Свечи зажигания, предназначенные для того, чтобы поджигать топливно-воздушную смесь в автомобильном двигателе, имеют несколько видов классификации. В первую очередь это – деление по конструкции, затем идут различия по материалам изготовления и по тепловым параметрам свечей.

Конструкция свечей

По своей конструкции свечи могут быть:
– двухэлектродными;
– многоэлектродными.

Чем отличаются свечи зажигания с двумя электродами от тех, которые имеют большее их количество? Классическая двухэлектродная свеча имеет один электрод, выступающий центральным, и один боковой, тогда как в многоэлектродной конструкции, тоже включающей один центральный электрод, боковых будет уже несколько. Чем больше электродов, тем надёжнее должна работать свеча и тем дольше она способна прослужить. Хотя, конечно, такой вариант свечей будет и более дорогим.

Материалы свечей

По материалам, из которых изготовлены электроды, свечи бывают:
– платиновыми;
– иридиевыми;
– классическими.

В платиновых свечах зажигания электроды (и центральный, и боковые) изготавливаются из платины, обладающей высокой стойкостью к воздействию температур и коррозии. Платиновый электрод практически не выгорает, хотя и стоит, естественно, недёшево. Такая свеча служит намного дольше «классической», электроды которой сделаны из меди.

Впрочем, и стандартные свечи зажигания могут работать довольно долго, если их медные электроды покрыты редкими металлами, например, иттрием. При этом стоимость их будет меньше, чем у платиновых.

Тепловые параметры

Ещё один параметр, по которому можно разделить автомобильные свечи – их калильное число, определяющее тепловые параметры. Чем отличаются свечи зажигания с разными калильными числами? Те, у которых этот параметр выше, лучше работают при высоких температурах, меньше нагреваются и называются «холодными», остальные – «горячими». «Горячие» свечи достаточно надёжны при небольшой нагрузке, поэтому их применяют на сравнительно небольших расстояниях поездки. Для длительных путешествий, во время которых температура свечи может значительно подняться, целесообразнее будет использовать «холодный» вариант.

Впрочем, в настоящее время диапазон калильных чисел на различных свечах не слишком велик, и разница между «горячими» и «холодными» свечами небольшая. Это объясняется практически одинаковыми процессами сгорания топлива в современных двигателях при любых расстояниях, проезжаемых автомобилем.

Свеча зажигания — это важнейший элемент системы зажигания двигателя, который непосредственно осуществляет воспламенение топливовоздушной смеси в камере сгорания. В современных автомобилях используются свечи различных конструкций и эксплуатационных параметров, но все они имеют сходный принцип работы.

Устройство и роль в автомобиле

Конструкция свечи зажигания

Базовая конструкция свечи включает в себя следующие элементы:

• Корпус из металла с нанесенной на внешнюю сторону резьбой для крепления свечи в головке блока цилиндров. Он также выполняет функцию отвода излишков тепла и служит проводником от «массы» к боковому электроду.
• Изолятор. Он, как правило, имеет ребристую поверхность, что удлиняет фактический путь поверхностных токов и предотвращает пробой по поверхности.
• Центральный и боковой электроды, между которыми возникает искра, воспламеняющая топливовоздушную смесь. Боковой электрод выполняют из стали, легированной никелем и марганцем. Центральный — из благородных металлов, что обеспечивает возможность самоочищения электрода.
• Контактный вывод для крепления свечи к высоковольтным проводам системы зажигания. Соединение может быть резьбовым или с защелкивающимся контактом.

В устройстве автомобильной свечи системы зажигания также может быть предусмотрен резистор. Его основной задачей является подавление помех, создаваемых системой зажигания. Сопротивление может варьироваться от 2 кОм до 10 кОм.

Свечи, используемые в двигателях внутреннего сгорания, также называют искровыми. Они формируют искру на каждом такте сжатия (либо сжатия и выпуска при применении ), воспламеняя топливовоздушную смесь в определенный момент, на протяжении всего времени работы мотора. На каждый цилиндр двигателя, как правило, приходится одна свеча (за исключение двигателей типа Twinspark), которая ввинчивается при помощи резьбы в специальные отверстия в корпусе головки блока цилиндров. Рабочая часть при этом находится в камере сгорания двигателя, а ее контактный вывод снаружи.

Неправильно выполненная затяжка свечей может привести к неустойчивой работе мотора. Недостаточная затяжка способствует понижению компрессии в камере сгорания. При слишком сильной затяжке могут произойти механические деформации.

Принцип работы и характеристики

Образование искры на электродах

Основной задачей свечи является формирование искры и ее поддержание в течение необходимого количества времени. Для этого низкое напряжение от аккумулятора автомобиля преобразуется в высокое (до 40 000 В) в катушке зажигания, а затем поступает на электроды свечи, между которыми выполнен зазор. «Плюс» от катушки приходит на центральный электрод, «минус» — на боковом от двигателя.

В момент формирования напряжения на электродах («плюс» от катушки на центральном и «минус» на боковом от двигателя), достаточного для преодоления (пробоя) сопротивления среды в зазоре, между ними возникает искра.

Значение искрового зазора

Искровой зазор — главный параметр свечей зажигания. Он определяет минимальное расстояние между электродами, обеспечивающее формирование искры достаточного размера и возможность пробоя соответствующего слоя среды (топливовоздушной смеси, находящейся под давлением).

Искровой зазор

Величина зазора должна находиться в пределах, заданных производителем. Если зазор будет слишком большим — энергии искрового разряда может не хватить для поддержания необходимого времени горения свечи и смесь может не воспламениться. С другой стороны, слишком малый зазор приведет к прогоранию электродов и повышенному износу свечей.

Величина искрового зазора отличается в зависимости от режима работы двигателя и его типа и производителя. Нижний порог искрового зазора может быть около 0,4 мм, а верхний доходить до 2 мм.

Для проверки величины искрового зазора используется специальный инструмент — щуп, который может быть округлым или плоским. Второй тип более прост в использовании, но дает погрешность, поскольку не учитывает износ поверхности электродов. Подгонку зазора под необходимый размер выполняют вручную подгибанием бокового электрода.

Что такое калильное число

Расположение свечи зажигания в двигателе

Не менее важным параметром является калильное число. Оно определяет тепловые свойства конструкции и демонстрирует, при каком давлении в камере сгорания может произойти неконтролируемое самовоспламенение топливовоздушной смеси (калильное зажигание). Простыми словами, чем больше будет калильное число, тем меньше свеча будет разогреваться в процессе работы двигателя.

Конструкции с разным калильным числом применяются соответственно типу мотора, режиму и условиям его работы. Так, в летнее время и при повышенных нагрузках оптимально использовать конструкции с большим калильным числом, а зимой или при спокойной езде в городской черте — с меньшим.

Свечи с низким калильным числом устанавливаются в моторах с малым уровнем давления, работающих на топливе с небольшим октановым числом. Конструкции с высоким калильным числом наоборот используются в двигателях с повышенной компрессией и высокой температурной нагруженностью камеры сгорания.

Виды и маркировка

Маркировка свечей зажигания

Чтобы не ошибиться при выборе модели, следует обратить внимание на маркировку приобретаемых свечей зажигания. У каждого производителя она своя.

Первый параметр — это, как правило, диаметр резьбы и форма опорной поверхности, демонстрирующие возможность фактической установки свечи на конкретный двигатель.

Символ R (Р) зачастую свидетельствует о присутствии в конструкции резистора. Далее, указывается калильное число, величина искрового зазора и материал, из которого выполнены электроды.

По количеству электродов свечи зажигания разделяют на два вида:

• Одноэлектродные.
• Многоэлектродные — они имеют несколько боковых электродов. Искра возникает с тем из них, у которого наименьшее сопротивление.

В зависимости от величины калильного числа свечи разделяют на:

• горячие с калильным числом от 11 до 14;
• средние — от 17 до 19;
• холодные — от 20 и выше;
• унифицированные — от 11 до 20.

Свечи зажигания с различным числом электродов

По типу материала центрального электрода свечи зажигания различают:

• иридиевые;
• иттриевые;
• вольфрамовые;
• платиновые;
• палладиевые.

Самыми долговечными и износостойкими считаются иридиевые автомобильные свечи зажигания. Они применяются в двигателях высокой мощности, но при установке на обычные моторы серьезных улучшений не создают.

Срок службы и распространенные неисправности

Определить на практике, когда менять свечи зажигания можно, принимая во внимание несколько аспектов:

• Заявленный производителем срок службы конкретной марки свечей зажигания. Например, периодичность замены для типовых моделей составляет до 50 тысяч километров пробега, для платиновых этот показатель составляет 90 тысяч километров, а наиболее дорогостоящие иридиевые свечи зажигания служат до 160 тысяч километров.
• Условия эксплуатации. При использовании низкокачественного топлива реальный срок работы будет меньше заявленного изготовителем на 20%. При этом особенно чувствительными среди свечей зажигания являются иридиевые.
• Состояние электродов. Они могут выгорать в ходе долгой эксплуатации или в результате нарушения режимов работы двигателя. Очистка электродов может производиться механическим способом или самопроизвольно (при достижении высоких температур). Стоит отметить, что иридиевые и платиновые свечи зажигания очищать механически нельзя.
• Состояние изолятора. Он может быть загрязнен или разрушен.

От работоспособности этого, на первый взгляд, простого элемента зависит корректный запуск и мощность мотора, расход топлива и содержание СО в выхлопных газах, а потому ответ на вопрос зачем своевременно менять свечи зажигания вполне очевиден.

Свеча зажигания является главной деталью двигателя внутреннего сгорания и выполняет две основные функции:

• Воспламенение топливовоздушной смеси
• Отвод тепла из камеры сгорания

Главной задачей для свечей зажигания, является воспламенение топливовоздушной смеси. Свеча зажигания представляет собой - электрод, который передает электрическую энергию из системы зажигания в камеру сгорания в виде искры. Система зажигания должна генерировать величину напряжения достаточную для формирования искры в зазоре свечи.

Температура рабочего конца свечи должна поддерживаться достаточно низкой для предотвращения раннего зажигания и, одновременно, достаточно высокой для предотвращения образования нагара. Это свойство свечи называется тепловой характеристикой, и определяется выбором теплового диапазона свечи.

Важно помнить, что свечи зажигания не генерируют, а только отводят тепло. Свеча зажигания функционирует как теплообменник, отводя излишнюю тепловую энергию от камеры сгорания и передавая ее системе охлаждения двигателя. Тепловой диапазон характеризуется как способность свечи к рассеиванию (передаче) тепла.

Величина теплопередачи определяется следующими факторами:

• Длинной изолятора рабочего кончика свечи
• Объемом газовой полости вокруг изолятора рабочего кончика свечи
• Материалом и конструкцией центрального электрода и керамического изолятора

Тепловой диапазон свечей зажигания не зависит от фактического напряжения передаваемого через свечу зажигания. Вернее, тепловой диапазон есть величина способности свечи к отводу тепла от камеры сгорания. Величина теплового диапазона определяется несколькими факторами: длинной керамического центрального изолятора рабочего кончика свечи и его способности к поглощению и передаче тепла процесса сгорания, материалом изолятора и центрального электрода.

Тепловая мощность и тепловой поток через свечи зажигания NGK

Горячий тип Развитая поверхность контакта с газами камеры сгорания. Медленный отвод тепла. Быстрый нагрев рабочего кончика свечи. Холодный тип Небольшая поверхность контакта с газами камеры сгорания. Быстрый отвод тепла. Медленный нагрев рабочего кончика свечи. Длина изолятора рабочего кончика свечи есть расстояние между кончиком изолятора со стороны искрового зазора и точкой контакта изолятора с металлическим корпусом свечи. Так как кончик изолятора является самой нагретой частью свечи, его температура является первичной причиной раннего зажигания и образования нагара. Температура кончика свечи должна находиться в диапазоне от 500°C до 850°C, вне зависимости от того, используется ли она в двигателе газонокосилки, лодки или гоночной машины.

Читайте также

Если температура кончика ниже 500°C, поверхность изолятора, окружающего центральный электрод, будет недостаточной для сгорания углеродных и прочих отложений. Накопление отложений может вызвать загрязнение свечи, что ведет к пропускам зажигания. Если температура кончика выше 850°C, свеча будет перегреваться, что может вызвать повреждение керамической оболочки центрального электрода и плавление электродов. Это может привести к раннему зажиганию/детонации и серьезному повреждению двигателя. Для одинаковых типов свечей зажигания изменение теплового диапазона на 1 единицу приводит к изменению температуры в камере сгорания на величину от 70°C до 100°C, а температура кончика свечи зажигания с заземляющим электродом выступающей формы при этом изменяется на 10°C-20°C.

Температура кончика изолятора и внешний вид свечи зажигания

Внешний вид свечи зажигания также зависит от температуры кончика свечи зажигания. Существует три основных критерия для диагностики свечей зажигания: нормальные, загрязненные и перегретые. Граница раздела между областями загрязнения и оптимального функционирования лежит около 500°C и называется температурой самоочистки свечи. При этой температуре скопившиеся углеродные и прочие отложения сгорают. Необходимо иметь в виду, что длина изолятора рабочего кончика свечи является определяющим фактором теплового диапазона свечи. Чем он длиннее, тем меньше поглощается тепла и, в дальнейшем, тепло должно передаваться охлаждающей воде в каналах головки блока цилиндров. Это означает, что свеча имеет большую внутреннюю температуру и является свечой горячего типа. Свеча горячего типа поддерживает высокую внутреннюю рабочую температуру, обеспечивая сгорание масла и углеродных отложений, и не зависит от интенсивности или качества искры. И наоборот, свеча зажигания холодного типа имеет меньшую длину изолятора и поглощает больше тепла камеры сгорания. Тепло проходит меньшую дистанцию, позволяя свече работать при более низкой внутренней температуре. Холодный диапазон необходим для тяжелонагруженного функционирования или работы на высоких оборотах в течении продолжительного периода времени. Свечи холодного типа более быстро отводят тепло и, таким образом, снижают вероятность раннего зажигания/детонации и плавления или повреждения рабочего кончика свечи. (Температура двигателя может влиять на рабочую температуру свечи, но не на тепловой диапазон свечи).

Ниже приведен перечень некоторых возможных внешних факторов, влияющих на рабочую температуру свечи. Следующие симптомы или условия могут иметь воздействие на фактическую температуру свечи. Свеча не может создавать эти условия, но должна быть способна выдерживать тепловые нагрузки, иначе пострадают эксплуатационные возможности и двигатель может выйти из строя.

Соотношение/качество топливовоздушной смеси имеет значительное влияние на эксплуатационные возможности двигателя и рабочую температуру свечи зажигания.

• Богатая топливовоздушная смесь вызывает падение температуры кончика свечи, провоцируя возникновение нагара и низкие эксплуатационные возможности.
• Бедная топливовоздушная смесь вызывает возрастание температуры в камере сгорания и кончика свечи, в результате, приводя к возникновению раннего зажигания, детонации и возможности серьезных повреждений свечи зажигания и двигателя.
• Важно многократно проверять состояние свечей зажигания в процессе работы, чтобы достигнуть оптимального соотношения топливовоздушной смеси.

Высокая компрессия / наддув поднимают температуру в камере сгорания и температуру кончика свечи зажигания.

• Компрессия может возрастать при следующих модификациях:
  • снижение объема камеры сгорания, то есть применение куполообразных поршней, головок блока цилиндров измененной конструкции и т.д.
  • дополнительный наддув (Nitrous, Turbocharging или Supercharging)
  • модификация распредвала
• При возрастании компрессии следует: использовать свечи более низкого температурного диапазона; применять высокооктановое топливо; необходимо осторожно и внимательно подбирать момент зажигания и соотношение топливовоздушной смеси. Ошибка в выборе свечи зажигания холодного типа может привести к повреждению свечи / двигателя.

Смещение момента зажигания в сторону опережения

• Смещение момента зажигания в сторону опережения на 10° вызовет нагрев кончика свечи примерно на 70°-100°C Обороты двигателя и нагрузка.
• Возрастание температуры кончика свечи пропорционально увеличению оборотов двигателя и его нагрузки. При работе на высоких оборотах или при большой нагрузке следует устанавливать свечи более холодного теплового диапазона.

Температура окружающего воздуха

• При снижении температуры окружающего воздуха возрастает плотность/объем воздуха, в результате, происходит обеднение топливовоздушной смеси.
• Это способствует возрастанию температуры/давления в цилиндре и вызывает повышение температуры кончика свечи. Таким образом, следует увеличить подачу топлива.
• С возрастанием температуры плотность и объем всасываемого воздуха уменьшается, таким образом следует снизить подачу топлива.

Влажность

• С возрастанием влажности снижается объем всасываемого воздуха.
• В результате, уменьшается компрессия и температура сгорания, вызывая снижение температуры свечи и доступной мощности.
• Следует обеднять топливовоздушную смесь в зависимости от температуры окружающей среды.

Барометрическое давление/Высота над уровнем моря

• Также влияет на температуру рабочего кончика свечи.
• С повышением высоты над уровнем моря снижается компрессия. Вследствие падения температуры сгорания уменьшается температура рабочего кончика свечи.
• Многие механики пытаются при этом изменять тепловой диапазон свечей.
• Наиболее реальный вариант заключается в регулировке жиклеров или соотношения топливовоздушной смеси с целью увеличения подачи воздуха в двигатель.

ВАРИАНТЫ НЕНОРМАЛЬНОГО ПРОЦЕССА СГОРАНИЯ

Ранний момент зажигания

• Определяется как: воспламенение топливовоздушной смеси раньше предварительно установленной отметки.
• Вызвано горячими участками камеры сгорания, причиной может являться: ранний момент зажигания, перегрев свечи, низкооктановое топливо, обедненная топливовоздушная смесь, чрезмерно высокая компрессия, недостаточное охлаждение двигателя.
• Может помочь повышение октанового числа топлива, применение свечи более холодного теплового диапазона, обогащение топливовоздушной смеси или снижение компрессии.
• Также может понадобиться смещение момента зажигания в сторону запаздывания и проверка системы охлаждения.
• Ранний момент зажигания обычно приводит к детонации. Ранний момент зажигания и детонация являются двумя отдельными случаями.

Детонация

• Злейший враг свечей зажигания! (наравне с нагаром).
• Может вызвать повреждение изоляторов или заземляющих электродов.
• В большинстве случаев ранний момент зажигания приводит к детонации.
• Температура рабочего кончика свечи в процессе сгорания может превышать 1650°С (гоночные двигатели).
• Наиболее часто вызывается перегретыми участками камеры сгорания.
• Перегретые участки приведут к раннему моменту зажигания топливовоздушной смеси. Когда поршень движется вверх под действием шатуна, преждевременное воспламенение смеси вызовет усилие в обратном направлении. Если поршень не может подняться вверх (вследствие преждевременного воспламенения) и не может двигаться вниз (вследствие воздействия шатуна в верхнем направлении), он будет колебаться из стороны в сторону. В результате, ударная волна воплотится в слышимый глухой звук. Такое явление называется детонацией.
• Разрушающее воздействие для двигателя более критично от возникновения детонации, нежели чем от перегрева.
• Свечи зажигания повреждаются как от повышенных температур, так и от сопутствующей ударной волны или сотрясения.
ул>

Перебои/пропуски зажигания

• Считается, что свеча дает пропуск зажигания, когда в нужный момент хода поршня в камеру сгорания подается искровой разряд недостаточный для полного воспламенения топливовоздушной смеси (несколько градусов до верхней мертвой точки).
• Свеча зажигания может генерировать слабую искру (или вообще не генерировать искру) по различным причинам: поврежденная катушка зажигания, слишком высокая компрессия вкупе с неправильным зазором свечи, сухой или влажный налет на свечах, сбитый момент зажигания и т.д.
• Незначительные пропуски зажигания могут вызвать потерю мощности по очевидным причинам (не генерируется энергия, непостоянная подача топлива).
• Частые пропуски зажигания вызовут повышенный расход топлива, низкие эксплуатационные возможности и могут привести к повреждению двигателя.
ул>

Нагар

• Возникает, когда температура рабочего кончика свечи недостаточна для сжигания углеродных, топливных, масляных и других отложений.
• Вызовет закорачивание электродов на землю, так, что искра не будет проскакивать через зазор свечи, соответственно, возникнут пропуски зажигания.
• Влажные свечи должны заменяться, так как не происходит образования искры.
• Иногда свечи с сухим налетом могут быть очищены увеличением рабочей температуры двигателя.
• Перед заменой зашлакованных свечей убедитесь в устранении причины их загрязнения.
ул>


МЕТОДИКА ДИАГНОСТИКИ СВЕЧИ ЗАЖИГАНИЯ

При компетентной диагностике свечи зажигания, она может являться помощником в различных настройках двигателя. Анализируя цвет изолятора рабочего кончика свечи, опытный механик может получить множество информации о рабочих условиях двигателя.

Вообще, светлый желтовато-коричневый/серый цвет свечи говорит о том, что двигатель функционирует в нормальном режиме при оптимальной температуре. Темный цвет, например, черные влажные или сухие отложения, может указывать на чрезмерно богатую смесь, слишком холодный тепловой диапазон свечи, возможное снижения вакуума, низкую компрессию, поздний момент зажигания или слишком большой искровой зазор свечи.

Присутствие влажного налета может быть вызвано повреждением прокладки головки блока цилиндров, износом маслосъемного кольца, или возникновением проблем в механизме газораспределения, или работой двигателя на чрезмерно богатой смеси - в зависимости от состава влажных отложений на рабочем кончике свечи. Следы нагара или перегрева необходимо обнаруживать как можно быстрее с целью предотвращения ухудшения ходовых возможностей и повреждения двигателя.

СУХИЕ И ВЛАЖНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ

Хотя существует множество различных вариантов, но если сопротивление между центральным и заземляющим электродом выше 10 Ом, двигатель можно нормально завести. Если сопротивление изолятора падает до значения 0 Ом, запальный конец свечи зажигания загрязнен либо сухими сажистыми, либо влажными масляными отложениями.




Причины образования сажистых отложений: неправильные регулировки карбюратора; слишком обогащенная топливно-воздушная смесь; сильное загрязнение воздушного фильтра; слабая искра; неправильное функционирование/заедание воздушной заслонки; проблема чаще всего возникает при использовании двигателя для перемещения на короткие расстояния; свечи зажигания имеют слишком низкую рабочую температуру; индекс теплового диапазона свечи зажигания слишком низкий. Результат: Исправления: отрегулировать настройки карбюратора и воздушной заслонки; проверить состояние воздушного фильтра. Если загрязнены только одна или две свечи комплекта, то проверьте на наличие заедания клапанов или неисправности выводов системы зажигания. После исправления причины неисправности необходимо провести обслуживание свеч зажигания и снова их установить.



Причины образования масляных отложений: высокое содержание масла в камере сгорания. Повышенный уровень масла в картере двигателя; износ поршневых колец, гильз блока цилиндров или направляющих втулок клапанов. Может возникать в период обкатки нового двигателя или двигателя после капремонта (такие загрязненные свечи могут пройти обслуживание и устанавливаться снова). Результат: пропуски в зажигании, трудности в запуске двигателя. Исправления: проведение капитального ремонта двигателя, отрегулировать соотношение топливно-масляной смеси (2-тактные двигатели), заменить свечи зажигания на новые.




СВИНЦОВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ И ПЕРЕГРЕВ

При перегреве свечи зажигания отложения, которые скапливаются на рабочем кончике изолятора, расплавляются и придают ему глазурованный или глянцевый внешний вид коричнево-желтого цвета.

Причины: резкое повышение температуры в камере сгорания, вызванное резким ускорением при большой нагрузке приводит к образованию лаковых отложений. Также использование топлива со свинцово-содержащими присадками приводит к образованию лаковых отложений. Результат: при большой нагрузке лаковые отложения становятся электропроводными и приводят к пропускам в зажигании. Они не могут быть обнаружены замером сопротивления между центральным и заземляющим электродами при комнатной температуре. Исправления: заменить свечи зажигания на новые. При повторении таких явлений рекомендуется использовать свечи с более холодным диапазоном и обслуживать их чаще.

Изолятор имеет мутно-белый или серый цвет и выглядит вспученным. Электроды подверглись эрозии и отложений не наблюдается. Причины: использование свеч зажигания со слишком высоким тепловым диапазоном; чрезмерное опережение зажигания; неисправность системы охлаждения двигателя; обеднение топливно-воздушной смеси; протечка впускного коллектора или заедание клапанов. Исправления: проверить правильность: используемого теплового диапазона свечи зажигания, установки момента зажигания, регулировка карбюратора; проверить герметичность впускного коллектора и состояние клапанов. Заменить свечи зажигания.




ЗОЛЬНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ

Обильные порошкообразные отложения белого или желтого цвета на изоляторе и заземляющем электроде. Рекомендуется проверить исправность двигателя, в некоторых случаях рекомендуется замена свечей зажигания на новые. Возможно,понадобится смена типа используемого машинного масла.




СКОЛ, КРОШЕНИЕ, РАЗРУШЕНИЕ ИЗОЛЯТОРА

Причины: разрушение изолятора обычно вызвано тепловым расширением и тепловым ударом, вследствие внезапного нагрева или охлаждения; механическое повреждение, вызванное падением свечи зажигания, или прикладыванием чрезмерного усилия на центральный электрод при выставлении зазора; в исключительных случаях формирование отложений между центральным электродом и изолятором, а также коррозия центрального электрода могут привести к разрушению изолятора (это чаще происходит при слишком большом периоде эксплуатации двигателя). Результат: пропуски в зажигании, искра проскакивает в промежутке, недоступном для воспламенения свежей порции топливно-воздушной смеси, подающейся в камеру сгорания. Исправления:

СВИНЦОВАЯ эрозия Типичная свинцовая эрозия вызывает утоньшение заземляющего электрода, и кончик центрального электрода выглядит расщепленным. Причины: свинцовая эрозия вызвана присутствием свинцовых примесей в топливе, которые при высоких температурах вступают в химическую реакцию с материалом электродов (никелевый сплав); структура никелевого сплава разрушается, вследствие проникновения и разделения структуры зерен никелевого сплава свинцовыми соединениями. Результат: пропуски в зажигании, трудный запуск. Исправления: замена свечи зажигания на новую.




РАСПЛАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДОВ

Работа двигателя при чрезмерно высокой температуре в камере сгорания приводит к возникновению чрезмерно раннего зажигания и расплавлению электродов. Температура плавления никелевого сплава составляет 1,200~1,300°C. Первым плавится центральный электрод, затем, заземляющий электрод. Чаще всего поверхность электрода глянцевая и неровная, изолятор - белого цвета, имеет пористую и мягкую структуру но может быть грязным, если присутствовали пропуски в зажигании. Электроды могут быть частично расплавленными с присутствием расплавленных посторонних включений на них (крайний справа снимок).

Результат: пропуски в зажигании; потеря мощности (повреждение двигателя).

Система зажигания является одной из наиболее важных систем каждого двигателя с искровым зажиганием. Свечи отвечают за генерацию искры в цилиндрах двигателя. Искровая свеча используется во всех типах системы зажигания: контактной, бесконтактной и электронной. Ведущими производителями выступают такие фирмы как: Denso, NGK, Bosch, Champion, Beru. Устройство свечи зажигания представляет собой керамическую трубку с проводником по центру и металлическим электродом сбоку.

Статья поможет узнать:

Грамотно подобранные свечи зажигания, взаимодействуя с качественным топливом, прослужат без замены на протяжении достаточно большого пробега автомобиля. В среднем, это 30–60 тыс. км, а если это иридиевые или платиновые – то намного дольше. Именно поэтому, делая подбор свечей зажигания, так важно хорошо разбираться в маркировке, видах и их назначению, такие знания помогут выбрать лучшие свечи для вашего транспорта.

Параметры и характеристика свечей зажигания

Основными параметрами характеристики свечей выступают размер и калильное число, это кроме того, что они также отличаются по количеству электродов и по материалу изготовления. Со всеми этими моментами, и как они влияют на работоспособность, разберемся по порядку.

Одна из важнейших тепловых характеристик свечей зажигания – так называемое, калильное число . Это параметр, обозначающий давление, при котором возникает калильное зажигание. Обычно в документации автомобиля указывается марка свечей и калильное число, которые должны в нем использоваться. Старайтесь придерживаться этих рекомендаций.

Не правильно подобранное калильное число влияет на самоочистку свечи зажигания.

Калильное число делится на три диапазона:

• холодные свечи (к. ч. от 20 и выше);
• горячие (11 - 14);
• средние (к.ч. от 17 до 19).

Данный параметр указывает на тепловые режимы работы свечи , чем оно выше, тем с более высокими температурами она может работать.

Свеча с более высоким калильным числом может работать в более агрессивной среде с высокими температурами, а свеча с более низким будет частенько перегреваться, что, естественно, сказывается на сроке ее службы.

Помимо калильного числа и геометрических размеров, есть еще один достаточно важный параметр при выборе свечей - их конструкция.

Технические характеристики

Общая информация про свечи зажигания

К техническим характеристикам свечи зажигания относятся:

• диаметр резьбы;
• размер головки ключа;
• длина резьбы;
• зазор между электродами.

Диаметр автомобильных свечей зажигания, как правило, составляет 14 мм. По длине резьбы свечи делятся на три группы:

1) короткие – 12 мм;

2) средние – 19-20 мм;

3) длинные – 25 мм и более.

Длина резьбовой часты свечи будет зависеть от мощности двигателя – чем мощнее, тем свеча длиннее . Такая конструкция обусловлена тем, что температура по длинному корпусу быстрее и равномернее распределяется. Наиболее распространенным размером инструментом для вкручивания свечек является головка на 16 мм, реже – 14 и 18 мм. Размер зазора между центральным и боковым электродами у всех свечей зажигания в пределах 0,5 мм – 2,0 мм, но наиболее распространенный – 0,8 или 1,1 мм.

Характеристики свечи зажигания маркируются типовым обозначением – буквенно-цифровым кодом, который наноситься на свечу и на упаковку. Типовые обозначения свечей различаются в зависимости от производителя, унифицированных обозначений нет.

Из каких материалов делают свечи зажигания?

Кроме всего прочего, свечи различаются и по материалу, из которого они изготовлены. Свечи могут быть одно или биметаллическими , но так как времена, когда свечи производились только для советской техники прошли, в нынешнее время изготавливаются из двух металлов – медного (или хромо-никелевого) сердечника и стальной оболочки. Такой метод применяется чтобы обеспечивать быстрый и надежный пуск двигателя, а также быстрый отвод тепла во время работы, поскольку стальная оболочка быстро прогревается на начальном этапе работы, а медный сердечник хорошо отводит тепло при рабочей температуре от 500 до 900 °C.

Но для повышения устойчивости к коррозии и, соответственно, увеличения срока службы, такую классическую компоновку разбавляют тем, что на центральный электрод делают напайку, из сплавов стали и других дорогих металлов типа платины, иридия, палладия или вольфрама или полностью заменяют медный сердечник.

В классическом исполнении свеча зажигания является двухэлектродной - с одним центральным электродом и одним боковым, но вследствие эволюции конструкции появились многоэлектродные (боковых электродов может быть несколько, в основном это 2 или 4). Такая многоэлектродность позволяет увеличить надежность и срок службы . Также менее распространенные из-за своей дороговизны и противоречивых тестов факельные и форкамерные свечи.

Помимо конструкции, свечи разделяются и на другие виды, обусловленные материалом изготовления электрода. Как уже выяснилось, зачастую, это сталь, легированная никелем и марганцем, но для увеличения ресурса работы на электроды делаются напайки разных драгоценных металлов, как правило, из платины или иридия.

Тестирование свечей зажигания

Отличительная черта платиновых и иридиевых свечей зажигания - иная форма центрального и бокового электродов. Поскольку применение этих металлов позволяют обеспечить постоянную мощную искру в более жестких режимах эксплуатации, тонкий электрод требует меньшего напряжения, тем самым снижая нагрузку на катушку зажигания и оптимизируя сгорание топлива.

Имеет смысл ставить платиновые свечи в турбомоторы, так как этот металл обладает высокой коррозионной устойчивостью, а также стойкий к высоким температурам.

В отличие от классических, платиновые свечи ни в коем случае нельзя очищать механическим способом.

По периодичности замены свечи можно разместить в таком порядке:

1. Медные/никелевые свечи зажигания имеют стандартный ресурс работы до 30 тыс. км., их стоимость вполне соответствует сроку службе, цена одной такой свечи будет в районе 250 рублей.
2. Платиновые свечи (подразумевается напыление на электрод) стоят на втором месте по сроку службы, применяемости и ценнику. Продолжительность безотказной работы искрового зажигания в два раза больше, то есть около 60 тыс. км. К тому же образования нагара будет значительно меньше, что еще более благоприятно влияет на воспламенение воздушно-топливной смеси.
3. Свечи из иридия в разы улучшают тепловые характеристики. Такие свечи зажигания обеспечивают бесперебойную искру при самых высоких температурах. Ресурс работы составит более 100 тыс. км, но и цена будет куда выше первых двух.

Лучшие свечи зажигания

Узнав о типах свечей и их характеристика, возникает логический вопрос при подборе: « ?». При поисках однозначного ответа на данный вопрос можно долго листать страницы в интернете и изучать различные рейтинги производителей свечей зажигания. Но сказать абсолютно всем, что нужно покупать иридиевые и радоваться работе мотора, нельзя.

Какой бы ни была свеча, если она подобрана неверно, это обязательно скажется на работе двигателя и на её сроке службы.

Что нужно учитывать подбирая свечи?

Первым делом заглянуть в инструкцию по обслуживанию вашего автомобиля, зачастую, там всегда можно найти информацию о том, какая марка свечей устанавливается с завода. Наилучшим выбором будут те свечи, которые рекомендует автопроизводитель , ведь на заводе учтены потребности двигателя и технические характеристики искровых свечей. Тем более, если машина уже с большим пробегом - вложения в неё виде дорогих платиновых или иридиевых свечей как минимум не оправдает себя. Также нужно принять во внимание, на каком бензине и сколько вы ездите. Бессмысленно платить деньги за дорогие свечи для мотора с объемом меньше 2 литров, когда от двигателя не требуется запредельной мощности.

Как правильно подобрать свечи зажигания для своего автомобиля

Основные параметры подбора свечей зажигания

1. Параметры и технические характеристики
2. Температурный режим.
3. Тепловой диапазон.
4. Ресурс изделия.

А чтобы быстро ориентироваться в свечах с необходимыми требованиями, нужно уметь расшифровывать маркировку. Но, в отличие от , маркировка свечей зажигания не имеет общепринятого стандарта и, в зависимости от производителя, буквенно-числовое обозначение по-разному расшифровывается. Впрочем, на любых свечах обязательно существует маркировка, указывающая на:

• диаметр;
• тип свечи и электрода;
• калильное число;
• тип и расположение электродов;
• зазор между центральным и боковым электродом.

От какого производителя свечи лучше

Смотреть нужно, прежде всего, не на модель и изготовителя, а на конструкцию и качество изготовления свечи. Для обычного применения подойдет любая свеча, которая способна обеспечить стабильность искрообразования при давлении не менее 8 атм., но рекомендовано все же брать те, которые имеют запас по давлению не менее чем на 16 атм.

Ниже приведен ряд свечей из разной ценовой категории, конструкции, видов и популярных производителей, которые, в ходе теста, показали наилучшие результаты:

1. Иридиевая DENSO VK20 (ном. 5604) – будет стоить в районе 15$ за штуку, но цена оправдывает ожидания. Устойчиво работает при давлении до 25 атм., имеет эффективную синею искру с минимальным количеством пропусков.
2. Обычная свеча DENSO W20TT с никелевым центральным электродом без каких либо драг. металлов, стоимостью чуть более 100 рублей. Подойдет как для ВАЗов, так и различных иномарок.
3. Свеча DENSO IRIDIUM POWER IK16 будет стоить около 700 р. стабильно работает при больших нагрузках.
4. Чуть дешевле предыдущих, но, ничуть не хуже качеством работы свечи NGK DILFR5A-11 (93759). Эти свечи являются оригинальными для Лансера, стабильно выдерживает любые нагрузки.
5. Платиновые Longlife свечи зажигания VAG BOSCH BOM 06H905611 R1 DC будут стоить около 11$ за штуку, рассчитаны на работу в турбированных немецких моторах. Срок службы данных свечей составляет не менее 100 000 км.
6. Довольно неплохими будут бошевские BOSCH SUPER PLUS FR8DPP33 с легированным иттрием, но платиновым наконечником центрального электрода и со средним ценником (5$). Срок службы таких свечей составит в среднем не менее 50 тыс. км.
7. NGK VAG 03F905600A R1 NG4 с иридиевым электродом рассчитана на применение в TSI моторах автомобилей Ауди, Фольксваген, Шкода как и бошевских, концерна ВАГ, только цена будет немного ниже. Тонкий электрод и небольшой зазор, всего 0,7 мм позволяет получать мощную искру и добиваться полного сгорания топлива.
8. Для двигателей старого образца хорошим выбором будут свечи BOSCH SUPER4 WR78X R6 208 (ориг. ном. 242232804), по демократичной цене, чуть боле 600 рублей. За комплект из 4 штук вы получите многоэлектродную свечку с приличными результатами работы.
9. NGK R ZFR5V-G – классическая бюджетная свеча со стабильным результатом работы вплоть до нагрузки в 25 атм.
10. Неплохой бюджетный вариант с медным центральным электродом DENSO KJ16CR-L11 обойдется вам в чуть более ста рублей за штуку. Такие свечи можно применять на различных иномарках, в том числе на Хендай, Киа, Опель.

Какие хорошие свечи зажигания, решает лично каждый автовладелец сам для себя. Кто-то предпочитает подбирать выполненные исключительно из редких и дорогих материалов, а кто-то в первую очередь учитывает марку детали и марку авто, а также то, в каких условиях эксплуатируется его машина.

Споры вокруг свечей зажигания сегодня заметно поутихли. Причин, как нам кажется, несколько: ассортимент свечей в магазинах широк как никогда, качество топлива в стране все-таки несколько улучшилось, а автопарк помолодел и стал более «иномарочным». Тем не менее вопросы в редакцию продолжают поступать. Одних интересует информация общего характера - зачем, к примеру, все-таки нужны многоэлектродные свечи? Других волнуют чисто личные проблемы: посмотрите на фото свечи и поставьте диагноз мотору… Ответы на десяток подобных вопросов приводим ниже.

В чем достоинства многоэлектродных свечей? Правда ли, что на них искр больше, чем на «обыкновенных»?

Сразу развеем живучий миф про «многоискровые» свечи: их не существует в природе. Боковых электродов может быть сколько угодно, но искровой разряд всегда один. Продавцы часто демонстрируют «многоискровый» режим на стендах, где создается впечатление одновременного разряда в виде светящегося кольца, но это всего лишь обман зрения, как в кино.

Что до преимуществ многоэлектродных свечей, то они есть. Первое - это ресурс: за счет распределения нагрузки между боковыми электродами снижается темп их эрозии. Кстати, именно поэтому их часто устанавливают в моторы с затрудненным доступом к свечам. Второе - наличие так называемой «открытой искры», при которой фронт пламени не застревает в межэлектродном пространстве, а уходит в камеру сгорания. Скорость сгорания увеличивается, что несколько повышает мощность мотора и улучшает его экономичность. Третье достоинство - сравнительно малое число подделок подобных свечей.

Недостатки? Сравнительно высокая цена плюс невозможность выставить желаемый межэлектродный зазор…

Зачем нужны разного рода «драгоценности» типа иридиевых электродов?

Ресурс в 90–100 тыс. км для подобных свечей - обычное дело.

Ресурс в 90–100 тыс. км для подобных свечей - обычное дело.

Затем, что срок службы иридиевых, платиновых и прочих «породистых» в несколько раз выше, чем у «беспородных»… При этом тугоплавкие материалы электродов дают возможность повысить напряженность поля в межэлектродном пространстве, одновременно освобождая путь фронту пламени. А более мощный искровой разряд, помимо всего прочего, способствует хорошей самоочистке свечи.

Почему не приживаются форкамерные свечи?

Приживается то, что имеет очевидные достоинства. В частности, своего рода «микрофоркамеры» - выемки в электродах отдельных фирменных свечей - способствуют стабилизации разряда на кромках таких выемок. Такие выемки могут быть как на боковых (Denso), так и на центральных (NGK) электродах. Определенный технический эффект при этом есть.

Что касается «полноценных» форкамерных свечей, то они часто используются в моторах спортивных машин Формулы 1. Дело в том, что такие двигатели трудятся на высоких оборотах, при которых проблем с вентиляцией просто не возникает. А вот на минимальных оборотах холостого хода, да и на малых нагрузках, смесь в цилиндрах движется куда менее интенсивно, а потому внутренняя камера свечи фактически задыхается. Именно это и наблюдается, как правило, при попытках тупо установить на свой движок нечто псевдоспортивное.

Какой зазор должен быть в свечах?

Сложный вопрос. Авторитет номер один в этом вопросе - производитель автомобиля, точнее - двигателя. Правда, сегодня подобные рекомендации обращены разве что к сервисменам: потребителю всеми силами перекрывают доступ в подкапотное пространство (и правильно, в общем-то, делают).

Смешнее другое: даже не может быть единым для всех типов свечей. Скажем, для тех же иридиевых он заведомо может быть побольше, чем для классических! Но таких рекомендаций обычно никто не дает. Поэтому его конкретная величина всегда индивидуальна именно для тандема свеча - мотор. В общем же случае чем больше величина зазора, тем сильнее искра и очаг воспламенения. Добавим также, что с ростом зазора снижается вероятность закорачивания электродов сажевыми мостиками.

Опасность чрезмерного увеличения зазора очевидна: больше зазор - больше требуемое напряжение пробоя. А разряду все равно, куда «стрелять»: он может пробить и катушку, если решит, что ему так легче…

Что такое плазменные свечи?

Мы не знаем… Вопрос упирается исключительно в терминологию, потому что любой искровой разряд можно назвать холодной плазмой. Поэтому попытки отдельных производителей называть свои свечи - это следствие неграмотности, а также желания сыграть на неопытности потребителей. Все свечи - либо плазменные, либо нет: соответствующей терминологии просто не существует. Но называть плазменными только свечи собственного изготовления, не удостаивая тем же своих коллег по цеху, просто некорректно.

Почему свечи делают все более тонкими? Даже размер под ключ раньше был 21 мм, а сейчас - 14.

Свечи с резьбой М14х1,25 и большим шестигранником использовались на двигателях с двумя клапанами на цилиндр. При этом свеча чаще всего подходила к камере сгорания сбоку и места для размещения ее было предостаточно. На современных двигателях с четырьмя, а то и пятью клапанами единственное место для размещения свечи - это центр камеры сгорания. Свеча вворачивается в головку блока цилиндров сквозь свечной колодец, который «ворует» пространство у клапанов и рубашки системы охлаждения. Именно поэтому приходится делать все более тонкие свечи и колодцы малого диаметра.

Вывернутая из двигателя свеча покрыта слоем масла. В чем причина?

Замасленные свечи могут быть признаком сравнительно легко устраняемых неполадок, например, слишком высокого уровня масла в двигателе или засорения каналов вентиляции картера. Но возможно, это вызвано гораздо более грозными , такими как изношенные поршневые кольца, разбитые направляющие втулки клапанов и неисправные сальники клапанов.

Свечу удалось вывернуть с огромным трудом, а новая свеча не вворачивается до конца. Что делать?

Очевидно, что и прежняя свеча не была завернута в головку блока цилиндров. Поэтому часть резьбы в головке покрылась нагаром и не дает ввернуть новую свечу. В такой ситуации лучше всего надфилем вдоль резьбовой части старой свечи выполнить канавки. Это превратит свечу в подобие метчика. Далее, нанеся на резьбу свечи тонкий слой пластичной смазки, вворачиваем ее в отверстие, периодически «сдавая назад», пока не пройдем всю резьбу. Протираем свечное отверстие тампоном из безворсовой ветоши и вворачиваем новую свечу. Желательно применить специальную высокотемпературную смазку или просто натереть резьбу графитом.

Изолятор свечи приобрел непонятный красноватый цвет, хотя нагара практически нет. Что это?

Красный нагар на свече образуется при сгорании бензина с высоким содержанием железосодержащих присадок на основе ферроцена. Эти присадки недобросовестные производители используют для . Присадка неполезна как для свечей, так и для двигателя. Увидев такой цвет свечи, задумайтесь о смене бензозаправочной станции.

Следует ли чистить свечи от нагара между заменами?

При исправном двигателе нагара образуется немного и очистка свечей не требуется. Если свечи покрываются обильным нагаром при небольших пробегах, то это повод заняться ремонтом двигателя, а не очисткой свечей. К тому же резьбовые отверстия под свечи выполнены в алюминии, и бесчисленные выворачивания-вворачивания могут привести к срыву резьбы.

Коллеги-автолюбители, расскажите, встречались ли вы с какими-то необычными дефектами свечей?