Свечи зажигания для двигателя

Главное предназначение свечей зажигания для двигателя – своевременное вос­пла­ме­не­ние топливной смеси. В момент возгорания достигается температура в 2500 °С и рабочее давление в 60 бар.

Такое воздействие способно вызвать разрушение даже самых крепких материалов, именно поэтому сердечник свечи зажигания для двигателя покрыт защитным керамическим слоем, выступающим в роли изолятора. С этой же целью промежуточный электрод вместе с соединительным стержнем помещаются в стекломассу, способную проводить элек­три­чес­кий ток. Благодаря этому происходит герметизация со стороны камеры сгорания, а также надежное и прочное крепление деталей. При достижении необходимого значения напряжения искра буквально «соскальзывает» с центрального электрода на электрод массы (в большинстве случаев это четыре электрода), в итоге топливо воспламеняется. Как свидетельствует практика, система зажигания двигателя работает практически без поломок, в то же время свечи зажигания для двигателя необходимо все время менять. Правда, у разных автомобилей свечи имеют различный ресурс, чаще всего это 20 000 – 100 000 километров пробега. Естественно, этот показатель зависит от производителя и качества использованных материалов для изготовления свечей зажигания.

Свеча зажигания является именно тем фактором, который определяет работу и надежность двигателя внутреннего сгорания, работающего на бензине. Свеча зажигания для двигателя нужна для воспламенения топливно-воздушной смеси в камере сгорания. Чтобы это произошло, свеча должна передать разряд высокого напряжения, возникающий в катушке. Учитывая то, что данная работа свечи зажигания не должна зависеть от режима работы двигателя (старт, остановка, полный газ, автострада, город, езда с препятствиями и прочее), требования к надежности свечи зажигания чрезвычайно высокие, а именно:

· Способность работы при высоких значениях напряжения (в некоторых случаях до 40 000В);

· Высокая термоустойчивость (рабочая температура достигает 1000°С);

· Устойчивость к коррозии и агрессивной среде камеры сгорания;

· Высокие параметры изоляции;

· Способность выдерживать тепловой удар;

· Хорошая теплопроводность.

Как правило, автомобилисты относятся к выбору свечей зажигания для двигателя не совсем серьезно. Но это в корне не правильно, ведь от работы свечи зажигания зависит своевременность возникновения искры, а значит стабильность и устойчивость работы двигателя. Поэтому следует весьма строго производить отбор свечей зажигания для для двигателя. Этот выбор должен происходить по нижеследующим критериям:

· калильное число свечей зажигания

· искровой промежуток

· количество боковых электродов

· с учетом тепловой характеристики

· способность самоочищаться

· рабочая температура и, наконец,

· срок службы

Калильное число свечей зажигания. Данный параметр является зачастую определяющим при выборе свечей зажигания для двигателя. По сути, калильное число – это давление, при котором в камере сгорания цилиндра произойдет воспламенение воздушно-топливной смеси не от искры, а от просто нагретой до высокой температуры свечи. У каждого двигателя (у каждой марки автомобиля) имеется свое калильное число, и его следует знать точно, что бы подобрать наиболее подходящие свечи. В случае крайней не­об­хо­ди­мос­ти можно использовать какое-то время свечи с большим калильным числом, но никак нельзя использовать свечи, имеющие меньшее значение, поскольку это может привести к прогоранию клапанов, поршней, а самое малое, пробоя прокладки головки цилиндра.

Самоочищение. Данную характеристику довольно сложно охарактеризовать какими-либо цифрами. Все дело в том, что в ходе эксплуатации и выполнения работы на поршнях, на поверхности цилиндра камеры сгорания и на тепловом конусе появляется налет из продуктов сгорания. В идеале при нагревании свечи до рабочей температуры на ее конусе не должно образовываться никакого нагара, однако добиться этого на практике не удалось еще ни одному производителю, хотя все они заявляют, что их свечи обладают высокой способностью к самоочищению.

Искровой промежуток. С этим параметром все просто, по факту это расстояние между центральными и боковыми электродами. Данная характеристика жестко фиксируется заводом-изготовителем, и регулировка этого расстояния не предусматривается. Если уж так получилось, что вы изменили искровой промежуток свечи зажигания своего автомобиля, лучше замените свечу на новую. Если это невозможно, верните параметр к исходному значению – по-другому свеча нормально работать все равно не будет.

Рабочая температура. Это та температура, до которой нагревается сама свеча во время работы. Как правило, этот показатель зависит от режима работы двигателя и находится в диапазоне от 500 до 9000°С. Что бы не происходило в самом двигателе, какие тепловые потоки не воздействовали бы на свечу, ее температура не должна выходить за ограничивающие рамки. Если температура ниже данного значения – на свече образуется излишний нагар, и это ведет непосредственно к сокращению зазора и перебоям в работе двигателя. При подъеме температуры выше данного значения возникает калильное зажигание. Данный процесс относится к разряду неуправляемых, рабочий цикл двигателя нарушается и мощность двигателя заметно падает. К тому же при повышении температуры сама свеча прослужит недолго и быстро выйдет из строя.

Тепловые характеристики. Под этим параметром подразумевается зависимость между температурой теплового конуса свечи зажигания и центрального электрода свечи, причем данная зависимость рассматривается в аспекте различных режимов работы двигателя. Чтобы увеличить рабочую температуру для теплового конуса, изготовители свечей удлиняют его. Но выше 9000°С конус нагревать нельзя, в противном случае появляется калильное зажигание. По параметру тепловой характеристики все свечи зажигания условно подразделяют на «холодные» и «горячие». Конечно, каждый вид этих свечей применяется в различных типах двигателей. Так, «горячие» свечи используют в том случае, когда тепловые нагрузки относительно невелики и температура используется для самоочищения свечей. Использовать свечи со значением тепловых характеристик выше указанных небезопасно, поскольку сразу же возникнет калильное напряжение. В то же время «холодные» свечи зажигания принято использовать в том случае, когда по норме нагрев будет происходить до температуры ниже калильного зажигания на самой высокой мощности двигателя. Если использовать свечи «холоднее» чем положено, не будет происходить самоочищение и из-за нагара свечи придется менять, причем очень скоро.

Показатели износа и остекленения. Так или иначе, но иногда происходит износ свечи зажигания, как правило, такая свеча имеет нормальный цвет, но кромки бокового и центрального электродов из-за действия эрозионного износа становятся округлыми, а сам зазор между электродами увеличивается. Казалось бы, мелочь, но такая свеча дает проблемы при запуске двигателя, особенно сильно это проявляется в зимний период, к тому же, использование такой свечи ведет к дополнительному расходу топлива. Причина такого износа – несвоевременная проверка и замена. Вторым признаком износа является выгоревший электрод и изолятор. Это признак явного «перегрева» свечи зажигания. Причин может быть несколько. Чаще всего это использование свечей зажигания не с тем калильным числом, также причиной может быть неправильно выставленное зажигание. И наконец, возможно, использовался бензин с другим, не предусмотренным для этого двигателя, октановым числом бензина. Также причиной такого износа свечи может стать неправильно подготовленная, слишком обедненная топливно-воздушная смесь, «зависание» клапанов или же нарушение в системе охлаждения самого двигателя. Как правило, в этом случае наблюдается калильное зажигание и даже детонация. Выходом из данной ситуации, особенно если автомобиль эксплуатируется в тяжелых условиях, является замена свечей на более «холодный» их вариант. Для тех, кто любит частенько делать «кик-даун» (по-простому, перегазовку) всегда есть шанс узнать, что такое остекление свечей. Поверхность изолятора свечи приобретает желтоватый цвет и покрывается глянцем. Такая «глазурь» образуется из-за резкого повышения температуры в камере сгорания при резком нажатии педали газ. На самой поверхности изолятора происходит расплавление отложений и образование стекловидного вещества. Как итог – сбои в образовании искры, проявляющиеся на высоких оборотах. Остекленная свеча ремонту и восстановлению не подлежит.

Причины, которые вызывают калильное зажигание и детонацию. Как только электроды перегреваются, возникает калильное зажигание. Чаще всего это происходит из-за неправильно подобранных свечей (они более «горячие», чем это необходимо). Если же свечи такие, как это положено по техпаспорту, то причину следует искать в самой системе питания двигателя. Скорее всего, смесь чересчур переобеднена и причина решается регулировкой кар­бю­ра­то­ра. (см. устройство карбюратора) Очень распространенной причиной также является выход из строя одного из датчиков. Не лишним также будет проверить регулировку клапанов и угол опережения зажигания. В случае применения низкооктанового бензина или же при слишком раннем зажигании может возникнуть детонация. От этого происходит растрескивание, и даже разрушение теплового конуса свечи. Но это минимальные потери, от детонации могут прогореть поршни. Детонация ощущается по нехарактерной вибрации двигателя, а также «постреливанию» из выхлопной трубы при работе на холостом ходу.

Ресурс. На сегодняшний день требования к свечам зажигания регламентируются ОСТ 37. 003 081. В соответствии с этим документом свеча зажигания должна отработать 30 000 километров пробега при обычной и 20 000 при электронной системе зажигания. Ав­то­мо­би­лис­ты утверждают, что по факту, свечи пробегают почти в два раза больше без каких-либо проблем, поэтому нормальной можно считать работу свечей зажигания примерно из расчета 50 000 километров пробега автомобиля. Естественно, что покупая свечи, следует поль­зо­вать­ся здравым смыслом и рассудком. Вершиной глупости будет использование дешевых свечей, предположим на Lexus, или же дорогих свечей зажигания (15-20 долларов) на разбитой «копейке».

Как проверять свечи. Автомобилисты со стажем в случае проблем с запуском двигателя или его работе с перебоями первым делом проверяют свечи зажигания. Самым простым методом является визуальный осмотр. Нормально работающая свеча должна иметь неизношенный электрод, целый тепловой конус в изоляторе, а также исправный резистор (если он предусмотрен). Вторая методика имеет название проверки «на искру». Его лучше всего проводить на СТО, где есть все необходимое для этого оборудование (стенд с барокамерой, диагностический тестер или же пробник-пистолет). Провести диагностику «на искру» могут и автомобилисты в условиях гаража, однако эта методика не может считаться совершенной. Наиболее точным является испытание свечи при помощи тестера, когда с помощью специального оборудования исследуется функционирование свечи в условиях работающего двигателя. По характеристикам, возникающим на экране монитора, оператор делает точный вывод о состоянии свечи зажигания и работе всей системы зажигания поэлементно.