Виды свечей зажигания для авто
Виды, устройство и принцип работы свечей зажигания
Свеча зажигания – это важнейший элемент системы зажигания двигателя, который непосредственно осуществляет воспламенение топливовоздушной смеси в камере сгорания. В современных автомобилях используются свечи различных конструкций и эксплуатационных параметров, но все они имеют сходный принцип работы.
Устройство и роль в автомобиле
Базовая конструкция свечи включает в себя следующие элементы:
В устройстве автомобильной свечи системы зажигания также может быть предусмотрен резистор. Его основной задачей является подавление помех, создаваемых системой зажигания. Сопротивление может варьироваться от 2 кОм до 10 кОм.
Свечи, используемые в двигателях внутреннего сгорания, также называют искровыми. Они формируют искру на каждом такте сжатия (либо сжатия и выпуска при применении двухвыводных катушек зажигания), воспламеняя топливовоздушную смесь в определенный момент, на протяжении всего времени работы мотора. На каждый цилиндр двигателя, как правило, приходится одна свеча (за исключение двигателей типа Twinspark), которая ввинчивается при помощи резьбы в специальные отверстия в корпусе головки блока цилиндров. Рабочая часть при этом находится в камере сгорания двигателя, а ее контактный вывод снаружи.
Неправильно выполненная затяжка свечей может привести к неустойчивой работе мотора. Недостаточная затяжка способствует понижению компрессии в камере сгорания. При слишком сильной затяжке могут произойти механические деформации.
Принцип работы и характеристики
Основной задачей свечи является формирование искры и ее поддержание в течение необходимого количества времени. Для этого низкое напряжение от аккумулятора автомобиля преобразуется в высокое (до 40 000 В) в катушке зажигания, а затем поступает на электроды свечи, между которыми выполнен зазор. “Плюс” от катушки приходит на центральный электрод, “минус” – на боковом от двигателя.
В момент формирования напряжения на электродах (“плюс” от катушки на центральном и “минус” на боковом от двигателя), достаточного для преодоления (пробоя) сопротивления среды в зазоре, между ними возникает искра.
Значение искрового зазора
Искровой зазор – главный параметр свечей зажигания. Он определяет минимальное расстояние между электродами, обеспечивающее формирование искры достаточного размера и возможность пробоя соответствующего слоя среды (топливовоздушной смеси, находящейся под давлением).
Величина зазора должна находиться в пределах, заданных производителем. Если зазор будет слишком большим – энергии искрового разряда может не хватить для поддержания необходимого времени горения свечи и смесь может не воспламениться. С другой стороны, слишком малый зазор приведет к прогоранию электродов и повышенному износу свечей.
Величина искрового зазора отличается в зависимости от режима работы двигателя и его типа и производителя. Нижний порог искрового зазора может быть около 0,4 мм, а верхний доходить до 2 мм.
Для проверки величины искрового зазора используется специальный инструмент – щуп, который может быть округлым или плоским. Второй тип более прост в использовании, но дает погрешность, поскольку не учитывает износ поверхности электродов. Подгонку зазора под необходимый размер выполняют вручную подгибанием бокового электрода.
Что такое калильное число
Не менее важным параметром является калильное число. Оно определяет тепловые свойства конструкции и демонстрирует, при каком давлении в камере сгорания может произойти неконтролируемое самовоспламенение топливовоздушной смеси (калильное зажигание). Простыми словами, чем больше будет калильное число, тем меньше свеча будет разогреваться в процессе работы двигателя.
Конструкции с разным калильным числом применяются соответственно типу мотора, режиму и условиям его работы. Так, в летнее время и при повышенных нагрузках оптимально использовать конструкции с большим калильным числом, а зимой или при спокойной езде в городской черте – с меньшим.
Свечи с низким калильным числом устанавливаются в моторах с малым уровнем давления, работающих на топливе с небольшим октановым числом. Конструкции с высоким калильным числом наоборот используются в двигателях с повышенной компрессией и высокой температурной нагруженностью камеры сгорания.
Виды и маркировка
Чтобы не ошибиться при выборе модели, следует обратить внимание на маркировку приобретаемых свечей зажигания. У каждого производителя она своя.
Первый параметр – это, как правило, диаметр резьбы и форма опорной поверхности, демонстрирующие возможность фактической установки свечи на конкретный двигатель.
Символ R (Р) зачастую свидетельствует о присутствии в конструкции резистора. Далее, указывается калильное число, величина искрового зазора и материал, из которого выполнены электроды.
По количеству электродов свечи зажигания разделяют на два вида:
В зависимости от величины калильного числа свечи разделяют на:
По типу материала центрального электрода свечи зажигания различают:
Самыми долговечными и износостойкими считаются иридиевые автомобильные свечи зажигания. Они применяются в двигателях высокой мощности, но при установке на обычные моторы серьезных улучшений не создают.
Срок службы и распространенные неисправности
Определить на практике, когда менять свечи зажигания можно, принимая во внимание несколько аспектов:
От работоспособности этого, на первый взгляд, простого элемента зависит корректный запуск и мощность мотора, расход топлива и содержание СО в выхлопных газах, а потому ответ на вопрос зачем своевременно менять свечи зажигания вполне очевиден.
Свечи зажигания
Система зажигания является одной из наиболее важных систем каждого двигателя с искровым зажиганием. Свечи отвечают за генерацию искры в цилиндрах двигателя. Искровая свеча используется во всех типах системы зажигания: контактной, бесконтактной и электронной. Ведущими производителями выступают такие фирмы как: Denso, NGK, Bosch, Champion, Beru. Устройство свечи зажигания представляет собой керамическую трубку с проводником по центру и металлическим электродом сбоку.
Грамотно подобранные свечи зажигания, взаимодействуя с качественным топливом, прослужат без замены на протяжении достаточно большого пробега автомобиля. В среднем, это 30–60 тыс. км, а если это иридиевые или платиновые – то намного дольше. Именно поэтому, делая подбор свечей зажигания, так важно хорошо разбираться в маркировке, видах и их назначению, такие знания помогут выбрать лучшие свечи для вашего транспорта.
Параметры и характеристика свечей зажигания
Основными параметрами характеристики свечей выступают размер и калильное число, это кроме того, что они также отличаются по количеству электродов и по материалу изготовления. Со всеми этими моментами, и как они влияют на работоспособность, разберемся по порядку.
Одна из важнейших тепловых характеристик свечей зажигания – так называемое, калильное число. Это параметр, обозначающий давление, при котором возникает калильное зажигание. Обычно в документации автомобиля указывается марка свечей и калильное число, которые должны в нем использоваться. Старайтесь придерживаться этих рекомендаций.
Калильное число делится на три диапазона:
Данный параметр указывает на тепловые режимы работы свечи, чем оно выше, тем с более высокими температурами она может работать.
Помимо калильного числа и геометрических размеров, есть еще один достаточно важный параметр при выборе свечей — их конструкция.
Технические характеристики
Общая информация про свечи зажигания
К техническим характеристикам свечи зажигания относятся:
Диаметр автомобильных свечей зажигания, как правило, составляет 14 мм. По длине резьбы свечи делятся на три группы:
2) средние – 19-20 мм;
3) длинные – 25 мм и более.
Длина резьбовой часты свечи будет зависеть от мощности двигателя – чем мощнее, тем свеча длиннее. Такая конструкция обусловлена тем, что температура по длинному корпусу быстрее и равномернее распределяется. Наиболее распространенным размером инструментом для вкручивания свечек является головка на 16 мм, реже – 14 и 18 мм. Размер зазора между центральным и боковым электродами у всех свечей зажигания в пределах 0,5 мм – 2,0 мм, но наиболее распространенный – 0,8 или 1,1 мм.
Характеристики свечи зажигания маркируются типовым обозначением – буквенно-цифровым кодом, который наноситься на свечу и на упаковку. Типовые обозначения свечей различаются в зависимости от производителя, унифицированных обозначений нет.
Из каких материалов делают свечи зажигания?
Кроме всего прочего, свечи различаются и по материалу, из которого они изготовлены. Свечи могут быть одно или биметаллическими, но так как времена, когда свечи производились только для советской техники прошли, в нынешнее время изготавливаются из двух металлов – медного (или хромо-никелевого) сердечника и стальной оболочки. Такой метод применяется чтобы обеспечивать быстрый и надежный пуск двигателя, а также быстрый отвод тепла во время работы, поскольку стальная оболочка быстро прогревается на начальном этапе работы, а медный сердечник хорошо отводит тепло при рабочей температуре от 500 до 900 °C.
Но для повышения устойчивости к коррозии и, соответственно, увеличения срока службы, такую классическую компоновку разбавляют тем, что на центральный электрод делают напайку, из сплавов стали и других дорогих металлов типа платины, иридия, палладия или вольфрама или полностью заменяют медный сердечник.
Виды свечей зажигания
В классическом исполнении свеча зажигания является двухэлектродной — с одним центральным электродом и одним боковым, но вследствие эволюции конструкции появились многоэлектродные (боковых электродов может быть несколько, в основном это 2 или 4). Такая многоэлектродность позволяет увеличить надежность и срок службы. Также менее распространенные из-за своей дороговизны и противоречивых тестов факельные и форкамерные свечи.
Помимо конструкции, свечи разделяются и на другие виды, обусловленные материалом изготовления электрода. Как уже выяснилось, зачастую, это сталь, легированная никелем и марганцем, но для увеличения ресурса работы на электроды делаются напайки разных драгоценных металлов, как правило, из платины или иридия.
Тестирование свечей зажигания
Отличительная черта платиновых и иридиевых свечей зажигания — иная форма центрального и бокового электродов. Поскольку применение этих металлов позволяют обеспечить постоянную мощную искру в более жестких режимах эксплуатации, тонкий электрод требует меньшего напряжения, тем самым снижая нагрузку на катушку зажигания и оптимизируя сгорание топлива.
Имеет смысл ставить платиновые свечи в турбомоторы, так как этот металл обладает высокой коррозионной устойчивостью, а также стойкий к высоким температурам.
По периодичности замены свечи можно разместить в таком порядке:
Лучшие свечи зажигания
Узнав о типах свечей и их характеристика, возникает логический вопрос при подборе: «Какие свечи зажигания лучше?». При поисках однозначного ответа на данный вопрос можно долго листать страницы в интернете и изучать различные рейтинги производителей свечей зажигания. Но сказать абсолютно всем, что нужно покупать иридиевые и радоваться работе мотора, нельзя.
Что нужно учитывать подбирая свечи?
Первым делом заглянуть в инструкцию по обслуживанию вашего автомобиля, зачастую, там всегда можно найти информацию о том, какая марка свечей устанавливается с завода. Наилучшим выбором будут те свечи, которые рекомендует автопроизводитель, ведь на заводе учтены потребности двигателя и технические характеристики искровых свечей. Тем более, если машина уже с большим пробегом — вложения в неё виде дорогих платиновых или иридиевых свечей как минимум не оправдает себя. Также нужно принять во внимание, на каком бензине и сколько вы ездите. Бессмысленно платить деньги за дорогие свечи для мотора с объемом меньше 2 литров, когда от двигателя не требуется запредельной мощности.
Как правильно подобрать свечи зажигания для своего автомобиля
Основные параметры подбора свечей зажигания
А чтобы быстро ориентироваться в свечах с необходимыми требованиями, нужно уметь расшифровывать маркировку. Но, в отличие от маркировки масла, маркировка свечей зажигания не имеет общепринятого стандарта и, в зависимости от производителя, буквенно-числовое обозначение по-разному расшифровывается. Впрочем, на любых свечах обязательно существует маркировка, указывающая на:
Расшифровка маркировки свечей зажигания
От какого производителя свечи лучше
Смотреть нужно, прежде всего, не на модель и изготовителя, а на конструкцию и качество изготовления свечи. Для обычного применения подойдет любая свеча, которая способна обеспечить стабильность искрообразования при давлении не менее 8 атм., но рекомендовано все же брать те, которые имеют запас по давлению не менее чем на 16 атм.
Ниже приведен ряд свечей из разной ценовой категории, конструкции, видов и популярных производителей, которые, в ходе теста, показали наилучшие результаты:
Можно сделать вывод, что с момента создания рейтинга (2016 года) состоянием на конец 2021 года стоимость всех перечисленных свечей зажигания выросла в среднем на 30%.
Какие хорошие свечи зажигания, решает лично каждый автовладелец сам для себя. Кто-то предпочитает подбирать выполненные исключительно из редких и дорогих материалов, а кто-то в первую очередь учитывает марку детали и марку авто, а также то, в каких условиях эксплуатируется его машина.
Основные признаки выхода из строя свечи
Внешний вид свечей зажигания может рассказать не только об их работе, но и неисправностях, как топливной системы, так и других систем двигателя. А какие признаки неисправности самих свечей зажигания?
Чтобы водители смогли понять по поведению своего авто, что пора заменить свечи зажигания, напомним основные признаки их неисправностей:
Какие бывают свечи зажигания?
Свечи различаются по следующим параметрам:
— по типу использованного металла: медные, с платиновыми контактами 1-м, 2-мя (одинарная-двойная платина), с тонким плат. электродом, с иридиевым электродом, с биметаллическими электродами;
— по количеству электродов: одноэлектродные, 2-3-4-х электродные;
— по конструкции: с встроенным резистором — без резистора, с микрофоркамерой (это
В основном на автомобилях используются медные (с микрофоркамерой и без) и платиновые электроды, с одним контактом. Встречаются и тонкоэлектродные.
Изготовители свечей зажигания гарантируют их бесперебойную работу до 20-30 тыс. км пробега. Более совершенные, с биметаллическими электродами, живут 40-60 тыс. км. Еще долговечнее изделия с тонким центральным электродом из платины или двумя усиленными платиной электродами — эти работают до 80-90 тыс. км! А на иридиевых грозят даже 150 тысячным пробегом! Но это все условно и только на эти цифры нельзя полагаться.
1. Как проверить работоспособность свечи:
— простейшими проверками типа «искрит — не искрит»,
— измерить сопротивление встроенных резисторов и разброс по комплекту. ВК — 0,05. Большой разброс — низкое качество изготовления. Отсутствие сопротивления означает что свеча не рабочая.
— посмотреть как искрит свеча при прокрутке двигателя от стартера — желательно на темном фоне (этод метод относится к нежелательным, лучше использовать специальный стенд и проверять свечу в плотной среде, под давлением), сразу определятся и цвет, и стабильность.
— цвет искры. Идеальный вариант — яркая белая искра, затем, по мере ухудшения, — голубая, синяя, розовая, неменяющая своего положения. Наихудший вариант — красная «прыгающая» искра: она самая «холодная».
С процессом сгорания это связано примерно так: начальный очаг пламени формируется в искровом промежутке свечи, а затем с определенной скоростью движется по камере сгорания. От этой скорости зависит все — и мощность двигателя, и экономичность, и токсичность. На нее влияют десятки разных параметров — от формы камеры до расположения клапанов, от размера очага воспламенения (линейно!) до температуры (причем квадратично!). Поэтому по цвету искры можно точно предугадать поведение двигателя.
— перед установкой свечей надо все-таки промерить и скорректировать искровые зазоры;
— негерметичность свечей. На этот серьезный дефект укажет темный поясок вокруг шестигранника — он появляется через некоторое время после работы свечей на двигателе. От таких лучше сразу избавляться.
— положение микрофоркамеры (это V-образная выемка на центральном электроде). На подделках она зачастую ориентирована не вдоль центрального электрода.
2. Какого цвета должна быть свеча.
Читайте в отдельной теме.
3. Как чистить свечи от нагара.
Чистить свечи можно преобразователем ржавчины, силит — бэнгом, а лучше простым стиральным порошком.
Замачивать в горячем растворе (кипящем) на сутки — до полного растворения налета.
После промыть большим количеством воды, завернуть в газету. Этот способ подойдет для свечей с незначительным количеством нагара, а для свечей-«ветератов» он будет бесполезен.
Лучше всего использовать пескоструйных метод очистки, для этого обратитесь в ближайшее современное (!) СТО. Такой способ наиболее эффективный, так как снимается плотный нагар, который химическим способом снять практически не возможно.
Стоит сразу заметить что чистка от нагара не реанимирует «мертвую» свечу. Помимо нагара на работоспособность всечи влияет износ ее деталей. Во время эксплуатации может возникнуть множество неисправностей, связанных со свечами зажигания:
1. Увеличение зазора между контактами;
2. Пробой резистора (изменение его характеристик);
3. Трещины на внутреннем и наружном изоляторе;
4. Потеря герметичности.
Все вышеперечисленные неисправности в значительной степени влияют на работоспособность свечи и двигателя в целом.
4. Почему свечи работают неэффективно.
— «уходит искра» — пробои на изолятор (как внутренний в цилиндре, так и внешний под колпачком ВВ проводов).
Продолжительное время уходящая искра оставляет следы — полоски возле центрального электрода, на внешнем изоляторе, буквально выгрызенные полоски на наконечниках ВВ проводов.
— слабая искра, перебои в искрообразовании — из-за неисправностей системы зажигания, генератора, слабого аккумулятора, износа электродов свечей.
Причем холодная свеча на воздухе может выглядеть вполне исправной! А нагревшись, под давлением «сбоить».
Попытались проследить утечки искры в барокамере. Результат озадачил: все свечи, остыв, показали соответствие требованиям ОСТа и, что еще интереснее, отсутствие пробоев по рыжему изолятору! Чем выше температура в цилиндрах, тем быстрее «ржавая» окись восстанавливалась в чистое железо, то есть в отличный проводник. Через 5-10 минут «отдыха» при выключенном двигателе дорожка-проводник окислялась, исчезала и работоспособность свечи восстанавливалась.
ПРИСАДКИ-ДИВЕРСАНТЫ.
Для увеличения октанового числа бензина в него добавляют антидетонаторы. Самый эффективный — тетраэтилсвинец (ТЭС). Всего два стакана этиловой жидкости — и из тонны бензина АИ-80 получается тонна с двумя стаканами АИ-95. Но, как ни заманчива такая рационализация, соединения свинца исключительно ядовиты (незря этилированный бензин окрашен) — производство отравы свернуто. Кроме вреда нашему здоровью, свинец смертелен для каталитических нейтрализаторов современных автомобилей.
Освободившуюся нишу заполнили экологически более чистые добавки: метил — трет — бутиловый эфир (МТБЭ), железосодержащие присадки на основе химического соединения, называемого ферроценом. Последние очень любимы недобросовестными (а подчас и незаконными) производителями бензинов, хитрыми работниками заправок, бензовозов. Эффективность присадок весьма высока (до 60% от ТЭС), они недороги, легко растворяются в бензине. И все бы хорошо, но передозировка «железа» вызывает красный налет на изоляторах электродов.
В погоне за барышом топливные махинаторы щедро «улучшают» низкооктановый бензин. У автомобилистов, напоровшихся на такое зелье, начинаются проблемы. Сначала изолятор центрального электрода приобретает яркий кирпичный цвет. Позже он темнеет до бурого с черными включениями. С этого момента вполне исправный двигатель начинает хандрить: снижаются разгонная динамика и максимальная скорость машины, повышается расход топлива, так как искра уходит и свечи перестают регулярно воспламенять горючую смесь.
Очевидно, дело не в «фирменности» свечей. Передозировка «железного» антидетонатора одинаково убийственна и для дешевой, и для дорогой свечи.
5. Какой зазор между электродами должен быть.
Ответ только один — рекомендуемый заводом изготовителем, и только им, никаким дядей Васей из соседнего гаража!
6. Отличие меди от платины
Единственное достоинство меди — дешевизна.
Достоинства платины:
1. необходимо меньшее напряжение для нормального искрообразования (стабильность работы при малом напряжении, критических режимах);
2. не происходит выработка электродов и, как следствие, ухудшение искрообразования;
3. уменьшенный центральный электрод — уменьшает вероятность «соскальзывания» искры;
4. большая химическая и температурная стойкость;
5. долгая жизнь и работоспособность.
Также бывают свечи с технологиями самоочистки — Лазер-платинум (прогресивная технология нанесения платины), иридиевые свечи (еще более стойкий материал, чем платина, позволяет сделать электрод еще тоньше), свечи со страховочными боковыми электродами (уменьшают вероятность пробоя на изолятор). Такие свечи можно отличить визуально, внутренний электрод у таких свечей конусный тонкий.
7. Участие свечи в проблемах морозного пуска.
Самые маленькие проблемки в мороз оборачиваются большими бедами.
Чем хуже состояние свечи, тем меньше шансов на запуск.
А в сильные морозы запуск двигателя очень затруднен и свечи — главный «спасательный круг» автомобиля, точнее их состояние. В сильные морозы снижается испаряемость бензина, топливная смесь попадает в камеру сгорания и сразу же начинает конденсироваться на поверхностях деталей, в том числе и на свечах — «заливает» свечи.
8. Какими свечными ключами пользоваться.
Главное — без карданчика!
Карданчик перекручивается, перекашивается и легко ломает изолятор свечи.
Рекомендую магнитную свечную головку + тяга и вороток 1/4 (из набора инструмента).
Есть перед глазами случай как на 2.5 посрывали свечную резьбу…
Догадываетесь, во что лечение обошлось?
Раз в 50 дороже магнитной головки + инструмент.
9. Как установить свечу
Сначала смазать резьбу свечи специальной консинстентной смазкой- высокотемпературной, антизадирной (продается в каждом магазине автозапчастей). Далее закручиваем «от-руки» до упора. Потом затягиваем воротком до определенного момента, который написан в инструкции по данному типу двигателя.
Запомните, не стоит тянуть свечу сверх нормы — это приветет к лишнему напряжению в резьбе, ее задиру, а иногда даже к отрыву нижней юбки свечи. Смазка резьбы производится в обязательном порядке, иначе будет прикипание резьбы к головке блока и невозможность откручивания свечи.
10. Срок жизни свечи
На срок жизни свечи влияет обсолютно все:
1. Выбор свечи. Насколько правильно подобрана свеча под конкретный тип двигателя;
2. Состояние цилиндро-поршневой группы;
3. Состояние системы питания. Богатая или бедная смесь;
4. Угол зажигания;
5. Качество топлива и смазочных материалов;
Вывод: Свеча зажигания — один из важных элементов двигателя (многие автолюбителя не уделяют должного внимание этой маленькой детальке), от нее зависит как будет проходить воспламенение смеси, срок жизни двигателя, расход топлива, динамика, вибрация, угар масла, содержанеи СО2 в отработавших газах и т.д. Поэтому необходимо следить за состоянием свечей зажигания в ДВС и менять не по пробегу, а по состоянию. И помните, скупой платит дважды… И главное — не нарваться на подделку!