Виды, принцип работы и устройство свечей зажигания двигателя

Устройство свечи зажигания и ее роль в автомобиле

свеча зажигания в базовой конструкции в себя включает:

• Металлический корпус, на внешней стороне которого нанесена резьба, чтобы закрепить свечу зажигания в головке блока цилиндров. Корпус выступает в качестве проводника от «массы» к электроду (боковому) и отводит лишнее тепло.
• Изолятор с ребристой поверхностью для предотвращения пробоя на поверхности путем удлинения прохождения поверхностного тока.
• Электроды, искра между которыми воспламеняет топливовоздушную смесь:
  • Центральный (из благородных металлов, с целью возможности самоочистки);
  • Боковой (из стали с внедрением небольшого количества никеля и марганца).
• Контактный вывод, закрепляющий в системе зажигания двигателя и высоковольтные провода при помощи резьбового соединения или защелкивающегося контакта.

Иногда в устройстве свечи зажигания предусматривается резистор, подавляющий помехи, созданные системой зажигания двигателя (сопротивление 2-10 кOм).

Свеча зажигания двигателей внутреннего сгорания еще называется искровая, т.к. во время работы мотора на каждом такте сжатия создает искру для воспламенения топливовоздушной смеси в нужный момент. Свеча зажигания крепятся к корпусу головки блока цилиндров при помощи специальных отверстий и резьбы; по одной на каждый цилиндр в двигателе: рабочая часть – в камере сгорания двигателя, контактный вывод – снаружи. Исключение здесь составляют, пожалуй, только двигатели типа Twinspаrk.

Для затяжки свечи зажигания рекомендуется обращаться к профессионалам, т.к. ее неправильное выполнение может спровоцировать сбои в работе двигателя: недостаточная затяжка понизит компрессию в камере сгорания; избыточная – может спровоцировать механические деформации.

Отличие стандартной иридиевой и платиновой свечей

Применение стойких к агрессивным факторам драгметаллов позволило уменьшить диаметр электрода с 2,5 до 0,4 мм. Острый контакт продуцирует более яркую искру, лучше поджигающую горючее. Кроме того, платиновые и иридиевые свечи обладают увеличенным ресурсом.

Таблица взаимозаменяемости свечей зажигания, выпускаемых разными производителями

Россия	Beru	Bosch	Brisk	Champion	NGK	Nippon Denso
А11, А11-1, А11-3	14-9A	W9A	N19	L86	B4H	W14F
А11Р	14R-9A	WR9A	NR19	RL86	BR4H	W14FR
А14В, А14В-2	14-8B	W8B	N17Y	L92Y	BP5H	W16FP
А14ВМ	14-8BU	W8BC	N17YC	L92YC	BP5HS	W16FP-U
А14ВР	14R-7B	WR8B	NR17Y	—	BPR5H	W14FPR
А14Д	14-8C	W8C	L17	N5	B5EB	W17E
А14ДВ	14-8D	W8D	L17Y	N11Y	BP5E	W16EX
А14ДВР	14R-8D	WR8D	LR17Y	NR11Y	BPR5E	W16EXR
А14ДВРМ	14R-8DU	WR8DC	LR17YC	RN11YC	BPR5E	W16EXR-U
А17В	14-7B	W7B	N15Y	L87Y	BPR5ES	W20FP
А17Д	14-7C	W7C	L15	N4	BP6H	W20EA
А17ДВ, А17ДВ-1, А17ДВ-10	14-7D	W7D	L15Y	N9Y	B6EM	W20EP
А17ДВМ	14-7DU	W7DC	L15YC	N9YC	BP6E	W20EP-U
А17ДВР	14R-7D	WR7D	LR15Y	RN9Y	BP6ES	W20EXR
А17ДВРМ	14R-7DU	WR7DC	LR15YC	ТRN9YC	BPR6ES	W20EPR-U
АУ17ДВРМ	14FR-7DU	FR7DCU	DR15YC	RC9YC	BCPR6ES	Q20PR-U
А20Д, А20Д-1	14-6C	W6C	L14	N3	B7E	W22ES
А23-2	14-5A	W5A	N12	L82	B8H	W24FS
А23В	14-5B	W5B	N12Y	L82Y	BP8H	W24FP
А23ДМ	14-5CU	W5CC	L82C	N3C	B8ES	W24ES-U
А23ДВМ	14-5DU	W5DC	L12YC	N6YC	BP8ES	W24EP-U

Следует помнить, что для каждого двигателя необходимо использовать свечи только того типа, которые рекомендует производитель автомобиля. Устройства другого типа нарушают работу мотора, образуя нагар, замасливая и перегревая изоляторы свечей.

Когда нужно осуществить подбор свечей зажигания по марке автомобиля, прежде всего, обращаются к инструкции по эксплуатации. Некоторые автопроизводители указывают не только геометрические параметры и калильное число, но и список допустимых аналогов.

Если автомобилю много лет, отсутствует инструкция по эксплуатации или нет данных о «родных» свечах, рекомендуем выкрутить из двигателя любую из них и переписать с неё все читаемые параметры. Производители свечей обычно указывают не только их характеристики, но и применяемость в различных марках автомобилей.

Какие свечи стоит выбрать

Подбор изделий в первую очередь осуществляют по калильному числу. Оно должно соответствовать заявленному в автомобильном руководстве.

Многоэлектродная конструкция предпочтительней традиционной из-за следующих преимуществ:

1. Служит дольше.
2. Не имеет преграды между искрой и топливом.
3. Отличается высокой надежностью.

В новый двигатель при условии использования качественного топлива целесообразно установить свечи с контактами из драгметаллов. Особенно если доступ к ним затруднен.

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.

Правила подбора свечей зажигания

При подборе свечи к двигателю конкретной модели автомобиля, как правило, учитывают две характеристики:

1. Геометрические размеры;
2. Калильное число.

Определяющим в геометрических размерах является размер резьбового соединения и его длина.

Если с резьбовым соединением всё понятно (нештатная резьба просто не подойдет), то длина свечи обязательно должна соответствовать указанной производителем, иначе она может «встретиться» с поршнем!

Что такое калильное число и калильное зажигание?

Чтобы понять, насколько важно использовать свечи зажигания с правильным калильным числом, нужно разобраться в сути процессов происходящих в камере сгорания двигателя. Начнем с терминов.

• Калильное число – это такой условный тепловой эквивалент, который указывает на предельно допустимую температурную нагрузку свечи зажигания, выше которой в цилиндре двигателя появляется калильное зажигание.
• Калильное зажигание – это неконтролируемый процесс хаотического воспламенения рабочей смеси от раскалённой свечи зажигания без образования искры.

Дело в том, что во время работы поверхность свечи разогревается до высокой температуры: 600 – 800 °С. При такой температуре масло, попадающее на её корпус, практически полностью выгорает (происходит самоочищение электродов). Однако, в сочетании с высоким давлением в камере сгорания раскалённая часть свечи является источником для самовоспламенения топливовоздушной смеси без образования искры.

Производители добиваются баланса теплообмена между камерой сгорания, свечой зажигания, головкой блока цилиндров и внешней средой путём подбора материалов с подходящими характеристиками.

Для высокооборотистых двигателей с высокой степенью сжатия свеча должна обеспечивать лучшую передачу тепла, чем в менее нагруженных. Калильное число при этом должно быть высоким, а сами свечи по этому признаку называют холодными.

Напротив, для низкооборотистых двигателей с низкой степенью сжатия для рабочей температуры, при которой происходит процесс самоочищения, калильное число должно быть низким. Такие свечи называют горячими.

Важность правильного подбора калильного числа трудно переоценить:

• При установке горячих свечей в высоконагруженный двигатель велика вероятность их перегрева до температур выше 1000 °С, последующего оплавления и попадания в камеру сгорания.
• При установке холодных свечей в низкооборотистые двигатели рабочая поверхность до оптимальной температуры не разогревается и не происходит процесса их самоочищения.

Современное двигателестроение развивается в направлении увеличения удельной мощности, повышения степени сжатия, использования систем наддува. Соответственно, требования к калильному числу сдвигаются в сторону использования всё более холодных свечей.

Но важна не только эта тенденция: с учетом того, что реальная эксплуатация двигателей происходит в широком диапазоне режимов нагружения, всё более востребованы свечи с расширенным диапазоном калильных чисел.

В России калильное число количественно определяется как усредненное давление, при котором возникает калильное зажигание и выражается в условных единицах.

Маркировка на современных свечах зажигания, обозначающая калильное число, у отечественных производителей отличается от зарубежных аналогов. Так у нас общепринятым считается следующий ряд калильных чисел:

• 11-14 — горячие свечи;
• 17-19 — средние свечи;
• 20 и более — холодные свечи.

Существуют также и унифицированные свечи зажигания с калильным числом от 11 до 20, но они менее распространены.

«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.

Сравнение искры толстого и тонкого электродов.

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.

Способы диагностики

Диагностика силового агрегата предусматривает осмотр свечей как важного элемента системы зажигания. Практически во всех автомобилях зарубежного и отечественного производства они легкодоступны, автолюбители сами могут их проверить. Для того чтобы проверка прошла удачно, их нежелательно путать и менять местами относительно цилиндров, лучше всего рассматривать их в порядке расположения.

Есть несколько способов, позволяющих проверить работоспособность свечек в домашних условиях. Перед их снятием, в первую очередь нужно отсоединить провода, идущие к распределителю. Определить, какая именно свеча перестала работать, можно сняв их по одной и прослушав при этом работу двигателя. Неизменённый звук говорит о проблеме в отключённой детали.

Проверка искры

Первый способ проверки в домашних условиях — наличие искры. Тщательно очищенную от различных загрязнений свечку с помощью прибора (щупа) регулируют на расстоянии с электродами. Покрывают её проводом и примыкают к металлической основе силового агрегата. Это делается для того, чтобы создать электрический контакт. Проверить работу свечей (наличие и цвет искры) необходимо посредством включённого на пару секунд стартера. У нормально функционирующей свечки искра имеет голубой цвет, если же в искре проглядывается красный цвет или его, вообще, нет, значит, свеча подлежит замене.

Проверка мультиметром

Вторым способом проверить работоспособность свечки намного проще, для этого необходим мультиметр — прибор, который зачастую называют тестером. Это устройство проверяет наличие либо отсутствие короткого замыкания. Однако проверка мультиметром не всегда точно может указать неисправность. Простой в обращении аппарат имеет понятную для простого автолюбителя форму. Проверка свечки проводится следующим образом: на свечи зажигания ложатся провода от прибора так, чтобы первый провод находился на выходе, а другой был прикреплён на цоколь. В работоспособном положении появляется искра, с нахождением в 4 мм относительно контактов.

Характеристики свечи зажигания и принцип работы

Создать искру и поддерживать ее в течение определенного времени – основная функция свечи. В катушке зажигания («плюс» – на центральном электроде, «минус» – на боковом) происходит преобразование напряжения от аккумулятора из низкого в высокое (до 40 тысяч Вольт). Далее напряжение поступает на электроды свечи зажигания, с выполненным между ними зазором. Искра возникает между электродами тогда, когда на них напряжение достигает величины, достаточной для преодоления сопротивления среды в зазоре.

Роль искрового зазора

Один из основных элементов, определяющий какое минимальное расстояние между электродами необходимо для создания искры, достаточной для преодоления сопротивления среды (топливовоздушной смеси под давлением) – искровой зазор, величину которого задает производитель. Искровой зазор не должен быть слишком большим, т.к. в этом случае воспламенение смеси может не произойти в результате нехватки энергии разряда искры. В то же время искровой зазор не должен быть слишком маленьким, иначе электроды будут прогорать, и свечи подвергнутся большому износу.

На величину искрового зазора влияют некоторые параметры двигателя: режим работы, производитель и тип, – зазор варьируется в пределах 0,4-2 мм. Чтобы проверить размер величины искрового зазора, применяют плоский или округлой формы щуп. Плоским щупом легче пользоваться, однако измерения с помощью него происходят без учета износа поверхностей электродов, что в результате дает погрешность. Необходимо подогнуть вручную боковой электрод, чтобы подогнать зазор под нужные размеры.

Значение калильного числа

Калильное число – важный параметр, определяющий тепловые свойства конструкции. Он дает понять, каким должно быть давление в камере сгорания, чтобы предотвратить вероятность возникновения калильного зажигания – бесконтрольного самостоятельного воспламенения топливовоздушной смеси. Таким образом, чем выше калильное число, тем меньше разогрев свечи зажигания, пока работает двигатель. Калильное число в применяемых конструкциях должно соответствовать условиям и режиму работы двигателя, и его типу. Например, в условиях повышенной нагрузки в теплое время года лучше применить конструкции, в которых высокое калильное число, а при небольших нагрузках или зимой – низкое.

Двигатели, уровень давления в которых невелик, а в применяемом топливе небольшое октановое число, как правило, содержат свечи зажигания, имеющие невысокое калильное число, а двигатели, в камере сгорания которых высокие температурные нагрузки и повышенная компрессия, имеют свечи зажигания, где калильное число большое.

Определение состояние двигателя по нагару на свечах зажигания

Диагностика двигателя по свечам зажигания должна выполнятся на разогретом двигателе. Но для того, чтоб сделать это правильно необходимо пройти несколько этапов:

1. Установить новые свечи зажигания.
2. Проехать на них 150-200 км.
3. Выкручивать свечи и обратать внимание на цвет нагара, который расскажет, что работает неправильно.

На каждую поломку двигателя на свечах зажигания образовывается налет определенного цвета, по которому есть возможность определить недостаток в работе двигателя.

Маслянистый черный нагар

Маслянистый черный нагар образовывается в резьбовом соединении, при избыточном попадании масла в камеру сгорания, также он проявляется, при выходе дыма синего цвета из трубы в начале работы двигателя. Это происходит по нескольким причинам:

• Маслосъемные колпачки на поршне уже изношены.
• Износились поршневые кольца на клапане.
• Износились направляющие втулки клапана.

Благодаря этому нагару видно, что детали цилиндро-поршневой группы уже изношены, и для качественной работы двигателя их необходимо заменить.

Сухой черный нагар в виде сажи

Этот нагар называется «бархатистым». У него нет масляных подтеков. Он появляется из-за того, что в камеру сгорания попадает топливо-воздушная смесь, которая чрезмерно обогащена бензином. Этот нагар появляется при следующих неисправностях:

• Свечи зажигания работают не правильно. Это говорит о том, что не хватает энергии для получения искры необходимой мощности.
• При появлении такого нагара необходимо проверить компрессию в цилиндрах, потому что она очень низкая.
• При неправильной работе карбюратора на свечах всегда будет такой нагар, тогда рекомендовано произвести настройку либо замену карбюратора.
• В инжекторном двигателе это обозначает, что проблемы с регулятором давления топлива, он очень сильно обогащает воздушную смесь. Это также приводит к увеличению расход топлива.
• Также рекомендовано проверить воздушный фильтр двигателя, если он засорен, его пропускная способность существенно снижается, кислорода в камере сгорания не хватает, что не дает топливу сгорать полностью и этот нагар оседает на электроде свечи зажигания.

Такой нагар оседает на электроде свечи зажигания и не доходит до резьбового соединения.

Красный нагар на свечах зажигания

Таким цвета свечи зажигания становятся после использования различных присадок для топлива или масла. Сгорают химические добавки, которые залиты в большом количестве. При их постоянном использовании необходимо уменьшить их концентрацию и постоянно очищать электрод от нагара, потому что со временем слой нагара будет расти, а прохождение искры ухудшаться — работа двигателя будет нестабильной.

Как только начинает появляться красный нагар на свечах зажигания, его необходимо удалять, и рекомендовано произвести замену горючего, куда добавлялась присадка.

Белый нагар на свечах зажигания

Белый нагар появляется в разных проявлениях. Иногда у него глянцевая поверхность, потому что в ней присутствуют крупинки металла или оседают на электроде крупными белыми отложениями.

Глянцевый белый нагар

Этот цвет нагара очень опасный для двигателя. Это означает, что свечи зажигания не охлаждаются и при этом нагреваются поршни, из-за чего образовываются трещины в клапане. Причина проста – перегрев двигателя. Могут быть другие причины появления этого нагара:

• Бедная топливная смесь, которая поступает в камеру сгорания.
• Впускным коллектором подсасывается лишний воздух.
• Плохо настроенное зажигание — очень рано дает искру или идут пропуски.
• Неправильный выбор свечей зажигания.

При появлении белого нагара с крупинками металла, машину эксплуатировать не рекомендуется. Ее необходимо отвезти в сервисный центр или решить проблему самостоятельно.

Слабовыраженный белый нагар

При появлении белого нагара, который равномерно оседает на свечи зажигания, необходимо произвести замену топлива.

Маркировки и виды свечей зажигания

Каждый производитель имеет свою маркировку для выпускаемых свечей зажигания поэтому, выбирая какую конструкцию и модель свечи приобрести, рекомендуется внимательно изучить ее параметры: форму опорной поверхности, диаметр резьбы. По данным параметрам можно определить, возможно ли установить данную модель на конкретный двигатель. Конструкции, имеющие в своем составе резистор, как правило, маркируются обозначением – «R». Также указывается информация о материале, из которого изготовлены электроды, о величине калильного числа и о размерах искрового зазора.

свечи зажигания подразделяют:

• по количеству электродов:
  • одноэлектродные;
  • многоэлектродные (боковых электродов несколько, в каком из них сопротивление будет наименьшим, в том и возникнет искра);
• по величине калильного числа:
  • горячие (калильное число – 11-14);
  • средние (калильное число – 17-19);
  • холодные (калильное число – от 20 и больше);
  • унифицированные (калильное число – 11-20).
• по материалу, из которого изготовлен центральный электрод:
  • вольфрамовые;
  • иридиевые;
  • иттриевые;
  • палладиевые;
  • платиновые.

Свечи зажигания автомобиля, обладающими наибольшей долговечностью и наименее подверженными износу, считаются иридиевые свечи зажигания. Их устанавливают в двигатели с высокой мощностью. Не имеет особого смысла ставить их на простые моторы, т.к. какого-либо значительного улучшения они не дадут.

Основные признаки неисправностей свечей зажигания и способы их проверки

Неисправности свечей зажигания неизбежно сказываются на работе двигателя. Основные внешние проявления неисправностей:

1. Затруднённый запуск (многократная прокрутка стартером не даёт результата);
2. Двигатель «троит» – неустойчивая работа на холостых оборотах, резкое падение тяги, подёргивание при движении;
3. Резкое увеличение расхода топлива и монооксида углерода (угарного газа) в выхлопных газах.

В нормально работающей свече цвет изолятора центрального электрода должен быть светло-кофейный или серый. На электродах должны отсутствовать следы тёмных отложений или нагара.

Самый распространённый у автолюбителей вопрос: «Почему свечи зажигания чёрные?» имеет несколько ответов.

В случае богатой топливной смеси (результат неправильной регулировки или неисправности системы управления двигателем) на свечах образуется бархатистый налет чёрного цвета – копоть.

Влажный чёрный налет с запахом бензина может быть свидетельством некачественного топлива. Пример на следующем фото.

Неправильно подобранное калильное число также может стать причиной того, что образуется чёрный нагар на свечах, так как не происходит процесс самоочищения.

Обеднённая топливная смесь может привести к тому, что на электродах появится белый налет.

Если белый налёт сопровождается следами оплавления электрода, то это может быть свидетельством неправильно подобранной по калильному числу слишком горячей свечи.

С учётом доступности в большинстве марок автомобилей определить состояние свечей зажигания не составит труда, а информация об их цвете и посторонних отложениях расскажет многое и о состоянии силового агрегата.

Симптомы неисправностей

Дополнительные факторы, влияющие на состоянии свечи, а также ее рабочей температуры:

• качество топлива;
• увеличенная компрессия;
• изменение момента зажигания;
• температурный режим региона, в котором эксплуатируется автомобиль;
• влажность.

О неисправности свечей зажигания могут свидетельствовать следующие симптомы в работе автомобиля:

1. Плохой пуск мотора на холодную. Концентрация влаги образовывается на непрогретых свечах в цилиндрах при пуске силового агрегата. Если при этом межэлектродный зазор большой, возникает необходимость возрастания напряжения пробоя, электроэнергия стремится к меньшему сопротивлению, тоесть увлажненным электродам. Также влияет снижение на холоде емкости аккумулятора, как следствие на образование искры приходится очень малое количество энергии, мотор не заводится.
2. Увеличение потребления топливной смеси машиной. Недостаточное воспламенение в цилиндрах приводит к снижению мощности, для ее возмещения в остальные цилиндры (в которых свечи исправны) поступает излишнее количество горючего.
3. Посторонние шумы, издаваемые во время прогрева силового агрегата либо на холостых оборотах.
4. Возрастание вредных выбросов из выхлопной трубы.
5. Залитые топливом СЗ.
6. Снижение тяги машины, транспортное средство не набирает достаточно оборотов.

Неприятные последствия несвоевременной замены СЗ:

1. Снижение ресурса катализатора. Недостаточное воспламенение топливной смеси в цилиндрах приводит к попаданию остатков недогоревшего горючего в катализатор. Попадая в катализатор, топливо догорает, при этом слой на сотах катализатора выгорает. Повреждение может быть нанесено и лямбда – зонду.
2. Поломка катушки зажигания. Увеличенное напряжение пробоя способствует возрастанию расстояния между свечными электродами — это приводит к пробою изоляции слоев катушки, она выходит из стоя.
3. Уменьшение эксплуатационного периода мотора. Поступление топливной смеси в неисправный цилиндр приводит к попаданию топлива в картер мотора, при этом снижается ресурс масла и изнашивается цилиндр.

При езде на неисправных свечах зажигания могут образовываться взрывные хлопки внутри камеры сгорания. Это чревато заменой: коленчатого вала, поршневой группы, шатуна.

Материалы изготовления

Электроды свечей бывают:

1. Никелевыми.
2. Биметаллическими. Состоят из никелевой оболочки и медного сердечника, улучшающего теплоотвод.
3. Платиновыми или иридиевыми.

Встречаются и комбинированные варианты.

Состояние свечей зажигания по внешнему виду

Каждые 30-90 тыс. км пробега должна производиться замена свечей зажигания в зависимости от интенсивности и условий эксплуатация двигателя и типа установленных свечей.

Замена свечей зажигания раньше срока

Если при работе двигателя начали появляться сбои, тогда необходимо произвести замену свечей зажигания. По регламенту они должны служить до 30-90 тыс. км пробега, но практика показала, что после 15 тыс. км свечи могут потребовать замены.

На сокращение работы свечей, влияет качество топлива, ямы на дорогах, от продолжительности работы двигателя на холостом ходу и многие другие фактороы.

Неисправности свечей зажигания и их признаки

Работа двигателя должна бы равномерной, как на холостых оборотах, так и под нагрузкой, а звук при работе должен быть «как часы». Если двигатель запускается с трудом, начинает увеличиваться расход топлива, теряются обороты при нагрузке, появляется шум или вибрация – это все симптомы неисправности свечей зажигания. Чтоб не произошла полная остановка двигателя необходимо постоянно контролировать состояние свечей зажигания.

Как проверяются свечи зажигания

Как только свечи загрязняются или выходят из строя, двигатель начинает троить, работать с перебоями и давать усиленную вибрацию. Свечи загрязняются или выходят из строя по одной, потому заменой необходимо найти загрязненную свечу. Для этого существует несколько способов:

1. Самостоятельно проверить свечи зажигания.
2. Использовать стенд для проверки свечей зажигания.

На что обратить внимание при выборе свечей зажигания?

Основная характеристика этих деталей – калильное число. Обозначается оно буквами и цифрами, например, Denso IK20TT или Bosch WR M 7 DPX. Эта величина определяет, в каком тепловом диапазоне может работать свеча зажигания. Оптимальные значения находятся в границах от 400 до 900 градусов.

Единой шкалы измерения калильного числа нет, у каждого производителя свои стандарты. Но чаще всего в качестве индикатора выступает российский ГОСТ, по нему свечи имеют калильные числа 8, 11, 14, 17, 20, 23 и 26. Как узнать калильное число свечей зажигания? Для этого нужно разобраться в их классификации:

• Горячие свечи. У них калильное число в диапазоне 11-14. Такие свечи отводят меньше тепла. Применяются в ДВС с низкой степенью сжатия и при использовании низкооктановых видов топлива. В таких моторах температура в камерах сгорания невысокая.
• Средние свечи. Калильное число варьируется в пределах 17-19. Занимают промежуточное положение между холодными и горячими. Считаются самыми распространенными и востребованными для современных моторов.
• Холодные свечи. Отличаются калильным числом от 20 и выше и отводят больше тепла. Используются в ДВС с высокими степенями сжатия и высокой компрессией, а также при использовании высокооктановых видов топлива.

Чем ниже калильное число, тем свеча “горячее”, и наоборот. Изучить калильное число свечей зажигания большинства производителей поможет таблица:

Производитель	Тепловая характеристика свечи << <�холодная……………….. горячая>>>
ГОСТ	23	20	17	14	11
Bosch	5	6	7	8/9	10
Beru	6	6	7	8/9	10
Champion	х	7/8	9/10	11/12	х
NGK	7	6	5	х
DENSO	22	20	16	х
MotorCraft	х	22	32	42/82	х
Prestolite	х	22	32	42/82	х
AutoLite	3	4	5	х
Brisk	х	14	15	17	19
Iskra	95	85	65	55	х

На что влияет калильное число? Свеча с определенными параметрами должна эффективно отводить лишнее тепло, чтобы не перегреваться. Если перегрев случится и температура дойдет до критической точки, то возникнет калильное зажигание.

Если тепловой диапазон не соблюден из-за неправильного выбора свечи, то могут произойти следующие проблемы:

• если свеча работает при температуре ниже 400 градусов, то быстро будут накапливаться угольные отложения, а двигатель может остановиться;
• если свеча работает при температуре выше 900 градусов в условиях высоких скоростей, то произойдет калильное зажигание и повреждение мотора.

Изолятор

Изолятор предназначен для отделения стержня клеммы и центрального электрода свечи зажигания от ее корпуса, чтобы не происходило пробоя высокого напряжения на «массу» автомобиля. Для этого изолятор должен обладать высоким электрическим сопротивления, поэтому он изготовлен из оксида алюминия, содержащего стекловидные добавки. Для снижения токов утечки горлышко изолятора имеет оребрение.

Наряду с механическими и электрическими нагрузками изолятор подвергается также высоким термическим нагрузкам. При работе двигателя на максимальных оборотах у опоры изолятора температура достигает 850 °С, а у головки изолятора — около 200 °С. Данные температуры возникают вследствие цикличных процессов сгорания рабочей смеси в цилиндре двигателя. Для того, чтобы температуры в области опоры не становились высокими, материал изолятора должен обладать хорошей теплопроводностью.

Разновидности свечей зажигания, их выбор и производители

Существует множество компаний, которые выпускают автомобильные свечи зажигания. Самые популярные и качественные свечи – это Denso, Bosh, NGK и Champion (самая молодая компания).

Типы свечей зажигания:

• Биметаллические свечи с центральным электродом.
• Боковые свечи с биметаллическим электродом.
• Платиновые свечи зажигания рекомендованы для использования при тяжелой эксплуатации автомобиля.
• Иридиевые свечи зажигания снижают напряжение зажигания, дают быстрое воспламенение и обеспечивают защиту системы.

Последние два вида свечей самые надежные и по качеству превзошли все остальные свечи.

При выборе новых свечей зажигания нужно учитывать совместимость с конкретным двигателем. Свечи зажигания отличаются по размеру, резьбе, калильному числу и количеству электродов.

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.

Общее знакомство

Давайте разберемся в разновидностях свечей зажигания. Наиболее простой СЗ считается изделие с двумя электродами, выполненное из жаропрочного материала. Устройства, имеющие несколько электродов, называются многократными СЗ. Они долговечны, если прогорает один электрод, то искра появляется на втором контакте. Наличие запасных электродов увеличивает эксплуатационный период изделия.

Устройства с платиновым напылением контактов называют платиновыми СЗ, они способствуют снижению сопротивления на электрическую часть машины. Изделия с иридиевыми наконечниками способствуют уменьшению расхода топливной смеси, имеют увеличенный ресурс.