Устройство свечи зажигания: Свечи зажигания: назначение, устройство и маркировка

Содержание

Свечи зажигания: назначение, устройство и маркировка

Содержание статьи

Назначение и устройство свечей зажигания

Устройство свечи зажигания

Задачей свечи зажигания в бензиновом двигателе автомобиля является воспламенение топливно-воздушной смеси в камере сгорания. Детали свечи, находящиеся в камере сгорания, подвергаются высоким термическим, механическим, электрическим нагрузкам, а также химическому воздействию продуктов неполного сгорания топлива. Температура в ней изменяется от 70 до 2500°С, давление газов достигает 50-60 бар, а напряжение на электродах доходит до 20 кВ и выше. Такие жесткие условия работы определяют особенности конструкции свечей и применяемых материалов, так как от бесперебойности искрообразования зависят мощность, топливная экономичность, пусковые свойства двигателей, а также токсичность отработавших газов.

Основными элементами любой свечи зажигания являются металлический корпус, керамический изолятор, электроды и контактный стержень. Корпус имеет резьбу, которая ввинчивается в головку блока цилиндров, шестигранник “под ключ” и специальное покрытие для защиты от коррозии. Опорная поверхность может быть плоской или конической. В первом случае для надежной герметизации свечного отверстия используется уплотнительное кольцо. Материалом изолятора служит высокопрочная керамика. Для предотвращения утечки электричества на его поверхности (в верхней части изолятора) делают кольцевые канавки (барьеры тока) и наносят специальную глазурь, а часть изолятора со стороны камеры сгорания выполняют в форме конуса (называемого тепловым). Внутри керамической части свечи закреплены центральный электрод и контактный стержень, между которыми может быть расположен резистор, подавляющий радиопомехи. Герметизация соединения этих деталей осуществляется токопроводящей стекломассой (стеклогерметиком). Боковой электрод “массы” приварен к корпусу.

Электроды изготавливают из жаростойкого металла или сплава. Для улучшения отвода тепла от теплового конуса центральный электрод может изготавливаться из двух металлов (биметаллический электрод) – центральную часть из меди заключают в жаростойкую оболочку. Биметаллический электрод обладает повышенным ресурсом благодаря тому, что хорошая теплопроводность меди препятствует чрезмерному его нагреву. Это позволяет, помимо улучшения термоэластичности, повысить надежность и долговечность свечи. С целью увеличения срока эксплуатации выпускаются свечи зажигания с несколькими боковыми электродами и тонкоэлектродные с центральным электродом, покрытым слоем платины или иридия. Срок службы свечей зажигания (в зависимости от конструкции) составляет от 30 до 100 тыс. км.

Маркировка свечей


В маркировке свечи зажигания указываются ее геометрические и посадочные размеры, особенности конструкции и калильное число. Разные производители имеют свою систему обозначений. Ниже приведены маркировки, применямые российскими и ведущими зарубежными изготовителями, а также таблица взаимозаменяемости свечей разных марок (для просмотра нажмите на нужную картинку – файл откроется в новом окне).

Варианты замены свечей

Варианты замены свечей

Калильное число является показателем тепловых свойств свечи (ее способности нагреваться при различных тепловых нагрузках двигателя). Оно пропорционально среднему давлению, при котором в процессе испытаний свечи на моторной тарировочной установке в ее цилиндре начинает появляться калильное зажигание (неуправляемый процесс воспламенения рабочей смеси от раскаленных элементов свечи). Свечи с небольшим калильным числом называют горячими. Их тепловой конус нагревается до температуры 900°С (температура начала калильного зажигания) при относительно небольшой тепловой нагрузке. Такие свечи применяются на малофорсированных двигателях с небольшими степенями сжатия. У холодных свечей калильное зажигание возникает при больших тепловых нагрузках, и они используются на высокофорсированных двигателях.

Пока тепловой конус не нагреется до 400°С, на нем образуется нагар, приводящий к утечкам тока и нарушению искрообразования. По достижении этой температуры он (нагар) начинает сгорать, происходит очищение свечи (самоочищение). Чем длиннее тепловой конус, тем больше его площадь, поэтому он нагревается до температуры самоочищения при меньшей тепловой нагрузке. К тому же выступание этой части изолятора из корпуса усиливает ее обдув газами, что дополнительно ускоряет прогрев и улучшает очищение от нагара. Увеличение длины теплового конуса приводит к уменьшению калильного числа (свеча становится “горячее”).

Диагностика работы двигателя по состоянию свечей зажигания

Свеча зажигания может обеспечить бесперебойную работу только при соблюдении нижеперечисленных условий:

  • используются свечи, рекомендованные изготовителем двигателя;
  • используется марка бензина, указанная в руководстве по эксплуатации автомобиля;
  • исправны системы зажигания и питания;
  • не превышено усилие при вворачивании свечи в головку блока двигателя.

Наиболее вероятной причиной преждевременного отказа свечей является загрязнение их продуктами неполного сгорания или увеличение искрового зазора из-за износа электродов. При этом решающее влияние на работоспособность свечей оказывает техническое состояние двигателя. Даже по внешнему виду свечи можно многое сказать как о работе двигателя в целом, так и об отдельных его узлах. Осмотр свечи нужно проводить после продолжительной работы двигателя, идеальным вариантом будет осмотр свечи после длительной поездки по загородному шоссе. Ошибкой некоторых автолюбителей, например является то, что после холодного старта двигателя при минусовой температуре и неустойчивой его работе первым делом выкручивают свечи и увидев черный нагар, делают поспешные выводы. А ведь этот нагар мог образоваться во время работы двигателя в режиме холодного старта, когда смесь принудительно обогащается, а неустойчивая работа могла быть следствием скажем плохого состояния высоковольтных проводов. Поэтому если вас что-то не устраивает в работе двигателя, и вы решили сделать диагностику его работы с помощью свечей, нужно проехать на изначально чистых свечах минимум километров 250-300, и только после этого делать какие-то выводы.

Диагностика двигателя по состоянию свечей

На фото №1 изображена свеча, вывернутая из двигателя, работу которого можно считать отличной. Юбка центрального электрода имеет светло-коричневый цвет, нагар и отложения минимальны. Полное отсутствие следов масла. Владельцу данного мотора можно только позавидовать, и есть чему: это экономичный расход топлива и отсутствие необходимости доливать масло от замены до замены.

Фото №2 – типичный пример свечи от двигателя с повышенным расходом топлива. Центральный электрод покрыт бархатисто-черным нагаром. Причин тому несколько: богатая воздушно-топливная смесь (неправильная регулировка карбюратора, угла опережения зажигания или неисправностьсистемы впрыска), засорение воздушного фильтра.

Фото №3 – наоборот, пример чрезмерно бедной воздушно-топливной смеси. Цвет электрода от светло-серого до белого. Здесь есть повод для беспокойства. Езда на слишком обедненной смеси и при повышенных нагрузках может стать причиной значительного перегрева, как самой свечи, так и камеры сгорания, а перегрев камеры сгорания прямой путь к прогару выпускных клапанов.

На фото №4 юбка центрального электрода свечи имеет характерный красноватый оттенок. Этот цвет можно сравнить с цветом красного кирпича. Покраснение вызвано работой двигателя на низкокачественном топливе, содержащем избыточное количество присадок, которые имеют в своем составе металл. Длительное использование такого топлива приведет к тому, что отложения металла образуют на поверхности изоляции токопроводящий налет, через который току будет легче пройти, чем между электродами свечи, и свеча перестанет работать.

На фото № 5 свеча имеет ярко выраженные следы масла, особенно в резьбовой части. Двигатель с такими свечами после длительной стоянки имеет обыкновение после запуска “троить” некоторое время, а по мере прогрева работа стабилизируется. Причина этого – неудовлетворительное состояние маслоотражательных колпачков. Налицо повышенный расход масла. В первые минуты работы двигателя, в момент прогрева, характерный бело-синий выхлоп.

Фото № 6 – свеча вывернута из неработающего цилиндра. Центральный электрод, его юбка покрыты плотным слоем масла, смешанного с каплями несгоревшего топлива и мелкими частицами от разрушений, произошедшими в этом цилиндре. Причина этого – разрушение одного из клапанов или поломка перегородок между поршневыми кольцами с попаданием металлических частиц между клапаном и его седлом. В данном случае двигатель “троит” уже не переставая, заметна значительная потеря мощности, расход топлива возрастает в полтора, два раза. Выход один – ремонт.

Фото № 7 – полное разрушение центрального электрода с его керамической юбкой. Причиной данного разрушения мог стать один из перечисленных ниже факторов: длительная работа двигателя с детонацией, применение топлива с низким октановым числом, очень раннее зажигание, и просто бракованая свеча. Симптомы работы двигателя такие же, как в предыдущем случае. Единственное, на что можно надеяться, так это на то, что частицы центрального электрода сумели проскочить в выхлопную систему, не застряв под выпускным клапаном, иначе тоже не избежать ремонта головки блока цилиндров.

Фото № 8 последнее в этом обзоре. Электрод свечи оброс зольными отложениями, цвет не играет решающей роли, он лишь свидетельствует о работе топливной системы. Причина этого нароста – сгорание масла вследствие выработки или залегания маслосъемных поршневых колец. У двигателя повышенный расход масла, при перегазовках из выхлопной трубы сильное синее дымление, запах выхлопа похож на мотоциклетный.

Если вы хотите, чтобы с работой вашего двигателя было меньше проблем, вспоминайте о свечах не только тогда, когда мотор отказывается работать. Производитель гарантирует безотказную работу свечи на исправном двигателе 30 тыс. километров пробега. Однако не лишним будет в среднем каждые 10 тыс. километров пробега проверять состояние свечей. Прежде всего это проверка и, при необходимости, регулировка зазора до требуемой величины, удаление нагара. Нагар удалять лучше металлической щеткой, от пескоструйной обработки разрушается керамика центрального электрода, и вы рискуете получить копию с фото № 7.

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 (медь 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. 


Устройство современных свечей зажигания

В бензиновом двигателе внутреннего сгорания (ДВС) для воспламенения, сжатой поршнем, топливно-воздушной смеси используется элемент получивший название – свеча зажигания. Изобрел ее Роберт Бош в далеком 1902 году после чего, одноименная компания внедрила ее в устройство ДВС.

Каково ее устройство?

Базовое устройство свечи зажигания примерно одинаковое у любой производящей её фирмы. Это – металлический корпус, электроды, число которых может меняться в зависимости от марки, керамический изолятор и проходящий сквозь него центральный контактный стержень. Дальше начинаются различия.

Центральный контактный стержень, например, может иметь наконечник в виде плоской площадки. Но может иметь U или V-образную канавку. Может быть заострённым – в случае, если изготовлен из иридия, как у свечей компании DENSO. У них даже боковой электрод имеет профиль особой формы. Эта компания выпускает самые, пожалуй, надёжные свечи – иридиево-платиновые.


У отдельных моделей бокового электрода может не быть вообще – в частности, инженеры компании SAAB разработали мотор, в которой сам поршень имеет заострённый выступ, функция у которого такая же, как у бокового электрода. Когда поршень максимально приближается к верхней мёртвой точки, между ним и центральным электродом проскакивает искра, поджигая сжатую топливно-воздушную смесь.

Уже упомянутые два и более боковых электрода так же меняют в лучшую сторону рабочие режимы и параметры работы мотора. Одновременно с этим возрастают и требования к рабочим зазорам, которые вообще не рекомендуют менять или как-то трогать подгибанием или разгибом, а только строго сохраняя заводские параметры их изготовления.

При этом принцип работы свечи с двумя и более электродами прост, не требуется никаких технических ухищрений для ее стабильной работы: когда, по мере выработки электрода, его «съедания» искрой, начинаются сбои искры, она автоматически появляется на невыработанном электроде, и процесс работы ДВС продолжается без перебоев.

Металлический корпус в нижней части с резьбой для вкручивания в головку блока цилиндров (ГБЦ) имеет плоскую или коническую кольцеобразную площадку. У свечей с плоской площадкой в комплекте имеется обжимное кольцо-шайба из мягкого металла, препятствующее прорыву сжатой топливно-воздушной смеси или продуктов сгорания наружу. У свечей с коническим профилем после резьбы в таком кольце нужды нет, сам конический профиль надёжно закупоривает верхушку камеры сгорания.

Центральные изоляторы во всех моделях делают из термостойкой керамики. Именно на неё наносится маркировка с типом, названием компании-производителя и т.д. Внутри, между контактом для провода и стержнем с центральным контактом, размещается резистор, главная функция которого – подавление радиопомех, возникающих в момент искрового разряда. С учётом развития радио- и телекоммуникаций и их внедрение в системы автомобиля, включая электронное управление впрыском, размещение такого резистора стало обязательным в устройстве свечи зажигания.

В той части, которая вкручивается в ГБЦ, центральный изолятор имеет форму постепенно сужающегося конуса – это сделано для того, чтобы более эффективно отводить тепло, не допуская перекала.

Вид современной свечи

Разнообразие технических решений в разработке и производстве бензиновых двигателей внутреннего сгорания породило и множество моделей свечей для них. В зависимости от применяемого топлива для машины, степени сжатия в цилиндре, способа управления зажиганием (механический, с помощью трамблёра, или электронным), их можно разделить на следующие виды.

Виды свечей

Они разделяются по нескольким характеристикам:

  1. Калильному числу.
  2. Количеству электродов.
  3. Искровому промежутку.
  4. Температурному диапазону.
  5. Сроку службы.
  6. Характеристикам термостойкости.

Кроме того, некоторые виды свечей зажигания разных годов выпуска одной и той же фирмы могут отличаться по длине юбки с резьбой: у ранних моделей автомобилей была меньшая толщина головок цилиндров, которые делались из чугуна и, соответственно резьба необходима более короткая. С переходом к ГБЦ из алюминиевых сплавов их толщина увеличилась, а значит – и длина резьбы в ней тоже стала большей.

Опытный автомобилист в начале всегда обратит внимание на калильное число, которое показывает, с каким давлением может возникнуть калильный эффект, то есть продолжение работы двигателя после разрыва цепи зажигания, когда от контакта с нагретым до критических значений электродом мотор продолжает работать.

При этом использование свечи с калильным числом больше рекомендованных использовать ещё допустимо, с заниженным же – эксплуатация двигателя запрещена! Иначе незадачливый водитель быстро столкнётся с проблемой прогорания поршней, клапанов и с пробоем прокладки головки цилиндров.

Для качественного и стабильного искрообразования в последние два десятка лет выпускают свечи с двумя, тремя и даже четырьмя боковыми электродами.

Но стабильность работы может быть достигнута и иным способом: расположением вспомогательных элементов, играющих роль этих электродов, на самом изоляторе свечи. Возникают несколько кольцевых блуждающих вокруг центрального электрода электрических разрядов, и таким образом, существенно уменьшается вероятность перебоя работы двигателя.

Спортивная свеча Brisk с промежуточными электродами на изоляторе

Приведем еще несколько важных моментов в характеристиках свечей:

  • Нарушение такого параметра, как искровой зазор, также отрицательно скажется на работе мотора;
  • Не менее важна термостойкость, её температурный диапазон, означающий нагрев той части, что погружена в пространство между поршнем и головкой цилиндра. Диапазон температур внутри рабочей части в норме лежит в рамках 500-900⁰С. Выход за пределы этого диапазона означает понижение ресурса. В частности, у всех видов свечей зажигания понижение температуры ведёт к быстрому нарастанию нагара;
  • В нормально отрегулированном двигателе работоспособность зависит от пробега и составляет примерно 30 000 км для свечей, работающих на классической схеме зажигания, и 20 000 – на электронной. Впрочем, у самых высоких по цене (но и у самых надёжных) свечей фирмы DENSO срок службы — до 5-6 лет. Или, иначе говоря, они обеспечат пробег без замены при условии стандартной эксплуатации на протяжении порядка 150 000 — 200 000 километров. Правда, и требования поддержания режимов согласно инструкции ужесточены. К этим требованиям относятся применение топлива с октановым числом ни в коем случае не ниже рекомендованного, и их установка строго по правилам. В частности, не допускается затяжка их в головку цилиндров с усилием выше или ниже рекомендованных, что может повлечь за собой сведение на нет всех их преимуществ;
  • Тепловой параметр показывает взаимосвязь режимов двигателя и рабочей температуры свечи. Для его повышения увеличивают размеры теплового конуса, придерживаясь, однако, рекомендованной величины в 900 градусов. Выход за эти границы увеличивает риск калильного зажигания.

Драгоценные металлы в конструкции свечи

Градация видов зависит не только от заявленных параметров. Описывая рабочие характеристики свечи зажигания, нужно учитывать ещё и из какого материала изготовлены наконечники электродов.

Самые дешёвые свечи – никелевые. Простота конструкции обуславливает и небольшой срок службы, поэтому их замена делается часто, после 15-18 тысяч километров пробега. Хотя в условиях города, учитывая неровность эксплуатации (стояние с работающим двигателем в пробках, частое чередование ускорения и торможения на светофорах) этот километраж можно смело делить на два, так что время эксплуатации никелевых свечей в норме составляет не больше года.

В платиновых свечах делаются платиновые напайки, что увеличивает срок их эксплуатации до 50 000 километров. Посмотрите стоимость платины в любом обменнике – и вы поймёте, почему эти напайки делают их такими дорогими.


В иридиевых свечах уже два драгоценных металла: иридий в виде напайки на острие центрального электрода и платина – на боковых. Учитывая стоимость иридия, цена на них по сравнению с никелевыми возрастает на 50-60%. Но технические характеристики свечи зажигания с иридием таковы, что проехать с ними можно уже от 60 до 200 тысяч километров.

Такие параметры свечи, как: диаметр резьбы; номер головки ключа под нее; длина юбки с резьбой; зазор между электродами, также относятся к их техническим характеристикам.

Заключение

Прогресс не стоит на месте. Новые технологии позволили, например, довести степень очистки металлов для электродов до 99,999%. Иридий, платина и даже никель такой чистоты способны увеличить срок службы свечи зажигания ещё на 15-18%, в пример поставим компанию DENSO. Кроме того, инженерная мысль продолжила их развитие, предложив факельный и форкамерный тип выработки искры, что сделало работу моторов ещё более стабильной.

Что же касается неизбежной в таком случае увеличения цены – сама возможность в процессе эксплуатации автомобиля как можно реже заглядывать под капот уже оправдывает покупку каждой свечи зажигания даже за 10-20 долларов за штуку.

устройство, виды, неисправности и проверка в домашних условиях

Опубликовано:

20.01.2016

Введение

Свечи зажигания присутствуют в каждом авто и каждый из автовладельцев хотя бы раз в жизни пытался «разобраться» с ними самостоятельно. В руководстве по эксплуатации машины всегда указан тип свечей, рекомендуемый производителем. Стоит разобраться, чем отличаются между собой свечи разного типа и различных производителей? Есть ли разница при замене одного типа свечей на другие в работе машины?

Зачастую автовладельцы не могут определиться с выбором, покупать дешевые свечи или же качественные

Виды и принцип работы

Свечи зажигания поджигают смеси, образованные при смешивании топлива и воздуха. В зависимости от производителя конструкция свечей различна, однако, можно выделить две группы. Их виды:

  • многоэлектродные свечи зажигания;
  • двухэлектродные.

Двухэлектродные устройства оснащены единственным боковым электродом, в отличие от них многоэлектродные свечки состоят из нескольких боковых электродов. Последние оправдывают себя длительным временем службы. В наиболее распространённых двухэлектродных элементах искра идёт по двум электродам, которые изнашиваются. Выход из строя бокового электрода — это полная замена свечи. Искра в многоэлектродном устройстве идёт только на один боковой электрод, что увеличивает время работы свечи.

Свечи зажигания отличны друг от друга также материалом. В классических устройствах второстепенные электроды сделаны из стали. Самые дорогостоящие свечки оснащены платиновыми напайками, кроме того, совсем недавно начали выпуск плазменно-форкамерных свечей зажигания. Наконечник основного электрода сделан из сплавов, состоящих из железа, никеля и вкраплений хрома и меди. Боковая часть центрального элемента часто выгорает, её необходимо периодически проверить на неисправность. Изолятор практически всегда изготовлен из керамики алюминиевого состава, переносящего температуры свыше 1000 °C. Тепловая маркировка свечей зажигания напрямую зависит от состава и пропорции различных компонентов, содержащихся в изоляторе.

Кроме того, свечки различаются типом и длиной резьбы, размером головки.

Устройство свечи зажигания

Любая свечка, независимо от её вида и производителя, состоит из металлического корпуса, электродов, изолятора из керамики и основного контактного стержня. Основа корпуса, покрытая специальным средством от коррозии, вверху оснащена резьбой, встраиваемой в блок цилиндров, и шестигранником. Часть плоскости, которой свечка «сталкивается» с головкой, имеет плоскую либо коническую форму. При наличии плоской опорной части для лучшей герметизации встроено кольцо-уплотнитель. В отличие от первого конический верх самостоятельно герметизирует отверстие между свечой зажигания и головкой блока. Изолятор сделан из прочной керамики. Устройство свечи зажигания продумано до мелочей, чтобы избежать утечки электричества в изоляторе предусмотрены кольцевые продольные полосы и нанесена техническая глазурь, часть корпуса рядом с камерой сгорания делают в виде конуса. С внутренней стороны к изолятору прикреплены главный электрод и стержень. В некоторых моделях зазор между ними заполняет резистор, препятствующий возникновению радиопомех. Соединения плотно герметизируются стекломассой с высокой токопроводностью. Рядом с центральным имеется боковой электрод, который изготавливается из жаропрочного металла и приваривается к корпусу. Чтобы уменьшить тепловое воздействие основной электрод выполняют из нескольких металлов (меди и жаропрочной оболочки).

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.

Способы диагностики

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

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

Проверка искры

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

Проверка мультиметром

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

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.

Заключение

Даже небольшие нарушения и неполадки со стороны свечей зажигания могут при недобросовестном отношении автовладельца привести к серьёзным сбоям в работе машины. Стоит знать, что проверку этого устройства может сделать любой водитель. Чтобы все сделать правильно, необходимо лишь следовать описанным выше действиям.

Свечи зажигания устройство


Всё о Свечах зажигания — DRIVE2

В этой статье мы рассмотрим внутреннее устройстве свечи зажигания, определим, что означает Калильное Число и на что оно влияет, а также научимся диагностировать работу цилиндра по его свече.
Начнем, пожалуй, с устройства свечи зажигания. Всем нам известно какую роль свеча зажигания играет в двигателе, но далеко не все понимают на сколько сложными бывают на первый взгляд простые вещи! Рассмотрим строение свечи зажигания в разрезе:

Свеча в разрезе

Теперь давайте представим в каких условия приходится работать свече зажигания.
Резьбовой частью свеча завинчивается прямо в камеру сгорания, где на нормально работающем цилиндре, в момент вспышки, давление достигает 50 атмосфер, температура газов в пламени примерно 2500 градусов с волной распространения порядка 20-40 метров в секунду. И все это происходит в каждом цилиндре примерно 4 раза в секунду только на холостых оборотах! Напряжение пробоя, при котором возникает дуга на электродах, не редко достигает 20 000 вольт, а это достаточно высокое напряжение, и его не так уж и просто довести до центрального электрода т.к. искра так и норовит «прошить» своей дугой какой-нибудь высоковольтный провод, колпачок, или свечной изолятор…
Остальной корпус свечи – наоборот находится снаружи двигателя, и не только не испытывает таких тепловых нагрузок, но зачастую и подвергается крепким морозам пока авто стоит на улице зимой. Все это приводит к серьезным тепловым нагрузкам (сжатие / расширение), но при этом свеча должна оставаться герметичной!
На сегодняшний день свечи претерпели много модернизаций, но все равно являются одним из самых уязвимых участков системы зажигания двигателя, и поэтому инженеры ведут разработки по направлению лазерного бесконтактного лучевого зажигания.
Калильное Число свечи.
Прежде чем мы рассмотрим такую важную характеристику свечи зажигания, мне бы хотелось рассказать, что такое вообще «Калильное Зажигание».
У разных видов двигателей, в силу их конструктивного разнообразия, (таких как степень сжатия, форма и объем камеры сгорания, обороты двигателя и состав ТВС и т.д.), температура стенок камеры сгорания, и свечи зажигания тоже, колеблется в достаточно широких пределах. У одних двигателей эта температура меньше, у других больше… И если температура свечи по какой-то причине нагреется больше положенного, то возникает «калильное зажигание». Дело в том, что сжатая топливовоздушная смесь, и так порядочно нагревается от самого сжатия, и ей нужно не так уж много тепла чтобы самовоспламениться! Не будем вдаваться в подробности почему такое явление имеет место, а лишь усвоим для себя, что «калильное зажигание» это воспламенение топливовоздушной смеси в цилиндре не от искрового пробоя, а от «раскаленной» свечи зажигания.
Свечи зажигания, как и разные двигатели, тоже имеют характеристику, определяющую их рабочую температуру – «калильное число». Калильное число свечи определяет ее температурный режим, при котором данная свеча может исправно работать и, что не мало важно, самоочищаться! Говоря простыми словами, если свеча в процессе работы не будет прогреваться до нужной температуры – то на ней очень быстро и неизбежно будет появляться нагар, в результате которого будут нарушаться условия для искрового пробоя, что может привести к выходу из строя высоковольтной катушки зажигания! Слишком сильно нагретая свеча – дает «калильное зажигание», что очень пагубно сказывается на поршневой группе и клапанах. А вот правильная температура свечи способствует ее нормальной работе и самоочищению, разумеется при правильной работе системы зажигания и допустимой ТВС.
Так вот, «калильное число» свечи зажигания – это и есть параметр, определяющий температурный диапазон, для которого данная свеча предназначена!
Как определяют калильное число свечи.
Для определения калильного числа свечи – прибегают к следующему эксперименту:
В специальную тарировочную моторную установку с наддувом, завинчивают свечу, и постепенно поднимают рабочее давление в камере сгорания, пока в камере сгорания не начнет проявляться калильное зажигание. Само калильное число – это и есть величина, пропорциональная среднему давлению, при котором в процессе испытаний свечи на моторной тарировочной установке начинает появляться калильное зажигание.
Более низкое калильное число (11-14) – это горячие свечи. Другими словами, свечи с низким калильным числом плохо отводят тепло от своих электродов, и очень сильно разогреваются. Такие свечи характерны для атмосферных двигателей с низкой степенью сжатия.
Калильное число от 17-19 – характеризует свечи средней температуры. Они являются самыми распространенными и применяются на подавляющем большинстве современных автомобильных атмосферных двигателях внутреннего сгорания.
Свечи с калильным числом более 20 – считаются горячими, и применяются в основном на форсированных двигателях, и на двигателях с наддувом. Эти свечи считаются холодными т.к. рассеивают (передают на корпус двигателя) большее количество тепла, в связи с чем не сильно разогреваются в моторах с повышенной температурой в камере сгорания.
Разная теплопроводность свечей зажигания характеризуется различной длиной «теплового конуса» на центральном электроде, который собственно и ограничивает теплоотдачу электрода на корпус камеры сгорания:

На рисунке под №1 изображена «горячая» свеча; №2 – «средняя»; и №3 – холодная.

О чем же нам может рассказать нагар на свечах?
В первую очередь хочу отметить, что анализировать нагар можно лишь на той свече, которая достаточно долго проработала в конкретном цилиндре – как минимум 250-300 км. пробега! Так же будет не верным анализ, если вы выкрутите свечу из не успевшего прогреться, не стабильно работающего (с пропусками зажигания) двигателя морозным утром.
Свечи закручиваются и вывинчиваются – только на горячую! Анализ нагара на свече можно производить только после того как она проработала несколько минут на прогретом двигателе, уже имея пробег свечи в 300 км.
Теперь о нагаре.
При нормальных условиях эксплуатации на свече практически нет никаких отложений и нагара – все это благополучно сгорает! Есть небольшой налет желтовато — коричневатого цвета (зависит от присадок в топливе) на изоляторе центрального электрода. Отложения на самих электродах практически отсутствуют, нет следов коррозии – рис 1

На рис.2 изображена свеча с явными признаками не полностью сгораемого топлива. Бархатисто-черный, угольный нагар – это ничто иное как углеводороды (само топливо) осевшее на горячих электродах свечи! Такой эффект возникает при чрезмерно богатых смесях, пропусках воспламенения.
Наличие белого, или сероватого налета на свечи рис.3 – говорит наоборот о слишком бедной смеси! Длительная эксплуатация двигателя на такой смеси может привести к серьезным разрушениям поршневой группы и к прогару клапанов!
На рис.4 изображена свеча, работающая на топливе с большим содержанием присадок, в частности металлов. Это характеризуется явным налетом «кирпичного» цвета. Длительная эксплуатация на таком топливе приведет к тому, что металлосодержащий налет образует токопроводящий слой, в связи с чем свеча «пробьется» высоким напряжением не на электродах, как положено, а где-то в другом месте.
Рисунок № 5. Свеча имеет ярко выраженные следы масла особенно в резьбовой части. Двигатель с такими свечами после длительной стоянки, имеет обыкновение после запуска «троить» некоторое время, а по мере прогрева работа стабилизируется. Причина этого неудовлетворительное состояние маслоотражательных колпачков. Налицо повышенный расход масла. В первые минуты работы двигателя, в момент прогрева, характерный бело-синий выхлоп.
Свеча на рис. № 6 вывернута из неработающего цилиндра. Центральный электрод, его юбка покрыты плотным слоем масла смешанного с каплями не сгоревшего топлива и мелкими частицами от разрушений, произошедшими в этом цилиндре. Причина этого — разрушение одного из клапанов или поломка перегородок между поршневыми кольцами с попаданием металлических частиц между клапаном и его седлом. В данном случае двигатель «троит» уже не переставая, заметна значительная потеря мощности, расход топлива возрастает в полтора, два раза. Выход один — ремонт.
Рисунок № 7 это полное разрушение центрального электрода с его керамической юбкой. Причиной данного разрушения мог стать один из перечисленных ниже факторов: длительная работа двигателя с детонацией, применение топлива с низким октановым числом, очень раннее зажигание, и просто бракованная свеча. Симптомы работы двигателя такие же, как в предыдущем случае. Единственное на что можно надеяться так это на то, что частицы центрального электрода сумели проскочить в выхлопную систему, не застряв под выпускным клапаном, иначе тоже не избежать ремонта головки блока цилиндров. Но это зависит от человека, грешен он или нет (шутка). Если говорить об этой конкретной свече, то ее хозяина Бог миловал.
Рисунок № 8 последнее в этом обзоре. Электрод свечи оброс зольными отложениями, цвет не играет решающей роли, он лишь свидетельствует о работе топливной системы. Причина этого нароста сгорание масла вследствие выработки или залегания маслосъемных поршневых колец. У двигателя повышенный расход масла, при перегазовках из выхлопной трубы сильное, синие дымление, запах выхлопа похож на мотоциклетный. Если вы хотите, чтобы с работой вашего двигателя было меньше проблем, не вспоминайте о свечах только тогда, когда мотор отказывается работать. Производитель гарантирует безотказную работу свечи на исправном двигателе 30 тыс. километров пробега. Но и вы в свою очередь не забывайте с каждой заменой масла или в среднем каждые 10 тыс. километров пробега проверять состояние свечей. Прежде всего, это регулировка зазора до требуемой величины, удаление нагара. Нагар удалять лучше металлической щеткой, от пескоструйной обработки разрушается керамика центрального электрода, и вы рискуете получить копию с рис. № 7. Так же я бы рекомендовал менять свечи местами, это связано с разными температурными режимами работы цилиндров

Источник: mraliev

www.drive2.ru

Свечи Зажигания: Какие Лучше Выбрать

Каждый водитель знает, что состояние свечей зажигания влияет на работу двигатель автомобиля. О свечах необходимо знать все (цвет налета, зазоры, когда нужно их менять и многой другой информации).

Принцип работы свечей зажигания

Во время работы свечей на них воздействует несколько типов нагрузок:

  • Электрические.
  • Тепловые.
  • Механические.
  • Химические.

Тепловые нагрузки. Свечи устанавливаются таким образом, чтоб ее рабочая часть находилась в камере сгорания, а контактная – в подкапотном пространстве. Температура газов в камере сгорания может достигать 900°С, а в подкапотной части – до 150°С.

Тепловому напряжению и деформации способствует разная температура свечей из-за неравномерного нагрева в различных сечениях, которая отличается на сотни градусов.

Механические нагрузки. К тепловым нагрузкам на свечи еще добавляется вибрационная нагрузка из-за разного давления в цилиндре двигателя, которое на впуске ниже 50кгс/см², а при сгорании намного выше.

Химические нагрузки. Во время сгорания образовывается очень много химически активных веществ, которые вызывают окисление всех материалов, потому что рабочая температура электродов достигает 900°С.

Электрические нагрузки. Во время искрообразования изолятор свечи находится под воздействием импульса высокого напряжения, которое иногда достигает 20-25 кВ. в некоторых системах зажигания напряжение может создаваться намного больше, но пробивное напряжение искрового зазора его ограничивает.

Принцип работы свечей зажигания

Схема свечи зажигания

Определение состояние двигателя по нагару на свечах зажигания

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

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

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

Маслянистый черный нагар

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

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

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

Сухой черный нагар в виде сажи

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

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

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

Красный нагар на свечах зажигания

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

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

Белый нагар на свечах зажигания

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

Глянцевый белый нагар

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

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

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

Слабовыраженный белый нагар

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

Состояние свечей зажигания по внешнему виду

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

Замена свечей зажигания раньше срока

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

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

Неисправности свечей зажигания и их признаки

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

Как проверяются свечи зажигания

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

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

Разновидности свечей зажигания, их выбор и производители

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

Типы свечей зажигания:

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

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

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

Сбой процесса сгорания

Иногда нормальный процесс сгорания нарушается, что влияет на надежность и срок эксплуатации свечи, а именно:

  1. Пропуски воспламенения, которые возникают из-за обедненной горючей смеси или недостаточной энергии искры. Из-за этого на электродах и изоляторе увеличивается слой нагара.
  2. Калильное зажигание. Перегретые участки поршня или свечи дают преждевременные или запаздывающие появление искры. Т.е. топливная смесь загорается от температуры, а нет от искры. Во время преждевременного калильного зажигания угол опережения увеличивается самопроизвольно, что дает высокую температуру и быстрый перегрев двигателя.Калильное зажигание повреждает выпускной клапан, поршень, поршневые кольца и прокладки головки блока цилиндра.
  3. Детонация появляется из-за недостаточной детонационной стойкости топлива. Детонация образовывает сколы и трещины на электродах, поршнях и цилиндрах, после чего электорды плавятся и полностью выгорают.При детонации появляются металлический стук, теряется мощность, появляется вибрация и увеличивается расход топлива, а также появляется черный дым из выхлопной трубы.
  4. Дизелинг. Бывает, что при выключенном зажигании на малых оборотах двигатель еще несколько секунд работает. Это происходит из-за того, что горючая смесь при сжатии самовоспламеняется.
  5. Нагар на свече появляется, когда температура поверхности достигает 200°С и более. Когда свечи от нагара очищают, их работоспособность восстанавливается.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

swapmotor.ru

Свечи зажигания, устройство | Twokarburators.ru

Свеча зажигания – устройство, предназначенное для воспламенения топливной смеси, поступающей в камеры сгорания двигателя, в конце такта сжатия.

Принцип действия

Электрический ток высокого напряжения (до 40.000 В) подаётся по высоковольтным проводам от катушки зажигания, через распределитель зажигания, к свече зажигания. Между центральным электродом свечи (плюс) и её боковым электродом (минус) возникает искровой разряд. От этой искры воспламеняется топливная смесь, находящаяся в камере сгорания двигателя в конце такта сжатия.


Виды свечей зажигания

Свечи зажигания бывают искровые, дуговые, накаливания. Нас будут интересовать искровые, применяющиеся в бензиновых двигателях внутреннего сгорания.

Расшифровка маркировки свечей зажигания отечественного производства

В качестве примера возьмём широко распространённую свечу А17ДВРМ.

А – резьба М 14 1,25

17 – калильное число

Д – длина резьбовой части 19 мм (с плоской посадочной поверхностью)

В – выступание теплового конуса изолятора свечи за торец резьбовой части корпуса

Р – встроенный помехоподавительный резистор

М – биметаллический центральный электрод

Также могут быть указаны – дата изготовления, производитель, страна изготовления.

Подробнее: «Расшифровка маркировки свечей зажигания отечественного производства».

Маркировка свечей зажигания импортного производства не имеет единой системы расшифровки. Что она означает для тех или иных свечей можно посмотреть на сайтах их производителей.

 

Устройство свечи зажигания

 

Контактный наконечник. Служит для крепления высоковольтного провода на свече.

Изолятор. Выполнен из высокопрочной алюминиево-оксидной керамики, выдерживающей температуру до 1000и электрический ток напряжением до 60.000 В. Необходим для электрической изоляции внутренних деталей свечи (центрального электрода и т. д.) от ее корпуса. То есть разделения «плюса» и «минуса». Имеет несколько кольцевых канавок в верхней части и покрытие из специальной глазури, служащих для предотвращения утечки тока. Часть изолятора со стороны камеры сгорания, выполненная в виде конуса называется тепловым конусом и может как выступать за пределы резьбовой части корпуса (горячая свеча), так и быть утопленным в него (холодная свеча).

Корпус свечи. Изготовлен из стали. Служит для вворачивания свечи в головку блока двигателя и отведения тепла от изолятора и электрода. Помимо этого он является проводником «массы» автомобиля к боковому электроду свечи.

Центральный электрод. Наконечник центрального электрода изготавливают из жаростойкого железо-никелевого сплава с сердечником из меди и других редкоземельных металлов (т. н. биметаллический электрод). Он проводит электрический ток для создания искры и является наиболее горячей частью свечи.

Боковой электрод. Изготавливается из жаропрочной стали с примесью марганца и никеля. На некоторых свечах может быть несколько боковых электродов для улучшения искрообразования. Так же существуют биметаллические боковые электроды (например, железо с медью) имеющие лучшую теплопроводность и увеличенный ресурс. Боковой электрод предназначен для обеспечения образования искры на свече зажигания между ним и центральным электродом. Выполняет роль «массы» (минуса).

Помехоподавительный резистор. Изготовлен из керамики. Служит для подавления радиопомех. Соединение резистора с центральным электродом герметизировано специальным герметиком. Имеется не на всех свечах зажигания. Например А17ДВ его нет, А17ДВР есть.

Уплотнительное кольцо. Выполнено из металла. Служит для уплотнения соединения свечи с посадочным гнездом в головке блока. Присутствует на свечах с плоской контактной поверхностью. На свечах с конусной контактной поверхностью его нет. На модели показана свеча с плоской посадочной поверхностью и уплотнительным кольцом.

Зазор между электродами свечи зажигания

Двигатель легкового автомобиля эффективно работает только при определенном зазоре между электродами свечей зажигания. Зазор в свечах зажигания должен соответствовать требованиям заводской инструкции по эксплуатации автомобиля. При меньшем зазоре искра между электродами получается короткой и слабой, сгорание топливной смеси ухудшается. При большем зазоре увеличивается напряжение, необходимое для пробивания воздушного промежутка между электродами свечи, и искры вообще может не быть или она будет, но очень слабая.

Измеряется зазор при помощи круглого щупа необходимого диаметра. Не рекомендуется применение плоского щупа, так как измерение зазора будет неточным. Объясняется это тем, что при работе свечи происходит перенос металла с одного электрода на другой. На одном электроде, со временем, образуется ямка, на другом бугорок. Поэтому для измерения зазоров подходят только круглые щупы.

Зазор между электродами свечи зажигания регулируют только подгибанием бокового электрода.

С наступлением зимы, для снижения пробивного напряжения нормальный зазор можно уменьшить на 0,1 – 0,2 мм. При прокрутке двигателя стартером в мороз, двигатель быстрее будет схватывать.

Калильное число

Тепловая характеристика свечи зажигания (способность противостоять нагреву) называется калильным числом. Для каждого типа двигателя требуется свеча зажигания с определенным калильным числом. Свечи делятся на холодные (с высоким калильным числом) и горячие (с низким калильным числом).

Калильное число определяется материалом изолятора и длиной его нижней части (у горячих свечей он более длинный). Отечественные свечи имеют показатели калильного числа от 11 до 23, зарубежные индивидуально у каждого производителя.

При неправильно подобранных свечах зажигания возможно калильное зажигание, когда топливная смесь в цилиндрах поджигается преждевременно не электрической искрой, возникающей между ее электродами, а  от раскаленного корпуса свечи. Двигатель в этом случае звенит под нагрузкой (детонация, «пальцы стучат») как при неверно выставленном угле опережения зажигания, а также продолжает некоторое время работать при выключении зажигания. Необходимо заменить свечи на более холодные.

И, наоборот, наличие постоянно возникающих черных отложений (нагар) на электродах свечей, при заведомо исправном двигателе, говорит о том, что свечи зажигания холодные и их следует заменить на более горячие.

Правильно подобранные свечи должны иметь светло-коричневый цвет в нижней части, так как температурный режим такой свечи 600-8000. В этом случае свеча самоочищается, масло, попавшее на нее, выгорает, нагар не образуется. Если температура ниже 600(например, при постоянном движении в городе), то свеча очень быстро покрывается нагаром, если выше 800(при движении на мощностных режимах) возникает калильное зажигание. Поэтому стоит подбирать свечи для своего двигателя согласно рекомендациям его завода-производителя.
[driwenetwork]

Проверка свечей зажигания

Выкрутите свечи и осмотрите их центральные электроды. Если они черные — топливная смесь переобогащается, если они светлые (светло-серые) — топливная смесь обеднена.

Дефектные свечи меняем. Подробнее об этом на странице «Неисправности свечей зажигания» .Применяемость свечей зажигания для разных двигателей можно посмотреть на странице  «Применяемость свечей зажигания для двигателей автомобилей ВАЗ»

Еще пять статей по электрике автомобилей ВАЗ

— Применяемость свечей зажигания на автомобилях ВАЗ

— Неисправности свечей зажигания

— Неисправности бесконтактной системы зажигания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Порядок присоединения высоковольтных проводов к крышке трамблера на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Проверка высоковольтных проводов на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099

twokarburators.ru

Особенности выбора свечей зажигания. — DRIVE2

Полный размер

Свечи зажигания осуществляет функцию поджига рабочей смеси в транспортных средствах, оснащенных мотором внутреннего сгорания, функционирующем на бензине. Смесь воспламеняется благодаря электрическому импульсу, имеющему высокий уровень напряжения. В промежутке активных электродов свечи зажигания может создаваться заряд тока в несколько тысяч вольт. Свечка, важный компонент транспортного средства от которого в большей степени зависит продуктивная работа двигателя. Рассматриваемая часть системы зажигания, остается основополагающим устройством, влияющее на уровень надежности работы системы мотора. Основной функцией свечи является передача высоковольтного заряда, который формируется в катушке зажигания, к камере где происходит сгорание бензиновой смеси.

В ходе использования транспортного средства, свеча функционирует в экстремальных условиях и постоянно испытывает серьезные нагрузками. Это легко объясняется тем, что начало или окончание эксплуатации транспортного средства сопровождается изменением режимов системы зажигания. Устройство свечи зажигания постоянно совершенствуется, что позволяет отвечать требованиям современных производителей транспортных средств.

Особенности устройства и основные характеристики современных свечей.
Современные свечи зажигания имеют ряд характерных особенностей и во многом отличаются от более ранних аналогов. Поскольку производители автомобилей постоянно модернизируют транспортные средства и оснащают их более мощными двигателями, требования к элементам зажигания стали стремительно возрастать.

Требования к свечам нового поколения:
Сильная стойкость и продуктивная работа в условиях высокого напряжения (элемент нового поколения способен выдерживать напряжение примерно в сорок тысяч Вольт).
Отличные изолирующие свойства при резком изменении температур (около тысячи градусов по Цельсию).
Хорошая стойкость к химическим процессам, возникающим в камере возгорания. Сопротивляемость к вредным отложениями возникающим в период использования системы.
Стойкость к термическим воздействиям.
Отличная теплопроводность электродов компонентов системы зажигания.
Несмотря на небольшие габариты, нельзя недооценивать роль свечек зажигания в ходе использования транспортного средства. Свечи являются основными компонентом системы зажигания от которого в немалой степени зависит безопасность системы и продуктивность работы двигателя автомобиля. В связи с этим необходимо разборчиво и с высокой долей ответственности подходить к выбору элемента. Именно регулярность образования искры, позволяет правильно и бесперебойно работать мотору.

Для удобства и правильности выбора, необходимо ознакомиться с особенностями свечей. Основными параметрами свечи являются:

-Калильный показатель.
-Способность к самостоятельному очищению.
-Показатель промежутка искрообразования.
-Число боковых электродов.
-Тепловые параметры.
-Срок службы.
-Термические параметры работы элемента.

Характеристики.
Для понимания важности каждого параметра при выборе элементов зажигания, ознакомимся с каждой характеристикой детально.

Калильный показатель.

На данный параметр стоит в первую очередь обратить при выборе элементов системы зажигания. Данная характеристика указывает показатели давления в цилиндрах для возникновения накаливания. В таком случае возникает зажигание не путем искрообразования, а за счет контакта с горячими участками элемента. Поскольку каждый автомобиль имеет свои особенности, данный показатель необходимо подбирать согласно техническим характеристикам вашего двигателя. Разрешается использовать свечи с большим показателем непродолжительный период (в экстренных условиях). Но, ни в коем случае нельзя использовать свечи зажигания с меньшим числом. В противном случае могут возникнуть весьма серьезные нарушения работы мотора, которые могут привести к нежелательным последствиям.

Способность к самостоятельному очищению.

Во время использования автомобиля, остатки продуктов горения оседают на структуре элементов системы и свечек зажигания, в том числе. Большинство современных производителей автомобильных деталей утверждают что все свечи зажигания обладают хорошими способностями к самостоятельному восстановлению, но убедиться в этом можно только проверив свечу, в действии. По-хорошему, нагреваясь до положенной температуры, свеча вовсе не должна подвергаться налету, но как показывает практика добиться этого практически невозможно.

Промежуток искрообразования.
Данный показатель говорит о расстоянии между основным и боковыми электродами. В этом случае все зависит от производителя, указывающего необходимый зазор, который не поддается дальнейшей настройке. Поэтому при изменении промежутка, единственным путем решения неисправности будет покупка нового элемента зажигания.
Число боковых электродов.

Как правило, в составе элемента зажигания находиться один электрод посередине и один сбоку. При этом современные разработчики, в немалой степени модернизировали состав компонента. Несмотря на количество электродов, часть искр создаваемых свечей не изменяется. Просто при наличии второстепенных электродов, искра становится более надежной и сильной. Тем самым достигается более равномерная и продолжительная работа двигателя. Также, улучшаются показатели самого воспламенения смеси и увеличивается период использования элемента системы зажигания.
Сегодня в ассортименте автомобильный магазинов появились свечи на которых вовсе отсутствуют боковые элементы. Современные элемента зажигания оснащаются электродами на изоляторе. При таком строении элемента, появляется сразу несколько разрядов последовательно в связи с чем возникает подвижная искра. Такая конструкция является более надежной и перспективной, но за счет характерных изменения является дорогостоящей.

Термические показатели работы свечи.
Данный показатель свидетельствует о температуре при которой достигается необходимый тип работы движка. В каждом режиме работы двигателя, температура работы свечи должна находиться в пределе от пятисот до девятисот градусов по Цельсию. Вне зависимости от термических реакций в камере воспламенения топлива, температура элемента должна удерживаться в указанном пределе. Изменение температуры может привести к образованию калильного зажигания и замыкаю. Если свечка понизит действующую температуру, на изоляторе возникнет нагар которой будет препятствовать правильному созданию искры. В результате такой процесс может привести к значительным сбоям в работе мотора и уменьшить срок использования системы зажигания.

Тепловой параметр свечи.

Тепловой параметр указывает температуру корпуса и центрального электрода при определенном режиме работы мотора. Для того чтобы повысить данный параметр изолятора, его делают более вытянутым. При этом разогревать конус можно только до девятисот градусов по Цельсию.

Тепловые параметры, позволяют разделить элемент на две разновидности:

1. Теплые свечи предназначены для эксплуатации на движках, где образование высокой температуры свечи дает возможность самостоятельного восстановления. При этом в зависимости от особенностей конкретного двигателя необходимо подбирать элемент с необходимыми показателями.

2. Холодные, предназначены к использованию в условиях когда температура нагрева свечки, меньше показателя калильного зажигания при определенном типе работы мотора.

Износ элемента системы зажигания.
Устройство свечи зажигания все же не совершенно и имеет свойство приходить в негодность. Изолятор может иметь естественный цвет, при свернутых окончаниях электродов. В таком случае свеча подверглась износу. При этом во многом увеличивается электродный зазор. Такая свечка не позволит двигателю работать нормально и поспособствует увеличению расхода топливной смеси. Причиной является несвоевременная диагностика системы зажигания.
Если выгорели электроды, это может говорить о перегреве свечи зажигания. Причинами данной неисправности могут быть: использование мало качественного бензина или неправильная настройка системы. Если вы используете автомобиль в суровых условиях необходимо подобрать свечи с меньшим тепловым показателем.

В результате постоянных и резких стартов с места, можно добиться остекленение элемента. В таком случае цвет свеж измениться на желтый с блестящим оттенком. К таким последствиям приводит резкое изменение температурного режима в области сгорания топливного состава. После выгорания части на конце изолятора, возникают неполадки при образовании искры и нарушается продуктивная работа мотора.

Причины детонации.
В случае превышения термической устойчивости электрода и превышение термических показателей изолятора, может появиться калильное зажигание. В результате это приводит к оплавлению электродов. Как правило, к таким последствиям приводит несоответствие параметров свечи и особенностей двигательной системы. Если вы уверены в том что свечка подобрана согласно рекомендациям производителя, необходимо уделить внимание системе питания. Есть возможность, что причинами явилась неправильная настройка карбюратора. Также, к износу свечи может привести нарушенная функция датчика массового расхода воздуха
Если использовать топливную смесь низкого качества, то важнейшие системы автомобиля и зажигание, в том числе будут стремительно изнашиваться. Детонацию элемента зажигания можно определить по неравномерной работе мотора, которая будет сопровождаться вибрациями и характерными выстрелами в области выхлопной трубы.

Учитывая важность рассматриваемого элемента, необходимо своевременно проверять и обслуживать систему зажигания. Своевременно проверяя и заменяя свечи, вы предотвратите неожиданные затраты на ремонт автомобиля и обеспечите долгий срок эксплуатации системы.

www.drive2.ru

Устройство свечей зажигания | Автомобильный справочник

 

При всем разнообразии конструкций, любая искровая свеча зажигания включает в себя керамический изолятор, металлический корпус, электроды и контактную головку для соединения с высоковольтным проводом. Вот о том, каким бывает устройство свечей зажигания, мы и поговорим в этой статье.

 

Содержание

 

Устройство свечей зажигания

 

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 металла (медь или свинец) добавляют в стекло для придания ему электрической проводимости.

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 его 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 в 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 свечи

 

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. «Тепловые потоки в изоляторе свечи» ).

 

 

Корпус свечи зажигания

 

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.

Электроды свечи

 

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. «Свеча А26ДВ-1 с двумя боковыми электродами «массы»» ). 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-хром-титан, никель-хром-железо и никель-хром с различными легирующими добавками.

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 электроддолжен 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 свечи

 

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 13 кОм. 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 свечи

 

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».

Форкамерные свечи 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. «Форкамерные свечи зажигания».

В следующей статье я расскажу о маркировке свечей зажигания.

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

press.ocenin.ru

Устройство для проверки свечей зажигания под давлением — DRIVE2

Всем привет!) Сегодня хочу поведать о новом устройстве в моем гараже. Как вы уже догадались из названия, речь пойдет про тестер свечей зажигания.

Полный размер

Это устройство самодельное, как и многое другое в моем гараже, но такое решение было принято не из желания сэкономить (купить готовое, пожалуй, если не дешевле, то точно уж проще), просто хотелось попробовать сделать самому, так как решил, что мне это под силу.

Полный размер

Тестер представляет собой коробку, внутри которой расположилась катушка зажигания, коммутатор и эмулятор датчика Холла, а также компрессор для подкачки колес.

Полный размер

Сверху есть манометр для контроля давления в камере, и сама камера в которую вкручивается свеча.

Полный размер

Еще решил установить кулер, чтобы продувал корпус, если вдруг придется проверять гору свечей)

Полный размер

Справа есть штуцер с краником. К нему можно подключать воздух от внешнего компрессора.

Полный размер

Устройство питается от аккумулятора, сделал защиту от смены полярности, так что путать крокодилы)

Полный размер

Теперь про саму камеру. Ее мне выточил токарь, представляет она собой цилиндр, в который вкручивается свеча, есть золотник для стравливания воздуха, снизу штуцер для подачи воздуха, а сверху небольшое окошко для контроля искрообразования.

Внутри камеры расположено зеркальце, благодаря которому можно разглядеть торец свечи, и проверить нет ли пробоя изолятора центрального электрода.

Полный размер

Несколько фото нормального искрообразования

Полный размер


Искра пробивает только между центральным и боковым электродом, даже под давлением.

Полный размер

Полный размер

А это НЕ нормальное искрообразование. Свеча работала нормально, но с повышением давления в камере до 6 Бар, между центральным и боковым электродом искра пропала, но появилась под юбкой свечи. Формально, такая свеча дает искру, но воспламенять смесь она не способна. Такая свеча будет нормально работать на холостом ходу, но будет давать пропуски воспламенения под нагрузкой.

Вся остальная информация в видео. Там есть и подробное описание устройства, и процесс его создания, а также демонстрация его работы.

Всем спасибо за внимание)

www.drive2.ru

Принцип работы свечей зажигания | AUTO-GL.ru

Каждый водитель знает, что состояние свечей зажигания влияет на работу двигатель автомобиля. О свечах необходимо знать все (цвет налета, зазоры, когда нужно их менять и многой другой информации).

Во время работы свечей на них воздействует несколько типов нагрузок:

  • Электрические.
  • Тепловые.
  • Механические.
  • Химические.

Тепловые нагрузки. Свечи устанавливаются таким образом, чтоб ее рабочая часть находилась в камере сгорания, а контактная – в подкапотном пространстве. Температура газов в камере сгорания может достигать 900°С, а в подкапотной части – до 150°С.

Тепловому напряжению и деформации способствует разная температура свечей из-за неравномерного нагрева в различных сечениях, которая отличается на сотни градусов.

Механические нагрузки. К тепловым нагрузкам на свечи еще добавляется вибрационная нагрузка из-за разного давления в цилиндре двигателя, которое на впуске ниже 50кгс/см², а при сгорании намного выше.

Химические нагрузки. Во время сгорания образовывается очень много химически активных веществ, которые вызывают окисление всех материалов, потому что рабочая температура электродов достигает 900°С.

Электрические нагрузки. Во время искрообразования изолятор свечи находится под воздействием импульса высокого напряжения, которое иногда достигает 20-25 кВ. в некоторых системах зажигания напряжение может создаваться намного больше, но пробивное напряжение искрового зазора его ограничивает.

Принцип работы свечей зажиганияСхема свечи зажигания

Содержание статьи

Определение состояние двигателя по нагару на свечах зажигания

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

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

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

Маслянистый черный нагар

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

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

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

Сухой черный нагар в виде сажи

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

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

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

Красный нагар на свечах зажигания

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

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

Белый нагар на свечах зажигания

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

Глянцевый белый нагар

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

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

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

Слабовыраженный белый нагар

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

Состояние свечей зажигания по внешнему виду

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

Замена свечей зажигания раньше срока

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

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

Неисправности свечей зажигания и их признаки

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

Как проверяются свечи зажигания

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

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

Разновидности свечей зажигания, их выбор и производители

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

Типы свечей зажигания:

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

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

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

Сбой процесса сгорания

Иногда нормальный процесс сгорания нарушается, что влияет на надежность и срок эксплуатации свечи, а именно:

  1. Пропуски воспламенения, которые возникают из-за обедненной горючей смеси или недостаточной энергии искры. Из-за этого на электродах и изоляторе увеличивается слой нагара.
  2. Калильное зажигание. Перегретые участки поршня или свечи дают преждевременные или запаздывающие появление искры. Т.е. топливная смесь загорается от температуры, а нет от искры. Во время преждевременного калильного зажигания угол опережения увеличивается самопроизвольно, что дает высокую температуру и быстрый перегрев двигателя.Калильное зажигание повреждает выпускной клапан, поршень, поршневые кольца и прокладки головки блока цилиндра.
  3. Детонация появляется из-за недостаточной детонационной стойкости топлива. Детонация образовывает сколы и трещины на электродах, поршнях и цилиндрах, после чего электорды плавятся и полностью выгорают.При детонации появляются металлический стук, теряется мощность, появляется вибрация и увеличивается расход топлива, а также появляется черный дым из выхлопной трубы.
  4. Дизелинг. Бывает, что при выключенном зажигании на малых оборотах двигатель еще несколько секунд работает. Это происходит из-за того, что горючая смесь при сжатии самовоспламеняется.
  5. Нагар на свече появляется, когда температура поверхности достигает 200°С и более. Когда свечи от нагара очищают, их работоспособность восстанавливается.

auto-gl.ru

Уход и эксплуатация свечей зажигания — DRIVE2

Уход за свечами зажигания

О качестве работы свечи можно судить по виду ее электродов и теплового конуса изолятора.

Если конус покрыт черным влажным маслянистым нагаром, то это признак, что свеча слишком холодна для данного двигателя. Это же явление может указывать на износ цилиндров и поршневых колец двигателя или на слишком высокий уровень масла в картере.

Сухой черный нагар бывает в результате длительной работы двигателя на холостом ходу или при постоянной езде на невысоких скоростях и малой нагрузке автомобиля, а также при холодных свечах.

Если конус изолятора чистый, сухой, очень светлого, почти белого цвета, иногда со следами оплавления – это означает, что свеча слишком горяча для двигателя или же установлено слишком ранее зажигание.

Нормальный цвет изолятора правильно работающей свечи – от светло-серого до светло-коричневого (песочного). Нагар практически отсутствует.

Срок службы свечей обычно соответствует 25–35 тыс. км пробега автомобиля.

Свечи требуют регулярной очистки и регулировки зазора между электродами. При интенсивной эксплуатации автомобиля эти операции следует производить приблизительно через каждые 10 тыс. км. Если же годовой пробег автомобиля не превышает 10–15 тыс. км, то очищать свечи и регулировать зазор рекомендуется дважды в году – перед началом летнего и зимнего эксплуатационных сезонов.

Для очистки свечей нельзя применять острые металлические предметы вроде отвертки или шила, так как ими легко повредить или поцарапать изолятор. На поцарапанном же конусе изолятора ускоряется и усиливается нагарообразование, а нагар шунтирует электроды, свеча перестает работать.

Подходящий инструмент для очистки свечей – щетка из тонкой стальной проволоки.

Лучше же всего свечи очищать химическим способом, который заключается в следующем. Свечи обезжиривают промывкой в бензине и просушивают, после чего их погружают в горячий 20%-ный водный раствор ацетата аммония (другое название – уксуснокислый аммоний) и выдерживают в нем в течение 25–30 мин при температуре не ниже 90°С (можно при слабом кипении раствора). После этого свечи прочищают жесткой волосяной или капроновой щеткой, хорошо промывают горячей водой и просушивают. Эту работу следует проводить на открытом воздухе, так как из горячего раствора выделяются пары уксусной кислоты.

Зазор между электродами свечи регулируют подгибанием бокового электрода, причем для измерения величины зазора следует применять не плоский, а цилиндрический щуп (отрезок проволоки подходящего диаметра). Дело в том, что в результате износа в боковом электроде образуется выемка, поэтому измерение плоским щупом даст неправильный результат.

Эксплуатация свечей зажигания

Задачей свечи зажигания в двигателе автомобиля является введение искровой энергии в камеру сгорания для воспламенения топливовоздушной смеси. Свеча зажигания во взаимодействии с другими компонентами двигателя, а именно с системой зажигания и системой приготовления топливной смеси, определяет в решающей массе функции двигателя. Свеча должна гарантированно обеспечивать старт, бесперебойную эксплуатацию во время форсирования и максимальной производительности двигателя. Свеча зажигания при всех условиях эксплуатации должна доставить искровую энергию в камеру сгорания без разгерметизации и перегрева.

Однако к свече зажигания могут быть предъявлены требования бесперебойной работы только при нижеперечисленных условиях:

• Свеча вставлена в двигатель только в соответствии с паспортом на автомобиль;

• Используется марка бензина только в соответствии с маркой, указанной в паспорте на двигатель автомобиля;

• Отлажена и безукоризненно работает система зажигания на автомобиле;

• Отлажена и безукоризненно работает система приготовления топливно-воздушной смеси;

• Не превышен крутящий момент при вворачивании свечи в головку блока двигателя.

При осмотре снятых с двигателя свечей следует обратить внимание на состояние и цвет теплового конуса изолятора. Если при осмотре конуса изолятора будет наблюдаться незначительный слой нагара кремовато-коричневого цвета, то можно сделать вывод о том, что тепловая характеристика (тип) свечи соответствует типу двигателя, а его системы работают нормально. Такой нагар не нарушает работу свечей и они не нуждаются в очистке. При работе двигателя на этилированном бензине на тепловом конусе, при нормальном состоянии свечей, будет наблюдаться порошкообразный налет сероватого оттенка, который также не нарушает работу свечей.

Если при осмотре на тепловом конусе и электродах свечи будет обнаружен значительный слой нагара черного цвета, то она нуждается в очистке, а предположительными причинами образования нагара будут следующие:

• Рыхлый черно-матовый нагар является следствием неполного сгорания топливной смеси из-за переобогащения ее топливом или следствием длительной работы двигателя в режиме холостого хода;

• Твердый нагар черного цвета является следствием несоответствия типа свечи двигателю по тепловой характеристике. В этом случае свеча остается холодной, и температура теплового конуса ниже температуры самоочищения. Причинами нагара черного цвета могут быть также неисправная работа системы зажигания или избыточное попадание смазочного масла в камеру сгорания из-за неудовлетворительного состояния двигателя.
В случае наличия значительного слоя нагара свеча должна быть подвергнута очистке.

Наличие на тепловом конусе нагара белого, светло-серого или светло-желтого цвета свидетельствует о том, что свеча при работе перегревается. Перегрев может вызываться не только несоответствием типа свечи двигателю, но и недостаточно плотной затяжкой свечи в гнезде, отсутствием или порчей уплотнительной прокладки или наличием грязи под ней, так как в этих случаях ухудшается отвод тепла от свечи. Это также может быть следствием установки слишком позднего момента зажигания или следствием неисправностей в системе охлаждения. Как правило, перегрев свечи сопровождается повышенной эрозией электродов.

www.drive2.ru

«Назначение и устройство свечей зажигания»

Тема урока: «Назначение и устройство свечей зажигания» 

Цели урока: 
Образовательная. Научиться: 1) Определять причину неисправностей приборов свечей зажигания и способы их устранения. 2) Проводить их плановое техническое обслуживание. 
Развивающая. Формирование умений различать типы свечей зажигания

Воспитательная. Воспитание заинтересованности в определении причин неисправностей свечей зажигания, продления срока службы приборов этой системы, бережного отношения к технике и любви к своей профессии. 

Тип урока – комбинированный 

Ход урока 
I. Организационная часть (5 мин.)

  1. Проверка наличия учащихся.

  2. Проверка наличия спецодежды.

  3. Проверка наличия тетрадей и чертёжных принадлежностей.


II. Вводный инструктаж и тренировочные упражнения (60 мин.)
1. Опрос учащихся по пройденной теме: «Устройство и работа центробежного и вакуумного регуляторов, октанкоректора» 
2. Изложение нового материала: «Назначение и устройство свечей зажигания» 

Свеча зажигания – это устройство, предназначенное для воспламенения топливно-воздушной смеси с разных типах двигателей. 
В бензиновых двигателях используют искровые свечи. Задачей свечи зажигания является подача высокого напряжения к камере сгорания и воспламенения воздушно-топливной смеси. 
Качественные свечи зажигания должны надежно работать при высоких напряжениях, иметь хорошие изоляционные свойства, иметь большую сопротивляемость химическим воздействиям и агрессивным отложениям в камере сгорания, а так же изолятор и электроды должны обладать хорошей теплопроводностью. 
Важный параметр в свечи зажигания – капильное число. Это число показывает, при каком давлении в цилиндре двигателя возникает капильное зажигание – воспламенение смеси от контакта с нагретыми участками свечи. Для каждого двигателя существует своё рекомендованное число. 

Строение свечи зажигания можно посмотреть на приведенной ниже картинке

1. Контактный стержень – необходим для подключения свечи к проводам системы зажигания. Чаще всего имеет строение защелкивающегося контакта, который одевается на вывод свечи. В других типах конструкции может крепится к свече гайкой. 

2. Изолятор – обычно изготавливается из алюминиево-оксидной керамики. Выдерживает температуру до 1 000 С и напряжение до 60 000 В. 

3. Уплотнение – служит для предотвращения проникновения горячих газов из камеры сгорания. 

4. Резистор — представляет собой токопроводящую стекломассу, которой заливается промежуток между электродом и стержнем. 

5. Уплотнительная шайба – для более плотного и герметичного соединения. 

6. Резьба. 

7. Центральный электрод — соединяется с контактным стержнем через резистор. Изготавливают из железо-никелевых сплавов с добавлением меди. 

8. Корпус – служит для заворачивания свечи и удерживания её в резьбе головки блока цилиндров. 

9. Боковой электрод – изготавливается из никелевого сплава. Приваривается контактной сваркой к корпусу. 

Ресурс современной свечи зажигания — от 30 000км и более, вплоть до 60 000км. Но надо помнить, что существуют факторы, влияющие на долговечность свечей зажигания – это конечно же качество бензина, качество заливаемого масла, манера езды владельца. И очень важно приобретать свечи зажигания проверенных брендов, так как дешевые свечи долго не прослужат, а так же могут навредить вашему двигателю. 

Основными элементами свечи зажигания являются керамический изолятор, металлический корпус, контактный стержень и электроды. Подробнее про назначение и устройство свечей зажигания можно узнать из этой статьи.

Устройство свечи зажигания

Корпус свечи ввинчивается в головку цилиндров. Высокопрочная техническая керамика служит материалом изолятора. Внутри керамической части свечи закреплены контактный стержень и центральный электрод. Между ними может быть расположен резистор, который подавляет радиопомехи. К корпусу приварен боковой электрод.

Из-за особенностей конструкций центрального электрода и конструктивных особенностей изолятора свечей, делятся они на холодные и горячие.

Горячие свечи зажигания имеют большую поверхность изолятора, которая выдается в камеру, и «доступна» для обогрева горящими газами, а зону перехода от изолятора к оболочке — маленькую.

Холодные имеют большую зону для отвода тепла, и их рабочие поверхности нагреваются меньше. Калильным числом свечи характеризуется способность накапливать тепло.

Чтобы правильно подобрать свечу, нужно использовать таблицу взаимозаменяемости или фирменный каталог, потому что каждая фирма – изготовитель применяет свою систему кодировки.

Чтобы двигатель работал, необходимо, чтобы воспламенялась смесь в цилиндрах. Воспламенение происходит от искры, возникающей между электродами свечи.

Активизировать мышление учащихся.

Объяснение и показ трудовых приёмов и способов выполнения учебно-производственных работ, организации рабочих мест.

Тренировочные упражнения.

Объяснение характера и назначения предстоящей на уроке работы, порядка выполнения самостоятельной работы учащихся.

Разбор чертежей, схем, технических требований, демонстрация образцов (эталонов) предстоящих учебно-производственных работ.

Ознакомление учащихся с материалами, инструментами, приборами, приспособлениями и другими средствами выполнения работ, которые будут применяться на уроке.

Объяснение и показ наиболее рациональных приёмов, способов и последовательности выполнения заданий, а также способов контроля качества работы.

Рассмотрение типичных ошибок, способов их предупреждения и устранения.

Объяснение и показ способов рациональной организации рабочих мест при выполнении заданий.

Рассмотрение правил безопасности труда учащихся.

Закрепление и проверка усвоения учащимися материала вводного инструктажа, дополнительные повторные пояснения и показ приёмов и способов работы:

— каким должен быть зазор между электродами свечей батарейной системы зажигания, 
контактно-транзисторной, электронной? 

— как определить неработающую свечу на двигателе? 

Выдача заданий и распределение учащихся по рабочим местам.

ІІІ. Самостоятельная работа и текущее инструктирование (190 мин.)

Проверка (замена) свечей зажигания 
При снятии свечей будьте осторожны — если двигатель горячий, можно получить 
ожоги. 
Не тяните за провод. Прилагайте усилие к наконечнику. 
Зазор регулируйте только подгибанием бокового электрода. 
Во избежание повреждения резьбы в головке блока при установке свечей заверните 
их сначала от руки, затем дотяните штатным свечным ключом. Не затягивайте свечи 
слишком сильно. 
Зазор между электродами свечей для контактной системы зажигания должен быть 0, 
5-0,6 мм, для бесконтактной — 0,7-0,8 мм. 


ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
1.Откройте капот. Снимите со свечи наконечник.

2.Очистите от грязи пространство вокруг свечи 
3.Ослабьте затяжку и выверните ее. 
свечи… 
4. Очистите электроды

5. Проверьте зазор между электродами 
шкуркой щупом.

6. Если зазор отличается от 
рекомендованного, отрегулируйте его, подгибая боковой электрод.

IV. Заключительный инструктаж (15 мин.).

  1. Проверить работы учащихся.

  2. Отметить лучшие работы.

  3. Указать на типичные ошибки, выяснить причину их возникновения.

  4. Выставить оценки.

  5. Подвести итог занятия. Задать домашнее задание

infourok.ru

Все о свечах зажигания: принцип работы, особенности эксплуатации и ухода.

Доброго времени суток! Приветствую Вас на страницах этого блога. Далеко не последнее место, в этом сложнейшем механизме, как автомобиль, занимают свечи зажигания. Даже больше, это один из самых важных элементов двигателя. И от того, насколько четко они работают, как хорошо за ними ухаживают, будет зависеть качество работы двигателя.

Все о свечах зажигания: принцип работы, особенности эксплуатации и ухода.

Итак. Свеча зажигания – это устройство, которое поджигает смесь из топлива и воздуха, в двигателях внутреннего сгорания бензинового типа. Производится поджиг электрическим зарядом, возникающим между электродами, и напряжением в несколько тысяч вольт.

Сегодня, к свечам предъявляют особые требования. Ведь на них действуют самые различные нагрузки. В частности изменения режима работы, от движения по трассам на полном газу, до тихих поездок с частыми остановками в городском режиме. А в процессе всего этого, сказываются тепловые, механические и химические нагрузки.

Выбор свечей зажигания.

Требования, которые предъявляются к современным устройствам:

1. Хорошие изоляционные свойства. Современные свечи должны работать при температуре 1000 градусов.

2. Надежная работа при высоком (до 40 000 Вольт) напряжении.

3. Сопротивляемость тепловым ударам и химическим процессам, которые происходят в камере сгорания.

4. Отличной теплопроводностью должны обладать электроды и изолятор.

Свечи должны обеспечивать стабильную работу двигателя на каждом из режимов: как в холостом, так и при максимальной производительности. Главные характеристики свечей зажигания, это калильное число, рабочая температура, тепловая характеристика, самоочищение, величина искрового промежутка и число боковых электродов.

Калильное число.

Эта характеристика показывает, при каком давлении возникает калильное зажигание в цилиндре, то есть при контакте с нагретыми участками свечи, а не от искры. Данный параметр должен четко соответствовать тому, какой рекомендован для вашего двигателя. Можно использовать свечи с несколько большим калильным числом, и то всего лишь какое-то время, но ни в коем случае нельзя устанавливать свечи с меньшим значением.

Рабочая температура свечи.

Это говорит о температуре рабочей части свечи в данном режиме двигателя. При всех его режимах работы, температура должна быть в пределах 500-900 градусов. При любом раскладе, будь то холостой ход, или режим работы в полную мощность, температура должна оставаться в заданных пределах.

Тепловая характеристика.

Здесь говорится о зависимости теплового конуса изоляции от режима работы двигателя. Чтобы увеличить рабочую температуру, тепловой конус увеличивают. Однако нельзя его нагревать выше 900 градусов, так как возникнет калильное зажигание.

Исходя из тепловой характеристики, свечи можно разделить на два вида: холодные и горячие.

Холодные свечи зажигания используются, если нагрев будет меньше температуры калильного зажигания при максимальных мощностях двигателя. Такие свечи прослужат меньше, если они для данного двигателя «холодные», Так как не будут нагреваться до температуры самоочищения от нагара.

Горячие свечи зажигания предназначаются для тех двигателей, которым нужно достигать температуры очищения от нагара при небольших тепловых нагрузках. Если свечи будут «горячее» чем нужно, то они будут вызывать калильное зажигание.

Самоочищение свечей.

Количественной оценке данная характеристика не поддается. Почти все производители говорят о том, что их продукция обладает самой высокой степенью к самоочищению. Однако, по идее, свечи вообще не должны покрываться нагаром. Только вот в реальных условиях этого почти не добиться.

Число боковых электродов.

Обычно, электродов на свечах два: один электрод центральный, и один боковой. Но сейчас производители стали штамповать и четырехэлектродные свечи. Однако это не значит, что будет четыре искры. Их предназначение в том, чтобы сделать стабильное искрообразование. Это позволит увеличить срок службы свечей, и улучшит работу двигателя на малых оборотах.

Искровой промежуток.

Искровым промежутком называют расстояние, между боковым и центральным электродами. У каждого типа свечей свой определенный зазор, который невозможно отрегулировать. И если у вас получилось «изменить» этот зазор, то единственный способ вернуть все на место, приобрести новые свечи.

Эксплуатация и уход за свечами зажигания.

Уход за свечами зажигания, целиком и полностью, связан с особенностью эксплуатации автомобиля. Давайте разберем основные моменты:

Когда будете устанавливать свечи, затягивать их следует только с рекомендуемым моментом. Лучше всего взять динамометрический ключ, им можно ограничить момент натяжки.

Проверяйте, исправна ли система зажигания автомобиля. Позднее, или наоборот раннее зажигание, плохие контакты свечных проводов, проблемы в цепи высокого напряжения – все это может негативно сказаться не только на свечах, но и в целом на работе двигателя.

Большую роль играет качество топлива. Заправляйтесь только на проверенных АЗС, и только качественным топливом. Так как если в бензине будут примеси железа, это вызовет красноватый нагар на свечах зажигания.

Средний ресурс свечи зажигания, составляет от 25000 до 35000 километров. И чтобы они прослужили все это время, а так же для обеспечения качественной работы двигателя, время от времени следует их снимать и производить осмотр.

При осмотре уделите внимание конусу зажигания, там может быть образован нагар, который очень многое может сказать о состоянии двигателя. К примеру: если нагар черный и маслянистый, значит в картере переизбыток масла. Черный и сухой, означает слишком длительную работу на холостых оборотах или недостаточную нагрузку. Белый нагар говорит о перегреве, либо слишком раннем опережении зажигания.

Далее, придется эту свечу от нагара очищать. Способов очистки существует несколько: физический и химический. При физической очистке нагар удаляется с помощью наждачной шкурки или металлической щетки. При этом нельзя использовать какие-либо острые предметы, так как они могут повредить керамический изолятор свечи, из-за чего увеличится образование нагара, и свеча выйдет из строя раньше времени.

При химической очистке свечи выдерживают в бензине, высушивают, затем полчаса держат в растворе 20% уксуснокислого ацетата. После этого их очищают щеткой, промывают водой и высушивают. Уксусную кислоту следует нагреть, но не более чем 90 градусов. Делайте все это в хорошо проветриваемом помещении и подальше от открытого огня, так как и бензин, и пары уксусной кислоты очень опасны.

После того, как свечи будут очищены, проверьте зазор между электродами. Рекомендуемый зазор для вашего автомобиля вы можете узнать из его руководства по эксплуатации. Проверить величину зазора можно при помощи круглого щупа. Ну а регулировку можно сделать путем подгиба бокового электрода. Но делать это следует осторожно, так как если зазор будет недостаточным, возможно замыкание между электродами, а если избыточным, возможно отсутствие искры или большая потеря ее мощности.

Помните, свеча зажигания – это один из важнейших элементов двигателя. И ее неисправность сильно скажется на его производительности. И чтобы не допустить этого, следует соблюдать все вышеуказанные меры. Удачи Вам!

Похожие статьи:

www.driver-motors.ru

Свечи зажигания устройство и принцип работы. Как работают свечи зажигания в машине? Как проверяются свечи зажигания

Без свечи зажигания современный бензиновый двигатель не смог бы работать. К тому же относительно незаметная часть должна выдерживать значительную температуру и давление. Как работают свечи зажигания и каковы их наиболее важные характеристики?

Первое практическое применение свечи зажигания в двигателе внутреннего сгорания связано с именем бельгийца Джозефа Ленуара. Произошло это в 1860 году. Он использовал такое устройство для воспламенения в своём двигателе. Но патентование свечи зажигания было впервые осуществлено примерно тридцать восемь лет спустя. И сразу три изобретателя имели к этому отношение: Никола Тесла, Фредерик Ричард Симс и Роберт Бош. Позже со свечами зажигания стали связывать и другие известные имена. Например, Альберт Чемпион — основатель известной компании по их производству.

Условия работы, которым не позавидуешь.

Свеча зажигания с виду является мелкой деталью, но условия, в которых она должна работать, заслуживают как минимум признания. Так как удельная мощность двигателей увеличивается и в то же время прилагаются усилия, чтобы продлить срок службы изделий, к ним предъявляются всё более высокие требования. Впрочем, судите сами.
Так как свеча зажигания входит в камеру сгорания двигателя, она должна быть способна выдерживать быстрые изменения температуры в диапазоне приблизительно от 2000 до 2500 градусов, а давление до 6 бар. В то же время при впуске давление в цилиндре падает ниже атмосферного и одновременно снижается температура приблизительно до 80 градусов. Но и это ещё не всё.

Интересно — что для шестицилиндрового двигателя при 5000 оборотов в минуту каждую минуту требуется 15 000 искровых разрядов! За одну минуту каждая свеча воспламеняет смесь 2500 раз, а это более чем 40 раз в секунду! Ещё изделие подвергается неблагоприятным химическим воздействиям, так как окружающая среда внутри камеры сгорания довольно агрессивная, не говоря уже о различных условиях работы двигателя. А ещё скачки напряжения в диапазоне от 25 до 30 кВ.

О принципе разряда

Воспламенение смеси свечой зажигания осуществляется за счёт возникновения искры между электродами. Речь идёт о так называемом разряде между электродами. Фактически искра возникает в момент, когда имеет место превышение пробойного напряжения между центральным и боковым электродом (их может быть и больше). То есть происходит преобразование энергии из катушки зажигания в электрическую искру. Оценивается так называемое напряжение дугового перекрытия. Его значение зависит от расстояния между электродами, геометрии электродов, давления в камере сгорания и от соотношения воздуха и топлива в момент воспламенения — то есть от насыщенности смеси. Во время работы двигателя происходит постепенный износ устройства, который проявляется увеличением расстояния между электродами, что приводит к постепенному увеличению пробойного напряжения.
Насколько важна хорошая изоляция?

Строение свечи зажигания

Итак, из чего свеча зажигания состоит? Корпус изделия формирует изолятор. Ранее использовалась слюда, сегодня керамика, совсем недавно начали применять так называемый корунд или оксид алюминия. В самом верху устройства имеется контактный вывод для присоединения кабеля системы зажигания или, возможно, размещения катушки зажигания (для прямого зажигания FPS с отдельной катушкой для каждой свечи). Далее, следует металлический корпус, частью которого является резьбовое соединение, с его помощью изделие завинчивается в головку блока цилиндров. С ним и, следовательно, металлическим корпусом соединяется внешний (иногда его также называют боковым) электрод. По центру свечи расположен центральный положительный электрод, соединённый с контактным выводом для присоединения высоковольтного кабеля системы зажигания и герметично упакованный в стекло или кремний. Внешний электрод электрически соединён с кузовом транспортного средства, то есть отрицательным полюсом электрической системы.


Разновидности свечей зажигания

Существует много разновидностей свечей. С первого взгляда можно увидеть отличия в диаметре резьбы: M18, M14, M12 и M10. Вместе с этим имеется и различный шаг резьбы: от максимального 1,5 до 1,25 и даже 1,0 мм. Далее, различают форму опорной (уплотнительной) поверхности свечи в головке блока цилиндров. Она может быть конический или плоской. Есть свечи с короткой и длинной резьбой.

Дальнейшее деление происходит по компоновке (структуре) искры или количеству внешних электродов, их может быть до четырёх. Кроме того, свечи могут отличаться материалом, используемым для изготовления электродов, формой корпуса и уровнем помех.

Для обеспечения имеющихся и постоянно растущих требований к свече зажигания важное значение имеет выбор правильного материала для электрода. Средние изделия обычно изготавливаются таким образом, чтобы соблюдался компромисс между прочностью и расходом материалов. Используются сплавы вольфрама, платины и иридия. Как альтернатива может быть сплав хрома и железа. А ещё лучше серебро, которое обладает превосходными свойствами с точки зрения тепловой нагрузки, отличается износоустойчивостью и продлевает срок службы свечи до 70 000 км. Недостатком является, конечно же, цена. Кроме того, используется платина. Она стоит дороже, но хорошо противостоит выгоранию и коррозии. Очень часто центральный электрод состоит из двух различных материалов.

Особенности свечей зажигания.

При рассмотрении свечей зажигания оцениваются, помимо всего прочего, три важных свойства, от которых зависят другие их характеристики.

  • Первым является уже упомянутое расстояние между электродами, в народе его называют зазор. Это минимальное расстояние между центральным и боковым электродами. Чем меньше расстояние, тем меньше напряжение электрической дуги (пробойное) требуется, чтобы произвести искру.Но на небольшом расстоянии между электродами искра короткая. Вследствие этого выделяется мало энергии, что снижает обеспечение сжигания смеси. Происходит пропуск зажигания, работа двигателя более шумная, к тому же ухудшаются показатели выбросов отработанных газов. И наоборот, большее расстояние требует высокого напряжения зажигания и может привести к пропуску зажигания при высоких оборотах двигателя.
  • Второй особенностью является положение искрового промежутка. Это расстояние конца центрального электрода от фронтальной поверхности резьбового соединения свечи зажигания. Оно, как правило, находится в интервале от 3 до 5 мм. Но у гоночных двигателей это значение может быть даже отрицательным. Центральный электрод, таким образом, погружён в резьбовую часть.
  • Третьей особенностью является значение теплопередачи свечи зажигания. Речь идёт о мере тепловой нагрузочной способности изделия, которая, таким образом, должна быть адаптирована к характеристикам двигателя. Свеча зажигания во время работы не должна превышать определённую температурную зону. И на практике некоторые устройства могут в одном двигателе чрезмерно нагреваться, а в другом рабочая температура будет слишком низкая.

Что такое калильное число

Различают горячие свечи с высокой температурой, которую они смогут выдерживать, и холодные, их температура эксплуатации, наоборот, ниже. Значение теплопередачи свечи зажигания в основном определяет размер поверхности нижней части изолятора. Если передний край изолятора длинный, устройство будет иметь высокую способность выдерживать температуру. С другой стороны, короткий передний край изолятора имеет холодная свеча (с низкими температурными свойствами).


Как понять, подходят ли свечи зажигания.

Описанные выше качества и в результате различия между отдельными видами свечей в плане их использования интересны, но на практике, точнее, для того, чтобы понять, какие свечи нужны двигателю вашего автомобиля, эти знания совершенно не требуются. При покупке изделий важна только корректная маркировка, которая гарантирует, что они предназначены именно для конкретного двигателя.

К сожалению, разные производители используют различные методологии маркировки свечей. К счастью, есть переводная таблица, которая должна быть доступна у каждого продавца автозапчастей. Любопытно отметить, например, что изделие Bosch W7D у компании Champion указывается как N9Y, а у NGK его называют BPM7. Причём в плане свойств и характеристик это одна и та же свеча. Дальше будет…

Свечи зажигания играют важную роль в работе двигателя внутреннего сгорания любого автомобиля. Как невозможна жизнь без сердца, так и невозможна работа мотора без свечей. Прежде чем переходить к вопросу их устройства, необходимо разобраться: что такое свечи двигательной системы?

Свечи зажигания – это устройство автомобиля, которое служит для поджигания воздушно-топливной смеси. Искра образуется между электродами свечи и имеет достаточно большой электрический разряд (несколько десятков тысяч вольт).

Состояние устройства напрямую влияет на функционирование автомобильного двигателя: качественный запуск, максимальная скорость, расход топлива, стабильность работы на холостом ходу и многое другое.

На мировом рынке существует огромное количество производителей автомобильных свечей, среди которых следует выделить NGK, Bosch, Brisk и denso.

Мировой лидер – компания NGK – известна автолюбителям в любом уголке планеты. Продукция данного бренда получила популярность благодаря своим надежным прочностным характеристикам и долгим сроком эксплуатации. Компания не ограничивается производством свечей зажигания, она предоставляет широкий выбор таких запчастей, как кислородные датчики, свечи накаливания, провода высокого напряжения.

На фотографии представлена упаковка свечей зажигания Denso Iridium Power

Компания Bosch — уникальный производитель техники, вложивший в свою продукцию немецкое качество и европейскую надежность. Изделия данного бренда встречаются не только под капотом наших автомобилей, но и в квартирах любителей домашнего уюта и тепла. Пылесосы, холодильные камеры, свечи зажигания и прочие товары показали всему миру широкую специализацию компании Bosch, облегчающую жизнь людей в рамках всех сфер их деятельности.

Свеча зажигания, выпускаемая под брендом Brisk, применяется практически во всех двигателях японских и европейских автомобилей. Данное устройство выдает большую мощность искры, в отличие от стандартных свечей, и обладает высокой акселерацией. У компании есть линейка Brisk Platinum – это платиновые свечи зажигания, отличающиеся особой устойчивостью к электрической эрозии.

Компания Денсо выпускает устройства с 1959 года. За это время производители разработали уникальную линейку свечей зажигания – Denso Iridium Power – способных максимально увеличивать мощностные характеристики двигателя, снижать уровень вредных выбросов и существенно сокращать расход топлива. Иридиевые свечи зажигания имеют большую износостойкость и чаще всего используются в автомобилях Lexus, TOYOTA и др.

Современные свечи зажигания должны отвечать следующим требованиям:

  • Изолятор и электрод свечи должны иметь хорошую теплопроводность;
  • на высоких напряжениях устройство должно работать бесперебойно и иметь надежные изоляционные свойства;
  • свечи зажигания должны иметь устойчивость к вредным отложениям, образующимся в результате химических процессов, происходящих в камере сгорания.

Несмотря на высокий уровень развития производства, достичь совершенства пока не удается: свечи зажигания выходят из строя каждые 20000-40000 километров пробега(в зависимости от условий эксплуатации автомобиля) и вызывают неисправности в работе двигателя. Вышедшая из строя свеча выделяет больше токсичности в окружающую среду и негативно отражается на работе всего автомобиля: затрудняется зажигание, в камеру сгорания начинают просачиваться технические масла, появляется неисправность впускных клапанов. При длительной эксплуатации свечей, не соответствующих характеристике двигателя, могут возникнуть серьезные неполадки, которые может решить только капитальный ремонт автомобиля. Прежде, чем устанавливать в мотор новые свечи зажигания – ознакомьтесь с их характеристиками.

Основные характеристики свечей зажигания

Калильное число. Данная характеристика показывает, при каком давлении в цилиндре автомобиля воздушно-топливная смесь поджигается не от искры, а от контакта с открытым участком устройства. Если использование свечей с большим калильным числом разрешено на короткий промежуток времени, то эксплуатация устройства со слишком низким калильным числом мгновенно приведет к прогоранию поршней. Поэтому устанавливайте свечи зажигания, строго соответствующие характеристикам вашего двигателя.

Самоочищение. Такой параметр свечей необходим и очень важен. Он обеспечивает удаление с поверхности свечи остатков продуктов сгорания, приводящих к выходу устройства из строя. К сожалению, несмотря на большое количество производителей, утверждающих о высокой способности к самоочищению именно их устройства, свечи зажигания любой модели рано или поздно покрываются нагаром.

Искровой промежуток. Данная характеристика отображает расстояние между боковым и центральным электродами. Для каждой компании-производителя характерен свой так называемый зазор, который нельзя отрегулировать. Если по какой-либо причине, произошло изменение величины зазора свечи зажигания, то лучше всего – заменить ее. Искровой зазор напрямую влияет на угол опережения зажигания: его уменьшение провоцирует увеличение угла опережения, т.е. появление более раннего воспламенения рабочей смеси, и наоборот. Более позднему зажиганию способствует увеличение зазора. При правильно отрегулированном зазоре двигатель быстро набирает обороты, увеличивается крутящий момент.

Число боковых электродов («массы»). Достаточно необычный показатель, т.к. классические конструкции свечей зажигания предусматривают всего один боковой и один центральный электроды. Одноэлектродные устройства устанавливались в автомобили всего мира, однако не так давно компании ведущих мировых производителей запчастей начали выпускать устройства, оснащенные двумя, тремя и четырьмя боковыми электродами. Использование данной технологии позволило компаниям добиться стабильного зажигания, устойчивого искрообразования и увеличения срока службы свечей.

Использование нестандартного количества электродов побудило изобретателей создать нечто более идеальное – свечу без дополнительных электродов. Приобрести такое устройство теперь можно в любом авто магазине. Единственный недостаток данной свечи зажигания – сравнительно высокая цена. Однако такая свеча способна обеспечить стабильную работу двигателя на гарантированно долгий срок службы. Ее работа заключается в последовательном образовании «гулящей» искры на дополнительных электродах, установленных на изоляторе.

Рабочая температура свечи. Данный показатель характеризует температуру рабочей части свечи зажигания во время работы двигателя. Температура свечи должна находиться в пределах 500-900°С. Ее величина не должна изменяться при увеличении мощности двигателя или при его работе на холостом ходу. Выход за пределы нормы может повлиять на работоспособность свечи. Помимо этого, увеличение температуры рабочей поверхности устройства сокращает срок его службы.

Тепловая характеристика свечи зажигания. Данная характеристика определяет зависимость рабочей температуры свечи от режима работы двс. Для того чтобы температура теплового конуса изолятора и центрального электрода увеличилась, необходимо увеличить его длину. Однако превышать температуру в 900°С нельзя – возникнет калильное зажигание. Тепловая характеристика свечи зажигания делит устройства на «горячие» и «холодные». Установка горячих свечей производится в те двигатели, где необходима процедура самоочищения устройства от агрессивных отложений при небольших тепловых нагрузках. Холодные свечи ставятся там, где необходим меньший нагрев рабочей поверхности свечи при максимальной нагрузке двигателя.

Для того чтобы предотвратить поломку двигателя, специалисты рекомендуют проводить периодический осмотр свечей зажигания. Их цвет и визуальные повреждения могут рассказать не только о наличие проблемы, но и о непригодности устройства с данными характеристиками. Оценивать состояние свечей рекомендуется каждые 15 000-20 000 тысяч километров, а при эксплуатации автомобиля в тяжелых погодных условиях, гораздо чаще.

Выкручивая по отдельности каждую свечу, обращайте внимание на ее цвет и наличие нагара:

Если в системе нет сбоев, отложения на рабочей части будут отсутствовать, а цвет устройства будет иметь светло-серый оттенок.

Если на электроде автозапчасти имеется небольшой нагар, но цвет не изменился, значит, для замены подойдут свечи таких же тепловых характеристик. Эксплуатировать дальше свечи зажигания с обугленными электродами не рекомендуется, ведь чем больше нагара, тем затруднительнее пуск двигателя.

Если все рабочее пространство свечи загрязнено темно-коричневыми отложениями, повышается токсичность устройства, наблюдаются сбои в работе системы, а на дросселе видны загрязнения, значит, в автомобиле появилась серьезная проблема. Воздушно-топливная смесь в данном случае сжигается не полностью, и остается на поверхности свечи в виде отложений. Временно решить проблему можно, очистив поверхность свечи в бензине, однако в дальнейшем рекомендуется провести осмотр транспортного средства: замена свечей зажигания не устранит неисправность.

Если рабочая часть свечи имеет желтый глянцевый цвет, значит, ресурс устройства снизился из-за «агрессивного» способа вождения автомобиля. Резко надавливая на педаль газа, происходит резкий перегрев электрода свечи и отложение на рабочем конусе большого количества нагара. Устранить проблему можно не только заменив свечи, но и при помощи смены стиля езды.

Если корпус свечи подвержен разрушению, уплотнители перестали предотвращать вывод газа из камеры сгорания, а верхней части резьбы блока цилиндров видны темные отложения, значит, зазор устройства отрегулирован не верно. Повторное использование запчасти не допускается.

Если вы чувствуете, что запуск двигателя вашего автомобиля затруднен, и у вас нет возможности самостоятельно провести диагностику проблемы, обратитесь в сервисный центр.

Уход за автомобилем, своевременный осмотр его составляющих, а также плавный способ вождения позволят вам надолго сохранить в отличном состоянии ваше техническое средство. Уделяйте ему больше времени и не допускайте перегревов двигателя, и тогда вам не придется тратить огромное количество средств на его ремонте.

Свеча зажигания служит для переноса в цилиндр двигателя подающегося высокого напряжения, с целью создания искры зажигания и воспламенения рабочей смеси. Кроме того, свеча должна изолировать от блока цилиндров подающееся на нее высокое напряжение (более 30 кВ), снижать пробои и прорывы, а также герметично закрывать камеру сгорания. Кроме того, она должна обеспечивать соответствующий диапазон температур во избежание загрязнения электродов и возникновения калильного зажигания. Устройство типичной свечи зажигания показано на рисунке.

Рис. Свеча зажигания производства фирмы «Bosch»

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.

Изолятор

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

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

Общее устройство свечи зажигания

Свеча зажигания имеет металлический корпус, который вкручивается в соответствующее отверстие в головке блока цилиндров. В корпус свечи зажигания встроен изолятор, для герметизации которого используются специальные внутренние уплотнения. Изолятор содержит внутри центральный электрод и стержень клеммы. После сборки свечи зажигания выполняется окончательная фиксация всех деталей путем термической обработки. Боковой электрод, изготовленный из того же материала что и центральный, приваривается к корпусу свечи. Форма и расположение бокового электрода зависят от типа и конструкции двигателя. Зазор между центральным и боковым электродами регулируется в зависимости от типа двигателя и системы зажигания.

Существует много возможностей расположения бокового электрода, что влияет на величину промежутка искрового разряда. Чистая искра образуется между центральным электродом и боковым, г-образной формы. При этом рабочая смесь легко попадает в промежуток между электродами, что способствует ее оптимальному воспламенению. Если кольцеобразный боковой электрод устанавливается на одном уровне с центральным, то искра может скользить над изолятором. В этом случае ее называют скользящим искровым разрядом, который позволяет сжигать наслоения и остаточный нагар на изоляторе. Улучшить эффективность воспламенения рабочей смеси можно либо увеличением длительности искрообразования, либо увеличением энергии искрообразования. Рациональной является комбинация скользящего и обычного искровых разрядов.

Рис. Типы свечей зажигания с воздушным скользящим искровым разрядом

Для снижения потребности в напряжении на свече зажигания со скользящим искровым зарядом может быть дополнительно установлен управляющий электрод. При увеличении температуры изолятора искрообразование способно происходить при меньшем напряжении. При длительном промежутке искрового разряда воспламенение улучшается как для бедной, так и для богатой смеси топлива с воздухом.

Для двигателей с впрыском топлива во впускной коллектор предпочтение отдается свече зажигания с траекторией искрового разряда, «растянутой» в камере сгорания, в то время как для двигателей с непосредственным впрыском топлива в камеру сгорания и послойным смесеобразованием свеча зажигания с поверхностным разрядом имеет преимущества благодаря лучшей возможности самоочищения.

При выборе подходящей для двигателя свечи зажигания важную роль играет ее калильное число, с помощью которого можно судить о тепловой нагрузке на опору изолятора. Данная температура должна быть примерно на 500 °С выше, чем температура, необходимая для самоочищения свечи от наслоений. С другой стороны, нельзя превышать максимальную температуру около 920 °С, иначе возможно возникновение калильного зажигания.

Если не достичь температуры, необходимой для самоочищения свечи, частицы топлива и масла, скапливающиеся у опоры изолятора, не будут сжигаться, и между электродами на изоляторе могут образоваться токопроводящие полосы, которые способны привести к пропускам искрообразования.

Если опора изолятора нагревается выше 920 °С, это приведет к неконтролируемому сгоранию рабочей смеси вследствие накаленной опоры изолятора во время сжатия. Мощность двигателя снижается, а свеча зажигания вследствие тепловой перегрузки может быть повреждена.

Свеча зажигания для двигателя выбирается согласно ее калильному числу. Свеча с маленьким калильным числом имеет незначительную поверхность поглощения тепла и подходит для двигателей с высокими нагрузками. Если двигатель нагружен слабо, устанавливается свеча зажигания с высоким калильным числом, имеющая большую поверхность поглощения тепла. Конструктивно калильное число свечи зажигания регулируется при ее изготовлении, например, с помощью изменения длины опоры изолятора.

Рис. Определение калильного числа свечи зажигания

При использовании комбинированного электрода, включающего электрод на никелевой основе с медным ядром, улучшается теплопроводность и вследствие этого отвод тепла от электрода.

К важным задачам при разработке свечи зажигания относится увеличение интервалов технического обслуживания. Вследствие коррозии, связанной с искровым разрядом, во время работы зазор между электродами увеличивается, а вместе с тем увеличивается и потребность в напряжении во вторичной цепи системы зажигания. При сильном износе электродов свечу зажигания следует заменить. На сегодняшний сроки службы свечей зажигания, в зависимости от их конструкции и материалов, составляют от 60000 км до 90000 км. Это достигается улучшением материала электродов и использованием большего количества боковых электродов (2, 3 или 4 боковых электрода).

В бензиновом двигателе внутреннего сгорания (ДВС) для воспламенения, сжатой поршнем, топливно-воздушной смеси используется элемент получивший название – свеча зажигания. Изобрел ее Роберт Бош в далеком 1902 году после чего, одноименная компания внедрила ее в .

Каково ее устройство?

Базовое устройство свечи зажигания примерно одинаковое у любой производящей её фирмы. Это – металлический корпус, электроды, число которых может меняться в зависимости от марки, керамический изолятор и проходящий сквозь него центральный контактный стержень. Дальше начинаются различия.

Центральный контактный стержень, например, может иметь наконечник в виде плоской площадки. Но может иметь U или V-образную канавку. Может быть заострённым – в случае, если изготовлен из иридия, как у свечей компании DENSO. У них даже боковой электрод имеет профиль особой формы. Эта компания выпускает самые, пожалуй, надёжные свечи – иридиево-платиновые.

У отдельных моделей бокового электрода может не быть вообще – в частности, инженеры компании SAAB разработали мотор, в которой сам поршень имеет заострённый выступ, функция у которого такая же, как у бокового электрода. Когда поршень максимально приближается к верхней мёртвой точки, между ним и центральным электродом проскакивает искра, поджигая сжатую топливно-воздушную смесь.

Уже упомянутые два и более боковых электрода так же меняют в лучшую сторону рабочие режимы и параметры работы мотора. Одновременно с этим возрастают и требования к рабочим зазорам, которые вообще не рекомендуют менять или как-то трогать подгибанием или разгибом, а только строго сохраняя заводские параметры их изготовления.

При этом принцип работы свечи с двумя и более электродами прост, не требуется никаких технических ухищрений для ее стабильной работы: когда, по мере выработки электрода, его «съедания» искрой, начинаются сбои искры, она автоматически появляется на невыработанном электроде, и процесс работы ДВС продолжается без перебоев.

Металлический корпус в нижней части с резьбой для вкручивания в головку блока цилиндров (ГБЦ) имеет плоскую или коническую кольцеобразную площадку. У свечей с плоской площадкой в комплекте имеется обжимное кольцо-шайба из мягкого металла, препятствующее прорыву сжатой топливно-воздушной смеси или продуктов сгорания наружу. У свечей с коническим профилем после резьбы в таком кольце нужды нет, сам конический профиль надёжно закупоривает верхушку камеры сгорания.

Центральные изоляторы во всех моделях делают из термостойкой керамики. Именно на неё наносится маркировка с типом, названием компании-производителя и т.д. Внутри, между контактом для провода и стержнем с центральным контактом, размещается резистор, главная функция которого – подавление радиопомех, возникающих в момент искрового разряда. С учётом развития радио- и телекоммуникаций и их внедрение в системы автомобиля, включая электронное управление впрыском, размещение такого резистора стало обязательным в устройстве свечи зажигания.

В той части, которая вкручивается в ГБЦ, центральный изолятор имеет форму постепенно сужающегося конуса – это сделано для того, чтобы более эффективно отводить тепло, не допуская перекала.

Вид современной свечи

Разнообразие технических решений в разработке и производстве бензиновых двигателей внутреннего сгорания породило и множество моделей свечей для них. В зависимости от применяемого топлива для машины, степени сжатия в цилиндре, способа управления зажиганием (механический, с помощью трамблёра, или электронным), их можно разделить на следующие виды.

Виды свечей

Они разделяются по нескольким характеристикам:

  1. Калильному числу.
  2. Количеству электродов.
  3. Искровому промежутку.
  4. Температурному диапазону.
  5. Сроку службы.
  6. Характеристикам термостойкости.

Кроме того, некоторые виды свечей зажигания разных годов выпуска одной и той же фирмы могут отличаться по длине юбки с резьбой: у ранних моделей автомобилей была меньшая толщина головок цилиндров, которые делались из чугуна и, соответственно резьба необходима более короткая. С переходом к ГБЦ из алюминиевых сплавов их толщина увеличилась, а значит – и длина резьбы в ней тоже стала большей.

Опытный автомобилист в начале всегда обратит внимание на калильное число, которое показывает, с каким давлением может возникнуть калильный эффект, то есть продолжение работы двигателя после разрыва цепи зажигания, когда от контакта с нагретым до критических значений электродом мотор продолжает работать.

При этом использование свечи с калильным числом больше рекомендованных использовать ещё допустимо, с заниженным же – эксплуатация двигателя запрещена! Иначе незадачливый водитель быстро столкнётся с проблемой прогорания поршней, клапанов и с пробоем прокладки головки цилиндров.

Для качественного и стабильного искрообразования в последние два десятка лет выпускают свечи с двумя, тремя и даже четырьмя боковыми электродами.

Но стабильность работы может быть достигнута и иным способом: расположением вспомогательных элементов, играющих роль этих электродов, на самом изоляторе свечи. Возникают несколько кольцевых блуждающих вокруг центрального электрода электрических разрядов, и таким образом, существенно уменьшается вероятность перебоя работы двигателя.

Спортивная свеча Brisk с промежуточными электродами на изоляторе

Приведем еще несколько важных моментов в характеристиках свечей:

  • Нарушение такого параметра, как искровой зазор, также отрицательно скажется на работе мотора;
  • Не менее важна термостойкость, её температурный диапазон, означающий нагрев той части, что погружена в пространство между поршнем и головкой цилиндра. Диапазон температур внутри рабочей части в норме лежит в рамках 500-900⁰С. Выход за пределы этого диапазона означает понижение ресурса. В частности, у всех видов свечей зажигания понижение температуры ведёт к быстрому нарастанию нагара;
  • В нормально отрегулированном двигателе работоспособность зависит от пробега и составляет примерно 30 000 км для свечей, работающих на классической схеме зажигания, и 20 000 – на электронной. Впрочем, у самых высоких по цене (но и у самых надёжных) свечей фирмы DENSO срок службы — до 5-6 лет. Или, иначе говоря, они обеспечат пробег без замены при условии стандартной эксплуатации на протяжении порядка 150 000 — 200 000 километров. Правда, и требования поддержания режимов согласно инструкции ужесточены. К этим требованиям относятся применение топлива с октановым числом ни в коем случае не ниже рекомендованного, и их установка строго по правилам. В частности, не допускается затяжка их в головку цилиндров с усилием выше или ниже рекомендованных, что может повлечь за собой сведение на нет всех их преимуществ;
  • Тепловой параметр показывает взаимосвязь режимов двигателя и рабочей температуры свечи. Для его повышения увеличивают размеры теплового конуса, придерживаясь, однако, рекомендованной величины в 900 градусов. Выход за эти границы увеличивает риск калильного зажигания.

Драгоценные металлы в конструкции свечи

Градация видов зависит не только от заявленных параметров. Описывая рабочие характеристики свечи зажигания, нужно учитывать ещё и из какого материала изготовлены наконечники электродов.

Самые дешёвые свечи – никелевые. Простота конструкции обуславливает и небольшой срок службы, поэтому их замена делается часто, после 15-18 тысяч километров пробега. Хотя в условиях города, учитывая неровность эксплуатации (стояние с работающим двигателем в пробках, частое чередование ускорения и торможения на светофорах) этот километраж можно смело делить на два, так что время эксплуатации никелевых свечей в норме составляет не больше года.

В платиновых свечах делаются платиновые напайки, что увеличивает срок их эксплуатации до 50 000 километров. Посмотрите стоимость платины в любом обменнике – и вы поймёте, почему эти напайки делают их такими дорогими.


В иридиевых свечах уже два драгоценных металла: иридий в виде напайки на острие центрального электрода и платина – на боковых. Учитывая стоимость иридия, цена на них по сравнению с никелевыми возрастает на 50-60%. Но технические характеристики свечи зажигания с иридием таковы, что проехать с ними можно уже от 60 до 200 тысяч километров.

Такие параметры свечи, как: диаметр резьбы; номер головки ключа под нее; длина юбки с резьбой; зазор между электродами, также относятся к их техническим характеристикам.

Заключение

Прогресс не стоит на месте. Новые технологии позволили, например, довести степень очистки металлов для электродов до 99,999%. Иридий, платина и даже никель такой чистоты способны увеличить срок службы свечи зажигания ещё на 15-18%, в пример поставим компанию DENSO. Кроме того, инженерная мысль продолжила их развитие, предложив факельный и форкамерный тип выработки искры, что сделало работу моторов ещё более стабильной.

Что же касается неизбежной в таком случае увеличения цены – сама возможность в процессе эксплуатации автомобиля как можно реже заглядывать под капот уже оправдывает покупку каждой свечи зажигания даже за 10-20 долларов за штуку.

Доброго времени суток! Приветствую Вас на страницах этого блога. Далеко не последнее место, в этом сложнейшем механизме, как автомобиль, занимают свечи зажигания. Даже больше, это один из самых важных элементов двигателя. И от того, насколько четко они работают, как хорошо за ними ухаживают, будет зависеть качество работы двигателя.

Все о свечах зажигания: принцип работы, особенности эксплуатации и ухода.

Итак. Свеча зажигания – это устройство, которое поджигает смесь из топлива и воздуха, в бензинового типа. Производится поджиг электрическим зарядом, возникающим между электродами, и напряжением в несколько тысяч вольт.

Сегодня, к свечам предъявляют особые требования. Ведь на них действуют самые различные нагрузки. В частности изменения режима работы, от движения по трассам на полном газу, до тихих поездок с частыми остановками в городском режиме. А в процессе всего этого, сказываются тепловые, механические и химические нагрузки.

Выбор свечей зажигания.

Требования, которые предъявляются к современным устройствам:

1. Хорошие изоляционные свойства. Современные свечи должны работать при температуре 1000 градусов .

2. Надежная работа при высоком (до 40 000 Вольт) напряжении.

3. Сопротивляемость тепловым ударам и химическим процессам, которые происходят в камере сгорания.

4. Отличной теплопроводностью должны обладать электроды и изолятор.

Свечи должны обеспечивать стабильную работу двигателя на каждом из режимов: как в холостом, так и при максимальной производительности. Главные характеристики свечей зажигания , это калильное число, рабочая температура, тепловая характеристика, самоочищение, величина искрового промежутка и число боковых электродов.

Калильное число.

Эта характеристика показывает, при каком давлении возникает калильное зажигание в цилиндре, то есть при контакте с нагретыми участками свечи, а не от искры. Данный параметр должен четко соответствовать тому, какой рекомендован для вашего двигателя. Можно использовать свечи с несколько большим калильным числом, и то всего лишь какое-то время, но ни в коем случае нельзя устанавливать свечи с меньшим значением.

Рабочая температура свечи.

Это говорит о температуре рабочей части свечи в данном режиме двигателя. При всех его режимах работы, температура должна быть в пределах 500-900 градусов. При любом раскладе, будь то холостой ход, или режим работы в полную мощность, температура должна оставаться в заданных пределах.

Тепловая характеристика.

Здесь говорится о зависимости теплового конуса изоляции от режима работы двигателя. Чтобы увеличить рабочую температуру, тепловой конус увеличивают. Однако нельзя его нагревать выше 900 градусов, так как возникнет калильное зажигание.

Исходя из тепловой характеристики, свечи можно разделить на два вида: холодные и горячие.

Холодные свечи зажигания используются, если нагрев будет меньше температуры калильного зажигания при максимальных мощностях двигателя. Такие свечи прослужат меньше, если они для данного двигателя «холодные», Так как не будут нагреваться до температуры самоочищения от нагара.

Горячие свечи зажигания предназначаются для тех двигателей, которым нужно достигать температуры очищения от нагара при небольших тепловых нагрузках. Если свечи будут «горячее» чем нужно, то они будут вызывать калильное зажигание.

Самоочищение свечей.

Количественной оценке данная характеристика не поддается. Почти все производители говорят о том, что их продукция обладает самой высокой степенью к самоочищению. Однако, по идее, свечи вообще не должны покрываться нагаром. Только вот в реальных условиях этого почти не добиться.

Число боковых электродов.

Обычно, электродов на свечах два: один электрод центральный, и один боковой. Но сейчас производители стали штамповать и четырехэлектродные свечи. Однако это не значит, что будет четыре искры. Их предназначение в том, чтобы сделать стабильное искрообразование. Это позволит увеличить срок службы свечей, и улучшит работу двигателя на малых оборотах.

Искровой промежуток.

Искровым промежутком называют расстояние, между боковым и центральным электродами. У каждого типа свечей свой определенный зазор, который невозможно отрегулировать. И если у вас получилось «изменить» этот зазор, то единственный способ вернуть все на место, приобрести новые свечи.

Эксплуатация и уход за свечами зажигания.

Уход за свечами зажигания, целиком и полностью, связан с особенностью эксплуатации автомобиля. Давайте разберем основные моменты:

Когда будете устанавливать свечи, затягивать их следует только с рекомендуемым моментом. Лучше всего взять динамометрический ключ, им можно ограничить момент натяжки.

Проверяйте, исправна ли система зажигания автомобиля. Позднее, или наоборот раннее зажигание, плохие контакты свечных проводов, проблемы в цепи высокого напряжения – все это может негативно сказаться не только на свечах, но и в целом на работе двигателя.

Большую роль играет качество топлива. Заправляйтесь только на проверенных АЗС , и только качественным топливом. Так как если в бензине будут примеси железа, это вызовет красноватый нагар на свечах зажигания.

Средний ресурс свечи зажигания, составляет от 25000 до 35000 километров. И чтобы они прослужили все это время, а так же для обеспечения качественной работы двигателя, время от времени следует их снимать и производить осмотр.

При осмотре уделите внимание конусу зажигания, там может быть образован нагар, который очень многое может сказать о состоянии двигателя. К примеру: если нагар черный и маслянистый, значит в картере переизбыток масла . Черный и сухой, означает слишком длительную работу на холостых оборотах или недостаточную нагрузку. Белый нагар говорит о перегреве, либо слишком раннем опережении зажигания.

Далее, придется эту свечу от нагара очищать. Способов очистки существует несколько: физический и химический. При физической очистке нагар удаляется с помощью наждачной шкурки или металлической щетки. При этом нельзя использовать какие-либо острые предметы, так как они могут повредить керамический изолятор свечи, из-за чего увеличится образование нагара, и свеча выйдет из строя раньше времени.

При химической очистке свечи выдерживают в бензине, высушивают, затем полчаса держат в растворе 20% уксуснокислого ацетата. После этого их очищают щеткой, промывают водой и высушивают. Уксусную кислоту следует нагреть, но не более чем 90 градусов. Делайте все это в хорошо проветриваемом помещении и подальше от открытого огня, так как и бензин, и пары уксусной кислоты очень опасны.

После того, как свечи будут очищены, проверьте зазор между электродами. Рекомендуемый зазор для вашего автомобиля вы можете узнать из его руководства по эксплуатации. Проверить величину зазора можно при помощи круглого щупа. Ну а регулировку можно сделать путем подгиба бокового электрода. Но делать это следует осторожно, так как если зазор будет недостаточным, возможно замыкание между электродами, а если избыточным, возможно отсутствие искры или большая потеря ее мощности.

Помните, свеча зажигания – это один из важнейших элементов двигателя. И ее неисправность сильно скажется на его производительности. И чтобы не допустить этого, следует соблюдать все вышеуказанные меры. Удачи Вам!

Свечи зажигания

Свеча зажигания (искровая свеча зажигания) – составной элемент системы зажигания, который обеспечивает образование искры для воспламенения топливно-воздушной смеси в камере сгорания. Смесь в цилиндре воспламеняется в строго заданный момент от электрической искры, которая проходит между электродами свечи зажигания.

Свечи зажигания устанавливаются на атмосферные и турбированные бензиновые двигатели внутреннего сгорания. В устройстве дизельных двигателей свечи зажигания отсутствуют.  Конструкция свечи зажигания включает в себя следующие основные элементы:

  • контактный стержень;
  • центральный электрод;
  • изолятор;

Также устройство свечи зажигания предполагает наличие резистора, уплотнительной шайбы, корпуса, резьбы для вкручивания в ГБЦ и бокового электрода.

Свечи зажигания присутствуют во всех типах систем: контактной, бесконтактной и электронной системе зажигания. Контактный стержень является местом соединения свечи зажигания с высоковольтным проводом или катушкой зажигания, что зависит от индивидуальных конструктивных особенностей реализации той или иной системы зажигания на конкретном двигателе.

Центральный электрод в устройстве свечи зажигания является катодом, материалом изготовления которого выступает легированная сталь. Для изготовления зачастую используется сплав хрома и никеля. В целях увеличения срока службы центральный электрод современной свечи зажигания также может изготавливаться из сплавов, в составе которых находятся редкие металлы: платина, иридий, вольфрам палладий и другие. Благодаря наличию таких металлов свеча зажигания называется платиновой, иридиевой и т.д. Ресурс свечей зажигания может сильно отличаться, что напрямую зависит от качества, особенностей и материалов изготовления. Обычные свечи служат порядка 25 тыс. километров, тогда как платиновые или иридиевые аналоги могут превышать по сроку службы данный показатель в 2-3 раза.

Соединение центрального электрода с контактным стержнем выполняется через резистор свечи зажигания. Резистор является материалом, который проводит ток. Указанным материалом заполняется свободное пространство между стержнем и электродом. Использование резистора продиктовано необходимостью создания защиты электрооборудования от электрических помех, которые возникают во время образования искры.

Изолятор свечи зажигания керамический и жаропрочный. Его внутренняя часть называется тепловой конус. Указанный конус служит для определения теплового режима свечи зажигания. Температурный режим свечей имеет определенные пороги. Минимальный порог является той температурой, при которой на тепловом конусе свечи начинают выгорать отложения. Максимальным порогом принято считать такой нагрев конуса, когда возникает эффект КЗ (калильного зажигания). Такое самопроизвольное воспламенение топливной смеси может вызывать детонацию двигателя, что является аномальным процессом горения топливного заряда во время работы силового агрегата и приводит к разрушительным последствиям для ДВС.

Зависимо от величины теплового конуса изолятора свечи зажигания имеют разное калильное число и делятся на так называемые «горячие» и «холодные». Также встречаются промежуточные значения. Горячие свечи имеют калильное число 11-14, средними свечами принято считать показатель 17-19, холодные свечи имеют показатель 20 и более. Универсальные или унифицированные свечи зажигания имеют показатель калильного числа на отметке 11-20.

Горячие свечи быстрее нагреваются, при этом отвод тепла происходит медленнее. По этой причине горячие свечи устанавливаются на моторы, которые имеют низкую степень сжатия и работают на топливе с низким октановым числом. Холодные свечи характеризуются медленным нагревом и быстрым отводом тепла. Ставятся указанные свечи на форсированные атмосферные и оснащенные турбонаддувом двигатели с высокой степенью сжатия, которые рассчитаны на бензин с высоким октановым числом. При подборе свечей зажигания необходимо отдельно учитывать тепловой режим работы двигателя и калильное число.

Корпус свечи зажигания изготовлен из металлических сплавов. В нем установлены базовые конструктивные элементы свечи.  Наружная часть корпуса имеет резьбу, благодаря чему свеча зажигания вкручивается в головку блока цилиндров. Для дополнительного уплотнения на корпусе часто присутствует специальная уплотнительная шайба.

Также на корпусе свечи присутствует шестигранник под свечной ключ. Закручивать свечу зажигания необходимо с рекомендуемым усилием при помощи свечного ключа. Недостаточный момент затяжки может привести к разгерметизации камеры сгорания, превышение часто заканчивается как повреждениями свечи зажигания, так и резьбы в свечном колодце ГБЦ.

Внизу корпуса находится один или несколько боковых электродов свечи зажигания. Указанный электрод может быть как никелевым, так и выполняться из сплавов редких металлов.  Свечи с несколькими электродами имеют увеличенный срок службы, так как после разрушения одного электрода свеча продолжает процесс искрообразования при помощи дополнительных боковых электродов. Центральный и боковой электроды имеют между собой определенный искровой промежуток, который также известен как зазор свечи зажигания. Указанный зазор на разных свечах выставляется на заводе-изготовителе и может отличаться, что зависит от конструктивных особенностей свечи и соответствия конкретной модели двигателя.

Увеличенный зазор позволяет добиться лучшего искрообразования и более эффективного воспламенения смеси, но также требует большего напряжения. По этой причине слишком большой зазор на свечах может привести к пропускам зажигания, повышенному расходу топлива и т.д. Одновременно с этим значительное уменьшение зазора приводит к тому, что процесс воспламенения топливного заряда в камере сгорания становится менее эффективным, двигатель теряет мощность. С учетом вышесказанного самостоятельная регулировка зазоров свечей зажигания путем сгибания бокового электрода без надлежащего опыта подобных действий настоятельно не рекомендуется.

Читайте также

Лаборатория автомобильной электроники Clemson: свечи зажигания

Свечи зажигания

Базовое описание

Свеча зажигания — это электрическое устройство, которое вставляется в головку блока цилиндров двигатель внутреннего сгорания и воспламеняет смесь сжатого воздуха и топлива с помощью электрической искры. Свечи зажигания обеспечивают небольшой промежуток в цепи, через которую проходит электрическая дуга высокого напряжения, как маленькая молния.Воздух обычно выходит из строя, образуя дугу при напряжении около 30 000 вольт. на сантиметр. Рабочее напряжение свечи зажигания обычно варьируется от 40 000 до 100 000 вольт. Еще одна важная задача свечи зажигания — отвод тепла от камеры сгорания. Свечи зажигания не выделяют тепло, но они работают как теплообменник, вытягивая нежелательное тепловое излучение. энергия отводится от камеры сгорания и рассеивается в системе охлаждения двигателя.

Свечи зажигания

содержат изолированный центральный электрод на одной стороне зазора.С другой стороны — металлический палец, который соединяется с блоком двигателя. В свечах зажигания используются керамические вставьте, чтобы изолировать центральный электрод от блока цилиндров везде, кроме зазора. Керамика является довольно плохим проводником тепла и нагревается во время работы. Это тепло помогает сжечь отложения с электрода.

Есть два распространенных типа свечей зажигания. Как видно на рисунке слева, горячая замена сконструирована с керамической вставкой с большей площадью поверхности. подвергается воздействию дымовых газов, что снижает передачу тепла от керамики.Это позволяет ему нагреться и, таким образом, сжечь больше отложений. Холодные свечи имеют меньшую поверхность, подверженную воздействию дымовых газов. В результате они быстрее рассеивают тепло и работают холоднее. Некоторые автомобили с высокопроизводительными двигателями естественным образом выделяют больше тепла. и требуют более холодных вилок. Важно придерживаться правильного типа вилки для автомобиля. Если свеча зажигания станет слишком горячей, топливо может воспламениться. до того, как загорится искра.

Высокое напряжение, приводящее в действие свечу зажигания в большинстве автомобилей, генерируется катушкой зажигания или магнето. Ток, протекающий в катушке, внезапно прерывается при размыкании переключателя. Высокая скорость изменения тока в катушке создает высокое напряжение на катушке. Небольшие двигатели (например, газонокосилки, цепные пилы и т. Д.) Могут накапливать электрическую энергию искры в конденсаторе вместо катушки.

Federal Mogul представила замену свечей зажигания, которая генерирует высокочастотные дуги высокого напряжения вместо одиночной искры.Технология аналогична катушке Тесла.

Производителей
AC Delco, г. Автолит, Беру, Бош, Чемпион, Денсо, E-3, Federal Mogul, Моторкрафт, Мультиспарк, NGK, Нинбо Эссо, Нология, Pulstar, Сино, Валео
Для получения дополнительной информации
[1] Свеча зажигания, Википедия.
[2] Как работают автомобильные системы зажигания, Карим Найс, HowStuffWorks.com, 23 января 2001 г.
[3] Свечи зажигания, AA1Car.
[4] Свечи зажигания Bosch Iridium, YouTube, 11 июля 2011 г.
[5] Усовершенствованная система зажигания Corona (ACIS) Federal-Mogul …, Green Car Congress, 14 сентября 2011 г.

Как работают свечи зажигания?

Автор: Уэйн Скраба, automedia.com

Свеча зажигания — это, казалось бы, простое устройство, хотя она предназначена для пара разных, но ответственных работ.Прежде всего, он создает (буквально) искусственная молния внутри камеры сгорания (ГБЦ) двигателя. Электрическая энергия (напряжение), которую он передает чрезвычайно высок, чтобы вызвать искру и «зажечь огонь» внутри управляемый хаос камеры сгорания. Здесь напряжение на Свеча зажигания может иметь напряжение от 20 000 до более 100 000 напряжений.

Свечи зажигания с тепловыми характеристиками

Хотя он инициирует искру, чтобы вызвать возгорание, свеча зажигания не выдерживает.Это помогает отводить тепло от горения камеры в водяную рубашку ГБЦ.

Способность свечи зажигания отводить тепло из камеры сгорания. определяется «тепловым диапазоном» свечи зажигания. Температура обжига конец свечи зажигания должен поддерживаться на достаточно высоком уровне, чтобы предотвратить обрастание, но достаточно низкое, чтобы предотвратить преждевременное возгорание. Производители свечей зажигания называют это «тепловыми характеристиками». Тепловые характеристики или диапазон нагрева свечи зажигания, не имеет никакого отношения к количеству передаваемой энергии от системы зажигания через свечу зажигания.Диапазон нагрева свечи зажигания область, в которой свеча зажигания функционирует термически.

Сравнение холодных свечей зажигания и горячих свечей

«Холодные» свечи зажигания обычно имеют короткий путь теплового потока. Это приводит к очень высокая скорость передачи тепла. Кроме того, короткий носик изолятора встречается на холодных свечах зажигания, имеет небольшую площадь поверхности, что не позволяет для большого количества поглощения тепла.

С другой стороны, «горячие» свечи зажигания имеют более длинный носик изолятора, так как а также более длинный путь теплопередачи.Это приводит к гораздо более медленной скорости теплопередача к окружающей головке блока цилиндров (и, следовательно, к воде куртка).

Диапазон нагрева свечи зажигания должен быть тщательно выбран, чтобы создать оптимальные тепловые характеристики. Если диапазон нагрева неправильный, вы могут ожидать серьезные неприятности. Как правило, соответствующий огневой конец температура (примерно) 900-1450 градусов. Ниже 900 градусов, углерод возможно обрастание. Выше становится проблемой перегрев.

Повышение напряжения на свече зажигания

В условиях эксплуатации свеча зажигания подключена к высоковольтной сети. генерируется катушкой зажигания (с помощью обычного распределителя или способом электронных средств).Поскольку электричество течет из катушки, напряжение разница возникает между центральным электродом и заземляющим электродом на свечу зажигания.

Из-за «зазора» свечи зажигания вместе с топливовоздушной смесью (которая действует как изолятор) внутри зазора, свеча зажигания не может сразу Пожар.

По мере увеличения напряжения примерно до 20000 вольт зазор в пределах свеча зажигания может «сломаться», и она загорится. Со снятой свечой зажигания от головки блока цилиндров и должным образом заземлен на огонь, вы можете услышать окончательный щелчок.Если условия достаточно темные, вы можете увидеть искру.

Щелчок, который вы слышите, по сути, является миниатюрным раскатом грома, а Искра, которую вы наблюдаете, похожа на миниатюрную форму молнии.

Внутри камеры сгорания интенсивное тепло, создаваемое свечой зажигания. создает небольшой огненный шар внутри промежутка. Огненный шар или горение «Ядро» расширяется, и цилиндр (по крайней мере теоретически) испытывает полное горение.

Конструкция свечи зажигания

С точки зрения конструкции свечи зажигания могут быть не такими простыми, как вы. считать.Фактически, это высокоточное оборудование.

Благодаря сотрудникам Champion Spark Plug мы можем предоставить вам полная разбивка различных функций вилки. Имейте в виду, что огромные большинство свечей зажигания имеют похожие (хотя и не обязательно идентичные) строительство.

На сопроводительных фотографиях вы можете увидеть, что многие из вышеперечисленных свечей зажигания особенности на самом деле выглядят. Проверь их.

Ребра: Ребра изолятора обеспечивают дополнительную защиту от вторичного напряжения или искр. перекрытие, а также помогает улучшить сцепление резинового чехла свечи зажигания к корпусу вилки.

Корпус изолятора отлит из керамики на основе оксида алюминия. Для того, чтобы изготовить эту часть свечи зажигания методом сухого литья под высоким давлением. система используется. После формования изолятор обжигается в печи до температура, превышающая температуру плавления стали. Результатом этого процесса в компоненте, обладающем исключительной диэлектрической прочностью, высокими тепловыми проводимость и отличная устойчивость к ударам.

Изолятор: Корпус изолятора отлит из керамики на основе оксида алюминия.Для того, чтобы изготовить эту часть свечи зажигания методом сухого литья под высоким давлением. система используется. После формования изолятор обжигается в печи до температура, превышающая температуру плавления стали. Результатом этого процесса в компоненте, обладающем исключительной диэлектрической прочностью, высокими тепловыми проводимость и отличная устойчивость к ударам.

Процесс сборки и оптические характеристики золотого лазерного свечного устройства

1.

Введение

Забота об окружающей среде, которая ухудшается из-за загрязнения углеводородами и выбросами парниковых газов в результате постоянного использования двигателей внутреннего сгорания, требует разработка методов, альтернативных силовым двигателям, или исследование методов, которые могут улучшить характеристики существующих двигателей.Очевидно, что доказанные преимущества транспортных средств с электрическими двигателями повлекут за собой дальнейшие разработки в этой области. С другой стороны, также широко признано, что горение на протяжении многих лет будет оставаться доминирующим процессом преобразования, обеспечивающим энергию для общества. Следовательно, усовершенствованные методы зажигания, такие как зажигание свечей зажигания высокой энергии (емкостный разряд, непрерывный разряд или высокочастотное многозарядное зажигание), импульсное зажигание (повторяющееся импульсное зажигание или кратковременное зажигание плазмы), радиочастотное зажигание (искра, Корона или микроволновое зажигание плазмы), или лазерное зажигание (LI) исследуются, чтобы инициировать более быстрое, надежное и эффективное горение.

LI может иметь ряд преимуществ по сравнению с зажиганием, осуществляемым классическими электрическими свечами зажигания (ESP). 1 4 При использовании LI нет эффекта гашения на ядро ​​пламени сгорания, лазерный луч может быть доставлен в любое место в камере сгорания, воспламенение может быть получено одновременно в разных точках внутри цилиндра, или возможно сжигание обедненных топливовоздушных смесей. LI был впервые использован для управления двигателем (одноцилиндровым двигателем ASTM-CFR) в 1978 году Дейлом и др. 5 Для экспериментов использовался большой CO2-лазер с импульсами с энергией 0,3 Дж и длительностью 50 нс на длине волны 10,6 мкм. Кроме того, настоящий четырехцилиндровый двигатель Ford Mondeo был запущен через LI в Ливерпульском университете в 2008 году Mullet et al. 6 Здесь использовались Nd: YAG-лазеры с электрооптической модуляцией добротности с излучением 1,06 мкм. Все эти эксперименты проводились с коммерческими лазерами, расположенными рядом с двигателем; Обычно лазерные лучи направлялись зеркалами и затем фокусировались внутри цилиндра двигателя через прозрачное окно.Однако для реальной реализации LI требуются компактные лазерные источники, которые могут надежно работать в неблагоприятных условиях давления, вибрации и температуры и которые могут быть установлены непосредственно на двигателе, подобно ESP. Эта нецентральная схема источника зажигания с одним лазером на каждом цилиндре двигателя и источником накачки, расположенным дальше, была введена в 2005 году Weinrotter et al. 7

Решение для реализации компактного устройства с лазерной свечой зажигания (LSP) было предложено в 2007 году Кофлером и др. 8 Система включала лазерный кристалл Nd: YAG с пассивной модуляцией добротности с помощью насыщающегося поглотителя (SA) Cr4 +: YAG. Лазер был построен из дискретных элементов; среда Nd: YAG продольно накачивалась диодным лазером с волоконной связью и выдавала импульсы 1,06 мкм с энергией до 6,0 мДж и длительностью импульса 1,5 нс. Боковая накачка с помощью диодно-матричных лазеров была еще одной схемой, использованной в 2009 году Кроупа и др., 9 для реализации компактного и надежного Nd: YAG-Cr4 +: YAG-лазера с пассивной модуляцией добротности с энергией 25 мДж в импульсе и 3 длительность нс с частотой повторения до 150 Гц.Этот лазер, получивший название HiPoLas ® , также состоял из дискретных элементов. Один из первых компактных лазеров с пассивной модуляцией добротности, напоминающих ESP, был описан в 2010 году Tsunekane et al. 10 Лазер снова состоял из отдельных элементов; кристалл Nd: YAG с концентрацией 1,1 ат.%, SA Cr4 +: YAG с начальным пропусканием T0 = 0,30 и выходное зеркало (OCM) с коэффициентом отражения R = 0,50, дающее импульсы с энергией 3 мДж и длительностью 1,2 нс. продолжительность. Композитная керамическая среда Nd: YAG / Cr4 +: YAG в конструкции монолитного резонатора была использована той же исследовательской группой для демонстрации в 2011 году первого устройства LSP с многолучевым выходом. 11 На основе разработки таких компактных LSP, LI был успешно применен для управления настоящими автомобилями в 2013 году Taira et al. 12 и в 2015-2017 гг. Павлом и соавт. 13 , 14 Устройства LI также использовались в двигателях, работающих на природном газе. 15

Как и ожидалось, по понятным причинам имеется мало общедоступной информации о внутренней конструкции устройства LSP. Однако очевидно, что размещение оптических компонентов и их крепление к корпусу свечи зажигания должно обеспечивать работу в сложных условиях давления, вибрации и температуры.В своей предыдущей работе Pavel et al. 13 использовали эпоксидный клей с высокой прочностью на сдвиг и отслаивание для фиксации оптических компонентов (то есть линз, сапфирового окна и керамической среды Nd: YAG / Cr4 +: YAG). В этой статье мы сообщаем о реализации устройства LSP, в котором сборка оптических компонентов выполнялась с использованием техники пайки Solderjet Bumping с низким напряжением. 16 Адаптированное устройство LI, в котором используются мягкие припои из неорганических сплавов, в отличие от обычно используемых органических клеев.Он обещает более высокую надежность 17 , 18 и гарантирует совместимость с космосом устройств 18 , избегая при этом повреждения оптических компонентов. 19 , 20 Оптическая конструкция LSP была разработана для получения устройства, которое может вызвать пробой воздуха на расстоянии, сравнимом с расстоянием электрического разряда ESP, используемого для зажигания в реальном автомобильном двигателе. Исследования по параметризации энергии лазера в методе Solderjet Bumping были выполнены для того, чтобы выбрать подходящие рабочие параметры, которые позволили бы расплавить паяльные выступы, но при этом избежать повреждения оптических компонентов.Затем была проведена процедура пайки и собран прибор LSP. LSP может выдавать лазерные импульсы длительностью 0,8 нс с энергией от 2,40 до 4,70 мДж, что позволяет использовать LI как для стехиометрических, так и для обедненных топливовоздушных смесей.

В методе Solderjet Bumping применяется локализованный ввод тепловой энергии с использованием лазерного импульса для оплавления, плавления и нанесения мягких припоев на различные материалы [Рис. 1 (а)]. Таким образом, хрупкие материалы, такие как те, которые используются для изготовления линз, могут быть припаяны к корпусу устройства без повреждения компонентов.Однако этот процесс требует получения металлических смачиваемых поверхностей поверх оптических компонентов. Такие металлические поверхности раздела могут быть получены с помощью физического осаждения из паровой фазы (PVD) [Рис. 1 (б)].

Рис. 1

(a) Схема соединительной головки Solderjet Bumping. (b) Пример трех нанесенных слоев (Ti / Pt / Au), создающих смачиваемую поверхность поверх соединяемых компонентов. 16 , 21

2.

Конструкция устройства

2.1.

Механическая конструкция

Механическая конструкция копирует с монолитным корпусом (∼ Ø20 × 70 мм) размер и геометрию обычного ESP; таким образом, он может быть прикреплен к камере сгорания с помощью M14 × 1.Резьба 25 мм. ЛСП отделен от камеры сгорания сапфировым окном (Ø5 × 2 мм), припаянным к торцу корпуса корпуса. Внутренние оптические компоненты, т. Е. Линзы и активная среда Nd: YAG / Cr4 +: YAG, были предварительно нагружены в осевом направлении и зажаты между передним концом корпуса и торцевым фланцем. На этот фланец навинчивается оптическое волокно, доставляющее луч накачки [рис. 2 (а)].

Рис. 2

(a) Оптические компоненты и среда Nd: YAG / Cr4 +: YAG, вставленные в основной корпус из нержавеющей стали.OF, оптическое волокно; L, линза; SW, сапфировое окно. (б) Независимый корпус из нержавеющей стали с двумя припаянными линзами.

Для пайки оптических компонентов они были локально металлизированы (слои Ti / Pt / Au были нанесены методом PVD), чтобы обеспечить смачиваемость при пайке на краях линз, а также обеспечить подходящие размеры прозрачной апертуры для пропускания лазерного луча. . Позже линзы были припаяны к независимым рамкам из нержавеющей стали [рис. 2 (б)]. В случае возможного наклона линзы в результате процедуры сборки независимые от нержавеющей стали тела можно было отрегулировать в радиальном и осевом направлении (с точностью лучше 2 мкм) с помощью процедуры центрирования и поворота. 22 Поглощение пучка накачки создает повышающуюся температуру, поэтому лазерная среда Nd: YAG / Cr4 +: YAG была помещена внутри медного радиатора для лучшего отвода тепла.

Моделирование методом конечных элементов (МКЭ) было выполнено, чтобы гарантировать, что сборки могут выдерживать условия окружающей среды работающего двигателя. На рис.3 показано начальное тепловое моделирование с температурной нагрузкой ΔT = 200 K. Линейное удлинение основного корпуса 163 мкм от точки фиксации (которая была M14 × 1.Резьба 25 мм, ввинченная в корпус камеры сгорания); однако это не было проблемой для гибкого оптического волокна. Модальный анализ проводился по трем осям (X, Y и Z) в 1993, 1995, 3914 и 3917 Гц. Необратимой деформации компонентов не наблюдалось.

Рис. 3

Пример исходных результатов термического FEM-анализа. OF, оптическое волокно; L, линза; SW, сапфировое окно.

2.2.

Optical Design

Оптическое моделирование было выполнено с использованием программного обеспечения Zemax для проектирования оптических элементов, чтобы гарантировать, что конструкция LI, основанная на процедуре пайки, может обеспечивать лазерные импульсы, сравнимые с LSP, собранным с помощью клеевого метода. 13 Проекты были разделены на две системы; линия накачки и линия фокусировки. Линия накачки использовалась для фокусировки лазерного луча (длина волны 807 нм) из оптического волокна (диаметр сердцевины волокна 600 мкм с NA = 0,22) в активную среду Nd: YAG / Cr4 +: YAG. В нашем случае в качестве лазерной среды использовалась композитная керамика Nd: YAG / Cr4 +: YAG (Ø5 × 11 мм) от Baikowski Co., Япония. Линия фокусировки была спроектирована так, чтобы направить лазерный луч в точку, где происходит явление пробоя воздуха, аналогично положению электрического разряда в ЭЦН.

На рисунке 4 показана диаграмма, на которой луч накачки был сфокусирован до радиуса 1,5 мм в позиции 6 мм внутри керамики Nd: YAG / Cr4 +: YAG. Для линии фокусировки, предполагая лазерную перетяжку ω0 (радиус 1 / e2) 600 мкм на выходной поверхности лазерного материала, анализ параксиального гауссова пучка привел к дифракционно ограниченному размеру пятна 1 / e2 14 мкм в точке фокусировки. .

Рис. 4

Схема моделирования Zemax для линии накачки (L1), среды Nd: YAG / Cr4 +: YAG и линии фокусировки (L2, L3 и L4).

3.

Процесс сборки

3.1.

Solderjet Bumping Laser Energy Параметризация

Основным преимуществом пайки хрупких материалов с использованием метода Solderjet Bumping является возможность точной регулировки энергии плавления лазера во избежание повреждения стеклянных или хрустальных компонентов. В данном случае исследования линзы были изготовлены из широкого диапазона материалов (ECO-550 Glass, D-ZLaF52LA, TAC4 и N-SF11). Чтобы убедиться, что каждая линза и сапфировое окно могут быть правильно припаяны к раме из нержавеющей стали с использованием различных мягких припоев (96.5Sn3Ag0.5Cu и 80Au20Sn), была определена соответствующая энергия оплавления и плавления для Solderjet Bumping. Для этого был проведен эксперимент с 25 различными энергетическими точками, изменяющими длительность импульса струйного лазера (в мс) и ток лазера (в мА). Оптические материалы были предварительно металлизированы слоями Ti / Pt / Au с помощью методов PVD.

После выполнения этих 25 процессов выпуклости с различной энергией для оптических материалов мы исследовали повреждение материала и диаметр выпуклости выпуклости для каждого образца. 16 , 21 Повреждение визуально наблюдали в микроскоп. Оценка проводилась главным образом для того, чтобы избежать любых трещин или истирания, вызванных термомеханической нагрузкой при пайке. Диаметр оплавленного расплава, также проанализированный визуально, был изучен, чтобы гарантировать правильную смачиваемость сплава и адгезию к материалам подложки. 23 В качестве примера на рис. 5 представлена ​​энергия, необходимая для оплавления сплава 96,5Sn3Ag0,5Cu (SAC305) для соединения нержавеющей стали и материалов N-SF11; это представляет собой параметризацию Solderjet Bumping 3500 мА и 2.1 мс (энергия импульса около 43 мДж). Результаты, полученные для всех материалов, приведены в Таблице 1. После получения необходимой энергии и соответствующей параметризации Solderjet Bumping для правильной пайки каждого оптического материала к нержавеющей стали, линзы и окно могут быть собраны для корпусов свечей зажигания [как показано на рисунке Рис. 2 (б)].

Рис. 5

Результаты желательности пайки N-SF11 к нержавеющей стали. Желательная энергия, полученная путем изменения лазерного тока (мА) и лазерного импульса (мс).

Таблица 1

Окончательные результаты пайки различных оптических материалов к корпусам из нержавеющей стали.

SAC4 2,1
Оптический материал Подложка Сплав Импульс лазера (мс) Ток лазера (мА) Энергия (мДж)
Сапфир Нержавеющая сталь 8043 9043 9043 9026Sn ∼58
Стекло ECO-550 Нержавеющая сталь SAC305 3.7 2060 ∼41
D-ZLaF52LA Нержавеющая сталь SAC305 3,7 2170 ∼42
TAC4 TAC4 Нержавеющая сталь ∼43
N-SF11 Нержавеющая сталь SAC305 2,1 3500 ∼43

3.2.

Процедура пайки оптических компонентов

Перед сборкой оптических компонентов линзы и сапфировое окно были локально металлизированы слоями Ti / Pt / Au для создания смачиваемости и паяемости на краях.Ободок металлизации покрывает до 300 мкм от каждой кромки компонента; это обеспечило адекватную оптическую апертуру, позволяющую лазерному лучу проходить через компоненты, и обеспечило достаточную площадь для нанесения паяльных выступов диаметром 200 мкм. Каркасы из нержавеющей стали и основной корпус свечи зажигания, напротив, были полностью металлизированы слоями Ti / Pt / Au, поскольку это не влияет на оптическую систему (но, опять же, обеспечивает смачиваемость сплава). 16

Линза накачки (состоящая из D-ZLaF52LA) и линзы линии фокусировки (сделанные из стекла ECO-550, TAC4 и N-SF11) были припаяны с использованием шести капель сплава SAC305 диаметром 200 мкм, равномерно расположенных вокруг периметр [рис.6 (а)]; увеличенный вид выступа, используемого для крепления края линзы к корпусу LSP из нержавеющей стали, показан на рис. 6 (b). Энергия, используемая в каждом случае, соответствовала данным, приведенным в таблице 1. Требуемое количество припоя гарантирует необходимую прочность, чтобы выдерживать модальные условия окружающей среды. 21

Рис. 6

(a) Паяная линза с шестью выступами SAC305 (диаметром 200 мкм), как на рис. 2 (b). (b) Деталь нанесенной выпуклости между краем линзы и оправой из нержавеющей стали.

Сапфировое окно также было припаяно к основному корпусу из нержавеющей стали [Рис. 7 (a)], используя непрерывно нанесенный паяльный ободок из примерно 300 капель сплава 80Au20Sn (AuSn) диаметром 200 мкм [Рис. 7 (б)]. Эта непрерывная линия сплава была создана для предотвращения впрыска топлива в устройство LSP.

Рис. 7

(a) Процесс Solderjet Bumping: нанесение выпуклостей по окружности сапфирового окна. (b) Деталь непрерывных выступов, нанесенных между краем сапфирового окна и опорой из нержавеющей стали.

Наконец, все независимые компоненты (линзы, припаянные внутри рамок из нержавеющей стали и среда Nd: YAG / Cr4 +: YAG, помещенная в медную рамку) были вставлены в основной корпус свечи зажигания LI, а затем сдвинуты и прижаты фланцем к к которому было подключено оптическое волокно.

4.

Результаты

Условия эксперимента были сравнимы с теми, которые использовали Павел и др. 13 Таким образом, лазерная среда представляла собой композитную керамику / поликристаллическую структуру Nd: YAG / Cr4 +: YAG (Baikowski Co., Япония), состоящий из 1.0-ат. %, Длиной 8 мм Nd: YAG, который был диффузионно связан с керамикой Cr4 +: YAG SA длиной 3 мм с начальным пропусканием T0 = 0,40. Монолитный резонатор был получен путем покрытия зеркала с высоким коэффициентом отражения (коэффициент отражения R> 0,999 на длине волны генерации 1,06 мкм) на стороне Nd: YAG, обращенной к линии накачки; эта сторона Nd: YAG также была покрыта для обеспечения высокого пропускания (T> 0,98) на длине волны накачки 807 нм. ОСМ наносили непосредственно на свободную поверхность Cr4 +: YAG. Накачка на длине волны 807 нм осуществлялась диодными лазерами с волоконной связью (JOLD-120-QPXF-2P, Jenoptik, Германия), которые работали в квазинепрерывном режиме с частотой следования до 100 Гц; длительность импульса накачки 250 мкс.

Такое устройство LSP может быть установлено на реальном автомобильном двигателе, который обычно работает со стехиометрическим соотношением воздух-топливо λ∼1. 13 С другой стороны, LI очень перспективен, когда двигатель работает на обедненных, λ> 1 воздушно-топливных смесях. 24 Чтобы соответствовать таким различным условиям работы, LSP должен иметь возможность доставлять последовательности лазерных импульсов, а также импульсы переменной энергии. Для достижения этой цели в нашей конструкции блок накачки, каскад Nd: YAG / Cr4 +: YAG и линия фокусировки были выполнены как независимые фиксированные блоки, а расстояние между оптоволокном и линзой накачки (6- мм-фокусное расстояние) варьировалось.

На рисунке 8 представлены характеристики LSP в зависимости от расстояния d (расстояние между оптоволокном и линзой накачки). Лазерные импульсы с энергией от 2,40 до 4,70 мДж были получены при уменьшении d от 7,5 до 5,9 мм. Следует отметить, что энергия импульса накачки Epump находилась в диапазоне от 40 до 42,5 мДж. Эти результаты сопоставимы с результатами, полученными в нашей предыдущей работе. 13 Стоит отметить, что эта новая конструкция позволяет быстро и просто изменять энергию лазерного импульса, что может быть полезно для LI топливовоздушных смесей в различных условиях, а также для других конкретных промышленных применений.Некоторые LSP, собранные в этой работе, показаны на рис. 9 (а). Явление пробоя воздуха, вызванное LSP с энергией импульса Ep = 2,80 мДж, представлено на рис. 9 (б). Тестирование нового LSP на реальном автомобильном двигателе будет рассмотрено в будущих экспериментах.

Рис. 8

Энергия лазерного импульса Ep и соответствующая энергия импульса накачки Epump в зависимости от расстояния d между оптоволокном и линзой накачки.

Рис. 9

(a) Показаны некоторые собранные золотые лазерные свечи зажигания.(б) Пробой воздуха под действием лазерного импульса 2,80 мДж.

5.

Выводы

Чтобы гарантировать более высокую надежность устройства, 18 свеча зажигания LI была собрана с использованием технологии Solderjet Bumping. Полученный LSP показывает характеристики импульса, аналогичные описанным ранее устройствам, оптические компоненты которых были закреплены с помощью клея. Предварительные эксперименты показали, что запаянные сапфировые окна выдерживают давление до 200 атм (максимум, доступный в наших экспериментальных условиях).Для полной проверки работоспособности LSP необходимы дальнейшие исследования, а также установка на настоящий автомобильный двигатель. С другой стороны, технология Solderjet Bumping, применяемая в текущей конструкции LSP, может быть решением для выполнения интегрированных и автоматизированных производственных процессов, что может привести к доступной цене производства. Более того, LI сейчас делает первые шаги по интеграции в ракетные установки и двигатели для спутников. 25 , 26 Было бы трудно интегрировать такие устройства и подходить для них по месту с использованием стандартных эпоксидных смол из-за того, что в вакууме они выделяют газ.В этом случае Solderjet Bumping может предоставить реальное решение, поскольку в нем используются неорганические связующие материалы и технология, уже пригодная для космических полетов. 27

В заключение, поскольку корпус и линзы устройства были металлизированы слоями Au, свеча зажигания лазера LSP имела необычный золотистый цвет; поэтому мы назвали устройство LSP золотой лазерной свечой зажигания.

Выражение признательности

Авторы выражают признательность за поддержку программы Европейского Союза по исследованиям и инновациям Horizon 2020 в рамках Соглашения о гранте №691688 LASIG-TWIN и частичное финансирование из проекта 157/2017, PN-III-P4-ID-PCE-2016-0332, Министерство исследований и инноваций, Румыния, CNCS-UEFISCDI. Авторы благодарят других членов Fraunhofer IOF, которые помогали во время тренингов в рамках проекта LASIG-TWIN, особенно Марселю Хорнаффу, Марию Кеппер и Сай Прию Сомванши, наконец, доктору Россу Джерарду Мак Чиарнайн из Physics Proof и Aoife Brady. Раскрытие информации: у авторов нет соответствующих финансовых интересов в рукописи и никаких других потенциальных конфликтов интересов, которые необходимо раскрывать.

Ссылки

7.

М. Вайнроттер, Х. Копечек и Э. Винтнер, « Лазерное зажигание двигателей » Лазерная физика, 15 (7), 947 –953 (2005). Google Scholar

11.

Н. Павел, М. Цунекане и Т. Тайра, « Композитный, цельнокерамический, Nd: YAG / Cr4 +: YAG монолитный микролазер высокой пиковой мощности с многолучевым выходом для зажигания двигателя ,» Опт. Экспресс, 19 (10), 9378 –9384 (2011).https://doi.org/10.1364/OE.19.009378 OPEXFF 1094-4087 Google Scholar

12.

T. Taira et al., « Первый в мире автомобиль с бензиновым двигателем с лазерным зажиганием », в 1-й конференции по лазерному зажиганию. (LIC13), LIC3–1 (2013). Google Scholar

14.

Н. Павел и др., « Лазерное зажигание бензинового двигателя автомобиля », в Laser Ignition Conf. 2017, LWA4.3 (2017). Google Scholar

15.

M. Biruduganti et al., « Оценка эффективности системы зажигания с микролазером, разработанной DENSO, на газовом исследовательском двигателе », в конференции по лазерному зажиганию, T5A.4 (2015). Google Scholar

16.

E. Beckert et al., « Распыление припоя: универсальная технология упаковки и сборки для гибридных фотонных и оптоэлектронных систем », в Proc. IMAPS 42nd Int. Symp. Микроэлектрон., 406 (2009). Google Scholar

20.

P. Ribes-Pleguezuelo et al., « Исследование технологии лазерной упаковки, смоделированное с помощью ANSYS и программного обеспечения VirtualLab Fusion », в 5-й конференции по лазерному зажиганию, LWA2.4 (2017). Google Scholar

21.

P. Ribes-Pleguezuelo et al., « Литий-ниобатный кристалл, собранный методом пайки с низким напряжением для крепления датчика поверхностных акустических волн », в 6-м Межд.Конф. Фотоника, Опт. и Laser Technol. (ФОТОПТИКА), 91 –97 (2018). Google Scholar

26.

С. Соллер, Н. Ракерманн и Г. Кроупа, « Применение лазерного зажигания в камерах тяги криогенного ракетного топлива », в Laser Ignition Conf. 2017, Технический дайджест OSA (онлайн), LFA4.3 (2017). Google Scholar

Биография

Поль Рибес-Плегесуэло получил диплом по физике в Университете Барселоны, Испания, в 2008 году.С 2010 по 2013 год он работал исследователем в области разработки, производства и маркетинга диодов малой / большой мощности и современных твердотельных лазеров в компании Monocrom SL, Испания. С 2013 года он работает в Институте прикладной оптики и точного машиностроения им. Фраунгофера IOF в Йене. В 2018 году он получил докторскую степень в Йенском университете Фридриха Шиллера, Германия.

Николай Павел окончил физический факультет Бухарестского университета в 1990 году. Он получил докторскую степень в области оптики, спектроскопии и лазеров в Институте атомной физики в Бухаресте, Румыния, в 1997 году, а в 2013 году получил степень бакалавра.Он работает в Национальном институте лазерной, плазменной и радиационной физики, Магуреле, Румыния, с 1990 года. Его исследовательские интересы включают твердотельный лазер с диодной накачкой, волноводные лазеры, реализованные путем прямой записи фемтосекундным лазерным лучом, лазеры пиковой мощности для лазерного зажигания.

Эрик Бекерт получил диплом в области точной механики и докторскую степень в области интеграции оптоэлектронных систем в Техническом университете Ильменау, Германия, в 1997 и 2005 годах, соответственно.В 2001 году он присоединился к Институту прикладной оптики и точного машиностроения им. Фраунгофера IOF, Йена, Германия. С 2005 года он возглавляет группу микросборок и системной интеграции Fraunhofer IOF. Его научные интересы включают сборку и интеграцию оптических и оптомеханических систем, а также разработки технологий пайки.

Кристоф Дамм получил диплом в области высокоточной приборной технологии и строительства в Йенском университете прикладных наук, Германия, в 1984 году.С 1984 по 1992 год работал инженером по исследованию и конструированию точных инструментов в Йенском университете имени Фридриха Шиллера. С 1992 года он работает в области механического моделирования и проектирования в Институте прикладной оптики и точного машиностроения им. Фраунгофера IOF, Йена, Германия.

Аксель Бодеманн получил диплом по физике в Университете Фридриха Шиллера в Йене, Германия, в 1992 году. С 1998 по 2011 год он работал в Carl Zeiss AG, в области микрокопии, а также в исследованиях и технологиях, в оптическом дизайне. Отделение.С 2012 года он работает в Институте прикладной оптики и точного машиностроения им. Фраунгофера IOF, Йена, Германия. Его исследовательские интересы включают разработку и оптимизацию микрооптических систем для приложений визуализации и освещения.

Оана-Валерия Григоре окончила медицинскую физику в 2008 году и получила степень магистра физики в 2010 году на физическом факультете Бухарестского университета, Румыния. В настоящее время она является аспирантом того же факультета. С 2007 года она работает в Национальном институте лазерной, плазменной и радиационной физики, Магуреле, Румыния.Ее исследования касаются физики твердотельного лазера, взаимодействия мощных лазерных лучей с веществом и приложений ТГц излучения.

Габриэла Кроитору получила диплом и степень магистра медицинской физики на физическом факультете Бухарестского университета, Румыния, в 2008 и 2010 годах, соответственно. В настоящее время она работает научным исследователем в Национальном институте лазеров, плазмы и радиационной физики, Магуреле, Румыния. Область ее научных интересов: реализация волноводных лазеров методом прямой записи фемтосекундным лазерным лучом, твердотельные лазеры с диодной накачкой и генерация коротких импульсов.

Каталина-Алиса Брандус получила диплом по биофизике и степень магистра в области биофизики и медицинской физики, электроники и метрологии в 2008 и 2010 годах, соответственно, на физическом факультете Бухарестского университета, Румыния. С января 2010 года она работает в лаборатории твердотельной квантовой электроники Национального института лазерной, плазменной и радиационной физики, Магуреле, Румыния. В настоящее время ее исследовательский интерес сосредоточен на твердотельных лазерах с диодной накачкой, работающих в режимах свободной генерации и сверхкоротких импульсов.

Николае-Тибериус Василе получил диплом по инженерной физике на физическом факультете Бухарестского университета, Румыния, в 2009 году. В ноябре 2016 года тот же университет присвоил ему докторскую степень по физике после успешной защиты диссертации. . С 2010 года он работает научным сотрудником в Национальном институте лазерной плазмы и радиационной физики в Мэгуреле. Его исследовательские интересы включают ряд вычислительных методов построения изображений, таких как сверхвысокое разрешение изображений, мультиплексирование изображений и формирование изображений с кодированной апертурой.

Рамона Эберхардт получила диплом и докторскую степень по химии в Йенском университете Фридриха Шиллера, Германия, в 1982 и 1987 годах соответственно. С 1992 по 2004 год она была руководителем группы микросборки в Институте прикладной оптики и точного машиностроения им. Фраунгофера IOF, Йена. С 2005 года она возглавляет Департамент точного машиностроения Fraunhofer IOF. Ее опыт включает технологии точной фиксации, такие как пайка и склеивание, материаловедение и упаковка оптомеханических систем.

Андреас Тюннерманн получил диплом и докторскую степень по физике в Ганноверском университете, Германия, в 1988 и 1992 годах, соответственно. В 1997 году получил хабилитат. С 1992 по 1997 год он возглавлял отдел развития в Laser Zentrum Hannover. В 1998 году он начал работать в Йенском университете Фридриха Шиллера, Германия, в качестве профессора и директора Института прикладной физики. В 2003 году он дополнительно стал директором Института прикладной оптики и точного машиностроения им. Фраунгофера IOF в Йене.

Замена свечей зажигания и почему это важно

Независимо от того, занимаетесь ли вы автомобилем DIY или DIFM-er (это Do-It-For-Me), всегда полезно иметь некоторое представление о деталях, которые вам нужны — или которые могут вам понадобиться — для замены.


Чтобы отпраздновать выпуск новой свечи зажигания Iridium TT Spark HD HD от DENSO, мы встретились с Джеймсом Миямото из DENSO, руководителем отдела производства силовых агрегатов, чтобы получить представление о том, что такое свечи зажигания и когда свечи готовы к замене.
Что такое свеча зажигания?
Свеча зажигания — это устройство, которое находится в головке блока цилиндров бензинового двигателя.Это способствует возникновению искры, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь в цилиндре, вызывающую сгорание.

Что делает свеча зажигания?
Свеча зажигания преобразует электрическую энергию системы зажигания в искру, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь внутри цилиндра, вызывая взрыв. Затем этот взрыв толкает поршень в нижнюю часть цилиндра, который толкает шатун, который вращает коленчатый вал, вращает маховик, вращает муфту / гидротрансформатор, вращает шестерни в трансмиссии, вращает ведущие оси, а затем, наконец, вращает колеса. , позволяя машине двигаться.
Как свеча зажигания менялась с годами?
Свеча зажигания была изобретена в 1860 году Этьеном Ленуаром, который изобрел первый поршневой двигатель внутреннего сгорания. Базовая вилка претерпела множество конструктивных изменений, таких как увеличение количества электродов, углубление или выступание центрального электрода, физические изменения в размере, создание канавки в центральном или заземляющем электроде, и это лишь некоторые из них.
Развитие свечей зажигания быстро ускорилось с введением использования драгоценных металлов в середине 1980-х годов.Платина была введена для увеличения интервала обслуживания из-за ее устойчивости к износу и окислению. Затем в 2000-х годах был представлен иридий, который был еще более долговечным, а также позволил производителям создавать центральные электроды меньшего диаметра, которые помогают получить более интенсивную искру.
Новейшая технология включает конструкции центрального и заземляющего электродов малого диаметра с использованием иридия и платины, называемые конфигурацией «игла к игле» или «двойным наконечником». Эти свечи могут прослужить более 100 000 миль, сохраняя при этом максимальную производительность в течение всего срока службы свечи зажигания.

Почему свеча зажигания требует внимания?
Зазор свечи зажигания увеличивается из-за электрического разряда и окисления в результате сильного нагрева и давления, возникающих в цикле сгорания. Увеличенный зазор по существу создает большее сопротивление возникновению искры. Когда зазор увеличивается слишком сильно, возникают периодические (небольшие) пропуски зажигания. Это приводит к менее эффективному сгоранию за цикл сгорания, что приводит к общему снижению производительности двигателя, например к потере мощности, крутящего момента, ускорения и экономии топлива.Слишком большое количество пропусков зажигания может привести к серьезному повреждению двигателя.
Как часто нужно менять свечу зажигания?
В зависимости от того, что изначально установлено в автомобиле, свечи зажигания могут прослужить от 30 000 миль до более 100 000 миль. Производители автомобилей начали оснащать автомобили свечами зажигания Iridium, срок службы которых превышает 100 000 миль.
Контрольные признаки необходимости замены свечей зажигания:

  1. Ваш двигатель плохо работает на холостом ходу
  2. У вас проблемы с запуском автомобиля
  3. У вас пропуски зажигания в двигателе
  4. Двигатель колеблется или колеблется
  5. У вас плохой пробег
  6. Вы испытываете недостаток ускорения.

***
DENSO недавно представила свечу зажигания Iridium TT, срок службы которой составляет более 100 000 миль. Чтобы узнать, где их забрать, обратитесь к нашим друзьям в AutoZone, Advance Auto Parts или поищите места в вашем районе.
Если вы относитесь к типу DIFM и вам нужно заказать замену свечи зажигания в ближайшем к вам квалифицированном механике, посетите Openbay, где вы можете сравнить, забронировать и оплатить ремонт и техническое обслуживание автомобилей в одном месте.
Двигайтесь осторожно!

openbay

Изобретатели свечи зажигания

Для работы двигателей внутреннего сгорания необходимы три вещи: искра, топливо и компрессия.Искра исходит от свечи зажигания. Свечи зажигания состоят из металлической оболочки с резьбой, фарфорового изолятора и центрального электрода, который может содержать резистор.

Согласно Britannica, свеча зажигания или свеча зажигания — это «устройство, которое вставляется в головку блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания и несет два электрода, разделенных воздушным зазором, через который проходит ток от высоковольтной системы зажигания, образуя искра для воспламенения топлива ».

Эдмон Бергер

Некоторые историки сообщают, что Эдмон Бергер изобрел первую свечу зажигания 2 февраля 1839 года.Однако Эдмонд Бергер не запатентовал свое изобретение. Свечи зажигания используются в двигателях внутреннего сгорания, и в 1839 году эти двигатели находились в начальной стадии экспериментов. Следовательно, свеча зажигания Эдмунда Бергера, если бы она действительно существовала, также должна была быть очень экспериментальной по своей природе, или, возможно, дата была ошибкой.

Жан Жозеф Этьен Ленуар

Этот бельгийский инженер разработал первый коммерчески успешный двигатель внутреннего сгорания в 1858 году. Ему приписывают разработку системы искрового зажигания, которая описана в патенте США № 345596.

Оливер Лодж

Оливер Лодж изобрел электрическое искровое зажигание (зажигалка Лоджа) для двигателя внутреннего сгорания. Двое из его сыновей развили его идеи и основали компанию Lodge Plug. Оливер Лодж более известен своей новаторской работой в области радио и был первым человеком, передавшим сообщение по беспроводной связи.

Альберт Чемпион

В начале 1900-х годов Франция была доминирующим производителем свечей зажигания. Француз Альберт Чэмпион был велосипедистом и мотогонщиком, иммигрировавшим в Соединенные Штаты в 1889 году, чтобы участвовать в гонках.Кроме того, Champion производил и продавал свечи зажигания, чтобы поддерживать себя. В 1904 году Чемпион переехал во Флинт, штат Мичиган, где основал компанию Champion Ignition Company по производству свечей зажигания. Позже он потерял контроль над своей компанией и в 1908 году основал компанию AC Spark Plug Company при поддержке Buick Motor Co. AC, по-видимому, представлял Альберта Чемпиона.

Его свечи зажигания переменного тока использовались в авиации, особенно для трансатлантических полетов Чарльза Линдберга и Амелии Эрхарт.Они также использовались в ступенях ракеты Аполлон.

Вы можете подумать, что нынешняя компания Champion, производящая свечи зажигания, была названа в честь Альберта Чемпиона, но это не так. Это была совсем другая компания, производившая декоративную плитку в 1920-е годы. В свечах зажигания в качестве изолятора используется керамика, и компания Champion начала производить свечи зажигания для своих керамических обжиговых печей. Спрос вырос, поэтому они полностью переключились на производство свечей зажигания в 1933 году. К этому времени компания AC Spark Plug Company была куплена GM Corp.GM Corp не разрешили продолжать использовать имя Champion, поскольку первоначальные инвесторы Champion Ignition Company создали компанию Champion Spark Plug Company в качестве конкурента.

Спустя годы United Delco и подразделение свечей зажигания переменного тока General Motors объединились в AC-Delco. Таким образом, имя Champion сохраняется в двух разных марках свечей зажигания.

Свеча зажигания

: определение, функции, детали, типы, работа, выпуск

Первоначально, при идеальной конструкции бензиновых двигателей внутреннего сгорания, если исключить свечу зажигания , процесс сгорания не будет работать.Устройство подает электрический ток от системы зажигания в камеру сгорания двигателей с искровым зажиганием. Сжатая топливно-воздушная смесь воспламеняется вместе с компонентом.

Как мы узнали, секрет механического движения большинства автомобилей извлекается из круга сгорания. Для небольшого взрыва в комплект входит свеча зажигания версии SI.

Компонент настолько мал, что люди не обращают внимания на его работу в двигателе автомобиля. он содержит металлическую оболочку с резьбой, электрически изолированную от центрального электрода фарфоровым изолятором.Центральный электрод, который может содержать резистор, прикреплен сильно изолированным проводом к выходному выводу катушки зажигания или магнето.

Металлический кожух ввинчивается в головку блока цилиндров двигателя и вызывает воспламенение. Сегодня мы рассмотрим определение, функции, детали, типы, принцип работы, плохие симптомы, а также преимущества и недостатки свечей зажигания.

Читать: Основные части поршней и их функции

Определение свечей зажигания

Свеча зажигания — это электрическое устройство, которое используется в двигателях внутреннего сгорания для воспламенения сжатого аэрозольного бензина с помощью электрической искры.Электрический компонент широко используется для выполнения механических работ.

Проще говоря, свечи зажигания превращают источник энергии (бензин) в движение. Например, у нас есть легковоспламеняющийся бензин, а также воздух, который при смешивании может вызвать взрыв. Штепсель подобен зажиганию сжатого газа.

Свечи зажигания бывают штатные (заменяемые) или исправные. Свечи зажигания имеют более жесткие характеристики и способны выдерживать большие изменения температур и механических нагрузок.Однако обычные типы не могут. Что ж, мы подробнее рассмотрим их ниже в этой статье.

Функции свечей зажигания

Свеча зажигания в двигателях внутреннего сгорания выполняет две основные функции:

  • Воспламенение топливно-воздушной смеси: поскольку электрическая энергия передается через компонент, она воспламеняет бензиново-воздушную смесь в камере сгорания.
  • Отвод тепла: свечи зажигания не могут выделять тепло, но их можно использовать только для отвода тепла.Температура конца запального конца свечи должна быть достаточно низкой, чтобы предотвратить преждевременное зажигание, но должна быть достаточно высокой, чтобы предотвратить засорение. Свечи зажигания могут служить теплообменником, устраняя нежелательную тепловую энергию из камеры сгорания. Затем тепло передается в систему охлаждения двигателя.

Еще одна обнаруженная функция свечей зажигания — прямое зажигание Saab. Когда они не стреляют, прибор используется для измерения ионизации в цилиндрах. Это измерение ионного тока используется для замены обычного датчика фазы кулачка, датчика детонации и функции измерения пропусков зажигания.

Свечи зажигания также используются в печах, в которых необходимо воспламенить горючую смесь топлива и воздуха. В этом состоянии они называются запальниками пламени.

Основные детали свечи зажигания

Ниже представлены различные части свечи зажигания и их функции:

Изолятор:

Эта часть изолирует вывод, центральный вал и центральный электрод от корпуса. это помогает предотвратить утечку высокого напряжения с электродов.Поскольку нижняя часть изоляционного материала вставлена ​​в камеру сгорания, необходимо использовать оксид алюминия высокой чистоты с отличными термостойкими характеристиками, механической прочностью, отличной изоляцией и теплопроводностью при высокой температуре.

Терминал:

Клемма присоединена к высоковольтному шнуру, который пропускает ток высокого напряжения через систему зажигания. Он содержал клеммную гайку, которая поддерживает практически любой доступный высоковольтный шнур. Для некоторых автомобилей, для которых не требуется клеммная гайка, клемму можно снять.

Кольцо, стояночная шайба:

Этот компонент свечи зажигания помогает изолятору и корпусу плотно прилегать друг к другу и поддерживать герметичность

Прокладка:

Прокладка обеспечивает идеальное прилегание корпуса и двигателя друг к другу, а также обеспечивает герметичность камеры сгорания. Тем не менее, существует процедура затяжки, и необходимо обеспечить подходящий фиксирующий край.

Центральный вал (шток):

Центральный вал соединяет клемму и центральный электрод.Деталь изготовлена ​​из стали и выполняет роль, которая позволяет току высокого напряжения течь от вывода к центральному электроду без потерь.

Стеклянное уплотнение:

Стеклянное уплотнение расположено между центральным валом и изолятором для обеспечения герметичности. Он изготовлен из специальной смеси стеклянного порошка и медного порошка. Они заряжаются в установочной части вала, центрального вала и центрального электрода, а затем плавятся при высокой температуре. Это связывает центральный вал и центральный электрод и сплавляет изолятор и металл.Их уплотнение хорошее, а коэффициент теплового расширения идеален. Благодаря этому даже в тяжелых условиях не возникает зазоров и обеспечивается хорошая герметичность.

Прочтите: Применение, плюсы и минусы двухтактных двигателей

Электрод с медью:

В центральном электроде используется специальный никелевый сплав для уменьшения износа электрода, а медь запаяна в центральной части для повышения ее теплопроводности.

Корпус:

Корпус образует внешнюю оболочку, которая окружает и поддерживает изолятор.Это также позволяет устанавливать свечу зажигания на двигатель. В нижней части находится заземляющий электрод, который заставляет ток течь через двигатель к центральному электроду через зазор.

Центральный электрод:

Центральный электрод приваривается лазером к наконечнику из иридиевого сплава, обычно диаметром 0,4 мм, для получения центрального электрода. Иридий — драгоценный металл с необычайно превосходными свойствами для электрода свечи зажигания. Эти свойства включают жаростойкость, высокую прочность, низкое сопротивление и т. Д.Назначение центрального электрода — снизить напряжение искры, обеспечить надежную искру, улучшить характеристики зажигания и уменьшить эффект гашения.

Заземляющий электрод с U-образной канавкой:

Этот компонент служит очень важной цели, поскольку позволяет получить большую энергию зажигания, легко расширяя сердцевину пламени (размер пламени). Поверхность, контактирующая с топливовоздушной смесью, большая, с большим краевым сечением и легко возникают искры. Наконец,

Конический шлифовальный электрод:

В этой части наконечник электрода имеет мелко сужающуюся форму.Цель состоит в том, чтобы уменьшить эффект гашения, что улучшает характеристики зажигания.

Прочтите Что необходимо знать о маслоохладителе двигателя

Ниже представлена ​​полная схема свечи зажигания:

Типы свечей зажигания

Ниже представлены различные типы имеющихся свечей зажигания:

Медные свечи зажигания:

В этих типах свечей зажигания центральный электрод представляет собой медный сердечник, покрытый никелевым сплавом.Для образования искры требуется большее напряжение, поскольку центральный электрод имеет наибольший диаметр по сравнению с другими. Поскольку никелевые сплавы — мягкий материал и не очень прочный, медные свечи зажигания необходимо заменять чаще, чем свечи других типов. Некоторые автомобили рассчитаны на использование штепсельной вилки, несмотря на меньший срок их службы. Хотя некоторые производители считают, что установка дорогих свечей зажигания может быть пустой тратой денег.

Иридиевые свечи зажигания:

Свечи зажигания иридиевого типа служат дольше, поскольку иридий более твердый и прочный материал, чем платина.Центральный электрод спроектирован таким образом, чтобы он был небольшим, поэтому для генерации искры требуется меньшее напряжение. Поэтому он дороже по сравнению с первым типом. В настоящее время в большинстве автомобилей используются иридиевые свечи зажигания, поскольку они сводят к минимуму количество поломок автомобиля.

Свечи зажигания с одинарной платиной:

Эти типы свечей зажигания аналогичны версии из меди / никеля, за исключением того, что ее центральный электрод содержит платиновый диск. этот диск приварен к наконечнику, а не из никелевого сплава.Одиночные платиновые свечи стоят дорого, но служат дольше, чем никелевый сплав, прежде чем они изнашиваются. Он выделяет больше тепла, что снижает накопление углерода. Свеча рекомендуется для новых автомобилей с системой зажигания типа «катушка на свече».

Двойные платиновые свечи зажигания:

В этих типах есть платиновое покрытие как на центральном, так и на заземляющем электродах, что делает их более эффективными и долговечными. Это отличный выбор для отработанной системы искрового зажигания, которая приводит к большему износу обоих электродов.

В системе зажигания с израсходованной искрой каждая катушка зажигания зажигает одновременно две свечи зажигания. Один в цилиндре такта компрессора, а другой в цилиндре такта выпуска. Наконец, искра тратится впустую, потому что топливно-воздушная смесь уже сгорела в предыдущем такте. эта система зажигания не сильно подвержена воздействию дождя или мусора.

Серебряные свечи зажигания:

Поскольку материал серебряных свечей зажигания менее прочен, они не служат долго, как иридиевые или платиновые свечи зажигания.Но он превосходит теплопроводность, его часто используют в старых европейских автомобилях и мотоциклах.

Прочтите Все, что вам нужно знать о масляном фильтре автомобиля

Принцип работы свечи зажигания

Работа свечи зажигания на каком-то этапе может быть довольно сложной, но может быть очень интересной для изучения. Как упоминалось ранее, его цель — воспламенить смесь сжатого воздуха и топлива бензиновых двигателей.

Устройство содержит изолированный центральный электрод, проходящий по всей длине, и один или несколько заземляющих электродов на нижнем конце.Эта часть отделена от открытого конца центрального электрода, который называется «искровым разрядником». Когда напряжение подается от катушки зажигания к свече зажигания, оно достаточно высокое, заставляя электрическую энергию перескакивать через зазор и вызывать искру.

Электроды традиционно изготавливались из меди, но сейчас улучшается использование металлов с высоким содержанием металлов, таких как иридий и платина. Современные свечи зажигания сконструированы с меньшими центральными электродами, поэтому для образования искры требуется более низкое напряжение.Это связано с тем, что меньшее напряжение делает систему зажигания более эффективной.

Свеча установлена ​​на высокое напряжение, генерируемое зажиганием или магнето. Когда электроны вытекают из катушки, между центральным и боковым электродами возникает разность напряжений. На этом этапе ток не может течь, потому что воздух и топливо в зазоре являются изолятором, но по мере роста напряжения структура газа между электродами начинает меняться. Как только напряжение превышает диэлектрическую прочность газов, они ионизируются.

Этот ионизированный газ становится проводником и позволяет электронам проходить через зазор. Свечи зажигания обычно требуют напряжения более 2000 вольт для правильного зажигания. По мере увеличения тока электронов через промежуток температура искрового канала достигает 60 000 К. Из-за огромного тепла в искровом канале ионизированный газ быстро расширяется, вызывая небольшой взрыв в камере.

Горячее и холодное соединение

Диапазон нагрева свечей зажигания — это температура иглы в искровом промежутке.Компонент считается горячим или холодным в зависимости от температуры. Горячие свечи зажигания являются хорошими изоляторами, потому что больше тепла сохраняется в наконечнике и, следовательно, в камере сгорания. Он имеет тенденцию служить дольше, чем холодный тип, потому что температура достаточно высока, чтобы сжечь нагар. Вот почему горячая замена хорошо работает на стандартных автомобилях.

Свечи холодного зажигания имеют гораздо меньшую изоляцию, поэтому больше тепла отводится от наконечника и от камеры. Это сохраняет охлаждение камеры сгорания.Однако слишком большое количество горячих камер цилиндра для безупречной работы может привести к преждевременному зажиганию или детонации (неравномерному сжиганию топлива), что может привести к необратимому повреждению двигателя. Холодные свечи идеально подходят для высокопроизводительных автомобилей с высокотемпературными двигателями, двигателей с высокой мощностью, высокими оборотами, длительным ускорением или высокоскоростной ездой или принудительной индукцией.

Посмотрите видео, чтобы лучше понять, как работают свечи зажигания:

Читать: Понимание автомобильного двигателя

Признаки неисправной или неисправной свечи зажигания

Ниже приведены симптомы неисправной или неисправной свечи зажигания и способы их устранения:

Медленное ускорение:

Когда свечи зажигания начинают выходить из строя, вы начинаете замечать плохое ускорение вашего автомобиля.Хотя в современных автомобилях, где датчик больше всего говорит о состоянии системы зажигания двигателя. Эту проблему легко заметить. Иногда проблема может быть в неисправном датчике, но в большинстве случаев это изношенная вилка. Медленное ускорение может быть вызвано несколькими факторами в двигателе, такими как плохие топливные фильтры, грязный или забитый топливный инжектор или неисправный датчик кислорода. Вот почему специалисту необходимо изучить ситуацию, как только она возникла.

Плохая экономия топлива:

Неисправная свеча зажигания может заставить вас тратить больше денег на топливо.Хорошая свеча зажигания помогает эффективно сжигать топливо в цикле сгорания, что помогает достичь большей экономии топлива, чем средняя. Проблема возникает на свече зажигания либо из-за слишком малого зазора между электродами, либо из-за большого зазора между ними. В большинстве случаев механики регулируют зазор, когда вы жалуетесь на аналогичную проблему. Что ж, лучше заменить вилку, чтобы этого не случилось в будущем.

Сложный запуск:

Проблема является распространенной, когда вы обнаруживаете, что самодельный водитель едет прямо, теряя свечу зажигания, когда у него / нее возникают проблемы с запуском автомобиля.В большинстве случаев устройство выглядит изношенным. Но различные симптомы могут повлиять на систему зажигания двигателя, необходимо привлечь специалиста.

Пропуски зажигания в двигателе:

Пропуски зажигания в двигателях — это проблема системы зажигания, часто в современных автомобилях это неисправность датчика. Но это также вызвано проводом свечи зажигания или повреждением наконечника свечи зажигания, соединяющего провод. При пропуске зажигания в двигателе водитель будет слышать прерывистые звуки спотыкания или разбрызгивания в двигателе.Если не принять меры и пропуски зажигания продолжаются, выбросы выхлопных газов увеличатся, экономия топлива упадет, а мощность двигателя уменьшится. Итак, другая проблема связана с пропусками зажигания, подумайте о том, чтобы немедленно обратиться к механику, когда заметите пропуски зажигания в двигателе.

Читать: Понимание автомобильного клапана

В заключение, свеча зажигания — отличный компонент, который, как мы убедились, эффективно работает на бензиновых двигателях. Мы также изучили две функции, которые он предлагает, в том числе зажигание и отвод тепла из камеры.Были выявлены различные детали и функции свечей зажигания, а также их типы и плохие симптомы.

Надеюсь, вам понравилось чтение. Если да, то прокомментируйте, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей. Спасибо!

Как заменить свечи зажигания

Drive и его партнеры могут получать комиссию, если вы покупаете продукт по одной из наших ссылок. Подробнее.

Подобно вращению шин или замене масла, замена свечей зажигания — это работа, которую можно легко и недорого выполнить в пределах вашего собственного дома.Хотя свечи зажигания не требуют такого частого обслуживания, как две другие задачи, они не менее важны и требуют постоянного контроля.

Хотя начало демонтажа деталей двигателя может показаться устрашающим, новичкам не стоит беспокоиться. При наличии подходящих инструментов и помощи вашей любимой информационной команды ( подмигивает, подмигивает ) свечи зажигания, по сути, работают по принципу «включай и работай».

Чтобы сворачивание было как можно более без напряжения и плавным, команда специалистов по трещинам Drive точно изложила, что вам нужно и что делать, если вы хотите заменить свечи зажигания.

Основы работы со свечами зажигания

Расчетное время, необходимое: От получаса до 3 часов, в зависимости от расположения свечи

Уровень квалификации : Начинающий

Система автомобиля : Двигатель

Что такое искра Затыкать?

Свеча зажигания — это ключевой зубец в системе зажигания автомобиля. Небольшое изолированное устройство использует электричество высокого напряжения для создания крошечной искры в камере сгорания цилиндра. Искра, которая возникает между центральным электродом и заземляющим электродом, затем воспламеняет топливно-воздушную смесь внутри цилиндра, и вы получили возгорание.

Свечи зажигания изготавливаются из различных материалов. В наиболее распространенных типах в разной степени используются медь, никель, иридий и платина. Керамика используется как изолятор и средство защиты свечей зажигания.

Безопасность при замене свечи зажигания

Работа с автомобилем может быть опасной и грязной, поэтому вот что вам нужно, чтобы не умереть, не получить увечья или не потерять палец.

Самое главное, что замену свечи зажигания нужно производить при выключенном автомобиле и полностью остывшем.

Все, что вам понадобится для замены свечей зажигания

Мы не экстрасенсы и не шпионим за вашим ящиком с инструментами или в гараже, так что вот именно то, что вам понадобится для выполнения работы.

Список инструментов

Список деталей

  • Набор свечей зажигания с противозадирными свойствами (таким образом, противозадирная смазка не требуется)

Организуйте ваши инструменты и приспособления для замены свечей зажигания, чтобы все было легко доступно сэкономит драгоценные минуты, ожидая, пока ваш щеголеватый ребенок или четвероногий помощник принесет вам наждачную бумагу или паяльную лампу.( Для этой работы вам не понадобится паяльная лампа. Не просите ребенка давать вам паяльную лампу — Ред. )

Вам также понадобится плоское рабочее место, например, пол гаража, подъездная дорожка или улица. парковка, которая также хорошо вентилируется, чтобы заменить свечи зажигания. Ознакомьтесь с местными законами, чтобы убедиться, что вы не нарушаете какие-либо правила при движении по улице, потому что мы не уберем вас от шума.

Вот как заменить свечи зажигания

Давайте сделаем это!

Снятие свечей зажигания

  1. Отсоедините отрицательную клемму аккумуляторной батареи.
  2. При необходимости снимите все крышки.
  3. Пропылесосьте, продуйте и очистите область вокруг свечей зажигания, чтобы предотвратить попадание грязи и сажи в гнездо свечи зажигания или двигатель.
  4. Снимите колпачки свечей зажигания по очереди. Двигатель запускается в определенном порядке, и крайне важно сохранить этот порядок, поэтому в процессе работы используйте метод маркировки, например, липкую ленту, чтобы отметить, какие провода идут к каким разъемам.
  5. Снимайте свечи зажигания по очереди и осматривайте их на предмет повреждений, отложений или посторонних материалов.

Проверка свечей зажигания

  1. Все свечи зажигания будут слегка затемнены с черным или коричневым цветом в результате нормального износа, но обратите внимание на нагар, масло или бензин на свечах. Если какой-либо из них присутствует, причиной могут быть более серьезные проблемы, требующие дальнейшей диагностики.
  2. Проверьте центральный электрод. Если он все еще относительно ровный и имеет правильную форму, возможно, он не нуждается в замене. (Однако свечи зажигания недороги и жизненно важны для здоровья автомобиля, поэтому не забудьте заменить их в течение указанного периода обслуживания, независимо от того, как выглядит свеча).
  3. Если свеча молодая, и вы решили оставить ее, проверьте зазор свечи зажигания с помощью инструмента для измерения зазора. Обратитесь к руководству по поводу указанного зазора и отрегулируйте зазор. При закрытии зазора не ударяйте молотком или по твердой поверхности. Слегка постучите по твердой поверхности чем-нибудь вроде инструкции или полотенцем.
  4. Если вы хотите очистить свечу зажигания от грязи, слегка протрите неметаллической щеткой, опрыскайте ее средством для чистки тормозов или карбюратора и вытрите насухо. Не пользуйтесь пескоструйным аппаратом.
  5. Если свечи плохие или слишком старые, выбросьте их и замените новыми.

Установка новых свечей зажигания

  1. Большинство современных свечей зажигания поставляются с предварительно установленным зазором на заводе, но никогда не помешает выполнить двойную проверку и регулировку с помощью инструмента для зазора.
  2. С помощью свечного стартера или удлинителя гнезда (гнезда свечей обычно имеют магниты или резиновые сапоги для удержания свечи зажигания) вручную ввинтите новые свечи обратно в двигатель.Если вам трудно, вытащите его и попробуйте снова. Последнее, что вам нужно сделать, это затянуть заглушку поперечной резьбой или затянуть.
  3. Найдите характеристики крутящего момента для вашего автомобиля и затяните свечи зажигания с помощью динамометрического ключа.
  4. Снова прикрепите заглушки заглушек к их указанным ответным контактам.
  5. Подсоедините аккумулятор.

Вот и все, молодец!

Получите помощь со свечами зажигания от механика по JustAnswer

Drive понимает, что, хотя наши практические руководства подробны и просты в использовании, ржавый болт, компонент двигателя не в правильном положении или утечка масла повсюду могут сорвать рельсы. проект.Вот почему мы сотрудничаем с JustAnswer, который связывает вас с сертифицированными механиками по всему миру, чтобы помочь вам справиться даже с самыми сложными задачами.

Итак, если у вас есть вопрос или вы застряли, нажмите здесь и поговорите с ближайшим к вам механиком.

Возможные симптомы неисправных свечей зажигания

Вот некоторые из наиболее распространенных симптомов неисправных свечей зажигания.

  1. Автомобиль не запускается.
  2. Двигатель стучит или звенит.
  3. Автомобиль имеет грубый холостой ход.
  4. Производительность приглушена или непостоянна.
  5. Заметное снижение экономии топлива.

Как часто нужно менять свечи зажигания?

В среднем свечи зажигания следует менять каждые 30 000 миль, но это может упасть между 20 000–40 000 в зависимости от автомобиля. Прочтите руководство пользователя, чтобы получить конкретную информацию о вашем автомобиле, и руководствуйтесь своим суждением при проверке свечей, чтобы определить, нуждаются ли они в замене. Если свечи корродировали, пора менять.

Сколько стоит замена свечей зажигания?

На традиционных потребительских автомобилях, а не на гоночных автомобилях, ориентированных на производительность, средняя свеча зажигания может варьироваться от 2 до 20 долларов.

Профессиональные советы по замене свечей зажигания

Мы поговорили со старшим менеджером по продукции Bosch Spark Plugs Джастином Вольфом о том, что нужно знать новичку, прежде чем браться за замену свечей зажигания. Вот его главные советы для домашних мастеров:

  • «Самое важное, что нужно помнить, — всегда следовать инструкциям производителя транспортного средства по замене.Это план того, как лучше всего отремонтировать свой автомобиль. «
  • » Прежде чем начать, убедитесь, что двигатель остыл для вашей безопасности. «
  • » Завершайте сборку одного цилиндра за раз, чтобы избежать смешивания катушек или проводов свечей зажигания »
  • «Избегайте понижения ранга в металлургии — если ваш автомобиль был оснащен вилкой из иридия, избегайте замены на платину или медь.
  • «Вы можете повредить электроды или керамику, неправильно обращаясь со свечой зажигания. Не торопитесь и не спешите с ремонтом для достижения наилучших результатов.«
  • « Самая распространенная ошибка людей — перетягивание или чрезмерное затягивание свечей зажигания ».

Спасательные советы по замене свечей зажигания

Поскольку у вас может не быть доступа к нужным инструментам или другу с нужным вам гаечным ключом, мы также составил список наших лучших советов, которые сделают вашу жизнь проще и меньше опустошают ваш карман.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.