Свечи зажигания двигателя: параметры, виды и принцип работы

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.

Какую роль играют свечи в работе автомобиля

Основным назначением свечей зажигания является воспламенение воздушно-топливной смеси в силовом агрегате. Их пламя представлено в виде кратковременной искры, возникающей на фоне электрического разряда напряжением в несколько десятков тысяч вольт. Разряд возникает между электродами свечи, которая срабатывает при каждом цикле в определенный момент работы двигателя. И если эту деталь выдернуть из общей рабочей цепочки, то смесь не сможет воспламениться. Следовательно, ДВС просто не заведется. Чтобы точно знать, что мотор не может начать работу из-за свечей, необходимо ознакомиться с их возможными неисправностями.

Виды автомобильных свечей

В настоящее время производители выпускают разные виды свечей зажигания.

Каждая из них имеет свои особенности и отличается от других такими параметрами:

  • количеством электродов;
  • материалом, применяемым для изготовления центрального электрода;
  • калильным числом;
  • формой;
  • зазором между электродами и другими.

В зависимости от того или иного параметра свечи бывают одно- и многоэлектродные, «холодные» и «горячие», с иттриевым, вольфрамовым, платиновым, иридиевым или палладиевым центральным электродом. В следующей заметке мы расскажем, как правильно выбрать свечи зажигания.

Конструктивные особенности

provoda na svechi zajiganiya
Устройство классического ВВ изделия.

Своевременное воспламенение топливной смеси зависит от исправности высоковольтных кабелей для свечей зажигания, которые конструктивно состоят из защитных колпаков, наконечника (выполненного из металла), а также жилы, проводящей ток и изолирующего материала.

Изоляция предотвращает утечку электротока, защищает изделия от вредного воздействия влажности, различных смазок, паров газов, высокой температуры. Является изолирующим покрытием, не проводящим электричество, покрывает жилу, проводящую ток.

Наконечники служат соединением для жилы, проводящей электрический ток и контактов. Они должны соответствовать требованиям:

  • прочное крепление на проводе;
  • подсоединение выводов СЗ с катушкой либо крышкой распределителя;
  • хорошая сопротивляемость к коррозии, способствующая сохранению контактов при длительной эксплуатации;
  • цельное соединение с материаллом, проводящим ток.

Назначение колпачков — защита мест крепления контактов с выводами СЗ, катушки либо распределителя от агрессивного воздействия внешней среды, а также утечки электрического тока. Колпачки должны отвечать параметрам:

  • герметичное соединение с элементами системы зажигания для предотвращения проникновения пыли, влаги;
  • стабильность изначальных характеристик при низкотемпературном и высокотемпературном показателях.

Условно ВВ провода разделяют таким образом:

  1. Классические изделия, имеют медный сердечник. Их достоинство: небольшое электрическое сопротивление, высокий эксплуатационный период. Такие изделия увеличивают мощность искры. Недостатки: жесткая изоляция, задубевающая при длительно периоде использования либо на холоде.
  2. Изделия с резистивным сердечником. Их преимущество заключается в способности выдерживать большие нагрузки на растяжения. Плюс применяется силиконовое покрытие, устойчивое к перепадам температур не дубеющее на холоде. Недостатки: меньшая мощность искры по сравнению с классическим вариантом.

В зависимости от вида изоляции выделяют:

  • с силиконовой изоляцией, позволяющей применять изделия при высокой температуре (около 2000С);
  • с термополимерной изоляцией.

Стержень клеммы и центральный электрод

Стержень клеммы изготовлен из стали и выступает из корпуса свечи зажигания. Он служит для присоединения провода высокого напряжения или напрямую установленной стержневой катушки зажигания. Электрическое соединение между стержнем клеммы и центральным электродом выполнено с помощью расположенного между ними расплава стекла. К расплаву стекла домешивается наполнитель для улучшения степени обгорания и свойств сопротивления помехам. Так как центральный электрод находится непосредственно в камере сгорания, он подвержен воздействию очень высоких температур и сильной коррозии вследствие контакта с отработавшими газами, а также с остаточными продуктами сгорания масла, топлива и примесей. Высокие температуры искрообразования приводят к частичному расплавлению и выпариванию материала электродов, поэтому центральные электроды изготавливаются из никелевого сплава с добавками хрома, марганца и кремния. Наряду с никелевыми сплавами используются также сплавы серебра и платины, так как они незначительно обгорают и хорошо отводят тепло. Центральный электрод и стержень клеммы герметично закреплены в изоляторе.

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.

Читайте также:   Lotus представил электрический суперкар Lotus Evija на 2000 л.с.

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.

Поделиться в соцсетях

Принцип работы и характеристики

iskra
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).

zazor
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

Где находятся свечи зажигания
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.

Что нужно знать о неисправностях свечей зажигания

Сбой в работе системы зажигания может произойти по нескольким причинам. Например, это может быть позднее или раннее зажигание. В первом случае происходит потеря мощности и перегрев мотора. Во втором – двигатель начинает стучать и активно поглощать топливо. Третья причина — перебои зажигания в одном или нескольких цилиндрах. Это происходит при сбоях в работе свечей или при повреждении изоляции присоединяемого к свече провода высокого напряжения. Также система зажигания может выйти из строя, если этот провод плохо контактирует в наконечнике свечи или катушке зажигания.

Если говорить о неисправностях свечей, то к ним в первую очередь относятся:

  • порча изолятора;
  • изменение зазора между электродами или их обгорание;
  • появление нагара на электродах.
Читайте также:   Обзор японского внедорожника Toyota Tacoma 2019 года

Удостовериться, что машина не заводится из-за свечей, можно, проверив их исправность.

svechi.jpg

Признаки неисправности свечей зажигания

Стабильная работа свечи обеспечивает автовладельцу надёжное функционирование бензинового силового агрегата. Однако проблем в работе свечей просто не избежать. Давайте разберёмся, когда менять свечи зажигания:

  • автомобиль начал заводиться не с первого раза, двигатель работает с трудом, «кашляет» недовольно на холостом ходу. Это один из самых первых признаков на необходимость проверить свечи на неисправность;
  • расход топлива в последнее время ощутимо увеличился, кроме того, в выхлопных газах возросло СО и СН;
  • одна из свечей все время мокрая от попадающего на неё бензина (именно она будет неисправна).
  • при работе мотора проявляется отрицательная динамика (заметна сниженная мощность или авто недобирает обороты).
  • появилось «троение» (машину во время езды поддёргивает, в двигателе недостаёт мощности).

Не стоит ждать, что это пройдёт, если есть хоть один из описанных признаков, следует взять ящик с инструментами и основательно проверить функционирование свечек. Вовремя не заменённые детали могут в кратчайшие сроки нанести огромный урон как автомобилю, так и кошельку владельца. Все производители авто рекомендуют заменять эти детали при ежегодном прохождении техобслуживания.

Диагностируем поломки

provoda na svechi zajiganiya
Высоковольтные провода.

Симптомы неисправностей проводов на свечи зажигания следующие:

  • плохой пуск мотора, особенно в дождливую погоду, когда высокая концентрация влаги;
  • перебои при средних и высоких оборотах силового агрегата;
  • снижение мощности автодвигателя;
  • увеличение потребления топливной смеси автомобилем;
  • возникают радиопомехи;
  • глохнет движок — это признак неисправного центрального провода;
  • неустойчивый холостой ход.

Определить неисправность ВВ проводов, можно проделав следующие манипуляции:

  1. Проверьте внешний вид изделий, недопустимо наличие внешних повреждений, трещин, прорезов, пропаленных мест.
  2. Осмотрите СЗ и изоляцию вокруг колпачков.
  3. Обратите внимание, нет ли коррозии между наконечниками свечами зажигания и катушкой.
  4. Заведите мотор. Посмотрите, не возникают ли электрические дуги, потрескивания. Эту процедуру лучше проводить вечером либо в темном помещении.
  5. Проверьте по мануалу машины правильность размещения проводов СЗ.
  6. Обратите внимание на зажимы, удерживающие провода в крышке распределителя. Если они повреждены, то ВВ провода могут выскальзывать.
  7. Проверьте сопротивление СЗ. Для этого воспользуйтесь инструкцией к автомобилю.
  8. Возьмите пульверизатор, с его помощью распылите воду вокруг наконечников, посмотрите, если появилась дуга, проверьте свечи на наличие сажи. Смените СЗ, если сажа присутствует.
  9. Поздним вечером либо ночь возьмите кусок кабеля и зачистите его с обоих краев. Одним концом изделия проведите по всей длине ВВ кабелей, перед этим второй конец замкните на корпус авто. Если присутствуют пробои, в их местах будет возникать искра.
  10. Измерьте сопротивляемость кабелей следующим образом:
  • поставьте режим омметра;
  • на первом цилиндре снимите провод со свечи и катушки зажигания;
  • к концам провода подсоедините мультиметр, проанализируйте его показания, если провод исправен показания в пределах 3,5-10 кОм, размерность оптимального сопротивления указывается на изоляции изделия.

Рекомендуем посмотреть видео о том, как проверить провода для свечей зажигания в домашних условиях:

Основными причинами, возникновения вышеописанных неисправностей есть:

  • образование микротрещин в обмотке изделий при длительной их эксплуатации либо под воздействием перепада температур, микротрещины способствуют утечке электротока, при этом насвечи не поступает нужное количество электрической энергии;
  • превышение сопротивлением допустимой нормы;
  • нарушение работы катушки либо свечи зажигания.

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.

Проверка «пистолетом»

Третий способ поверки самый изощрённый — это проверка пистолетом. Чтобы сделать её самому, необходим стенд, проводящий такую проверку под некоторым давлением. В наше время купить такое устройство можно в магазине, торгующем автозапчастями. Проверить свечку необходимо так: вставить её в определённое отверстие и одеть специальный колпачок. Заложенная исправная свеча после нажатия на курок должна отреагировать на электродах искрой и загоревшейся лампочкой. Стоит помнить, что пистолет, из-за разности давления в нём и в авто, не может дать точного результата. Однако не работающая при проверке пистолетом свеча должна быть заменена в ближайшее время.

Читайте также:   Нет циркуляции в двигателе, в системе охлаждения: почему антифриз не циркулирует в расширительном бачке, причины

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.

Рекомендации для новичков

Перед покупкой проводов для свечей зажигания обратите внимание на подсоединение указанных изделий к катушке, особенно если она четырехвыводная. Для упрощения подбора изделий стоит снять катушку с автомобиля и взять ее с собой в магазин. Это позволит при покупке заинтересовавшего товара проверить, плотно ли наконечники надеваются на контактный вывод катушки.

Занимаясь подбором комплекта на бесконтактное электронное зажигание современной машины, стоит брать в магазин тестер. С его помощью можно проверить сопротивление ВВ на новых изделиях, оно должно быть в пределах 8-9 к Ом, а на б/у до 15 кОм. При этом разница измерений сопротивления в одном комплекте на должна превышать 2-4 кОм.

Для подержанных автомобилей с контактным зажиганием предпочтительно использовать комплекты классического типа, имеющие сердечник из металла с сопротивлением 2 кОм.

Перед приобретением комплекта заинтересовавших вас ВВ изделий, осмотрите упаковку, лучше чтоб на ней русским языком было написано модель автомобиля, для которой они приобретаются.

3 совета по выбору высоковольтных проводов зажигания

Составные части высоковольтного провода — это токоведущая жила, изоляционный материал, металлические контактные клеммы и колпачки. Иногда дополнительно в состав комплекта включают гребенки, аккуратно собирающие всю проводку в один жгут. Исходя из используемых материалов и технологии изготовления, вся свечная проводка условно разделяется на 3 категории.

В первую включается провод с несколькими токоведущими жилами из меди. В качестве изоляционного материала используется поливинилхлорид.

Ко второй категории относят одножильную высоковольтную проводку зажигания с изоляцией из поливинилхлорида или разновидности полиуретана (EPDM). Данные изделия требуют проверки и использования дополнительных резисторов, подавляющих помехи. Изоляционный слой из ПВХ чувствителен к длительному воздействию низкой и высокой температуры, бензиновых паров, в результате чего изоляция со временем трескается. В образовавшиеся трещины попадает влага, резко снижающая сопротивление жилы и приводящая к утечкам тока. Большая часть отечественной автомобильной продукции по сей день оснащается высоковольтной проводкой именно из этой категории.

В самых современных модификациях применяются жилы из различных неметаллов (стекловолокно, полимерные материалы, графит, кевлар, лен и хлопок, а также всевозможные сочетания указанных материалов). Для изготовления изоляционного слоя в этих проводах используется силиконовая резина, обеспечивающая высокое напряжение на пробой и отсутствие утечек тока в системе зажигания, которые можно выявить проверкой. Эти качества в результате увеличивают мощность искры и общую мощность двигателя. Обеспечивается наиболее полное сгорание топлива и его оптимальный расход.

Выбор высоковольтных проводов зажигания

Все изделия соответствуют существующим техническим требованиям, отличие между категориями состоит лишь в цене и в ресурсе. Для сравнения, минимальный ресурс силиконовых изделий производства ставропольской компании «Цитрон» составляет 160 тысяч км пробега (срок службы при этом неограничен), несиликоновые же модели, как показывает проверка практикой, могут прослужить от силы 50 тысяч км либо до 3 лет эксплуатации в природных условиях России. Стоимость силиконовой проводки при этом выше стоимости классической в 3-4 раза. Задача покупателя в данном случае — выбрать компромиссный вариант между ценой и долговечностью. Помогут с выбором высоковольтных проводов зажигания некоторые советы и рекомендации.

Источники
  • https://HyperAuto.ru/articles/poleznaya-informaciya/nikel-iridiy-platina-vybiraem-svechi-zazhiganiya/
  • https://dvizhcom.ru/articles/polnyy-likbez-po-zamene-svechey/
  • https://pro-zamenu.ru/svechi-zazhiganiya/provoda-na-svechi-zazhiganiya.html
  • https://ustroistvo-avtomobilya.ru/sistema-zazhiganiya/svechi/svechi-zazhiganiya/
  • https://TechAutoPort.ru/dvigatel/sistema-zazhiganiya/svechi-zazhiganiya.html
  • https://CarExtra.ru/obzory/svechi-zazhiganiya-vidyi-proverka.html
  • https://rad-star.ru/pressroom/articles/proverka-vysokovoltnykh-provodov-zazhiganiya/
Оцените пожалуйста статью
( Пока оценок нет )
Поделись новостью с друзьями
Автодайджест
Adblock
detector