Свечи зажигания

Свечи зажигания

Виды, устройство и принцип работы свечей зажигания

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

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 двухвыводных катушек зажигания), 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

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

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

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.

Виды свечей зажигания, их характеристика, различия и советы по выбору

Чтобы топливо (топливовоздушная смесь) сгорало полностью, необходимо его правильное воспламенение в рабочей камере двигателя внутреннего сгорания (ДВС). А для этого необходим специальный элемент (коим и является свеча зажигания), который актуален преимущественно для бензиновых силовых агрегатов. В дизельных моторах тоже есть свои устройства, но сделаны они немного иначе, поэтому в рамках данной статьи рассматриваться не будут. А начинать разбор мы будем с того, какие виды свечей зажигания может предложить нам современный автомобильный рынок. Также коснемся различий между ними и попутно ознакомимся с особенностями выбора.

Общие сведения

Свечи зажигания являются неотъемлемой частью любого ДВС. Их главная роль заключается в воспламенении топлива в камере сгорания при помощи искры, создаваемой электрическим разрядом. А стоит заметить, его мощность не такая уж и меленькая – порядка нескольких десятков тысяч вольт. К тому же работа двигателя, как, впрочем, и его жизненный ресурс, зависит от производительности этого элемента.

Если по сути, то автомобильная свеча представляет собой проводник высокого напряжения. К сожалению, далеко не все водители по достоинству ценят такие важные детали. А ведь их состояние во многом сказывается на изменениях в работе силового агрегата. И ко всему прочему, какой бы ни был внешний вид свечей зажигания, они имеют непосредственное отношение к изменению расхода топлива.

Нагрузки на автомобильные свечи

В ходе работы ДВС свечи зажигания подвергаются самым разным нагрузкам:

В отношении тепловой нагрузки можно сказать следующее. Свеча зажигания установлена таким образом, что ее рабочая часть находится непосредственно в камере сгорания, тогда как контактная – в подкапотном пространстве. Температура здесь варьируется от нескольких десятков градусов на впуске до 3000 °C в ходе процесса сгорания. Под капотом этот показатель доходит до 150 °С.

В результате из-за такого неравномерного нагрева в отношении всей длины детали (разница может доходить до нескольких сотен градусов) происходят тепловые напряжения и деформации. К тому же, вне зависимости от видов автомобильных свечей зажигания, у изолятора и металлических деталей разный коэффициент термического расширения, что только усугубляет положение.

Что касается нагрузки механического характера, то стоит учитывать и разность давления. На впуске оно ниже атмосферного на 50 кгс/см 2 , а при сгорании топлива существенно выше. Помимо этого, во время работы двигателя на свечи воздействуют вибрации.

Химические нагрузки обусловлены разнообразием веществ, выделяемых при сгорании топлива. Причем некоторые из них могут вызвать окислительные реакции у самых стойких материалов. И это при том, что рабочая температура электродов и изолятора составляет около 900 градусов.

Не обходится и без воздействия электрической нагрузки. В ходе образования искры, на что уходит примерно 3 мс, на изолятор в это время действует импульс высокого напряжения. Иногда оно может доходить до 20-25 кВ, но некоторые системы способны выдать гораздо большее напряжение.

Виды свечей зажигания и их характеристика

После ознакомления с нагрузками, стоит перейти к обсуждению технических характеристик свечей зажигания. При необходимости знание этого поможет сделать правильный выбор. Собственно, сами параметры:

  • Калильное число.
  • Количество электродов.
  • Искровой промежуток.
  • Температурный диапазон.
  • Срок службы.
  • Тепловые характеристики.

Рассмотрим каждый из этих важных параметров более подробно.

Кое-что о калильном числе

При выборе свечей зажигания это самое первое, на что обращают внимание опытные автолюбители. Данный параметр указывает на то, при каком давлении возникнет калильное зажигание. Под этим понимается такое воспламенение топливовоздушной смеси, которое происходит не посредством получаемой искры, а от контакта с нагретым электродом.

Касательно любого вида свечей зажигания в автомобиле, данная характеристика очень важна, и она в обязательном порядке должна соответствовать требованиям ДВС. Иногда можно кратковременно использовать свечи с завышенным калильным числом. В то же время изделия, у которых оно ниже требований, запрещены к эксплуатации. В противном случае это приводит к нежелательным последствиям. Это прогорание поршней и клапанов, пробой прокладки ГБЦ.

Численность электродов

С момента изобретения первой свечи зажигания прошло уже чуть больше века. И первые изделия имели лишь один электрод. Но прогресс не стоит на месте, и такая необходимая автомобильная атрибутика все время совершенствовалась. Благодаря стараниям некоторых производителей, на мировой автомобильный рынок стали поступать изделия с двумя, тремя и даже четырьмя электродами, в зависимости от вида свечей зажигания.

Многие владельцы транспортных средств ошибочно полагают, что чем их больше, тем выше производительность двигателя. В действительности цель такого шага немного иная – обеспечить качество и стабильность искрообразования. Иными словами, при несрабатывании одного работа будет продолжена посредством другого. В этом случае перебои не возникают. Эту стабильность в работе двигателя хорошо можно заметить на малых оборотах. К тому же использование нескольких электродов заметно повышает срок эксплуатации свечей зажигания.

Читать еще:  Замена ремня генератора на калине 8 клапанов

Однако это далеко не единственный выход. В продаже есть изделия, у которых боковые электроды и вовсе отсутствуют. В этом случае в дело вступают вспомогательные элементы, размещенные на изоляторе. Такой вид свечей зажигания (фото можно найти ниже по тексту) отличается хорошей перспективностью. В ходе работы свечи поочередно образуются несколько электрических разрядов, а искра словно пускается в пляс. Только у такого ноу-хау высокая стоимость, исходя из этого не каждый автолюбитель может себе позволить подобную роскошь.

Период использования

Если двигатель находится в исправном состоянии, то, как правило, срок эксплуатации свечей составляет 30 тыс. км пробега в отношении классической системы зажигания и 20 тыс. км – для электронной. В то же время, как отмечают многие эксперты, фактическое значение раза в два выше. Только достичь этого удается лишь в лабораторных условиях. Только здесь можно создать идеальные условия, чего нельзя сделать в ходе эксплуатации транспортного средства в привычном режиме. И зачастую вид свечей зажигания после работы оставляет желать лучшего.

Важность искрового промежутка

Искровой промежуток свечи зажигания – это расстояние от центрального электрода до боковых элементов. Каждый производитель устанавливает свое значение, поэтому необдуманная их регулировка грозит серьезными перебоями на фоне снижения производительности.

Если электрод был случайно отогнут, стоит попробовать вернуть ему первоначальное положение. Для этого можно ориентироваться по другому изделию. В крайнем случае можно купить новую свечу.

Температурный диапазон свечей

Температурный режим свечей зажигания тоже очень важен. Он обозначает нагрев рабочей их части. В идеале такой диапазон должен находиться в пределах 500-900 °C, исходя из режима работы силового агрегата. Причем вне зависимости от условий камеры сгорания. Будь это холостые обороты ДВС либо максимальные, температурный режим свечи должен все время находиться в пределах установленной нормы. И это также касается любых видов свечей зажигания.

Такое положение дел обусловлено тем, что из-за пониженной температуры на изоляторе образуется нагар. Это в свою очередь вызывает перебои в работе автомобильных свечей. Помимо этого, повышение или понижение температуры отрицательно сказывается на их сроке службы.

Тепловой параметр

Данная характеристика указывает на взаимосвязь рабочей температуры свечи зажигания и режимов работы ДВС. В целях повышения данного параметра увеличивается длина теплового конуса, но при этом возникает необходимость придерживаться установленных границ – 900 °C. В противном случае наблюдается калильное зажигание.

Исходя из этой характеристики, свечи разделяют на два типа (в скобках указано калильное число):

  • Горячие (11-14).
  • Холодные (двадцать и более).
  • Средние (17-19).
  • Унифицированные (11-20).

Стоит заметить, что все виды свечей зажигания в летнее и зимнее время работают по-разному. В связи с этим рациональнее будет держать под рукой два набора: летом использовать холодные свечи, а зимой, наоборот, горячие. Однако тут еще стоит учитывать особенность вождения. Если при езде зимой приходится довольно часто проводить время в пробках, то лучший вариант – свечи погорячее. В то же время, какой русский не любит быстрой езды, в особенности летом и за городом? Тогда следует использовать более холодные изделия.

Обзор видов свечей зажигания

Автомобильные свечи зажигания могут разделяться на разные виды не только в зависимости от технических характеристик. Следует учитывать и их материал изготовления. Согласно этому они могут быть:

Никелевые свечи представляют собой самую простую конструкцию. Центральный и боковые электроды изготовлены из никеля, поэтому обладают низкой стоимостью, в связи с чем менять их следует довольно часто. Как заверяет производители, их ресурс составляет 15-50 тысяч километров пробега. Однако наши современные реалии таковы, что можно смело делить это значение пополам, и выходит, что периодичность замены составляет один раз за год эксплуатации.

Платиновые свечи отличаются наличием напайки из того же металла на обоих электродах (центральном и боковом). Это существенно повышает срок службы до 50-60 тыс. км пробега. Этот материал стойкий к возникновению коррозии и прекрасно держится в условиях высокой температуры.

У иридиевых свечей зажигания используется смесь двух металлов: иридиевая напайка нанесена на центральный электрод, а на боковые элементы – платиновая. В результате такого тандема срок эксплуатации свечей зажигания еще более увеличен. Как отмечают производители, он может составить до 60-100 тысяч километров пробега.

Поговорим о неприятностях

В течение всего срока эксплуатации свечей зажигания на них со временем под воздействием ряда факторов образуется нагар. При этом он может быт разного вида, что своего рода выступает в качестве хорошего средства диагностики двигателя.

Чем отличаются виды нагара на свечах зажигания друг от друга? Каждая поломка характеризуется своим оттенком:

  • Маслянистый – указывает на износ маслосъемных колпачков и колец поршня, направляющих втулок клапанов.
  • Черный (сухой) – свидетельствует о неправильной работе свечи. Возможно, по причине нехватки энергии для получения искры нужной мощности. Также это признак низкой компрессии цилиндров, плохой работы карбюратора, в отношении инжекторных двигателей это повод проверить регулятор давления топлива. Не исключено засорение воздушного фильтра.
  • Красный – это уж точно не вид рабочей свечи зажигания. Обычно так бывает при использовании разных присадок к маслу или топливу. Если возникает необходимость в частом их применении, стоит понизить концентрацию, иначе нагар постепенно станет увеличиваться. А это грозит нестабильной работой двигателя, так как проходимость искры будет заметно ухудшена. Поэтому при первом его появлении от него необходимо сразу избавляться.
  • Белый – свидетельствует об отсутствии охлаждения свечей, поршни при этом сильно нагреваются. По большему счету это признак перегрева двигателя.
  • Если же нагар имеет белый оттенок слабовыраженного характера и оседает равномерно, стоит сменить топливо.

Особенности выбора свечей зажигания

Чтобы сделать правильный выбор свечей зажигания, необходимо в точности следовать рекомендациям, которые изложены в инструкции по эксплуатации транспортного средства или в его паспорте. В первую очередь при этом стоит обращать внимание на калильное число, зазор между электродами и тепловой параметр. Это позволит как можно реже любоваться видом неисправных свечей зажигания.

Отдавать предпочтение стоит проверенным производителям, в числе которых:

Эти компании уже прошли проверку временем, причем уже давно. Многие водители уже успели убедиться в профессионализме этих специалистов, что отражено в виде высокого качества их продукции.

Стоит также помнить о подделках, которыми наводнен любой рынок, включая и автомобильный. Так, у оригинальных свечей фирмы NGK центральный электрод располагается перпендикулярно к контакту и абсолютно ровный.

У изделий BOSCH чуть выше резьбы (поясок) расположено фирменное клеймо. Также отсутствует маркировка W8 АТС, которая обычно ставится на подделки.

Контактный вывод оригинальных свечей DENSO не блестит, что зачастую встречается среди поддельной продукции. Сама маркировка четкая, поверхность оправы идеальная, сами электроды отцентрированы.

В заключение

Тему видов нагара на свечах зажигания мы затронули, напоследок попробуем разобрать такой важный вопрос: какие свечи зажигания самые лучшие? Однозначно ответить на него очень сложно, поскольку тут необходимо руководствоваться не только приобретенными знаниями, но и здравой логикой. Владельцам автомобилей ВАЗ покупка свечей по двадцать или тридцать долларов за штуку была бы опрометчивым, глупым и бессмысленным решением. По такой же логической схеме вряд ли какой-нибудь владелец дорогой роскоши в лице Mercedes станет покупать дешевые изделия, у которых сниженный ресурс и плохие характеристики.

Разновидности свечей зажигания, их отличия

Свечи являются одной из самых важных вещей в машине – без них невозможно запустить двигатель, а, следовательно, начать движение. Им приходится работать в тяжелых условиях – при температуре до 1000 градусов по Цельсию, при напряжении в 40 000 Вольт и давлении на уровне 100 бар! Ниже рассмотрим виды свечей зажигания и их особенности.

Какие и для какого двигателя

При выборе следует особое внимание обращать виды свечей зажигания. Для бензиновых двигателей выбирают зажигания, а для дизельных двигателей — накаливания.

Различают три типа электродов:

Стандартные разновидности свечей зажигания имеют вдвое меньшую прочность, чем иридиевые. Лучшими, но и одновременно самыми дорогими, в настоящее время доступными на рынке являются свечи, изготовленные из платины. По словам производителей, срок их службы определяется пробегом 100 000 километров. Следует также помнить, что от количества и формы электродов зависит их долговечность и характеристика работы двигателя. Поэтому, выбирая свечи для бензинового автомобиля, следует убедиться в том, какие требования имеет двигатель (одноэлектродная или многоэлектродная), а затем проверить, соответствует ли она критериям из каталога данного продукта или проконсультироваться с механиком.

Читать еще:  Критерии выбора резиновой ленты стеклоочистителя, руководство по замене резинок, рекомендации

В свою очередь, производитель Bosch имеет обратную нумерацию, в которой, высокое числовое значение соответствует „горячей”, а низкое „холодной”.

Правильное тепловое значение

Правильно подобранное тепловое значение позволяет работать электродам при оптимальной температуре, которую можно определить на уровне 450 – 850о С. Тогда возникает явление самоочистки электродов.

  1. Когда свечка слишком „холодная” — это явление не возникает и электрод покрывается нагаром, который затрудняет или даже делает невозможным появление искры.
  2. Когда свечка слишком „горячая” — высокая температура может привести к возникновению детонационного сгорания и плавлению электродов.

Непосредственное влияние на эффективность отвода тепла имеет длина нижней части изолятора, называемого конусом. Чем она длиннее, тем свеча больше нагревается.

Главной задачей свечей зажигания является инициирование воспламенения топливно-воздушной смеси в камере сгорания двигателя. От ее бесперебойной работы зависит запуск двигателя, его равномерное действие, производительность, диапазон оборотов и расход топлива.

Чаще всего на каждый цилиндр приходится одна свеча. Встретить можно, однако, и другие технические решения. Например, в двигателях Alfa Romeo Twin Spark используются два экземпляра на цилиндр.

Стандартные свечки зажигания подлежат замене каждые 20000 — 30000 км. Платиновые и иридиевые аналоги меняют даже после 100000 — 120000 км пробега. При замене необходимо придерживаться рекомендаций производителя в отношении стоимости и видов свечей, используемых в автомобиле.

Что подходит для дизельного двигателя

Отличия свечей зажигания имеют дизельные двигатели – для них используются свечи накаливания. Они служат только для запуска привода в начальной стадии работы до момента предварительного нагрева двигателя. Время нагрева свечей накаливания бывает разным и составляет от 3 до 30 секунд. Большинство используемых в современных дизелях, после 3 до 5 секунд разогревается до температуры 900 градусов по Цельсию. Трудно определить пробег, после которого необходимо произвести их замену.

В старых автомобилях, о повреждении и необходимости замены, дадут о себе знать проблемы с запуском даже при положительных температурах. В новых конструкциях водителю облегчает задачу вездесущая электроника, которая сообщает о неисправности свечей. Механики рекомендуют производить замену свечей не реже, чем каждые 100 тысяч км, хотя, как показывает практика, во многих случаях они работают гораздо дольше.

Если свеча накаливания долгое время повреждена, на ней накапливается нагар и в результате могут возникнуть проблемы с извлечением свечи. Для этого может понадобиться демонтаж всей головки.

Советы специалистов

  • Подбирая свечи, не руководствуйтесь только ценой, но и типом. Иридиевые или платиновые виды имеют в несколько раз больший срок службы, чем у стандартных свечей и большую долговечность.
  • Старайтесь не покупать свечей, которые не являются дизайнерскими. Это слишком важная деталь для двигателя авто, чтобы на ней экономить.
  • Не подбирайте их самостоятельно. Лучше всего в этом вопросе обратиться к специалисту, который подберет специальную свечу для вашего автомобиля.
  • Лучше не меняйте свечи самостоятельно. Хотя действие и кажется простым, следует иметь в виду, что корпус закручивается с достаточной силой (моментом).
  • Никогда не устанавливайте в автомобиле использованные свечи, не меняйте их по отдельности. Когда необходима замена, меняйте сразу весь комплект

Правильный подбор свечей зажигания очень важен и положительно влияет на увеличение срока службы всей системы зажигания. Это происходит за счет снижения уровня высокого напряжения, генерируемого в системе зажигания до расхода топливной смеси. До наступления холодного времени года пользователи автомобилей с бензиновыми и газовыми двигателями следует позаботиться об исправности системы зажигания.

Даже минимальные повреждения могут не давать никаких симптомов летом, но способны вызвать проблемы с осенью и зимой.

Никель, иридий, платина? Выбираем свечи зажигания

На первый взгляд, выбор свечей зажигания прост: открываем инструкцию к машине, находим нужную маркировку, покупаем. Всё усложняется, когда рекомендованных вариантов несколько. Да и производители свечей регулярно что-то усовершенствуют, разрабатывают и выпускают новые модели. И выбор становится не таким уж простым. Посмотрим, какие свечи зажигания есть на рынке и в чём их отличия.

Устройство свечи зажигания

Чтобы понять, чем свечи отличаются друг от друга, нужно разобраться в их устройстве.

Принципиально конструкция свечи зажигания не меняется уже много лет. Внутри металлического корпуса проходит центральный электрод (проводник), отделённый керамическим изолятором. На верхний контактный вывод свечи подаётся ток, который, пройдя внутри по всей длине электрода, упирается в… тупик. Но рядом с ним есть ещё один электрод — заземляющий (боковой), соединённый с корпусом свечи. В воздушном промежутке между электродами возникает мощный (несколько тысяч вольт) электрический разряд — искра, которая и поджигает топливно-воздушную смесь в цилиндре двигателя.

Искровой зазор свечей

Расстояние между центральным и боковым электродами свечи — искровой зазор — напрямую влияет на работу двигателя. Больше зазор — длиннее искра, лучше сгорание смеси, выше мощность. Но чем шире зазор, тем сложнее создать в нём искру и тем выше риск, что электричество найдёт себе другой путь: пробьёт изолятор свечи, высоковольтный провод или катушку зажигания. Поэтому искровой зазор — это всегда компромисс, тщательно рассчитанный инженерами.

В процессе эксплуатации электроды изнашиваются, и искровой зазор постепенно растёт, увеличивая нагрузку на катушки зажигания. Точно отрегулировать зазор вручную сложно: речь идёт о десятых долях миллиметра. Лучше просто менять свечи вовремя, не дожидаясь их сильного износа и поломок.

Холодные и горячие свечи. Калильное число

При работе свеча ощутимо нагревается (до 800–900 °C) — неудивительно, учитывая количество проходящих через неё вольт. С одной стороны, это хорошо: высокая температура помогает свече самостоятельно очищаться от нагара. Но это же порождает проблему для мотористов: если свеча чересчур раскалится, то смесь в цилиндре может зажечься не от искры, а от контакта с самой свечой. Такой эффект называют калильным зажиганием.

Калильное зажигание не сулит ничего хорошего. Его последствия схожи с детонацией (хотя это разные процессы): неконтролируемое воспламенение смеси ведет к росту температуры двигателя, падению мощности, повреждению деталей.

Старые карбюраторные двигатели при калильном зажигании могли работать, даже будучи выключенными — до тех пор, пока не остынут свечи или не кончится бензин. Этот необычный эффект ушёл в прошлое с появлением электронного впрыска топлива.

Теплостойкость свечей определяется калильным числом: в зависимости от него свечи делятся на холодные (меньше нагреваются при работе) и горячие (нагреваются сильнее). Степень нагрева свечи регулируют конструктивно — длиной изолятора.

К сожалению, не существует единой шкалы калильных чисел: каждый производитель обозначает их, как хочет. Причём у одних брендов меньшему числу соответствуют более холодные свечи, у других — более горячие. Настоящая путаница! Остаётся пользоваться сравнительными таблицами. Ниже приведены значения для свечей Denso, NGK и Bosch.

Как и искровой зазор, калильное число — это компромисс. Холодные свечи применяют в форсированных двигателях, которые часто крутят до отсечки (например, на гоночном треке). В таком режиме стойкость свечей к нагару не важна, а вот стабильная работа под нагрузкой — на первом месте. Горячие свечи нужны маломощным моторам, долго работающим вхолостую (автошколы, промышленность) — здесь требуется хорошая самоочистка свечей. Ну, а для обычных машин производители подбирают что-то среднее.

Иногда автомобилисты меняют свечи зажигания сезонно. На зиму ставят свечи чуть горячее рекомендованных — на них образуется меньше нагара, что упрощает запуск в мороз. А на лето — холоднее, они стабильнее при высоких нагрузках в жару. Нужна ли такая сезонная смена свечей — решать вам. Всё зависит от условий эксплуатации и капризности двигателя. Но инструкции к современным автомобилям такую практику обычно не поощряют.

Читать еще:  Техническая спецификация топливных фильтров автомобилей марки камаз

Количество боковых электродов

Внешние особые приметы свечей — электроды, над ними производители колдуют постоянно. И над центральным, и над боковыми — последних может быть и несколько.

Многоэлектродные свечи понадобились, когда мотористы стали внедрять первые катушки зажигания и принцип холостой искры (например, в системе зажигания Toyota DIS-2 в конце 90-х), где искрообразование происходит в два раза чаще. А значит, в два раза выше и износ электродов. Чтобы компенсировать это, свечам добавили второй боковой электрод: искра каждый раз проскакивает к менее изношенному. Сегодня встречаются свечи и с тремя-четырьмя электродами.

Вопреки расхожему мнению, несколько боковых электродов не улучшают искрообразование и сгорание смеси, зато могут увеличивать ресурс свечей зажигания на некоторых моторах. Если автопроизводитель рекомендует многоэлектродные свечи, значит того требует примененная система зажигания, и нужно использовать именно их.

Толщина центрального электрода

В современных системах зажигания с отдельной катушкой для каждой свечи важнее не количество боковых электродов, а толщина центрального. Лабораторные тесты наглядно показывают: чем тоньше центральный электрод, тем лучше работает свеча. Улучшается искрообразование, эффективнее сгорает смесь, уменьшается расход топлива и вредные выбросы. Свечи с тонкими электродами лучше самоочищаются от нагара и менее чувствительны к увеличению искрового зазора в процессе износа.

Чем тоньше центральный электрод, тем эффективнее работает свеча.

Стандартный материал центрального электрода свечи — сплав никеля и хрома, такие свечи называют никелевыми. Производители экспериментируют и с другими металлами (медью, серебром, иттрием), добавляя их в сплав, чтобы улучшить характеристики свечей. Но толщина электрода никелевых свечей остаётся большой — около 2,5 мм. Сделать его тоньше нельзя — тепловая эрозия быстро «съест» электрод, существенно сократив и так небольшой ресурс никелевой свечи. Решением стали электроды из тугоплавких драгоценных металлов.

«Драгоценные» свечи. Иридий и платина

Электроды из редкоземельных драгметаллов — платины и иридия — получаются в пять раз тоньше никелевых. И в пять раз надёжнее: обычные свечи служат примерно 20 тысяч км, а «драгоценные» — около 100 тысяч. Правда, и стоимость таких свечей выше в 4–5 раз, зато вы существенно сэкономите на работе по их замене.

Платина стала первым редкоземельным металлом, массово применённым в свечах зажигания. Платиновые наплавки на центральном и боковом электродах заметно уменьшили износ электродов и увеличили ресурс свечи. Толщину электрода платиновой свечи удалось уменьшить до 1,1 мм, что заметно снизило необходимое для искры напряжение, а значит и нагрузку на катушки зажигания.

Иридиевые свечи — более современная разработка. Диаметр центрального электрода из иридия довели до рекордных 0,4–0,6 мм, что обеспечило выдающиеся показатели сгорания смеси в цилиндре и увеличение КПД двигателя. Иридий почти на порядок превосходит никель в теплопроводности, что помогает снизить температуру электрода. Для современных машин большинство производителей рекомендуют именно иридиевые свечи.

Когда пора менять свечи зажигания

Свечи нужно менять своевременно, не дожидаясь их выхода из строя. Пропуски зажигания в любом из цилиндров не пройдут бесследно для каталитического нейтрализатора выхлопа, особенно если ехать на троящем двигателе до сервиса. А цена нейтрализатора несопоставима со стоимостью комплекта свечей.

Но даже когда свечи работают нормально, не забывайте про их искровой зазор, который со временем увеличивается. Вместе с ним возрастает и нагрузка на катушки зажигания, а эти детали тоже не из дешёвых. Многие автомобилисты и не задумываются, что между старыми свечами и «внезапно» умершей катушкой есть прямая связь.

Поэтому замена свечей зажигания должна выполняться согласно пробегу, указанному производителем, и не превышать их заявленный ресурс. Поправка на условия эксплуатации тоже не помешает. Вот лишь несколько факторов, сокращающих жизнь свечей зажигания:

  • плохое топливо, большое количество железосодержащих присадок (особенно свинца и ферроцена);
  • детонация;
  • долгие прогревы двигателя;
  • частая езда в пробках;
  • постоянная езда «в отсечке»;
  • перегрев двигателя;
  • попадание в цилиндры масла или антифриза;
  • слишком богатая или слишком бедная топливно-воздушная смесь.

Всего один пункт из этого списка способен сократить ресурс свечей зажигания на треть. Производители свечей в своих расчётах всегда исходят из нормальных условий работы и исправности двигателя. Будьте готовы, что в реальной жизни обычные никелевые свечи придётся менять каждые 15–20 тысяч км, а иридиевые или платиновые — каждые 50–70 тысяч. И, разумеется, всегда меняйте все свечи разом.

Правильный подбор

Геометрия стандартной свечи: 14-19-16. 14 мм — диаметр резьбовой части, 19 мм — её длина, а 16 — размер верхней гайки, под которую подбирается свечной ключ. Бывают и менее распространённые варианты свечей с другими геометрическими размерами — всё зависит от посадочного места в головке двигателя, предусмотренного инженерами. Важно, чтобы свечи точно соответствовали расчётной геометрии. Установка первой попавшейся свечи может закончиться повреждением поршня двигателя и капитальным ремонтом.

Но подобрать свечи лишь по размерам резьбы невозможно, ведь нужно учесть ещё много характеристик: искровой зазор, калильное число, материал электродов и их количество… Поэтому свечи подбирают по специальным каталогам производителей: Denso, NGK, Bosch. Или по OEM-номеру оригинальных свечей: для этого нужно найти свечу зажигания (spark plug) на схемах узлов автомобиля.

На чьи рекомендации ориентироваться: производителя машины или свечей? В идеале они должны совпадать, но иногда встречаются расхождения. Пожалуй, приоритет стоит отдать свечным брендам — они лучше знают особенности своей продукции и регулярно выпускают новые модели, которых могло ещё не быть при начале производства вашей машины.

Но ключевые требования автопроизводителя нельзя игнорировать. Например, если в инструкции к машине указаны только иридиевые или платиновые свечи, нельзя ставить обычные никелевые, пусть и подходящие по геометрическим параметрам. Ведь катушки и вся система зажигания не рассчитаны на большее напряжение, необходимое свечам с толстым электродом, и подобная экономия рано или поздно выйдет боком. То же самое с количеством электродов. Если инженеры предусмотрели многоэлектродные свечи, значит на то были причины — именно такие свечи зажигания и нужно купить. Подходите к выбору свечей с умом, и за здравие двигателя не придётся ставить свечку.

Опасные свечи зажигания: как отличить подделку от оригинала?

Свеча зажигания – деталь не самая дорогая. Есть, конечно, и не самые дешёвые свечи (даже уже довольно распространённые иридиевые свечи заметно дороже обычных), но простые свечи стоят немного. И всё-таки иногда можно найти что-то дешевле, чем поставили на машину на заводе. К сожалению, это «можно» обычно оказывается весьма условным: дешёвые свечи не только часто не могут отработать положенный ресурс, но и тянут за собой катушки зажигания, высоковольтные провода, приводят к росту расхода бензина, а иногда и к перегреву мотора. А ведь кажется, что отличия между оригинальными свечами и аналогами такие незаметные.

Для сравнения мы возьмём свечи, купленные у дилера Kia, и их аналоги. Так как первые свечи – дилерские, то их подделка исключена.

Вторые свечи – хорошо знакомые всем производители AMD и Denso. Насчёт их оригинальности уверенными быть нельзя: их подделывают очень часто, и вне зависимости от места покупки вероятность приобретения подделки очень высока.

Возникает вопрос: а зачем нам две коробки свечей от Kia? Всё просто: один комплект с номером 1884111051 предназначен для автомобилей Hyundai Sonata, ix35, Kia Cerato и Sportage, второй (с номером 1885510060) – для Hyundai Solaris, i20, i30, Elantra и Kia Cee’d/ Soul с моторами объёмом 1,4 и 1,6 л. В качестве аналога для первых свечей мы взяли свечи Denso с номером KH16TT, для вторых – AMD PL45. Итак, приступим к первой паре.

Свечи Kia, судя по надписи на коробке, сделаны в Корее. Кроме этого, на упаковке указан номер детали. Другой информации нет, но коробку в руках держать приятно: всё напечатано чётко и ровно, картон достаточно плотный, и, несмотря на скромность информации, упаковка кажется солидной. Кроме того, каждая свеча внутри лежит в персональной коробочке.

А дальше становится ясным, кто на самом деле делает свечи для Kia – это те самые известные NGK.

Скажем честно: оценить качество свечи глазами трудно. Разумеется, если у неё отваливается наконечник, боковой электрод приварен учеником ПТУ, а маркировка расползается пятнами по всему изолятору, то тут всё плохо. Но у нашей свечи таких признаков нет. Поэтому пойдём таким путём: достанем из коробки все четыре свечи и проверим всего два параметра: выставленный на заводе зазор и – как ни странно – сопротивление центрального электрода.

Ну с зазором всё понятно, про него сказано очень многое. В теории чем зазор больше, тем лучше. Грубо говоря, при большом зазоре будет большая искра, а значит, стабильнее воспламенение топливно-воздушной смеси в большом объёме. Но если зазор будет слишком большим, искра пройдёт не между электродами, а по пути наименьшего сопротивления. Произойдёт то, что называется «пробоем». А это и пропуски зажигания, и возможная «смерть» катушки зажигания, и всё то, про что коротко говорят «троит» и «не едет». Поэтому производителям свечей приходится постоянно искать компромисс между хорошей искрой и опасностью дать ей возможность «шить» везде, где у неё получится, но только не между электродами. А ведь свеча в моторе работает в условиях высокого давления смеси, что здорово усложняет процесс пробоя в нужном месте. Тут можно было бы вспомнить закон Пашена, который формулирует зависимость пробиваемости зазора от плотности среды, но в такие дебри лезть не будем. Сегодня автолюбители настолько избалованы, что стараются не забивать себе голову такими подробностями. Любая хорошая свеча делает эти знания абсолютно ненужными. «Хорошая» в нашем случае – с правильно выставленным зазором. Итак, берём щупы и измеряем.

Замеры получились скучными: на всех четырёх свечах зазор оказался равным 1,0 мм. Теперь перейдём ко второй части балета – к замеру сопротивления. Но сначала – немного занудной теории.

В центральном электроде современной автомобильной свечи зажигания есть резистор. Его основная функция – помехоподавление. Раньше резисторы могли ставить в цепь бегунка распределителя зажигания, высоковольтные провода, в наконечники проводов, в насвечники. Если помните, были такие советские свечи А17ДВ. Их сопротивление было нулевым – в них резистора не было. Потом появились свечи А17ДВР. Вот они резистор уже получили, отчего появилось и сопротивление. У тех свечей оно было около 6 кОм. У свечей, которые мы измеряем, сопротивление указано больше – 10 кОм. Проверим, так ли это.

В принципе, эти 10 кОм и получились. Есть небольшой разбег в показаниях, но им можно пренебречь – точность у нашего мультиметра не вполне эталонная.

Мультиметр показал цифры от 10,44 до 10,46 кОм. И они соответствуют тому, что нам обещал производитель.

Теперь достанем свечи-аналоги Denso.

Картона на упаковку пожалели: она тоненькая и легко расползается по швам. Но каждая свеча тоже упакована в свою коробочку, а резьба свечи защищена пластиковым цилиндриком. На коробке есть инструкция по замене и немного маркетинговой информации, не несущей пользы.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector