Свечи зажигания с коронным разрядом. Правда или вымысел. Свечи зажигания коронарный разряд

Свечи зажигания с коронным разрядом. Правда или вымысел

03:54 | 10.02.2016

598

Пожалуй, один из многочисленных элементов автомобиля, который является постоянным объектом испытаний и усовершенствований, это – свечи зажигания. Попыткам экономии топлива за счёт улучшения процесса воспламенения топливной смеси в цилиндре двигателя нет счёта. Были изготовлены десятки разнообразных устройств: с разрезами и канавками, остриями и дырочками, тремя и четырьмя электродами. Очередную попытку усовершенствовать автомобильную свечу зажигания предприняла компания «Федерал – Могул» (обладатель всемирно известного бренда «Чемпион»). Представленная на немецком автомобильном форуме новинка предусматривает изменение характера самого разряда. Так, благодаря инновации пламя больше не возгорается за счёт возникающей между электродами искры.

Вместо привычной искры свеча генерирует электрический коронный разряд. Подобное явление очень хорошо знакомо тем, кому приходилось когда-либо ремонтировать старые телевизоры, а точнее – строчную развёртку таких телевизоров. При частоте более 15 с половиной тысяч герц там появлялся специфический фиолетовый разряд, пахнущий озоном и характерно жужжащий. Длина разряда составляла не миллиметры, а целые сантиметры. Смертельную опасность подобный разряд не представлял, будучи только лишь очень неприятным. Но, как оказалось, благодаря испытаниям специалистов компании, такой разряд очень даже способен поджечь топливную смесь в цилиндре автомобиля, причём весьма обеднённую.

Новые изделия выглядят несколько необычно: бокового электрода нет, а центральный – максимально вытянут наружу. На кончике единственного электрода закреплена особая тонкая, квадратная пластина с четырьмя заострёнными углами. При подаче электрического разряда высокого напряжения и высокой частоты возникает необходимый коронный разряд, который пляшет в виде молний по всему объёму камеры сгорания цилиндра. Новая свеча зажигания получила мудрёное название ACIS (Advanced Corona Ignition System). По данным фирмы-производителя, опубликованным в официальном отчёте, на двигателе объёмом 1.6 литра, оборудованном турбонаддувом и системой непосредственного впрыска топлива, экономия бензина составила не менее десяти процентов.

Сомнения многих специалистов в том, что представленный способ поджигания топливной смеси непременно приведёт к очень быстрому возрастанию давления внутри цилиндра, а поэтому и к значительно более высокому уровню шума в моторе, оказались неоправданными, двигатель работал в обычном звуковом режиме. Кроме того, новую свечу можно назвать вечной, ведь при коронном разряде электрод практически не изнашивается. Автозапчасти с такими характеристиками, вероятно, будут пользоваться повышенным спросом, т.к. решают проблему замены свечей на протяжении срока эксплуатации автомобиля.

Дополнительным и немаловажным положительным фактором является то, что для применения новых свечей не требуется переделка двигателя. Новинку можно поставить в цилиндр, просто ввернув её на место старой. Единственно, что потребует замены – это модуль и катушка системы зажигания. Но, как утверждают представители бренда «Чемпион», замена необходимого оборудования для использования новых свечей не потребует серьёзных расходов со стороны владельцев автомобилей, пожелавших заменить традиционные свечи новыми образцами. А экономия, в процессе эксплуатации, может оказаться довольно значительной.

bzns.media

Светящееся кольцо вокруг свечей зажигания

Вот что нарыл по свечению вокруг свечей:=============================

Коронный разряд. Разрядное напряжение

Коронный разряд - это явление, часто наблюдаемое вокруг изолятора свечи. Воздух, окружающий свечу, становится сильно ионизированным, что ослабляет изоляционные свойства. Возникает частичный электрический разряд, который создает слабо голубое свечение вокруг свечи.Оплетка провода свечи со временем отвердевает, что ослабляет плотность крепления колпачка крышки и изолятора, и увеличивает вероятность разрядного напряжения.Так как для турбонаддувных двигателей требуется более высокое напряжение, вероятность возникновения разрядного напряжения в них выше.

Важно понимать, что свечной провод - это изнашиваемая деталь и она требует периодической замены. Если после мойки машины, или двигателя, пропадает искра, проверяйте не попала ли вода под крышку свечи или нет. На выкрученной свече часто можно видеть окрашенную часть поверхности изолятора, которая выглядит как подтеки газов между металлическим корпусом и изолятором. Эту окрашенную часть принято называть "Коронным пятном". Оно возникает в результате того, что частицы масла в воздухе вокруг изолятора притягиваются коронным разрядом, заряжаются, а затем приклеиваются к поверхности изолятора. Коронное пятно не вызывает ухудшения работы свечи. Corona Discharge=============================================

Механизм коронного разряда

Подаваемое высокое напряжение на клемму склонно к утечке по поверхности изолятора и может пробивать изоляцию воздуха в промежутке между изолятором и металлическим корпусом. Такое явление называется коронным разрядом. Возникший коронный разряд дальше развивается в сторону клеммы. Процесс коронного разряда дает светло-синий цвет, который может обнаруживаться ночью.

После снятия свечи зажигания на нижней части изолятора часто обнаруживаются пятна, похожие на признак утечки выхлопных газов. Эти пятна образуются не за счет утечки газа, а за счет коронного разряда в результате прилипания взвешенных в воздухе частиц масла под действием высокого напряжения. Для устранения этого явления на изоляторе делают ребра (гофры). Они увеличивают длину изолятора: изолятор с пятью гофрами позволяет увеличить подводимое напряжение на 10 кВ по сравнению с изолятором без гофр.

==============================================

И САМОЕ ГЛАВНОЕ - нашел абсолютно такую же свечу в описаниина NGK

http://www.ngkntk.ru/1501.0.html - см. "Коронное пятно" внизу.

Успокоился.

[IMG]

www.audi-club.ru

Как разряд на свече зажигания воспламеняет топливо в двигателях внутреннего сгорания

Современные свечи зажигания бензиновых двигателей предназначены, прежде всего, для наиболее оптимального воспламенения сжатой смеси паров топлива и воздуха. Простая по устройству, свеча представляет собой обычный примитивный разрядник из двух электродов с покрытием из тугоплавких сплавов в керамической изоляции. Обычное классическое исполнение свечи предусматривает наличие центрального электрода с контактной фишкой для крепления токопровода и боковой электрод, выполненный в форме резьбовой юбки с подводом контакта в зону центрального электрода.

Конструкция свечи примитивна, на первый взгляд, требующая для получения правильного искрового разряда лишь правильного подбора калильного числа и регулировки бокового зазора. Для обеспечения надежного и качественного воспламенения топливной смеси, в свече, в момент прохождения высоковольтного разряда, должно последовательно произойти несколько этапов, и все они крайне важны для воспламенения.

Работа свечи зажигания, как верхушка айсберга, включает в себя массу нюансов, многие из которых напрямую обеспечиваются иными элементами системы зажигания.

Недаром специалисты оценивают работу зажигания автомобиля как одно целое. Неисправность любого из компонентов системы, приводит к таким неприятным моментам, как пропуск такта-момента воспламенения. Свеча, как говорят, начинает «троить».

Подобная система была построена на основании так называемой индукторной системы зажигания или «магнето». Принцип его работы был совершенно аналогичен генератору, с разницей в получаемом выходном напряжении – у «магнето» вместо десятков вольт были тысячи вольт. Пока степень сжатия у ранних моделей автомобилей не превышала 3 – 4, индукторная система позволяла работать на приемлемом уровне. Но как только в бензиновых двигателях стал использоваться высокооктановый бензин и высокие степени сжатия, «магнето» пришлось заменить более мощной и точной коммутируемой системой.

Современные микропроцессорные блоки зажигания позволяют генерировать огромные энергии, подводимые к свече для получения высокотемпературного разряда. О силе разряда можно судить по тому, как к электродам подается напряжение в 30 тыс. вольт. Столь гигантское напряжение в течение 1/10000 секунды пробивает зазор между электродами свечи микроскопическим током. Вследствие пробоя напряжение резко падает до сотен вольт, ток всего за 1 мкс возрастает от сотых долей ампера до сотен ампер, выделяя при этом энергию до 3 мДж.

Далее электрическая вспышка перерождается в менее горячий дуговой разряд, потом превращается в более холодный, но более устойчивый тлеющий электрический разряд, живущий в межэлектродном промежутке до 1000 микросекунд.

Несмотря на всю мощь концентрированной энергии, подаваемой системой зажигания на свечу, точное и надежное воспламенение топливовоздушной смеси происходит не всегда, даже в случаях, когда все компоненты системы исправны.

И тому способствует немало различных факторов.

1. «Забрасывание» свечи.

Под этим термином понимают накопление в межэлектродном зазоре нагара, масла, конденсация микроскопических капель бензина в диэлектрическую пленку. Подобный дефект возникает при езде на плохо прогретом двигателе, при некачественном топливе, при длительной работе на холостом ходу. Подаваемый на электроды электрический потенциал как бы «стекает» и рассеивается на парах топлива.

2. Низкая температура электродов свечи.

Способность электродов к получению разряда определено сложным процессом эмиссии электронов металла. Чем сильнее нагревается электрод в камере, тем выше его способность обеспечивать образование первоначального пробойного разряда. Поэтому под каждый конкретный двигатель производитель обычно рекомендует модели свечей с определенными характеристиками.

3. Срывание или гашение потоками горючей смеси отдельных участков разряда.

Потоки смеси воздуха и топлива в камере сгорания даже в верхней точке сжатия находятся в постоянном взаимном движении с образованием высокообогащенных и обедненных парами топлива участков. Расчеты показывают, что для воспламенения богатой смеси необходимо энергии разряда на 45% меньше чем для зажигания обедненной.

При этом последние, при обтекании электродов, могут охлаждать их и выполнять роль поглотителя электрического разряда. Складывается ситуация, когда сбой в процессе зажигания происходит при исправной системе зажигания.

В отдельных моделях ДВС подобные ситуации стараются предупреждать с помощью специальных приспособлений, позволяющих правильно сориентировать свечу при установке на двигатель и тем самым избежать так называемого экранирующего эффекта - затенение центрального электрода боковым.

Что же реально зажигает топливовоздушную смесь?

Несмотря на тот факт, что процесс выделения на электродах свечи электрической энергии в виде света, ультрафиолета, тепла, энергии ударной волны образовавшейся в газовой среде под воздействием высокой температуры, основной вклад в инициирование горения или поджиг топлива вносит дуговой и тлеющий разряды.

Во-первых, время существования таких разрядов наиболее велико по сравнению с другими разрядами, что повышает количество прореагировавших с разрядом молекул.

Во-вторых, тлеющий разряд по своей структуре напоминает разветвленную расходящуюся систему горячих искр, разлетающихся в разных направлениях подобно бенгальскому огню. Объем пересекаемый такими искрами во много раз превышает объем газа, непосредственно соприкасающийся с начальным нитевидным разрядом.

В-третьих, в тлеющем разряде образуется большое количество сильно ионизированных молекул топлива и воздуха, мгновенно вступающих в реакцию горения.

Что нового и перспективного в вопросе воспламенения топлива?

Сравнительно недавно немецкими исследователями была предложена новая прогрессивная система зажигания, основанная на применении более высокоэнергетических свечей. Суть новинки заключается в том, чтобы воспламенять горючую смесь не тлеющим разрядом, а с помощью очень мощного ударного фронта, образующегося на этапе пробоя. Количество энергии, подводимой к свече зажигания, в разы превышает обычные 3 мДж. На начальном этапе, вместо тонкого и маломощного пробоя образуется очень горячий и мощный шарообразный фронт, распространяющийся со скоростью, превышающей скорость горения смеси. В результате воздействия теплового фронта воспламенение происходит практически одновременно во всем объеме сгорания топлива, выравнивая давление продуктов горения равномерно, по всей площади поршня.

Предполагается, что подобный принцип воспламенения смеси обеспечит полное сгорание всего топлива, уменьшит износ цилиндропоршневой группы и повысит экономичность.

23.09.2015

www.9151394.ru

Свечи зажигания

О чем мечтает каждый автолюбитель? О бесперебойной и качественной работе железного коня. Сегодня автомобиль - это сложный организм, в работе которого важна каждая деталь. В этой статье мы уделим внимание основным вопросам по свечам зажигания. Именно они отвечают за искрообразование, без которого невозможна работа двигателя внутреннего сгорания.

Свеча зажигания - это своего рода зажигалка, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь. Свечи любого автомобиля, будь-то иномарка или авто отечественного производства, работают в экстремальных условиях: напряжение 20000-30000 B, давление до 50 атмосфер, постоянные циклы нагрева и охлаждения (от нормальной температуры входящей смеси до температуры выхлопных газов после воспламенения, а это 2000-2500C). Также негативное влияние на свечи оказывают продукты сгорания, которые содержат и серу, и свинец, и фосфор, вызывающие коррозию.

Выбирая свечи зажигания, обращайте внимание на калильное число, оно обязательно должно соответствовать техническим характеристикам двигателя. Калильное число - это показатель, который отражает способность свечи рассеивать тепло, образующееся в результате сгорания топливно-воздушной смеси. У каждой иномарки свой показатель - вот почему важно обязательно учитывать этот параметр. Свечи с низким калильным числом (горячие) используются в двигателях с небольшой нагрузкой, так как чем ниже показатель, тем горячее свеча. И наоборот, свечи с высоким калильным числом (холодные) применяются для мощных высокооборотных двигателей. Также необходимо быть уверенным в длине резьбы. Использование свечи с коротковатой резьбой вызывает образование нагара, если будет применяться свеча с более длинной, чем нужно резьбой, поршень или клапан могут вступить в контакт со свечой, что в свою очередь может привести к поломке двигателя и риску перегрева и оплавления свечи. Выступание искрообразующей части свечи также должно соответствовать рекомендациям завода-изготовителя.

Свеча зажигания с V-образной насечкой. Свечи этого типа имеют V-образную насечку на центральном электроде, которая обеспечивает улучшение воспламенения топливно-воздушной смеси за счет смещения искры к краю центрального электрода. Такие свечи обычно имеют зеленую маркировку на изоляторе. К плюсам такого типа свечей относят: надежность зажигания даже при бедной топливно-воздушной смеси и минимум опасности пропусков (а это в свою очередь увеличивает продолжительность эксплуатации двигателя и обеспечивает защиту катализатора).

Иридиевая свеча зажигания имеет на конце центрального электрода напайку из иридия, которая обладает высокой устойчивостью к эрозии. Применение иридия позволяет сделать электрод тонким и при этом улучшает искрообразования. Тугоплавкость этого металла значительно увеличивает ресурс свечи.

Гоночная свеча зажигания - это высокоэффективная свеча, предназначенная для мощных двигателей с увеличенной компрессией. Такие свечи изготавливают из драгметаллов, с минимальным диаметром электродов, что облегчает искрообразование. Специальная форма изолятора позволяет получить отличный отклик двигателя при ускорениях. Гоночные свечи зажигания используются в жестких условиях и созданы специально для высочайших нагрузок.

Свеча зажигания с увеличенным зазором требует мощной катушки зажигания, зазор у такой свечи увеличен до 1,1-1,5 мм, что уменьшает подавляющее влияние электродов на воспламенение.

Свеча зажигания с выступающим с металлическим корпусом обеспечивает хорошее воспламенение смеси в оптимальном месте камеры сгорания и предотвращает перегрев бокового электрода.

Свеча зажигания с удлиненной резьбовой частью помогает улучшить эффективность охлаждения свечи, так как свеча большей площадью контактирует с головкой блока цилиндров.

Свеча с частично нарезанной резьбой применяется в определенных конструкциях двигателей.

Компактная свеча зажигания используется в малых двигателях, таких как бензопилы, генераторы, газонокосилки.

Автомобиль, использующий в качестве топлива газ, нуждается в специфичных свечах. Связано это с тем, что газо-воздушную смесь сложнее воспламенить, при сгорании газового топлива температура сгорания выше, процесс эрозии здесь более яркий и обычные свечи прослужат меньше положенного. Многие производители свечей зажиганию уделят особое внимание созданию свечей для двигателей, работающих на газо-воздушной смеси. Такие свечи обычно изготавливаются с применением благородных металлов, которые противостоят неблагоприятным условиям эксплуатации на газе.

Существует понятие «эффективность зажигания», оно отражает способность двигателя нормально работать на различных топливно-воздушных смесях. Применение высококачественных свечей может улучшить «эффективность». Процесс воспламенения делится на 4 этапа: образование искры, образование области воспламенения, области воспламенения между электродами, которые оказывают подавляющее воздействие на сам процесс, и наконец, воспламенение топливно-воздушной смеси. Подавляющее влияние электродов - это состояние, когда более холодный центральный и боковые электроды, имеющие хорошую теплопроводность, отводят энергию от области воспламенения. Если это воздействие велико, то оно может препятствовать воспламенению и вызывать перебои в работе двигателя. Некоторые свечи разрабатываются со способностью уменьшать подавляющее влияние электродов. А соответственно обеспечивают лучшую «эффективность зажигания».

Зачем изолятору свечи зажигания ребра. Специфичная форма части изолятора улучшает изоляционные свойства, что предотвращает поверхностный пробой (образование искры между контактным терминалом и металлическим корпусом). Во время искрообразования высочайшее напряжение постоянно прикладывается к контактному терминалу и пытается прошить «искру» по поверхности изолятора на металлический корпус. Если напряжение слишком велико, может произойти поверхностный пробой, который приводит к пропускам зажигания. Наличие ребер на изоляторе удлиняет путь искры, чем повышает устойчивость к появлению пробоя.

Проводящий нагар. Если свеча подобрана неправильно или двигатель работает не в оптимальном режиме, на искрообразующей части свечи накапливаются углеродосодержащие отложения. По ним искра может стекать от центрального электрода на металлический корпус, это приводит к пропускам зажигания, вызывает трудности при холодном пуске. Нагар может образоваться вследствие следующих причин: переобогащенная топливно-воздушная смесь (неправильная регулировка карбюратора, неисправности дроссельной заслонки или инжекторной системы, неисправный лямбда или иной датчик), неисправная система зажигания, поврежденные провода, неоптимальный режим работы двигателя при долгой работе на холостых оборотах, неправильно подобранном калильном числе свечи зажигания, продолжительной работе на малой скорости. Однако производители научились решать и эту проблему. Существуют технологии, которые позволяют предотвращать пропуски зажигания при образовании проводящего нагара на изоляторе. Это свечи с полуповерхностным разрядом (искра скользит по поверхности изолятора к боковому электроду, поэтому нагар постоянно выжигается), свеча с дополнительным зазором (близко к изолятору расположен специальный бортик, который перехватывает искру, когда она начинает стекать по проводящему нагару), свеча с воздушным зазором (при образовании проводящего нагара искра скользит по поверхности изолятора и перескакивает на боковой электрод через дополнительный воздушный зазор, выжигая нагар).

Чем грозит перегрев свечи зажигания. Длительный перегрев может вызвать аномальное калильное воспламенение. Оплавление электродов - это серьезное проявление перегрева, свечной электрод может сильно раскалиться и стать причиной зажигания до того, как проскочит искра. Двигатель может получить серьезные повреждения. Причинами перегрева могут стать: сильно обедненная топливно-воздушная смесь, чрезвычайно раннее зажигание, недостаточное количество антифриза или масла в системе смазки двигателя, детонация из-за неисправности датчиков или неподходящего топлива, неправильный момент затяжки свечей зажигания, неверно подобранное калильное число свечи, у иномарок с турбонаддувом - крайне высокое давление наддува.

Причины образования коронарных отложений на свече зажигания. Высокое напряжение, которое прикладывается к контактному терминалу для образования искры, также оказывает воздействие и на небольшой зазор, который есть между изолятором и завальцованной частью металлического корпуса, и вызывает коронарный разряд. В результате образуются коричневые пятна, которые выглядят как утечки выхлопных газов, но на самом деле являются частицами масла из взвеси, которая всегда есть в моторном отсеке. Коронарные отложения появляются вследствие коронарного разряда, а не из-за проникновения через корпус газов из камеры сгорания. А потому утверждать, что коронарные отложения являются признаками не герметичности свечи не стоит. На «эффективность зажигания» коронарные отложения не влияют.

Отработавшая свеча - это хороший диагност для определения проблем в автомобиле. По внешнему виду отработавшей свечи можно судить не только о том, насколько правильно подобрана свеча, но также и о состоянии двигателя автомобиля.

- Если свеча без видимых изменений - это обозначает, что она работает в оптимальном режиме, двигатель в порядке.

- Если электроды имеют оплавленный вид - это означает либо неправильно подобранную свечу, либо проблемы в работе двигателя. Эти свечи требуют немедленной замены, так как свечной электрод может сильно раскалиться и дать искру раньше, чем поршень достигнет верхней мертвой точки. А это грозит серьезными поломками двигателя.

- Если свеча имеет черный нагар - это значит, что двигатель работает в неоптимальном режиме работы, либо неправильно подобрана свеча. Так ведет себя слишком холодная для данного вида двигателя свеча. В таком случае температура свечи не достигает необходимого для выгорания нагара значения (порядка 450С), а это может привести к пропускам зажигания.

Свечи зажигания, как и многие другие расходные автозапчасти в иномарке, требуют периодической замены. К концу срока службы у свечей зажигания происходит выгорание электродов, это приводит к трудностям при искрообразовании. Также к проблемам при холодном запуске и пропускам зажигания приводит выгорание и округление краев электродов. Отложения, которые со временем в любом случае появляются на свече, могут вызвать перегрев и калильное воспламенение до того момента, когда искра должна образоваться. На изношенных свечах увеличивается вероятность образование нагара на искрообразующей части свечи, что приводит к пропускам зажигания. Обратите внимание, что подобные проблемы могут возникнуть и значительно раньше, чем выйдет срок действия свечи, если есть неисправности в топливной системе, системе зажигания или свечи неправильно подобраны.

Меняйте свечи по рекомендации завода-изготовителя Вашей иномарки или чаще, если эксплуатируете автомобиль в сложных условиях. И помните, в автомобиле нет незначительных деталей. Каждая, даже самая маленькая автозапчасть отвечает за определенные функции, отвечающие за правильную работу всей системы. А потому требуют ухода и внимательного отношения.

mobilservice.kharkov.ua