ГлавнаяВаз 2110Свечи бесконтактные

Свечи бесконтактные


Свечи зажигания: виды и как выбрать

Двигатели внутреннего сгорания, сжигая топливо, преобразовывают тепловую энергию в кинетическую. Для обеспечения их работы необходима система зажигания, одним из ключевых элементов которой являются свечи зажигания. Их предназначение – воспламенять горючую смесь с помощью искрового разряда. Соответственно, параметры искрового разряда должны отвечать составу и количеству горючей смеси, чтобы обеспечить необходимый уровень воспламенения.

Свечи зажигания должны сохранять работоспособность в тяжелых условиях эксплуатации – под воздействием электрических, химических и механических нагрузок. Кроме того, на протяжении срока своей работы они проходят миллионы рабочих циклов. Надежная работа двигателя во многом зависит от состояния свечей зажигания. В свою очередь состояние свечей также сильно зависит от технического состояния двигателя.

Содержание

Виды свечей зажигания

Существуют различные виды свечей зажигания. Они различаются по конструкции и материалам, которые используются при их изготовлении. Рассмотрим основные типы.

Стандартные

Стандартные типы свечей зажигания еще называют одноэлектродными или двухэлектродными. Их строение можно назвать традиционным – один центральный электрод из жаростойкого материала и один боковой. Отсюда и названия – одноэлектродными такие свечи называют, имея ввиду количество боковых электродов, а двухэлектродными, когда учитывают также наличие центрального электрода. Такие свечи характеризируются меньшим ресурсом, по сравнению с более новыми конструкциями, однако именно стандартные свечи зажигания все еще являются самыми распространенными.

Многоэлектродные

Некоторые производители увеличивают количество боковых электродов. Это приводит к тому, что образованная искра меняет свое направление, что увеличивает ресурс свечи из-за менее интенсивного сгорания боковых электродов.

Форкамерные

Это свечи, в которых роль бокового электрода играет корпус свечи, а полость внутри корпуса образует форкамеру. Когда горючая смесь сжимается, она попадает в форкамеру, где воспламеняется за счет образования искры. После воспламенения горящая смесь вылетает в камеру сгорания цилиндра. Такие свечи эффективны на больших оборотах, однако на холостом ходу их работа нестабильна.

C центральным электродом из благородного металла

Центральный электрод свечи зажигания может исполняться из различных металлов. Применение благородных металлов позволяет значительно увеличить ресурс свечи, однако это увеличивает и ее стоимость.

Холодные и горячие

На холодные и горячие типы свечи зажигания разделил параметр под названием калильное число. Калильным называют число, отображающее время, через которое свеча будет находиться в состоянии калильного зажигания. Простыми словами, чем больше это число, тем свеча будет меньше нагреваться. Таким образом, свечи с малым калильным числом называют горячими, а с большим, соответственно, холодными.

Количество электродов

Один электрод

Такие свечи зажигания состоят из керамического изолятора, металлического корпуса, центрального электрода, одного бокового электрода и контактной головки.

Центральный электрод устанавливается в канале изолятора, где закрепляется стеклогерметиком. Боковой электрод, его еще называют «массой», приваривается к торцу корпуса и изгибается в сторону центрального. Электроды обязательно должен отделять изолятор. Оба электрода имеют сечение в районе 2,5 мм. Именно они и производят искру за счет подачи высоковольтного напряжения на центральный электрод.

Такая конструкция предельно проста, однако она выдерживает испытание десятилетиями и даже сейчас успешно конкурирует с более «продвинутыми» разработками.

Когда-то центральные электроды были железными, изоляторы же производили из фарфора с использованием огнеупорной глины. Последние были самим слабым звеном конструкции и быстро разрушались. Поэтому со временем в качестве изолятора начали использовать глинозем с различными добавками. Материал электродов также был заменен на хромоникелевые сплавы, поскольку они более устойчивы к электрохимической коррозии, происходящей при прохождении каждой искры. Именно из-за этой коррозии срок эксплуатации современных свечей зажигания стандартной конструкции ограничивается 20000 км пробега.

Существуют также одноэлектродные свечи с более продолжительным сроком службы. Этому способствует замена материала изготовления центрального и бокового электродов на медь – более стойкий к электрохимической коррозии металл. Некоторые производители увеличивают срок эксплуатации свечей путем удвоения центрального электрода. В таком случае, если на одной части электрода накопится нагар, его сопротивление возрастет и искра будет проходить другой частью центрального электрода.

Преимущества одноэлектродных свечей зажигания
  • Главное преимущество таких свечей – цена. Они являются наиболее дешевыми, поскольку их конструкция самая простая, а при изготовлении не используются очень дорогие металлы.
  • Надежность эксплуатации. Свечи стандартной конструкции проверены временем. Они надежно работают при любых режимах эксплуатации двигателя.
Недостатки
  • Небольшой срок службы. Необходима достаточно частая замена.
  • Стандартные свечи дают разряд различного цвета, а это означает что температура, а соответственно и мощность искры в таких свечах постоянно меняются. Часто одноэлектродные свечи дают искру красного или розового цветов. Это самые слабые разряды, их наличие нежелательное, так как они не в состоянии обеспечивать надежную работу двигателя.
  • Малая эффективность работы при разряженном аккумуляторе и холодном пуске.
  • Значительная толщина центрального электрода (2,5 мм по сравнению с 0,8÷0,4 мм у свечей с использованием благородных металлов), уменьшающая мощность разряда, а соответственно и мощность двигателя.
Применение

Применение обычных свечей зажигание очень широкое. Их используют и в карбюраторных, и в инжекторных двигателях различных конструкций. Часто такие свечи различных производителей являются взаимозаменяемыми, хотя некоторые отличаются по конструкции. Этот вопрос необходимо изучить перед заменой свечей, возможно к конкретному двигателю необходимо покупать исключительно свечи определенного производителя.

Свечи зажигания классической конструкции обычно используют в двигателях автомобилей более низкого класса, то есть в бюджетных вариантах. Новые и дорогие двигатели обычно оснащены усовершенствованными свечами, так как конкуренция между производителями автомобилей принуждает их бороться за каждый процент мощности и экономности. Если же речь идет о бюджетной модели, то установка в двигатель такой машины свечей зажигания стоимостью от 10$ и выше является нерациональным решением.

Много электродов

Для увеличения срока эксплуатации свечей зажигания была предложена конструкция с несколькими боковыми электродами. В современных свечах их обычно от трех до пяти. Идея такого «умножения» проста – искра будет возникать между центральным электродом и одним из боковых. Процесс искрообразования будет осуществляться между теми электродами, между которыми будет наименьшее сопротивление.

Бытует мнение, что в многоэлектродных свечах искра блуждает между разными электродами и теряет свою мощность. Это совсем не так. В действительности разряд возникает только между центральным и одним боковым электродом. Между этими электродами может пройти миллионы разрядов, каждый из которых будет провоцировать процесс электрохимической коррозии. Электроды будут выгорать, и зазор между ними увеличится. Если зазор увеличится настолько, что сопротивление между центральным и каким-нибудь другим боковым электродом станет меньшим, чем сопротивление между «рабочими» электродами, то искра начнет проходить по более легкому пути, то есть она «выберет» другой боковой электрод.

Таким образом, наличие нескольких боковых электродов способно увеличить срок службы свечей зажигания.

Преимущества многоэлектродных свечей зажигания
  • Большой срок службы.
  • Стабильное искрообразования, поскольку искра может «выбрать» электрод, наименее загрязненный нагаром.
  • Более точное и надежное воспламенение.
  • Тестами доказано, что многоэлектродные свечи способны незначительно увеличить мощность двигателя, а также повышают его экологичность за счет обеспечения более качественного сгорания топлива.
Недостатки
  • Эффективны не на всех типах двигателей.
  • Намокают при попытке холодно пуска, после чего дольше подсыхают чем обычные одноэлектродные свечи.
  • Иногда при установке на двигатель, где предусмотрены обычные свечи, могут наблюдаться хлопки, провалы и повышение расхода топлива.
Применение

Многоэлектродные свечи применяются достаточно широко, в том числе и известными производителями автомобилей. Так, их можно встретить в машинах марок Volvo, Fiat, Audi, Volkswagen и многих других. Но теоретически их можно использовать во всех тех двигателях, где используются обычные свечи, поскольку процесс их установки ничем не отличается. Однако практика показывает, что лучше использовать многоэлектродные свечи там, где именно их применение предусмотрено, так как самостоятельный переход на свечи другой конструкции не всегда дает положительный результат.

Наверх

Факел или искра

Факел (форкамерные свечи зажигания)

Существуют различные конструкции свечей зажигания, где рабочая камера выполнена в виде форкамеры. Такой прием используется для улучшения сгорания топливно-воздушной смеси. Отверстие, которое соединяет форкамеру с цилиндром, делают специальной формы – в виде сопла. В момент сжатия в форкамеру поступает смесь, а в области вихревого потока возникает искра, что делает образование очага воспламенения более интенсивным. Это способствует быстрому распространению пламени внутри форкамеры. В результате воспламенения возрастает давление, которое выбрасывает пламя, проникающее в камеру сгорания. Факел пламени, который врывается под давлением в камеру сгорания, настолько эффективно вызывает воспламенение, что может поджечь даже очень обедненную смесь.

Перетекание горящих газов из форкамеры в цилиндр проходит в турбулентном режиме, что делает процесс сгорания более эффективным. Таким образом, данная конструкция свечей повышает экономичность двигателя и уменьшает токсичность выхлопных газов.

Преимущества форкамерных свечей
  • Более плавная работа двигателя.
  • Несколько повышают мощность двигателя.
  • Работают на низко октановом бензине без детонации.
  • Уменьшают токсичность выхлопных газов и количество СО.
  • Несколько уменьшают время разгона автомобиля до 100 км/час.
  • Обеспечивают более надежный холодный пуск.
Недостатки
  • Высокая цена.
  • Большое гасящее влияние электродов.
  • Небольшая стойкость электродов к образованию нагара.
  • Небольшие размеры форкамеры (10–25% от всего объема камеры сжатия), что значительно нивелирует все заявленные преимущества из-за невозможности создать соответствующий факел.
  • Затруднительная вентиляция форкамеры.
  • Дополнительные тепловые потери, которые возникают при перетекании горящих газов в цилиндр.
Применение

Форкамерные свечи начали свой путь на рынок со спортивного автотранспорта. Именно в гоночных автомобилях они использовались на первых порах, благодаря тому, что демонстрировали хорошие результаты на повышенных оборотах. Затем их начали использовать и в обычных машинах.

Форкамерные свечи используются на бензиновых двигателях и газовых установках, на легковом и грузовом транспорте. Они полностью взаимозаменяемы с обычными свечами. Однако самостоятельно экспериментировать с заменой свечей, предусмотренных для использования в моторе вашего автомобиля, не рекомендуется, поскольку эффективность данного вида свечей многими автолюбителями поставлена под сомнение. В частности опасения вызывает нестабильная работа двигателя на холостом ходе, то есть при малых оборотах двигателя. К слову, в таком режиме и расход топлива на форкамерных свечах выше, хотя при повышении оборотов их использование позволяет добиться небольшой топливной экономии.

Искровые свечи зажигания

Искровые свечи зажигания, как следует из их названия, воспламеняют рабочую смесь с помощью искры. Она возникает при подаче высокого напряжения на электроды свечи. По исполнению такие свечи могут быть экранированными и неэкранированными, то есть открытого типа. По принципу работы различают свечи:

  • с воздушным пространством между электродами;
  • полупроницаемые или со скользящей искрой;
  • конденсаторные, они же многоискровые или эрозийные;
  • комбинированные.

Самыми распространенными представителями данного типа свечей являются свечи зажигания с воздушным искровым пространством. Это свечи традиционного исполнения, проверенные временем. Их популярность объясняется вполне удовлетворительной работой на различных современных двигателях, простотой конструкции, а соответственно и наиболее низкой ценой.

Преимущества искровых свечей зажигания
  • Простота конструкции.
  • Небольшая цена.
  • Обеспечивают удовлетворительную работу различных типов двигателей в различных условиях.
Недостатки
  • Плохие показатели при холодном пуске.
  • Небольшой ресурс работы.
Применение

Искровые свечи зажигания – родоначальники устройств своего класса. Они используются в бензиновых двигателях уже очень давно. Это самый распространенный класс свечей зажигания, их можно встретить в двигателях всех производителей автомобилей.

Наверх

Материал изготовления

Медь-никель

Центральный электрод любой свечи зажигания, помимо искрообразования, выполняет также функцию теплоотвода. В связи с этим он подвергается интенсивной термической и электрической коррозии. Чтобы уменьшить температуру рабочей поверхности центрального электрода конструкторы изготовлять его составным. Так, оболочку изготовляют из специальной никельсодержащий жаропрочной стали, стойкой к электрокоррозии. Внутреннюю часть электрода изготовляют из меди. Такие композитные электроды называют биметаллическими или медно-никелевыми. Их гарантированный ресурс составляет 25–30 тысяч километров, что в полтора-два раза превышает ресурс обычных свечей. Кроме того, по калильному числу они работают в более широком диапазоне, иными словами, такие свечи являются более универсальными.

В большинстве современных биметаллических свечей такому же преобразованию подвергся и боковой или боковые электроды. Это еще больше увеличило ресурс свечей, так как улучшило антинагарные свойства бокового электрода.

Преимущества медно-никелевых свечей зажигания
  • Больший ресурс.
  • Небольшая цена.
  • Универсальность.
  • Стабильное искрообразование.
  • Устойчивость к температурным нагрузкам.
  • Обеспечивают небольшую экономию топлива и повышают экологические показатели работы двигателя.
Недостатки
  • При небольших нагрузках или холостом ходе центральный электрод может отводить слишком много тепла, вследствие чего свеча будет оставаться холодной и на ней возможно накапливание нагара.
  • Недостаточная стабильность при холодном пуске.
Применение

Медно-никелевые свечи появились как усовершенствованная модель обычных, призванная частично устранить их главный недостаток – небольшой ресурс. Поэтому их применение практически полностью аналогичное. Таким свечам отдают свое предпочтение многие производители обычных бюджетных автомобилей, так как применение никелево-медного сплава не сильно удорожает производство свеч. Конечно, на шикарных флагманских моделях используются более продвинутые технологии.

Установка таких свеч ничем не отличается от установки других видов. Ее можно осуществить как на СТО, так и самостоятельно. Такими свечами можно пробовать заменять другие искровые свечи, предусмотреные в двигателе вашего автомобиля, – риск нанести какой-нибудь вред минимальный, так как принцип их работы тот же.

Иттрий

Под названием иттриевых свечей в действительности подразумевают свечи зажигания, при изготовлении электродов которых используется никелево-иттриевый сплав. Данный материал в основном призван увеличить ресурс изготовляемых свечей и практически не влияет на качество искрообразования. Рекомендованный срок эксплуатации таких свечей составляет 25 тысяч километров.

Преимущества иттриевых свечей
  • Приемлемая цена.
  • Увеличенный ресурс.
  • Стабильная работа двигателя.
Недостатки
  • Ничем не отличаются от обычных свечей по моторным показателям – экологичности, экономичности и мощности.
Иридий

Использование сплавов на основе иридия для изготовления электродов искровых свечей – одна из новейших технологий, разработанная совсем недавно. Благодаря повышенной износостойкости данного сплава диаметр электрода удалось уменьшить до 0,4 мм, а ведь именно этот параметр является одним из ключевых факторов, влияющих на показатели работы свечи и, как следствие, всего двигателя.

Иридий – стойкий к коррозии металл, он твердый и тугоплавкий. Температура, при которой иридий начинает переходить в жидкую фазу, + 2450 °С. Кроме того, очень важно то, что иридий стойкий к электрохимической коррозии. Благодаря всем перечисленным характеристикам использование иридия при изготовлении электродов свечей зажигания позволяет увеличить их ресурс в два раза.

Небольшой диаметр электродов имеет много преимуществ. В частности уменьшается их подавляющее влияние на распространение фронта пламени, увеличивается мощность, экологичность и экономичность двигателя.

Преимущества иридиевых свечей зажигания
  • Большой срок эксплуатации (превышает 100 тысяч километров).
  • Низкое напряжение зажигания.
  • Зажигают обедненные топливовоздушные смеси.
  • Увеличивают мощность двигателя (в среднем на 3–4%).
  • Снижают потребление топлива на 6–7%.
  • Снижают токсичность выхлопных газов.
  • Хорошо себя демонстрируют при холодном пуске.
Недостатки
  • Высокая цена.
  • Рассчитаны на современные двигатели. На старые двигатели установить их возможно, но эффект, на фоне естественного износа оборудования, от них будет незаметен. Учитывая высокую, цену установка данных свечей на автомобили с большим пробегом не рекомендуется.
Платина

В некоторых свечах для изготовления электродов используют платину. Платиновыми могут быть как центральный электрод, так и боковые. Все зависит от конечной цены, так как платина является драгоценным металлом. Используют такие свечи в основном в двигателях, оснащенных механическими или турбонагнетателями.

Основная идея использования платины – продления срока службы свечей. Платина стойкая к высоким температурам и коррозионным явлениям. Чтобы снизить цену и не лишить свечи преимуществ, платиновым в основном делают центральный электрод, а саму свечу многоэлектродной.

Преимущества платиновых свечей зажигания
  • Большой ресурс (до 100 тысяч километров).
  • Большая мощность искры.
  • Стабильная воспламеняемость.
  • Высокая экономичность и экологичность работы двигателя.

Наверх

Тепловая мощность

Горячие свечи зажигания

Горячими называют свечи зажигания с малым калильным числом, то есть с небольшой теплоотдачей. На уровень теплоотдачи влияет длина теплового конуса изолятора, чем он дольше, тем хуже отвод тепла, то есть калильное число меньше.

Горячие свечи отлично работают на небольших нагрузках, поэтому их нельзя устанавливать в двигатели, где их использование не предусмотрено. В противном случае рабочая температура свечи может вырасти, что неизбежно приведет к «калильному» зажиганию. В результате двигатель потеряет мощность. Таким образом, перед установкой свеч в двигатель своей машины обязательно необходимо изучить требования к их тепловым характеристикам.

Преимущества горячих свечей зажигания
  • Качественное воспламенение топливовоздушной смеси, так как свеча уже является прилично нагретой.
  • Высокая температура свечи приводит к ее самоочищению от нагара.
Недостатки
  • При высоких нагрузках возможно «калильное» зажигания и выход двигателя из строя.
Холодные свечи зажигания

Холодные свечи зажигания характеризируются большим калильным числом и, соответственно, хорошей теплоотдачей. Иными словами, они быстро остывают. Эта особенность необходима, когда двигатель работает на высоких нагрузках, например в спортивных автомобилях. Применение таких свечей может полностью обезопасить двигатель от риска возникновения неконтролируемого «калильного» зажигания.

Преимущества холодных свечей зажигания
  • Отсутствует риск возникновения «калильного» зажигания.
  • Хорошо работают при высоких нагрузках на двигатель.
Недостатки
  • При малых нагрузках успевают слишком сильно остыть, что приводит к неустойчивой работе двигателя.
  • Плохо работают в холодное время года, особенно при сильных морозах.

Наверх

Какие лучше свечи зажигания

Любой автолюбитель сталкивается с вопросом «Как выбрать свечи зажигания?», ведь их замена – регулярная процедура ухода за автомобилем. При подборе свечей необходимо руководится такими критериями:

  • Рекомендации производителя автомобиля. Самым лучшим выбором будет приобретение предусмотренных автопроизводителем свеч зажигания. Именно они идеально подойдут вашему двигателю, так как прошли не одно испытание в заводских условиях именно с конкретным двигателем.
  • Геометрический размер. Свечи попросту должны подойти в двигатель вашего автомобиля – не быть слишком короткими и не слишком длинными. В первом случае искрообразование будет затруднено, а во втором может повредиться поршень. Наконец, свечи неправильных геометрических размеров могут, попросту, не вкрутится в гнездо.
  • Тепловая характеристика или калильное число. Нужно четко знать, какие именно свечи вам нужны – горячие или холодные.
  • Цена. Покупка дорогих платиновых или иридиевых свечей в старый автомобиль с большим пробегом – решение нерациональное, так как на фоне общего износа двигателя новые свечи не принесут ощутимого эффекта, а денежные средства будут зря потеряны.

Как выбрать свечи зажигания для отечественного автомобиля? Лучше сразу остановиться на обычных. Они уверенно отработают свой ресурс в 20000 км, после чего их с легким сердцем можно опять заменять. Цена в $3–4 позволяет производить замену даже чаще. Зато работа двигателя будет вполне обычной, без пропусков и провалов. Как вариант, можно попробовать многоэлектродные свечи с медным центральным электродом, которые обойдутся в $6. Скорее всего, их ресурс будет большим, а работа двигателя ничем не хуже.

Если же замена свечей проводится в современной иномарке, то тут существуют варианты. Однако для улучшения моторных качеств наиболее подходящими будут свечи с использованием драгоценных металлов. К слову, особенно удачными среди таких свеч являются Bosch Platinum, что подтверждено рядом проведенных тестов. Да и потребители отзываются о них позитивно. При цене в $8 можно получить повышение экономичности, экологичности и мощности двигателя, хотя, конечно, и не кардинальное.

Единственное, что хочется посоветовать – не спешить с экспериментами и не переходить на форкамерные свечи. Уж очень много автолюбителей имеют претензии к их работе.

В общем, не с целью рекламы, а для облегчения выбора свечей зажигания, можно выделить несколько надежных производителей – это Bosch, NGK и DENSO. Каждый из них имеет линейку с различными типами свечей зажигания.

Наверх

Как проверить свечи зажигания

Признаки износа свечей

О том, что нужно проверить свечи зажигания, могут подсказать несколько признаков их изношенности. Среди них:

  • Характер работы двигателя. Если при езде автомобиль подергивается или есть вибрация («троит»), это может свидетельствовать об износе свеч зажигания и, возможно, о необходимости их замены.
  • Затрудненный запуск мотора. Если автомобиль регулярно заводится со сложностями, это обычно свидетельствует о неудовлетворительной работе свечей зажигания.
  • Невозможность достичь максимальных оборотов двигателя. Если максимальных оборотов достичь не удается, а раньше такого не было, то это также может свидетельствовать об изношенности свечей зажигания.
  • Визуальный осмотр свечей. Насторожить должны – увеличенный зазор между электродами и наличие нагара. Каким зазор должен быть, можно узнать из маркировки свечи. Обычно это последняя цифра. Или из Интернета по той же маркировке.
  • Вид керамического изолятора. Замене подлежит свеча, у которой между керамическим изолятором и металлическим корпусом образовалась так называемая коричневая «юбка» из грязи.

Наверх

Проверка б/у свечей

Проверка на искру

Узнать работает ли свеча зажигания можно, проверив, дает ли она искру. Для этого необходимо отсоединить провода от всех свеч. Делать это нужно по очереди и при работающем двигателе. При отсоединении провода от каждой свечи необходимо прислушиваться к звуку работающего двигателя – нет ли изменений. Если отсоединить провод от работающей свечи, звук работы двигателя должен измениться. Если он не изменился, значит, свеча нерабочая.

Если такой способ не дал результатов поиска, можно по очереди выкрутить свечи, отсоединить от них проводы и преподнести каждую к блоку цилиндров. В результате мы должны увидеть искру. Этот способ хорош и тем, что можно визуально оценить качество работы свечи зажигания по цвету полученной искры. Однако данный метод не совсем хорош с точки зрения техники безопасности.

Проверка мультиметром

С помощью мультиметра проверить работоспособность свечи невозможно! Однако можно определить, нет ли внутри свечи короткого замыкания. Для проверки преподносим один провод прибора к входу свечи, второй, соответственно, к резьбе. В результате мы должны получить искру на расстоянии около 4 мм.

Наверх

Проверка новых свечей

Как проверить свечи зажигания, если вы решили купить новые и находитесь в магазине? Ведь потом возвращать товар и доказывать свою правоту – дело малоприятное.

Проверка «пистолетом»

Для того чтобы проверить, что вы приобретаете исправную свечу, существует специальный прибор, так называемый «пистолет». Это стенд для проверки свечей зажигания под давлением. О нем можно спросить в крупных автомагазинах. Чтобы проверить свечу с помощью такого стенда, ее нужно вставить в специальный паз, одеть на нее колпак, после чего нажать на курок. О позитивном результате испытания свидетельствует загорание специальной лампочки. Ее срабатывание означает, что на электродах свечи есть искра.

К сожалению, этот способ не дает полной гарантии достоверности результата, поскольку в автомобиле условия работы свечи могут быть иные. В частности, она может работать при совсем другом давлении. При смене условий свеча может оказаться нерабочей.

Как отличить подделку?

При покупке новых свеч зажигания важно не попасться на поддельный товар. Для этого нужно нечто знать о самых известных брендах:

  • NGK. Необходимо обратить внимание на направление электрода. В оригинальных свечах он перпендикулярен к контакту. Центральный электрод должен быть идеально ровным.
  • BOSCH. У свечей BOSCH должно быть клеймо немного выше резьбы – на пояске. В оригинальных свечей BOSCH не существует популярной среди подделок маркировки W8 АТС.
  • DENSO. Контактный вывод в оригинальных свечах не должен блестеть, как это зачастую бывает в подделках, маркировка должна быть четкой, поверхность оправы идеальной, а электроды отцентрированы.

Наверх

dranduleti.com

Свечи зажигания: виды, типоразмеры, отличия

На сегодняшний день выпускается большое количество видов свечей зажигания. Продукция каждого из производителей имеет свои характерные особенности. О многих из них мы уже писали на нашем сайте Vodi.su когда рассматривали их маркировку.

Основные параметры по которым различают типы свечей:

  • количество электродов — одно- или многоэлектродные;
  • материал, из которого выполнен центральный электрод — иттрий, вольфрам, платина, иридий, палладий;
  • калильное число — «холодные» или «горячие свечи.

Есть также различия в форме, в величине зазора между боковым и центральным электродом, в мелких конструктивных особенностях.

Стандартная свеча

Это наиболее распространенный и самый доступный тип. Ресурс ее работы не слишком велик, электрод сделан из жаростойкого металла, поэтому со временем на нем появляются следы эрозии. К счастью, цены весьма низкие, поэтому их замена не обойдется слишком дорого.

В принципе, все свечи отечественного производства, например Уфимского завода, можно отнести к стандартным — А11, А17ДВ, которая идет на «копейку». Желательно их качество проверять, не отходя от кассы, потому что процент брака может быть довольно высоким. Тем не менее, если выберете хорошую и качественную продукцию, свой ресурс они отработают без проблем.

Не забывайте также, что на срок службы очень сильно влияет состояние двигателя. На них может образовываться нагар разных цветов, что говорит о неправильной работе двигателя, например образование бедной или богатой топливно-воздушной смеси.

Многоэлектродные свечи

В таких свечах имеется несколько боковых электродов — от двух до четырех, благодаря чему ресурс работы значительно увеличивается.

Инженеры пришли к мысли об использовании нескольких боковых электродов, потому что один электрод очень сильно нагревается во время работы, что значительно снижает срок его службы. Если же задействованы несколько электродов, то они работают как бы по очереди, соответственно, перегрева нет.

Интересен и тот факт, что инженеры шведской автомобилестроительной компании SAAB предложили использовать вместо бокового электрода заостренную и вытянутую часть на самом поршне. То есть получается свеча совсем без бокового электрода.

Преимуществ у такого решения масса:

  • искра будет появляться в нужный момент, когда поршень приближается к верхней мертвой точке;
  • топливо будет сгорать практически без остатка;
  • можно будет применять обедненные смеси;
  • значительная экономия и минимизация вредных выбросов в атмосферу.

Пока это еще планы на будущее, многоэлектродные же свечи применяются на гоночных болидах, что говорит об их качестве. Правда и цена у них выше. Тем не менее, и одноэлектродные постепенно совершенствуются, так что сказать однозначно, какие из них лучше, — сложно.

Иридиевые и платиновые свечи

Они впервые появились в 1997 году, их выпустила компания DENSO.

Отличительные свойства:

  • центральный электрод из иридия или платины имеет толщину всего 0,4-0,7 миллиметра;
  • боковой электрод заострен и профилирован особым способом.

Основное их преимущество — длительный срок службы, который может достигать 200 тысяч километров пробега или 5-6 лет эксплуатации автомобиля.

Правда, чтобы они полностью отработали свой ресурс, необходимо придерживаться инструкций производителя:

  • применяйте топливо с октановым числом не ниже того, которое указано в руководстве;
  • установку производите строго по правилам — затягивайте свечу до определенного момента, если же ошибетесь, то весь результат будет полностью нивелирован.

Чтобы было легче закручивать такие свечи в головку блока цилиндров, производители ставят специальные ограничители, которые не дают их затянуть сильнее, чем нужно.

Единственный негативный момент — высокая стоимость. Стоит также отметить, что иридий имеет больший ресурс работы, чем платина, поэтому и цена на него выше.

Как правило, японские автопроизводители рекомендуют использовать именно данный вид свечей для своих авто. Это в первую очередь относится к Toyota Camry и Suzuki Grand Vitara.

Свечи с центральным электродом из других материалов тоже служат гораздо дольше, чем стандартные, однако они не представлены так широко в продаже.

vodi.su

Домашняя страница

Родная система зажигания

   Модернизировать родную систему зажигания совсем просто. Ставим новую катушку зажигания от 412-го (она мощнее), силиконовые провода, подбираем свечи. Более мощные катушки зажигания вызывают обугливание контактов прерывателя трамблера... К сожалению...

Бесконтактная система зажигания (БСЗ)

   Установка бесконтактного зажигания - действительно нужная вещь. Почувствуете разницу! Для Москвича выпускаются два различных бесконтактных распределителя. Отличаются датчиками: АТЭ2 с Холлом,  СОАТЭ с индукцией. АТЭ2 в стоит ~1300р. В его комплект входит трамблёр, катушка, коммутатор и жгут. Ставится на привод РР147, если РР118, то нужно прикупить ещё и привод. Не забудете купить новые силиконовые высоковольтные провода.

   Коммутатор прикрепляется рядом с катушкой. После установки всего этого на автомобиль не забудьте увеличить искровой промежуток свечей примерно до 0.8 мм.

 

Переходник под трамблер от ВАЗ-2108 для Москвича

    Трамблер от Ваз-2108  можно установить помощью переходника. Такая БСЗ в течении двух лет успешно эксплуатируется на двух автомобилях: М-412(1,8л.) и М2141(2)(1,7л.).

   В качестве узла, передающего вращательный момент, используется доработанный вал от старого москвичевского привода и хвостовик со штифтом от родного трамблера, вращающийся в шарикоподшипнике №6203 и двух стартерных медно-графитовых втулках, внутренний диаметр которых после запрессовки разворачивается до диаметра 13 мм.

   Поскольку внутренний диаметр подшипника и диаметр вала имеют разный размер, на вал предварительно напрессовывается промежуточная втулка.

   Фланец переходника фрезеруется, как видно на снимке, сверлятся отверстия и нарезается резьба под винты.

ВНИМАНИЕ! Переходник рассчитан под привод трамблера нового образца, с хомутом-обжимкой.

Свечи

   Заменять свечи необходимо комплектами. Самый скромный комплект предпочтительнее любой разносоpтицы из свечей именитых фирм. Это дает возможность контролировать состояние мотора, всех его цилиндров.

   Признанный лидер производства автомобильных свечей - германская фирма BOSCH. Современная свеча рассчитана на 20 миллионов искр. Это означает, что при нормальной эксплуатации свеча абсолютно надежна при пробеге до 15 тысяч километров, а дальше может сказаться усталость материала. Поэтому западные фирмы предписывают замену свечей через 15-20 тысяч километров пробега.

   В настоящее время многие западные фирмы освоили производство составных, биметаллических центральных электродов. По виду они ничем не отличаются от обычных: такой же стерженек из хромоникелевого сплава. Но внутри - медь, теплопроводность которой заметно выше. Такие свечи - с хорошей само очисткой от нагара и защищены от перегрева. Рабочий диапазон таких свечей значительно расширен, поэтому их называют широкодиапазонными или термоэластичными.

   Фирма CHAMPION (США) стала делать биметаллическим не только центральный, но и боковой электрод, что должно еще больше расширить теpмоэластичность свечи.

   Появление особо форсированных моторов с турбонаддувом заставило искать материалы с более высокой эрозионной стойкостью, чем хромоникелевые сплавы. Появились свечи с центральным электродом из тонкой платиновой проволоки. По температурным характеристикам свечи с платиной не имеют преимуществ перед обычными с биметаллическим центральным электродом. В двигателе со средним уровнем форсировки платиновая свеча служит примерно в 2 раза дольше обычной, но и цена ее в 2-3 раза выше.

   Существуют также свечи с серебряными электродами, предназначенные для спортивных и гоночных двигателей.

   Применение свечей, у которых калильное число меньше, чем требуется для данного двигателя, будет вызывать их перегрев, приводящий к появлению калильного зажигания. Свечи с завышенным калильным числом не обеспечивает сгорания масла, попадающего на юбочку изолятора, а это ведет к отложению нагара и, соответственно, к перебоям в искрообразовании. 

   Впрочем, в отдельных случаях установку более горячих свечей (скажем, А14 вместо А17) можно считать оправданной. Во-первых, при эксплуатации машины зимой, когда из-за непродолжительных поездок двигатель редко прогревается до рабочей температуры. Электроды свечей быстро загрязняются нагаром и отложениями. Во-вторых, когда двигатель уже изношен и масло попадает в цилиндры – более горячая свеча будет не так быстро засоряться.

  Срок службы свечи зависит от условий ее работы: частые пуски холодного двигателя без последующего прогрева, сырая погода, длительная работа на холостом ходу и с вытянутым подсосом – все это отнюдь не способствует долгой и безотказной работе.

   В последние годы появилась новая проблема – металлсодержащие присадки, повышающие октановое число топлива. При прогорании образуют на свечах красноватый налет, нарушающий нормальное искрообразование. Недаром отдельные производители советуют менять свечи в России в полтора-два раза чаще, чем на Западе – бензинчик не тот.

   Нужно помнить, что, покупая свечи известных зарубежных торговых марок, велик риск попасться на банальную дешевую подделку. Покупать импортные свечи желательно только тогда, когда их качество и происхождение не вызывают сомнений. Если имеются финансовые ограничения, иногда лучше отдать предпочтение российским свечам, а не клевать на громкие псевдоназвания подделок, не задумываясь при этом над вопросом, откуда взялась такая низкая цена и почему визуально видны явно выраженные признаки некачественного изготовления. В качестве компромиссного варианта могут быть свечи со средней ценой, например, чешской фирмы Brisk.

   Для нормально отрегулированного двигателя характерен светло-серый либо светло-коричневый нагар на электродах. Если же электроды белые (розовые), то двигатель работает на бедной смеси либо зажигание слишком раннее. И, наоборот, сухой черный нагар свидетельствует о том, что свеча слишком холодная либо смесь богатая.

   Нежелательно закручивать свечи в горячий двигатель, так как из-за температурного расширения можно повредить резьбу в головке блока. По этой же причине заворачивать свечу можно только от руки (если шахта в головке глубокая, то ключом), лишь окончательную подтяжку проводить ключом, причем делать это нужно осторожно. Смазывать резьбовую часть можно, но только графитной пудрой (в крайнем случае из карандашного грифеля).

   При проверке свечи на двигателе действовать нужно аккуратно. Нельзя замыкать наконечник на массу – есть риск вывести из строя элементы электронной системы зажигания (можно загубить коммутатор).

О маркировке

Родные свечи

   Первая буква в маркировке обозначает размер резьбы на корпусе свечи: А - резьба М14Х1.25 или М - резьба M18X1,5.

   Следующая, за буквой цифра характеризует калильное число в условных единицах (8, 11, 14, 17, 20, 23, 26). Чем оно больше, тем выше рабочая температура, для которой эта свеча предназначена. 

   Далее в маркировке может стоять буква. "Д" показывает, что длина резьбовой части корпуса свечи равна 19 мм ("длинная" резьба). В случае "короткой" резьбы (12,7 мм) буква не ставится. Раньше применялись еще более короткие свечи (11 мм), обозначавшиеся буквой "Н". Сейчас они практически не встречаются, а при необходимости их можно заменить "короткими". 

   Следующая буква относится к конструктивному исполнению. Буква "В" указывает, что изолятор выступает из корпуса. Следовательно, искра больше вынесена в пространство камеры сгорания и активнее работает, а поверхность изолятора, омываемая пламенем, лучше очищается от нагара, требования к качеству керамики в данном случае должны быть повышенными из-за тяжелых условий работы изолятора. Если изолятор утоплен в корпусе, буквы в маркировке нет.

   Применение термоцемента для герметизации уплотнения изолятора с центральным электродом отмечается буквой «Т» в конце маркировки.

   Последняя буква в маркировке "Р" означает, что в центральном электроде свечи имеется резистор подавления радиопомех. При отсутствии такого резистора буква в маркировке не ставится.

   Иногда после букв в конце маркировки стоят цифры (через черточку или без нее), означающие вариант исполнения. Для потребителя практического значения это не имеет.

Импортные свечи

   Свечи BOSCH и CHAMPION с биметаллическим центральным электродом обозначают буквой "С" в конце маркировки, свечи BERU - буквой "U", свечи NGK - буквой "S".

   В случае, когда и боковой электрод выполнен биметаллическим, CHAMPION добавляет вторую букву "C". Сведения по маркировке свечей UNIPART отсутствуют.

Родные свечи

Тип свечи

Основные параметры и размеры

Применяемость (автомобили, мотоциклы, мотороллеры, мопеды)

Калильное число

Резьба на корпусе

Длина резьбовой части, мм

 

Размер под ключ, мм

А10Н

10

М14Х1.25

11

22

Москвич 407, 403; мотоциклы ИЖ-Планета, ИЖ-Планета-2, ИЖ-Юпитер, ИЖ-Юпитер-2; мопед Рига-7

А11Н

11

М14х1,25

 

11

22

Москвич 408, Москвич-2138, ЗИЛ-111; мотоциклы М-105, М-106, ИЖ-Планета-3, ИЖ-Юпитер-3; мопеды Рига-3, Рига-4, Верховина-3, Верховина-4

А20Д

20

М14Х1.25

19

20,8

Москвич 412, 2140 и другие модели с двигателем Москвич-412
Взаимозаменяемость

 20Свечи

А10Н

А11Н

А20Д

CHAMPION  (Англия)

Н-12

L14, L10, L9, Н-11

N7YC, N8YC, N279Y, N281Y, N-6

BOSCH  (Германия)

W10A

W10 AC, W9 AC

W6 DC

BERU  (Германия)

—

14-10A 14-9 AC

14-6 D U

 

Изолятор  (Германия)

М14-96

М14-145

М14-225/Т2

AC DELCO  (США)

—

45 F

2 XLS

AUTOLITE  (США)

—

416

3

EYQUEM  (Франция)

—

200

800 LS

VALEO  (Франция)

—

—

7H

NGK  (Япония)

В4Н

B4H,B4L

BP7ES, B6ES

BRISK (Чехия)

 

N19

L15

 

PAL  (Чехия)

14-5

14-5

14L-7

 

Марелли  (Италия)

CW4N

CW4N

CW7L

ISKRA (Польша)

 

F20, F50

FE 85 PS

Плазменно Форкамерные Свечи Зажигания

   Лет пятнадцать - двадцать назад после повышения цен на Аи-92, народные умельцы стали делать для своих автомобилей форкамеру (футорку), в виде стаканчика с отверстиями в донышке. Такая форкамера ввинчивалась между двигателем и обычной свечой и позволяла ВАЗам ездить на более дешевом А-76 без особых проблем.

   Форкамеры устраняли самого главного проблему - детонацию. Через отверстия форкамеры в основную камеру сгорания впрыскивалась, с высокой скоростью горящая топливная смесь, что настолько улучшало и ускоряло горение основного заряда, что (по непроверенным слухам) карбюраторный двигатель мог работать чуть ли не на керосине.

   Но были, конечно же, и недостатки - стальная форкамера перегревалась вместе с ввинченной сверху обычной свечей и возникало калильное зажигание, а футорка из теплопроводной, но мягкой меди или латуни зачастую при работе двигателя разрушалась от высокого давления, а ввинченная свеча пулей вылетала сквозь капот.

   Теперь о плазме и плазменном зажигании. Первые попытки использовать плазму в двигателях внутреннего сгорания относятся к началу 50-х годов, когда были разработаны системы зажигания с коаксиальным резонатором - генератором плазмы и специальным источником электрической энергии высокой частоты. Такие системы использовались и продолжают работать на некоторых американских и японских автомобилях. Сравнивать по мощности плазменную систему зажигания с обычной искровой, все равно, что сравнивать паяльную лампу с простой спичкой.

   Главным препятствием широкого внедрения плазменной системы являлась достаточно высокая сложность и дороговизна электронной системы и коаксиального резонатора, к тому же установка такой системы требует серьезной переделки электрического оборудования автомобиля. И вот в конце 80-х специалистами в области космической техники начались работы по разработке принципиально нового поджигающего устройства для тепловых двигателей.

   В 1990 году была разработана и запатентована плазменно-форкамерная свеча зажигания, объединившая в одной конструкции форкамеру и импульсный ускоритель плазмы. Электроды такой свечи сконструированы в виде ракетного сопла с форкамерой.

   При подаче высоковольтного импульса в зазоре между электродами происходит пробой, образовавшийся плазменный сгусток выталкивается в камеру сгорания. Одновременно происходит поджиг топливной смеси в форкамере свечи, и продукты сгорания через сопло с высокой скоростью впрыскиваются в цилиндр двигателя.

   При этом обеспечивается объемный, в отличие от точечного у обычных свечей, поджиг основного топливного заряда, увеличивается скорость и полнота сгорания топлива, повышается мощность двигателя и уменьшается токсичность выхлопных газов. В конструкции плазменно-форкамерной свечи одновременно реализованы преимущества форкамерного и плазменного зажигания, причем эти свечи устанавливаются на место обычных без переделок двигателя и системы зажигания. Кроме того, увеличенная рабочая поверхность бокового электрода и медный сердечник центрального электрода увеличивают срок работы свечи за счет меньшего обгорания электродов, а постоянная очистка от нагара потоками высокотемпературных газов гарантируют работу в самых экстремальных условиях.

 

Так выглядит искра в процессе работы

   По мощности поджига плазменно-форкамерные свечи оставили позади все существующие, включая 3-х и 4-х электродные свечи зажигания.

   Двигатели с установленными плазменно-форкамерными свечами имеют более плавную работу, повышенную мощность, без детонации работают на низко октановом бензине, улучшенную приемистость автомобиля и надежно запускаются зимой.

   Кстати, появились поддельные свечи зажигания ФОРКАМ, очень низкого качества. Выпускаются в пластиковых блистерных упаковках и не имеют ничего общего со свечами ПЛАЗМОФОР. Форкамерные свечи выпускаются ТОЛЬКО в желто-красных картонных коробочках.

kostay1.narod.ru

Разновидности свечей зажигания

Свеча - основной рабочий элемент системы зажигания бензинового двигателя. В поисках способа увеличить КПД двигателя, инженеры постоянно эксперементируют с материалом и покрытием для электродов, с количеством электродов и даже с размером свечей

История свечей зажигания

Изобретение первого в истории электрического зажигания - заслуга немецкого инженера Роберта Боша, создавшего первую систему под названием магнето еще в конце XIX века. Магнето использовал еще Карл Бенц, создавая свои первые автомобили.

В двигателях первых автомобилей применялись разборные свечи: автомеханик мог в любой момент разобрать и почистить их изнутри и снаружи

На рубеже XIX-XX веков в двигателях использовались разборные свечи: это было удобно, так электроды, резьбовую часть или изолятор, постоянно покрывавшиеся нагаром, легко было почистить. Однако с приходом в индустрию Генри Форда, выступавшего за упрощение всех узлов автомобиля, появились неразборные свечи, которые менялись целиком.

Устройство и принцип работы свечи с одним и более электродом

Свеча зажигания состоит из нескольких общих элементов: керамического изолятора, контактного стержня, металлического корпуса и электрода. Для установки в двигатель на корпусе свечи есть шестигранник под свечной ключ и резьба для ввинчивания в свечной колодец в головке блока цилиндров. В современных двигателях используются свечи с шестигранником под нестандартный ключ на 16 миллиметров. В двигателях автомобилей производства СССР и России использовались свечи с шестигранником под ключ 21 миллиметр.

Применение иридиевых свечей характерно для японских производителей, так как иридиевые свечи разработаны и запатентованы японской фирмой

После окончания резьбовой части металлический корпус резьбы снабжен ограничителем. Он нужен для того, чтобы свечу невозможно было ввинтить дальше, чем нужно. Обращенная в сторону двигателя часть ограничителя имеет коническую поверхность, которая служит для герметизации свечного колодца. Для дополнительной герметизации на корпус свечи надето металлическое уплотнительное кольцо.

Изолятор свечи изготовляется из высокопрочной технической керамики. Внутри проходит контактный стержень, который служит центральным электродом. Центральный электрод изготавливают из меди, в некоторых случаях в зоне контакта с горящим топливом его покрывают напайкой из серебра или платины.

По мере развития технологий в строительстве двигателей, свечи зажигания подверглись значительной модернизации. Она коснулась, прежде всего, материалов, из которых сделаны элементы, а также размеры и число электродов. Экспериментальным путем выяснено, что на устойчивость электрической дуги, а значит, на стабильность поджига топлива, благотворно влияет внедрение дополнительных боковых электродов. На сегодняшний день существуют свечи с двумя, тремя и четырьмя электродами.

Плюсы и минусы свечей с несколькими электродами

Традиционная конструкция свечи подразумевает наличие одного центрального электрода и одного бокового. У многоэлектродных свечей один центральный электрод и несколько боковых.

Наличие нескольких электродов не только способствует увеличению срока службы свечи, но и повышению ресурса двигателя, так как снижается риск локального перегрева в камере сгорания

Боковой электрод изготавливается из высокотемпературной стали. Вопреки распространенному мнению он не является частью стального корпуса, а приварен к нему контактной сваркой. Основная сложность с боковым электродом в том, что он очень сильно нагревается во время работы. Перегрев приводит к возникновению калильного зажигания.

Эта особенность и стала причиной появления в конструкции свечи дополнительных боковых электродов. Электрическая дуга возникает между центральным электродом и одним из боковых. В какой именно из электродов ударит искра - неизвестно, поэтому никакой очередности не существует. Однако проблема с перегревом успешно решается, так как электроды оказываются задействованными по очереди. Снижение температуры способствует увеличению срока службы свечи.

Плюсы и минусы иридиевых и платиновых свечей

Иридиевыми называют свечи, в которых центральный электрод сделан из сплава родия и иридия. Иридиевые свечи серии Long Life были запатентованы в 1997 году компанией DENSO, поставляющей различные электронные компоненты на конвейер компании Toyota. Заявленный срок службы свечей с иридиевым электродом - до 200 000 км. В производстве этих свечей используются самые последние передовые разработки компании DENSO. Свечи Long Life отличаются очень тонким центральным электродом (диаметром 0.4 миллиметра). Бокововой электрод иридиевой свечи также отличается от обычного, он заострен и профилирован в форме буквы U для улучшения воспламенения. Иридиевые свечи были разработаны для использования в небольших двигателях, выдающих большую мощность на высоких оборотах. При использовании иридиевых свечей Denso или их аналогов необходимо тщательно выполнять два основных требования: не заправлять автомобиль топливом с октановым числом ниже предписанного, и при замене свечей выдерживать предписанный момент затяжки. Более подробную информацию можно узнать из руководства по ремонту конкретной модели автомобиля. Существуют двигатели, в которых заводом-производителем рекомендовано использование иридиевых свечей. К примеру, это двигатель Suzuki Grand Vitara II объемом 2.0 литра или двигатели Toyota Camry пятого поколения.

Момент затяжки свечи - параметр, заданный при проектировке двигателя, поэтому лучше всего ввинчивать свечи динамометрическим ключом

Помимо свечей с центральным электродом из сплава иридия выпускаются также свечи, в которых центральный электрод делается из сплава с примесью редкого и драгоценного металла - платины. В целом можно сказать, что для платиновых свечей характерны те же особенности, что и для иридиевых - то есть длительный срок службы, низкая толерантность к некачественному топливу и, конечно же, достаточно высокая цена. Если обычные свечи могут стоить от 3 центов за штуку, то цена платиновых может быть в районе 50 долларов и выше.



blamper.ru

Устройство свечи зажигания

При всем разнообразии конструкций, любая искровая свеча зажигания (рис.9) включает 8 себя керамический изолятор, металлический корпус, электроды и контактную головку для соединения с высоковольтным проводом.

Центральный электрод установлен в канале изолятора, имеющем переменный диаметр. Головка электрода опирается на коническую поверхность канала изолятора в месте перехода от большего диаметра к меньшему. Рабочая часть центрального электрода выступает на величину от 1.0 до 5.0 мм из изолятора. Закрепление электрода в канале изолятора и герметизацию этого соединения осуществляют с использованием стеклогерметика. Он представляет собой смесь специального технического стекла и порошка металла. Стекло должно иметь коэффициент термического расширения одинаковый с этим коэффициентом у керамики. В этом случае герметизирующая пробка не разрушится при изменениях температуры в процессе эксплуатации. Порошок могалла (модь или свинец) добавляют в стекло для придания ему электрической проводимости.

Рис. 9 - Устройство искровой свечи зажигания: 1 - контактная гайка: 2 - оребрение изолятора (барьеры для тока уточки): 3 - контактный стержень: 4 - керамический изолятор: 5 - металлический корпус, б - пробка стеклогерметика. 7 - уплотнительное колыю: 8 - теплоотводящая шайба: 9 - центральный электрод. 10 - тепловой конус изолятора: 11 - рабочая камора: 12 боковой электрод -массы-: h - искровой зазор

Сборку сердечника (изолятора в сборе с центральным электродом и контактным стержнем) осуществляют в следующем порядке. Электрод устанавливают в канале изолятора и сверху засыпают порошкообразный стеклогерметик или укладывают ого в виде таблетки. Затем в канал изолятора устанавливают контактную головку. До запрессовки стеклогерметик занимает больший объем, чем после этой операции, и контактный стержень не может полностью войти в канал изолятора Он примерно на треть длины выступает над изолятором. Заготовку нагревают до температуры 700-900 "С и с усилием в несколько десятков килограммов контактный стержень вводят о размягченный под воздействием температуры стеклогерметик. При этом он затекает в зазоры между каналом изолятора, головкой центрального электрода и контактной головкой. После остывания стеклогерметик затвердевает и надежно закрепляет обе детали в канале изолятора Между торцами электрода и контактной головки образуется герметизирующая пробка высотой от 1.5 до 7,0 мм, полностью перекрывающая канал изолятора от прорыва газов

В случае необходимости встроить в цепь центрального электрода электрическое сопротивление для подавления электромагнитных помех применяют резистивный стеклогерметик. После остывания герметизирующая пробка приобретает электрическое сопротивление необходимой величины.

Сердечник устанавливают в корпусе свечи так, что он соприкасается своей конической поверхностью с соответствующей поверхностью внутри корпуса. Между этими поверхностями устанавливают герметизирующую -теплоотводящую» шайбу (медную или стальную).

Закрепление сердечника осуществляют завальцовкой буртика корпуса на поясок изолятора. Герметизацию по соединению изолятор - корпус осуществляют методом осадки корпуса в нагретом состоянии (термоосадкой).

Боковой электрод -массы» прямоугольного сечения приваривают к торцу корпуса и изгибают в сторону центрального. На цоколь корпуса с упором в плоскую опорную поверхность устанавливают уплотнительное кольцо, предназначенное для герметизации соединения свеча - двигатель.

На резьбовую часть контактного стержня устанавливают контактную гайку, если это требуется конструкцией наконечника высоковольтного провода. В некоторых свечах контактный стержень не имеет резьбовой головки, она сразу же штампуется в форме контактной гайки.

ИЗОЛЯТОР

Для обеспечения бесперебойности искрообразования изолятор должен обладать необходимой электрической прочностью даже при высокой рабочей температуре. Напряжение, прикладываемое к изолятору в процессе работы двигателя, равно напряжению пробоя искрового зазора. Это напряжение возрастает с увеличением давления и величины зазора и уменьшается по мере возрастания температуры. На двигателях с классической системой зажигания используются свечи с искровым зазором 0.5-0,7 мм. Максимальная величина напряжения пробоя в этих условиях не превышает 12-15 кВ (амплитудное значение). На двигателях с электронными системами зажигания установочный искровой зазор составляет 0,8-1,0 мм. В процессе эксплуатации он может увеличиться до 1,3-1,5 мм (у обеих систем). При этом напряжение пробоя может достигать 20-25 кВ.

Конструкция изолятора относительно проста - это цилиндр с осевым отверстием для установки центрального электрода.

в средней части изолятора имеется утолщение, так называемый -поясок- для соединения с корпусом. Ниже пояска расположена более тонкая цилиндрическая часть - -дульце-, переходящая в тепловой конус. В месте перехода от дульца к тепловому конусу расположена коническая поверхность, предназначенная для установки между изолятором и корпусом герметизирующей теплоотводящей шайбы. Выше пояска расположена -головка', а в месте перехода от пояска к головке расположено плечико под завальцовку буртика корпуса при сборке свечи.

Допустимая, с учетом коэффициента запаса прочности, толщина стенок определяется электрической прочностью материала изолятора. По отечественным стандартам изолятор должен выдерживать испытательное напряжение от 18 до 22 кВ (действующее значение), что больше амплитудного в 1.4 раза Длина головки изолятора определяется напряжением поверхностного перекрытия и выполняется в пределах от 15 до 35 мм. У большинства автомобильных свечей эта величина около 25 мм. Дальнейшее увеличение малоэффективно и приводит к снижению механической прочности изолятора. Для исключения возможности электрического пробоя по поверхности изолятора его головку снабжают кольцевыми канавками (барьерами тока) и покрывают специальной глазурью для защиты от возможного загрязнения.

Функцию защиты от поверхностного перекрытия со стороны камеры сгорания выполняет тепловой конус. Эта важнейшая часть изолятора при относительно небольших размерах выдерживает без перекрытия по поверхности указанное выше напряжение.

Первоначально в качестве материала изолятора применяли обычный фарфор. но такой изолятор плохо сопротивлялся тепловому воздействию и имел низкую механическую прочность.

С увеличением мощности двигателей потребовались изоляторы более надежные. чем фарфоровые. Продолжительное время применяли слюдяные изоляторы. Однако при использовании топлив с присадкой свинца слюда разрушалась. Изоляторы снова стали изготавливать керамическими, но не из фарфора, а из особо прочной технической керамики.

Наиболее распространенной и экономически целесообразной для производства изоляторов является технология изостатического прессования, когда из заранее подготовленных компонентов изготавливают гранулы необходимого состава и физических свойств. Из гранул при высоком давлении прессуют заготовки изоляторов, шлифуют до необходимых размеров с учетом усадки при обжиге, а затем однократно обжигают.

Современные изоляторы изготавливают из высокоглиноземистой конструкционной керамики на основе оксида алюминия. Такая керамика, содержащая около 95% оксида алюминия, способна выдержать температуру до 1600 'С и имеет высокую электрическую и механическую прочность.

Важнейшим преимуществом керамики из оксида алюминия является то, что она обладает высокой теплопроводностью. Это существенно улучшает тепловую характеристику свечи, так как через изолятор проходит основной поток тепла, поступающий в свечу через тепловой конус и центральный электрод (рис. 10).

КОРПУС

Металлический корпус предназначен для установки свечи в двигатель и обеспечивает герметичность соединения с изолятором. К его торцу приваривается боковой электрод, а в конструкциях с кольцевым искровым зазором корпус непосредственно выполняет функцию электрода «массы».

Корпус изготавливают штамповкой или точением из конструкционных малоуглеродистых сталей.

внутри корпуса имеется кольцевой выступ с конической поверхностью. на которую опирается изолятор. На цилиндрической части корпуса выполнена кольцевая проточка, так называемая термоосадочная канавка. В процессе сборки свечи верхний буртик корпуса завальцовывают на поясок изолятора. Затем его нагревают и осаживают на прессе, при этом термоосадочная канавка подвергается пластической деформации, и корпус плотно охватывает изолятор. В результате термоосадки корпус оказывается в напряженном состоянии, что обеспечивает герметичность свечи на весь срок службы.

Рис. 10. Тепловые потоки в изоляторе свечи

ЭЛЕКТРОДЫ

Как сказано выше, для улучшения эффективности воспламенения электроды свечи должны быть как можно более тонкими и длинными, а искровой зазор должен иметь максимально допустимую величину. С другой стороны, для обеспечения долговечности электроды должны быть достаточно массивными.

Поэтому, в зависимости от требований к мощности, топливной экономичности и токсичности двигателей, с одной стороны, и требований к долговечности свечи с другой стороны, к каждому типу двигателя разрабатывалась своя конструкция электродов.

Появление биметаллических электродов позволило в определенной степени решить эту проблему, так как такой электрод имеет достаточную теплопроводность. В отличие от обычного «монометаллического» он при работе на двигателе имеет меньшую температуру и соответственно больший ресурс. В тех случаях, когда требуется увеличить ресурс, применяют два электрода "массы- (рис.11). На свечах зарубежного производства с этой целью применяют три и даже четыре электрода. Отечественная промышленность выпускает свечи с таким количеством электродов только для авиационных и промышленных газовых двигателей. Следует отметить, что с увеличением числа электродов снижается стойкость к образованию нагара и затрудняется очистка от нагара.

К материалу электродов предъявляются следующие требования высокая коррозионная и эрозионная стойкость: жаростойкость и окалиностойкость: высокая теплопроводность; достаточная для штамповки пластичность. Стоимость материала не должна быть высокой Наибольшее распространение в отечественной промышленности для изготовления центральных электродов свечей зажигания получили жаростойкие сплавы: железо-хромтитан, никель-хром-железо и никельхром с различными легирующими добавками

Рис. 11. Свеча А26ДВ-1 с двумя боковыми электродами «массы-

Боковой электрод «массы» должен обладать высокой жаростойкостью и стойкостью к коррозии. Он должен обладать хорошей свариваемостью с обычной конструкционной сталью, из которой изготавливают корпус, поэтому применяют сплав никель - марганец (например. НМц-5). Боковой электрод должен обладать хорошей пластичностью для обеспечения возможности регулирования искрового зазора.

С целью снижения гасящего влияния электродов при доработке свечей на электродах выполняют канавки, в электроде -массы» выполняют сквозные отверстия. Иногда боковой электрод разделяют на две части, превращая одноэлектродную свечу в двухэлектродную.

ВСТРОЕННЫЙ РЕЗИСТОР

Искровой разряд является источником электромагнитных помех, в том числе радиоприему. Для их подавления между центральным электродом и контактной головкой устанавливают резистор, имеющий при температуре 25±10 'С электрическое сопротивление от 4 до 13к0м. В процессе эксплуатации допускается изменение величины этого сопротивления в диапазоне 2-50 кОм после воздействия температуры от -40 до +300 'С и импульсов высокого напряжения.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ИЗОЛЯТОР

Даже небольшие потери энергии зажигания приводят к ослаблению искры со всеми неприятными последствиями: ухудшение пуска, неустойчивая работа на холостом ходу, потеря мощности двигателя, перерасход топлива, рост токсичности отработавших газов и т. д. Если поверхность изолятора покрыта нагаром, грязью или просто влагой, происходит утечка тока «на массу». Она обнаруживается в темноте в виде коронного разряда по поверхности изолятора. Утечка по загрязненной поверхности теплового конуса изолятора в камере сгорания двигателя может привести к отказу в искрообразовании. Наиболее радикальным способом повышения электрической прочности изоляции является установка между корпусом и контактной головкой свечи дополнительного изолятора в виде керамической втулки. Таким образом, свеча приобретает двойную защиту от утечек тока «на массу».

Данное техническое рошенио защищено патентом и реализовано у нас в стране ЗАО «Автоконинвест» (Москва).

ФОРКАМЕРНЫЕ СВЕЧИ

Рис. 12. Форкамерная свеча зажигания

Известны различные варианты устройства свечи, у которых рабочая камера выполнена в виде форкамеры. Их используют с целью улучшения сгорания рабочей смеси. Форкамерные свечи подобны свечам для спортивных форсированных двигателей, где электроды для защиты от перегрева установлены глубоко внутри рабочей камеры корпуса. Отличие заключается в том. что отверстие. соединяющее рабочую камеру (форкамеру) с цилиндром двигателя, делают специальной формы. При сжатии свежая смесь поступает в форкамеру, искровой разряд возникает в области вихревого потока, и образование первичного очага воспламенения становится интенсивнее. Благодаря этому обеспечивается быстрое распространение пламени в форкамере. Давление быстро возрастает и выбрасывает факел пламени, проникающий в камеру сгорания двигателя и интенсифицирующий воспламенение даже сильно обедненной рабочей смеси.

При перетекании горящих газов из форкамеры в цилиндр двигателя, в связи с турбулизацией горючей смеси, ускоряется и становится более эффективным процесс сгорания. Это. в свою очередь, может привести к улучшению показателей, характеризующих топливную экономичность и токсичность отработавших газов.

Недостатки форкамерных свечей заключаются в том, что велико гасящее влияние электродов, а стойкость к образованию нагара мала. Вентиляция форкамеры затруднена и горючая смесь в ней содержит повышенное количество остаточных газов. При перетекании горящих газов из форкамеры в цилиндр возникают дополнительные тепловые потери. Один из вариантов форкамерной свечи представлен на рис. 12. 

largus-mcv.ru