Свечи зажигания: принцип работы и характеристики, устройство и маркировка

Статьи об автозапчастях и компаниях производителях. Автозапчасти. Полезная информация.

Свечи зажигания

Ни один бензиновый двигатель внутреннего сгорания невозможно запустить без свечи зажигания. В нашем обзоре рассмотрим устройство этой детали, как она работает и что нужно учесть, выбирая новый комплект для замены.

Зачем менять свечи зажигания?

Для того, что бы понять, зачем менять свечи, Вы должны знать, зачем они нужны вашему авто. Свеча зажигания — это устройство для воспламенения топливо-воздушной смеси в двигателях внутреннего сгорания, в нашем случае, работающих на бензине или газу. Исходя из определения, становиться ясно, что если свечи зажигания не исправны, то Ваш автомобиль не будет работать должным образом, если вообще будет работать.

Несвоевременная замена свечей зажигания или вышедшие из строя могут стать причинами таких неисправностей как:

  • Троение двигателя;
  • Плохой запуск двигателя или может вообще не заводиться;
  • Повышенный расход топлива;
  • Плохая тяга автомобиля;
  • Дерганье при движении или при старте;
  • Выход из строя катализатора;
  • Выход из строя катушки зажигания;
  • Пробой бронепроводов;

Последствий неисправных свечей зажигания на самом деле много. Известны случаи, когда неисправная свеча зажигания являлась причиной выхода из строя ЭБУ (электронного блока управления) или осыпавшийся электрод некачественной свечи стал причиной замены двигателя.

Помните, что несвоевременная замена свечей зажигания может привести к более серьезным неисправностям и потратиться тогда придется намного больше.

max_g480_c12_r4x3_pd10

Некачественные свечи которые рассыпались и могли привести к серьезным последствиям

Даже при посещении автосервиса, если мастер не смог найти причину неисправности (например, из вышеупомянутого списка), то он попросит вас заменить свечи зажигания на новые. В основном, сделает он это потому, что неисправная свеча зажигания может вести себя непредсказуемо и точно диагностировать такую неисправность не так-то просто. Поэтому прежде чем обращаться на СТО с вышеупомянутыми неисправностями, вспомните, когда вы в последний раз меняли свечи. О многом говорит цвет свечи:

yandex.ru

Тех, кто думает, что свечи зажигания не могут являться причиной рывков или плохой тяги автомобиля, я с уверенностью разочарую. У свечи зажигания одна функция – воспламенять топливо-воздушную, и в этом случае искра либо есть, либо её нет. Казалось бы, так и есть, но не все так просто. У свеч зажигание тоже есть свои параметры: цвет искры, сопротивление, калильное число и т.д. Будьте уверены, с каждой сотней намотанных километров эти параметры изменяются не в лучшую сторону. О состоянии искры может говорить цвет нагара на ней и цвет искры. К примеру, цвет искры должен быть ярко белым. Если искра красного цвета, то такую свечу можно смело выбросить в мусорку, не сомневайтесь, по её вине Ваш двигатель работает неправильно.

yandex.ru

Нормальный цвет искры

Как влияют изношенные свечи на расход топлива и работу автомобиля?

Выгорание центрального электрода во время работы свечи

Сначала износ свечи начнет сказываться в нагрузочных режимах (при разгоне), появятся пропуски зажигания, искра в моторе будет работать с перебоями. Это означает что топливо, которое сжалось в камере сгорания просто выходит в выпускную систему, без возгорания, то есть такт прошел в холостую, топливо просто попало в камеру и вылетело с него в выхлопную трубу.

На холостых оборотах эта проблема не проявляется на ранних стадиях. Водитель замечает падение мощности автомобиля при разгоне, а в постоянном режиме (например, езда по трассе) будет увеличиваться расход топлива, так как для поддержания скорости вам нужно будет нажимать на педаль сильнее. Позже автомобиль начнет нестабильно работать на холостых оборотах, дергаться. Ситуация ухудшается и двигатель даже может не заводится или вам приходится долго крутить стартером что бы его запустить.

Нагрузки на автомобильные свечи

В ходе работы ДВС свечи зажигания подвергаются самым разным нагрузкам:

  • тепловым;
  • механическим;
  • химическим;
  • электрическим.

В отношении тепловой нагрузки можно сказать следующее. Свеча зажигания установлена таким образом, что ее рабочая часть находится непосредственно в камере сгорания, тогда как контактная – в подкапотном пространстве. Температура здесь варьируется от нескольких десятков градусов на впуске до 3000 °C в ходе процесса сгорания. Под капотом этот показатель доходит до 150 °С.

В результате из-за такого неравномерного нагрева в отношении всей длины детали (разница может доходить до нескольких сотен градусов) происходят тепловые напряжения и деформации. К тому же, вне зависимости от видов автомобильных свечей зажигания, у изолятора и металлических деталей разный коэффициент термического расширения, что только усугубляет положение.

Важный элемент двигателя

Что касается нагрузки механического характера, то стоит учитывать и разность давления. На впуске оно ниже атмосферного на 50 кгс/см2, а при сгорании топлива существенно выше. Помимо этого, во время работы двигателя на свечи воздействуют вибрации.

Химические нагрузки обусловлены разнообразием веществ, выделяемых при сгорании топлива. Причем некоторые из них могут вызвать окислительные реакции у самых стойких материалов. И это при том, что рабочая температура электродов и изолятора составляет около 900 градусов.

Не обходится и без воздействия электрической нагрузки. В ходе образования искры, на что уходит примерно 3 мс, на изолятор в это время действует импульс высокого напряжения. Иногда оно может доходить до 20-25 кВ, но некоторые системы способны выдать гораздо большее напряжение.

Что такое свечи зажигания

Свеча – небольшой элемент системы зажигания авто. Она устанавливается над цилиндром мотора. Один конец ввинчивается в сам двигатель, на другой надевается высоковольтный провод (или во многих модификациях двигателей отдельная катушка зажигания).

Свечи зажигания – для чего нужны и как работают

Хотя эти детали принимают непосредственное участие в движении поршневой группы, нельзя сказать, что это самый важный элемент в моторе. Двигатель невозможно будет завести и без других компонентов, таких как бензонасос, карбюратор, катушка зажигания и т.д. Скорее свеча зажигания – очередное звено механизма, содействующего стабильной работе силового агрегата.

Материалы изготовления

Электроды свечей бывают:

  1. Никелевыми.
  2. Биметаллическими. Состоят из никелевой оболочки и медного сердечника, улучшающего теплоотвод.
  3. Платиновыми или иридиевыми.

Встречаются и комбинированные варианты.

свеча зажигания

свеча зажигания
В цилиндре сгорает слишком много масла: вот часть продуктов сгорания…
В цилиндре сгорает слишком много масла: вот часть продуктов сгорания…

Очевидно, что и прежняя свеча не была завернута в головку блока цилиндров. Поэтому часть резьбы в головке покрылась нагаром и не дает ввернуть новую свечу. В такой ситуации лучше всего надфилем вдоль резьбовой части старой свечи выполнить канавки. Это превратит свечу в подобие метчика. Далее, нанеся на резьбу свечи тонкий слой пластичной смазки, вворачиваем ее в отверстие, периодически «сдавая назад», пока не пройдем всю резьбу. Протираем свечное отверстие тампоном из безворсовой ветоши и вворачиваем новую свечу. Желательно применить специальную высокотемпературную смазку или просто натереть резьбу графитом.

Изолятор свечи приобрел непонятный красноватый цвет, хотя нагара практически нет. Что это?

Для чего нужны свечи в автомобиле

Они обеспечивают образование искры для воспламенения бензина в камере сгорания мотора. Немного истории.

Первые двс оснащались трубками накала с открытым огнем. В 1902 году Роберт Бош предложил Карлу Бенцу установить в его моторы свою разработку. Деталь имела практически ту же конструкцию и работала по такому же принципу, что и современные аналоги. На протяжении истории они претерпевали незначительные изменения, которые касались материалов для проводника и диэлектрика.

свеча зажигания

свеча зажигания
Число боковых электродов может сильно различаться от модели к модели. Бывают и такие свечи, в которых привычный боковой электрод, нависающий над центральным, уживается с парой «соседей», пристроившихся по краям.
Число боковых электродов может сильно различаться от модели к модели. Бывают и такие свечи, в которых привычный боковой электрод, нависающий над центральным, уживается с парой «соседей», пристроившихся по краям.

Сразу развеем живучий миф про «многоискровые» свечи: их не существует в природе. Боковых электродов может быть сколько угодно, но искровой разряд всегда один. Продавцы часто демонстрируют «многоискровый» режим на стендах, где создается впечатление одновременного разряда в виде светящегося кольца, но это всего лишь обман зрения, как в кино.

Свечи какого производителя выбрать?

Предпочтения зависят от бюджета, знаний и предъявляемых требований.

  • Не желаете вникать в тонкости конструкции и применяемости — берите «оригинал». Он изготовлен одним из «грандов» индустрии, и точно подойдёт для вашего авто. Это наиболее простой, но дорогой вариант.
  • Доверяете только «топовым» производителям — к вашим услугам Bosch, NGK, Champion, Denso. Эти компании поставляют на конвейеры автозаводов оригинальные запчасти.
  • Хотите сэкономить? Правильно отрегулированный «гражданский» мотор ничуть не хуже будет работать с Brisk, отечественными ЗАЗС, недорогими Finwhale или Lecar.

Какие бывают свечи

В обиходе, свечи зажигания называют классическими, платиновыми и иридиевыми.

Такие названия они получили из-за материалов, которые применяются для изготовления электродов. В классических свечах электроды — медные, в платиновых изготовлены из платины, а иридиевые — из специального иридиевого сплава. В некоторых классических свечах медные электроды для надежности покрыты сплавом иттрия, который позволяет увеличить устойчивость электродов свечей. Платиновые свечи хороши тем, что платина обладает высокой коррозионной устойчивостью и стойкостью к высоким температурам (практически не выгорают), что позволяет добиться достаточно продолжительного срока эксплуатации. У иридиевых свечей — схожие с платиновыми характеристики. Но самыми долговечными свечами являются те, в которых электроды изготовлены из сплава платины и иридия.

Какие проблемы случаются у свечей зажигания?

Эти детали выходят из строя по разным причинам. Как проверить свечи зажигания, если есть подозрения? Важно убедиться в наличии одного или нескольких характерных “симптомов”:

  • двигатель “троит” (работает при выключенном зажигании, подергивается на холостом ходу);
  • мощность мотора уменьшилась, что заметно при резком увеличении скорости и при подъемах;
  • растет расход бензина без объективных причин, увеличился процент СО в выхлопных газах. 

Нередко проблемы в работе свечей зажигания обусловлены неправильным выбором детали относительно параметров двигателя. 

Важность искрового промежутка

Искровой промежуток свечи зажигания – это расстояние от центрального электрода до боковых элементов. Каждый производитель устанавливает свое значение, поэтому необдуманная их регулировка грозит серьезными перебоями на фоне снижения производительности.

Искровой промежуток свечи зажигания

Если электрод был случайно отогнут, стоит попробовать вернуть ему первоначальное положение. Для этого можно ориентироваться по другому изделию. В крайнем случае можно купить новую свечу.

Виды свечей зажигания

Основные параметры, по которым отличаются все СЗ:

  1. количество электродов;
  2. материал центрального электрода;
  3. калильное число;
  4. размер корпуса.

Во-первых, свечи бывают одноэлектродные (классическая с одним электродом «на массу») и многоэлектродными (боковых элементов может быть два, три или четыре). Второй вариант имеет больший ресурс, потому что искра стабильно появляется между одним из этих элементов и сердечником. Некоторые боятся приобретать такую модификацию, думая, что в этом случае искра будет распределяться между всеми элементами и поэтому будет тонкой. На самом деле ток всегда идет путем наименьшего сопротивления. Поэтому дуга будет одна и ее толщина не зависит от количества электродов. Скорее наличие нескольких элементов увеличивает надежность искрения при обгорании одного из контактов.

Свечи зажигания – для чего нужны и как работают

Во-вторых, как уже обращалось внимание, толщина центрального электрода влияет на качество искры. Однако тонкий металл при сильном нагреве быстро перегорает. Для устранения такой проблемы производители разработали новый тип свечей с сердечником из платины или иридия. Его толщина составляет около 0,5 миллиметра. Искра в таких свечах настолько мощная, что нагар в них практически не образуется.

Свечи зажигания – для чего нужны и как работают

В-третьих, свеча зажигания будет исправно работать только при определенном нагреве электродов (оптимальный температурный диапазон – от 400 до 900 градусов). Если они будут слишком холодными, на их поверхности будет образовываться нагар. Чрезмерная температура приводит к растрескиванию изолятора, а в худшем случае – к калильному зажиганию (когда топливная смесь воспламеняется от температуры электрода, а затем появляется искра). И в первом и во втором случае это отрицательно сказывается на всем моторе.

Свечи зажигания – для чего нужны и как работают

Чем выше показатель калильного числа, тем меньше СЗ будет нагреваться. Такие модификации называются «холодными» свечами, а с меньшим показателем – «горячими». В обычных моторах устанавливаются модели со средним показателем. Промышленная техника чаще работает на пониженных оборотах, поэтому они оснащаются «горячими» свечами, которые не так быстро остывают. Двигатели спортивных автомобилей часто работают в режиме повышенных оборотов, поэтому есть риск перегрева электродов. В этом случае устанавливаются «холодные» модификации.

В-четвертых, все СЗ разнятся размером граней для ключа (16, 19, 22 и 24 миллиметра), а также длиной и диаметром резьбы. Какой размер свечи подойдет для конкретного двигателя, можно посмотреть в руководстве по эксплуатации.

Основные параметры данной детали рассматриваются в видео:

Что нужно знать про свечи зажигания

Если свечи подобраны неправильно

Многие неисправности свечей зажигания можно определить по внешнему виду:

  • Слишком “холодная” покрывается нагаром, который закрывает все электроды. Результат – несвоевременный поджиг, пробои искры. Визуально такая свеча темная, закопченная, с черным слоем на корпусе, электродах и изоляторе.
  • Чрезмерно “горячая” очищается хорошо, но риск калильного зажигания высокий. Визуально ее легко определить по белому или светлому изолятору и черным окислам на электродах. Длительный перегрев увеличивает риск прогорания электродов и повреждения керамического изолятора. 

Если свеча зажигания работает правильно, то она чистая, без нагара и налета, ее конус желтый или светло-коричневый, электроды в рабочем состоянии, у них нормальный искровой зазор. А вот если свеча перегреется и разрушится, ее осколки могут попасть в камеру сгорания и вывести из строя двигатель. 

плазма — свеча зажигания

плазма — свеча зажигания
Это плазма или не плазма?
Это плазма или не плазма?

Мы не знаем… Вопрос упирается исключительно в терминологию, потому что любой искровой разряд можно назвать холодной плазмой. Поэтому попытки отдельных производителей называть свои свечи плазменными — это следствие неграмотности, а также желания сыграть на неопытности потребителей. Все свечи — либо плазменные, либо нет: соответствующей терминологии просто не существует. Но называть плазменными только свечи собственного изготовления, не удостаивая тем же своих коллег по цеху, просто некорректно.

Почему свечи делают все более тонкими? Даже размер под ключ раньше был 21 мм, а сейчас — 14.

Маркировка и срок службы

На керамическом изоляторе каждой детали нанесена маркировка, позволяющая определить, подойдет ли она к данному мотору или нет. Вот пример одного из вариантов:

А – У 17 Д В Р М 10

Позиция в маркировке Значение символа Описание
1 Тип резьбы А – резьба М14х1,25 М – резьба М18х1,5 Т – резьба М10х1
2 Опорная поверхность К – коническая шайба – – плоская шайба с прокладкой
3 Конструкция М – малогабаритная свеча У – уменьшенный шестигранник
4 Калильное число 2 – самая «горячая» 31 – самая «холодная»
5 Длина резьбовой части (мм.) Н – 11 Д – 19 – – 12
6 Особенности теплового конуса В – выступает из корпуса – – утоплен в корпус
7 Наличие стеклогерметика Р – с резистором – – без резистора
8 Материал сердечника М – медный – – стальной
9 Порядковый номер модернизации  

Каждый производитель устанавливает свои сроки замены свечей зажигания. Например, стандартную одноэлектродную свечу нужно менять при пробеге не более 30 000 км. Этот фактор зависит также от показателя моточасов (как они высчитываются, рассказано на примере замены автомобильного масла). Более дорогие (платиновые и иридиевые) нужно менять не реже, чем через 90 000 км.

Срок службы СЗ зависит от характеристик материала, из которого они изготавливаются, а также от условий эксплуатации. Например, нагар на электродах может свидетельствовать о сбоях в топливной системе (подача чрезмерно обогащенной смеси), а белый налет говорит о несоответствии калильного числа свечи или о раннем зажигании.

Свечи зажигания – для чего нужны и как работают

Потребность в проверке свечей зажигания может возникнуть в следующих случаях:

  • при резком нажатии на педаль акселератора мотор реагирует с заметным опозданием;
  • затрудненный запуск двигателя (например, для этого нужно долго крутить стартером);
  • понижение мощности мотора;
  • значительное повышение расхода топлива;
  • загорается check двигателя на приборной панели;
  • усложненный запуск мотора на морозе;
  • нестабильная работа на холостых оборотах (мотор «троит»).

Стоит заметить, что эти факторы свидетельствуют не только о неисправности свечей. Прежде чем приступать к их замене, следует посмотреть на их состояние. На фото показано, какой узел в двигателе требует внимания в каждом отдельном случае.

Свечи зажигания – для чего нужны и как работают

NGK BKR6EIX

NGK BKR6EIX

Отличие этих свечей, выделяющее их среди аналогичной продукции, — иридиевое напыление. В связи с этим, данная модель значительно превосходит их по эксплуатационным характеристикам. Величина межэлектродного зазора равна 0,8 мм. Это оптимальный вариант для нового двигателя. Благодаря уменьшенной величине зазора искра получается стабильная.

Двигатель удается завести даже при почти целиком разряженной батарее. Рабочий ресурс довольно большой и составляет порядка 50 тыс. км. А при пользовании высокооктановым бензином этот показатель увеличивается еще на 15 тыс. км. Особой экономии расходования горючего при использовании этой модели нет, но срок службы гораздо больше.

Конструкция оснащена двумя электродами: центральным и боковым. Данный вариант оптимален для водителей, заинтересованных в стабильной работе мотора.

Сборка очень качественная, уровень сопротивляемости коррозии высокий, что позволяет еще более продлить период эксплуатации.

Достоинства:

  • доступность. Эти свечи постоянно имеются в продаже;
  • длительный рабочий ресурс;
  • иридиевое покрытие электродов;
  • высокое качество выполнения.

Минус лишь один: высокая цена. Однако, она полностью компенсируется длительным рабочим ресурсом и отличными эксплуатационными характеристиками.

Искровой зазор свечей

Расстояние между центральным и боковым электродами свечи — искровой зазор — напрямую влияет на работу двигателя. Больше зазор — длиннее искра, лучше сгорание смеси, выше мощность. Но чем шире зазор, тем сложнее создать в нём искру и тем выше риск, что электричество найдёт себе другой путь: пробьёт изолятор свечи, высоковольтный провод или катушку зажигания. Поэтому искровой зазор — это всегда компромисс, тщательно рассчитанный инженерами.

В процессе эксплуатации электроды изнашиваются, и искровой зазор постепенно растёт, увеличивая нагрузку на катушки зажигания. Точно отрегулировать зазор вручную сложно: речь идёт о десятых долях миллиметра. Лучше просто менять свечи вовремя, не дожидаясь их сильного износа и поломок.

( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )

Оставьте комментарий