Устройство современной свечи зажигания

Диагностика работы двигателя по внешнему виду свечи

Принять решение проверить свечи зажигания можно после проявления следующих характерных признаков и симптомов:

1. Автомобиль стал «тупить» при резком нажатии на педаль акселератора.
2. Заметно повысился расход топлива.
3. Загорается лампочка, сигнализирующая о неисправностях двигателя.
4. В зимнее время затруднен запуск двигателя.
5. Неустойчивая работа на холостых оборотах.

Для точного диагностирования, перед выкручиванием свечей, тщательно прогрейте двигатель. Хорошо, предварительно проехать не менее 250 км. По своему внешнему виду они могут быть чистыми с электродом светло-серого цвета – свеча находится в идеальном состоянии и не является причиной возникших проблем.

Нагар напоминает отложение известняковых пород – говорит о наличии несгораемых присадок в масле, возможны такие же отложения на поршневой системе, что может привести к серьезной поломке двигателя.

Черный цвет электродов будет свидетельствовать о слишком «богатой» топливной смеси – именно такое состояние свечи бывает при повышенном почти в 2 раза расходе бензина.

Отложения смолянистой консистенции, напоминающий деготь – признак неработающей свечи, без всяких сомнений меняйте ее на новую свечу.

Разрушение керамического слоя изолятора – механическое воздействие (падение, удар) перед установкой, ремонту не подлежит, необходимо произвести замену. При наличии около центрального электрода металлических частиц или оплавления металлических элементов – является признаком избыточного перегрева, что может привести к пригоранию поршней и выходу из строя клапанов. Серьезная компьютерная диагностика двигателя в этом случае обязательна.

При самостоятельной обратной установке свечей на двигатель следует учитывать величину прилагаемого для закручивания усилия, которая составляет 30 Нм. Для этого используется специальный динамометр.

Провести профессиональную диагностику двигателя и всей системы зажигания можно в сервисном центре, который подберут по вашей заявке на сайте Uremont.com опытные менеджеры.

Beru Ultra-X 79

Эта свеча — образец сочетания прекрасных потребительских характеристик с экономичной стоимостью. Специфика ее в том, что производитель регламентирует несовместимость данного изделия с LPG. Покупатели в отзывах, напротив, указывают на отличную работу свечей именно с природным газом.

Модель оборудована 4-мя электродами, удаленных от сердечника на различные расстояния. Два из них имеют 0,8-миллиметровый зазор, оставшиеся 2 — 1,2 мм. Это дает возможность получить стойкую искру при различных эксплуатационных условиях, в частности, если изолятор сильно закопчен. Простая и надежная конструкция имитирует поверхностный разряд.

Преимущества:

• из многоэлектродных конструкций этот — наиболее экономичный;
• экологическая чистота. Выхлоп содержит минимум токсических веществ;
• хорошее качество искры, если электроды сильно загрязнены;
• стабильная работа со сжиженным газом;
• двигатель автомобиля работает не так шумно.

Минусы:

• открытая заслонка дросселя не дает значительного прироста мощности. Показатель не превышает 3,0-3,5%;
• невозможность установки зазоров в соответствии со спецификацией машины.

Кое-что о калильном числе

При выборе свечей зажигания это самое первое, на что обращают внимание опытные автолюбители. Данный параметр указывает на то, при каком давлении возникнет калильное зажигание

Под этим понимается такое воспламенение топливовоздушной смеси, которое происходит не посредством получаемой искры, а от контакта с нагретым электродом.

Касательно любого вида свечей зажигания в автомобиле, данная характеристика очень важна, и она в обязательном порядке должна соответствовать требованиям ДВС. Иногда можно кратковременно использовать свечи с завышенным калильным числом. В то же время изделия, у которых оно ниже требований, запрещены к эксплуатации. В противном случае это приводит к нежелательным последствиям. Это прогорание поршней и клапанов, пробой прокладки ГБЦ.

Требования и основные характеристики свечей

Чтобы узнать, какие свечи зажигания установлены на конкретном транспортном средстве, необходимо разобраться с основными характеристиками этих деталей. К ним относятся такие моменты:

•  калильное число;
•  искровой зазор (его величина);
•  размеры;
•  материал изготовления электрода;
•  ресурс;
•  сколько боковых электродов присутствует;
•  способность самоочищаться.

Поговорим подробнее о ключевых характеристиках. 
Чтобы определить, подойдет деталь к тому или иному двигателю, смотрят на габаритно-присоединительные размеры, калийное число, а также на искровой зазор. 

Размеры

С точки зрения размеров (их называют габаритно-присоединительными) все представленные на современном рынке свечи принято подразделять по типу резьбы (в машинах это М14 на 1,25), по ее длине (12, 19 или 25 мм), а также по размеру головки под ключ (самое широкое распространение получили модели на 21, 16 и 14 мм). 

Калильное число

Искровая свеча преобразовывается в калильную, когда достигает температуру в 900 градусов. Топливо в таком случае воспламеняется тепловым конусом, который раскалился до требуемого значения. Под калильным числом подразумевают показатель, демонстрирующий способность детали разогреваться и держать тепло под воздействием разных температур. Чем указанный критерий выше, тем меньше разогревается свеча и наоборот. В наши дни в продаже есть свечи с калильным числом от 8-ми до 26-ти.

Что касается холодных свечей, то даже под воздействием максимальных тепловых нагрузок греются они незначительно, поэтому устанавливаются в форсированных моторах. Не так давно на рынке появились т. н. унифицированные свечи, которые также именуют термоэластичными, они объединяют в себе преимущества обеих упомянутых выше групп.

Искровой зазор

Под данным термином имеют в виду расстояние между двумя электродами. Здесь возникает разряд, который в итоге приводит к возгоранию топлива. В моделях, устанавливаемых на современные двигатели, размер зазора колеблется в пределах от 0,5 до 2-х мм.

Материал изготовления

Чаще всего электрод выпускают из сплава железа и никеля, однако в последнее время все большей популярностью пользуются иридиевые свечи зажигания, отличающиеся износостойкостью (служат в 5-6 раз дольше обычных) и улучшенными эксплуатационными характеристиками. Помимо иридия в производстве электродов применяются и другие материалы, например, вольфрам. 

Количество электродов (боковых)

Широкое распространение обрели свечи с 1 электродом, но в последние несколько лет появились новые решения – изделия с 2-мя, 3-мя и 4-мя электродами. Они способствует стабильной работе мотора, ведь чем больше электродов, тем выше шанс образования искры в том случае, если деталь поизносилась или на ней образовался нагар.

Способность самоочищаться

Параметр свидетельствует о том, способна ли деталь самостоятельно избавляться от накопившейся на поверхности гари при нагревании до 400 градусов и выше. Подобным свойством отличаются изделия с биметаллическим электродом и некоторые другие модели.

Ресурс

На продолжительность службы детали влияют несколько факторов, включая особенности ее конструкции. Простые бюджетные комплектующие рекомендуется менять через каждые 15-20 тыс. км езды.

Замену свечей зажигания с увеличенным ресурсом обычно достаточно производить через 30 тыс. км, но особой износостойкостью характеризуются самые дорогие модели с электродом, который покрыт иридием и прочими металлами, продолжительность их эксплуатации — от 80 тыс. км.

Диагностика своими руками

Проверка свечи зажигания относится к типу работ, выполнение которых под силу даже начинающему водителю. Трудности могут возникнуть, если у вас оппозитный мотор. В таких типах двигателей месторасположение свечных колодцев требует от мастера некоторых ухищрений и более специализированного инструмента. Самая лучшая диагностика свечей – это выкручивание каждой из них и внимательный осмотр. Что можно обнаружить при беглом осмотре:

• пробой керамического слоя, изолирующего высоковольтную часть свечи. При такой поломке часть разряда теряется, поэтому между электродами возникает слишком слабая искра для нормального воспламенения топливно-воздушной смеси (далее ТПВС);
• эрозия электродов. В таком случае будет заметна впадина напротив центрального электрода. Иногда эрозия может показаться незначительной, но на самом деле выработка будет негативно сказываться на работе двигателя. Поэтому рекомендуем не превышать лимит ресурса эксплуатации, указанного производителем;
• неправильный зазор. Для проверки вам необходимо приобрести специальные мерные щупы. Рекомендованный искровой зазор для каждого типа двигателя указан в руководстве по ремонту и эксплуатации. Слишком маленький зазор обеспечивает мощную, но короткую искру. Из-за небольшого размера искрового разряда топливо поджигается неполноценно, что приводит к неравномерной работе ДВС и образованию нагара. Также существует риск замыкания, при котором между электродами возникает более продолжительный заряд. Эффект длительного короткого замыкания разрушает высоковольтные провода (далее ВВП) и катушки зажигания. При большом зазоре увеличивается площадь контакта искрового разряда и ТВС, но значительно возрастает риск обрыва искры. Поэтому на высоких оборотах происходят пропуски зажигания.

Почему народный метод не работает

Суть проверки в том, чтобы выкрутить свечу, а затем вращать ДВС стартером, внимательно наблюдая за искрой. Такой метод подходит лишь для определения наличия либо отсутствия искры (к примеру, если двигатель не заводится). Качество искрового заряда проверить невозможно, так как при атмосферном давлении даже неисправный искрообразователь может сгенерировать разряд. В цилиндре для образования хорошей искры нужно гораздо больше усилий, а поэтому и требования к состоянию свечи намного выше.

Нагар

На фото вы можете увидеть нормальное состояние свечи зажигания, а также основные виды отложений. Появление сухого, бархатистого нагара свидетельствует о неполноценном сгорании топлива. Причиной такой неисправности могут стать свечи зажигания. Остальные типы отложения помогут вам проверить состояние двигателя, с большой точностью рассказав об имеющихся сбоях в работе двигателя.

Разумеется, что закиданные смесью масла и нагара свечи будут давать плохую искру. Как следствие, повысится расход топлива, уменьшится мощность, двигатель может начать троить и т.д. Но замена искрообразователей лишь на короткий период устранит все симптомы, поскольку неработоспособность свечей зажигания будет лишь следствием другой неисправности, повлекшей за собой повышенный угар масла.

Check engine

Износ свечей зажигания не определяется ЭБУ. Значок на приборной панели загорается в случае фиксации пропусков зажигания. Возможным это становится благодаря фиксации частоты вращения коленчатого вала (также в расчетах участвует Датчик Фаз, или ДПРВ). Опираясь на показания датчиков, ЭБУ выдает следующие коды неисправностей:

• Р0301 – пропуски зажигания в 1 цилиндре;
• Р0302 – пропуски во 2 цилиндре;
• Р0303 – пропуски в 3 цилиндре;
• Р0304 – пропуски в 4 цилиндре.

Для образования искрового заряда при изношенных свечах катушкам требуется большее усилие, также возрастает нагрузка на ВВП, что значительно уменьшат их срок службы. Сопоставьте стоимость этих узлов и цену замены свечей зажигания, чтобы понять, как дорого обходится экономия и езда на неисправных искрообразователях.

Диапазон рабочих температур свечей зажигания

Во время работы двигателя свеча зажигания нагре­вается под действием теплоты сгорания топлива. Некоторая часть тепла, поглощенного свечой зажи­гания, передается к свежей топливно-воздушной смеси. Основная часть тепла передается на корпус свечи через центральный электрод и его изоля­тор и рассеивается в головке блока цилиндров. Рабочая температура отражает баланс тепла, по­глощаемого свечой и рассеиваемого в головке блока цилиндров. Целью является обеспечение температуры самоочистки изолятора центрального электрода свечи, приблизительно равной 500 °С, даже при низкой нагрузке двигателя.

При снижении температуры ниже этого уровня возникает опасность отложения на хо­лодных областях свечи нагара и масла вслед­ствие неполного сгорания топлива (особенно, когда двигатель не достиг нормальной рабочей температуры при низких температурах наруж­ного воздуха или во время пуска) (см. рис. «Температурная характеристика свечи зажигания«, кривая 3). Это может привести к созданию про­водимости (шунтирования) между центральным электродом и корпусом свечи зажигания. Это приведет к потерям энергии зажигания в форме тока короткого замыкания (что создает опас­ность пропусков зажигания). При более высоких температурах отложения нагара сгорают на изо­ляторе центрального электрода, свеча зажигания «очищает» сама себя (см. рис. «Температурная характеристика свечи зажигания«, кривая 2).

При этом температура не должна превы­шать 900 °С, поскольку в противном случае значительно увеличивается износ электродов свечи (вследствие окисления и коррозии под действием горячих газов). При дальнейшем повышении температуры возникает опасность самовоспламенения (зажигания топливно- воздушной смеси на горячих поверхностях) (см рис. «Температурная характеристика свечи зажигания«, кривая 1). Самовоспламенение подвер­гает двигатель чрезвычайно высоким нагрузкам и может привести к его очень быстрому выходу из строя. Отсюда следует, что свеча зажигания должна соответствовать двигателю в отноше­нии его теплопоглощающей способности.

Идентификатором тепловой нагрузочной способности свечи зажигания является ее те­пловой коэффициент, обозначаемый калиль­ным числом и определяемый посредством сравнительных измерений с использованием эталонного источника.

Для определения калильного числа свечей зажигания используется процедура, заключающаяся в измерении ионного тока в процессе сгорания топлива. Для оценки развития процесса сгорания топлива используется ионизирующий эффект пла­мени, процедура заключается в измерении проводимости в зазоре между электродами. Характеристические изменения в процессе сгорания топлива, вследствие увеличения те­пловой нагрузки свечи зажигания, могут быть определены посредством измерения ионного тока и использованы для оценки процесса са­мовоспламенения. Свеча зажигания должна быть адаптирована таким образом, чтобы предотвратить преждевременное зажигание.

Применение материалов с высокой те­плопроводностью (серебра или никелевых сплавов с медным сердечником) для изго­товления центрального электрода позволяет значительно увеличить длину изолятора цен­трального электрода без изменения калиль­ного числа свечи зажигания. Это расширяет рабочий диапазон в сторону низких тепловых нагрузок и снижает вероятность отложений нагара.

Уменьшение вероятности пропусков за­жигания, сопровождающихся значительным повышением содержания углеводородов в от­работавших газах, является чрезвычайно бла­гоприятным фактором снижения токсичности отработавших газов и расхода топлива во время работы двигателя при частичном открытии дрос­сельной заслонки в режиме низкой нагрузки.

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.

От чего зависит калильное число?

Свечи зажигания должны эффективно отводить тепло, чтобы не перегреваться и, следовательно, не достичь критичной температуры, когда происходит калильное зажигание. На значение калильного числа имеют непосредственное влияние форма, размер свечи и материал, из которого она сделана. Кроме того, имейте в виду, что длина теплового конуса изолятора (расстояние между его запальным концом и местом посадки), которая всегда указывается в маркировке, обратно пропорциональна калильному числу, т. е. лучше отводят от себя тепло элементы с минимальной длиной.

Что ещё можно сказать по видам свечей? Горячие нагреваются довольно быстро и легко при относительно небольших тепловых нагрузках. Их целесообразно устанавливать в малофорсированные двигатели, которые имеют низкую степень сжатия. Тогда их самоочистка будет осуществляться при более низких температурах. Для высокофорсированных же агрегатов, напротив, больше подойдут холодные

Но важно помнить, сколько бы свечей зажигания в автомобиле не стояло, очень важно, чтобы все они имели одинаковые параметры

Главная →

Устройство → Электрическая система → Система зажигания →

Признаки работы двигателя для замены свечей

1. Двигатель плохо запускается. Если водитель заметил, что двигатель после длительной стоянки не сразу запускается, а только со второго или третьего раза, то машина дает знать о необходимости чистки или замены свечей зажигания. Это обуславливается маломощной искрой между электродами свечей, поэтому горючая смесь не полностью воспламеняется, или вообще не поджигается.
2. Выхлопные газы черного цвета. Это говорит о большом количестве горючей смеси в камере сгорания. Из-за некачественной работы свечей, искра поджигает не весь объем смеси, накопленной в камере сгорания, поэтому возникает детонация топлива, приводящая к появлению черного дыма. Большая детонация постепенно разрушает поверхность цилиндров и поршней.
3. Во время работы мотор троит. Если при езде и ускорении водитель чувствует неравномерную работу двигателя, это означает, что поршневая группа функционирует неправильно, некоторые поршни не создают необходимого усилия на коленчатый вал. Это происходит из-за того, что смесь поджигается не во всех камерах сгорания.
4. Наличие большого количества топлива в катализаторе и выхлопной системе. При внимательном визуальном осмотре выхлопной трубы при работе двигателя из нее вылетают капли воды. В нормальном состоянии конденсат всегда образуется, но если из трубы жидкость выходит в значительных количествах, то это сигнализирует о том, что топливо сгорает далеко не полностью. При такой ситуации можно предположить образование слабой искры, которая не способна воспламенить топливную смесь, или она сгорает не полностью.
5. Снижение мощности. Если при движении водитель видит, что автомобиль медленно ускоряется, или движется неравномерно, то двигатель сигнализирует этим о недостаточном функционировании свечей зажигания.

В таких случаях необходимо заменить свечи зажигания, которые еще не выработали свой срок. Необходимо знать, что без качественного функционирования системы зажигания, мотор будет снижать мощность, а также внутри него будет создаваться большая температура, создающаяся от большого количества горючей смеси, что приведет к повреждениям поршневых колец и проникновению моторного масла в камеру сгорания. При выработке срока службы свечей их необходимо заменить.

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.

Производители и их серийные выпуски

Сегодня пользуются популярностью такие фирмы-изготовители:

Похожие записи:

Bmw 5-series 2020 года Hyundai palisade Volkswagen t6 2021 года: новый немецкий минивен, подходящий как для работы, как и для семейных поездок Принцип работы сцепления механической коробки передач Ваз дизель отзывы владельцев: все минусы и недостатки Обзор mazda 2 седан