После многочисленных экспериментов и неудач все конструкторы автомобильных бензиновых двигателей остановились на искровом способе воспламенения рабочей смеси. Больше ста лет этот принцип не меняется, совершенствуются только его составляющие. Одна из них – свеча зажигания, непосредственно формирующая плазменный разряд в среде смеси бензина с воздухом, находящейся под высоким давлением конца такта сжатия. Условия работы тяжёлые, требования к приборам постоянно повышаются.
Предназначение свечей зажигания
Свеча предназначена для преобразования энергии высоковольтного электрического импульса, формируемого катушкой зажигания, в горячую плазму – сгусток ионизированного газа между электродами.
Температура здесь измеряется тысячами градусов, что обеспечивает бесперебойный поджог сжатой горючей смеси.
Это интересно: Почему могут не работать один два цилиндра
Кроме того, деталь должна соответствовать прочим своим функциям:
- надёжно герметизировать резьбовое свечное отверстие в материале головки блока, образующего камеру сгорания;
- противостоять экстремальным температурам и давлениям, возникающим в процессе горения смеси при рабочем ходе поршня;
- иметь строго определённую температуру в процессе работы, выход за разрешённый диапазон чреват как образованием копоти и нагара при её низком значении, так и калильным зажиганием или разрушением при перегреве;
- иметь свойство самоочистки в процессе работы в среде горящих углеводородов бензина и моторного масла;
- выдерживать установленный срок наработки, подвергаясь электрической эрозии и ударным нагрузкам;
- не допускать утечек токов высокого напряжения на массу двигателя.
При этом свеча, будучи расходником, то есть деталью с плановой заменой, не должна дорого стоить или создавать проблемы при операциях обслуживания двигателя.
Место расположения
Свечи ввинчиваются по резьбе своего корпуса в головку блока. Точное место в камере сгорания определяется из соображений оптимального воспламенения, но в гражданских автомобилях в первую очередь учитываются компоновочные моменты.
Поэтому устоялась схема, когда на четырёхклапанных цилиндрах свечи располагают в развале впускных и выпускных клапанов вертикально в центре камеры сгорания. При однорядном расположении клапанов корпус ввинчивается сбоку под углом, непосредственно вблизи поступающего топлива из впускного клапана.
Устройство
Свеча состоит из нескольких функциональных частей:
- корпуса с резьбой, гранями под свечной ключ и уплотнительной металлической прокладкой или конусом;
- изолятора, в нижней части закрывающего центральный электрод, а в верхней – контактный стержень;
- пары электродов, центральный в изоляторе, боковой изогнутый приварен к нижней резьбовой части корпуса;
- помехоподавляющее сопротивление в верхней части изолятора;
- накладок из благородных металлов на электродах в зоне искрового промежутка для улучшения свойств и продления срока службы.
Пробой происходит в зоне искрового промежутка. Для его нормализации величина зазора нормируется, может изменяться при подгорании электродов. Иногда допустимо корректировать зазор подгибанием бокового электрода.
Виды и маркировка
Свечи широкого применения можно классифицировать по нескольким признакам:
- калильное число – способность удерживать рабочую температуру изолятора в заданных пределах, свечи принято подразделять на горячие и холодные, в зависимости от его значения;
- величина рабочего зазора, иногда одна модель имеет разные промежутки между электродами, в зависимости от ориентации на конкретный двигатель;
- геометрические характеристики – длина резьбовой части корпуса, тип резьбы, размер под ключ, выступание электрода;
- качество и срок службы – определяются в основном металлами, использованными в рабочем промежутке, это могут быть медь, никель, платина, иридий;
- сопротивление помехоподавляющего резистора;
- тип уплотнения, прокладка или конус.
Обычно в обозначении свечи закодированы её основные параметры. Но единой системы тут нет, каждый производитель имеет свои условные обозначения.
Даже калильное число может увеличиваться или уменьшаться с возрастанием или убыванием цифрового индекса. Поэтому учитывать эти данные смысла не имеет.
При выборе стоит ориентироваться исключительно на заводской каталожный номер производителя двигателя (OEM). Иногда там же указывается и рекомендованное обозначение предприятия-изготовителя приборов зажигания. Или производится поиск по кросснамберам – аналогов OEM в каталогах фирм.
По этим причинам производители деталей отходят от кодировок характеристик. Проще указать кросснамбер и ссылку на OEM разных автомобильных фирм.
Как проверить свечи зажигания на работоспособность
Проверке обычно подлежат дорогие модели свечей. Дешёвые приборы заменяются комплектом на новые при малейших сомнениях или наличии сведений о пробеге свыше 5-10 тысяч километров. Слишком велик риск, а цена приемлемая.
В первую очередь оценивается визуально состояние изолятора. Он должен быть белым с лёгким коричневым оттенком. Загрязнённую свечу, как минимум, придётся чистить.
Проверяются состояние электродов и величина зазора (щупом). При износе металла комплект меняется. Изолятор не должен иметь трещин и сколов.
Единственный точный метод контроля – на свечном стенде. В его прозрачной камере создаётся давление свыше десятка атмосфер, в зависимости от двигателя, после чего формируется высоковольтный разряд с максимальной частотой.
Искрообразование должно быть стабильным и не выходить за пределы искрового промежутка. При низком давлении проверять свечи бессмысленно.
Через сколько нужно менять свечи зажигания
Периодичность замены указывается в руководстве на автомобиль. Обычно медно-никелевые приборы меняются при каждом ТО, то есть 10-15 тысяч километров, а платина и иридий служат около 60 тысяч.
Удлинять сроки нельзя, это чревато пробоем катушек зажигания из-за увеличенного напряжения при пробое большого зазора. Замене подлежат также свечи, пострадавшие при неполадках в двигателе, обгоревшие или с сильным нагаром.
Нельзя превышать момент затяжки резьбы. Корпуса легко ломаются, если не сразу, то при последующей попытке откручивания перетянутой детали.
