Свечи зажигания

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.

Как улучшить охлаждение снегохода и снизить температуру цилиндров

Многие пользователи без задумки ответят, назвав общеизвестные требования: пропорция масла, регулировки карбюратора и зажигания, чистота двигателя и правильная манера езды. Эти факты неоспоримы. А что делать, если выполнение этих основ не обеспечивает необходимых параметров? Ответ как всегда прост — доработать систему охлаждения двигателя своими силами. Какие шаги, возможно, предпринять в этом направлении, будет понятно по мере прочтения статьи. Самый простой шаг — изоляция выхлопной системы теплоизоляционными материалами. Затея этой модернизации заключается в том, что бы воздух засасываемой системой принудительного охлаждения не прогревался за счет обогрева выхлопным коллектором. Дополнительно такой метод снижает шумность работы. Глушители снегоходов импортного производства, изначально в своем устройстве, имеют внутреннюю набивку из высокотемпературных материалов с высокой степенью поглощения звука

К такой модернизации следует относиться обдуманно, поскольку выхлопная система теряет возможность отдачи тепла во внешнюю среду и её внутренние части начинают испытывать температурные нагрузки, на которые не рассчитаны. В результате внутри глушителя начинают отгорать сегменты, которые впоследствии свободно перемещаясь, создают металлические звуки не свойственные работе снегохода. Тем не менее, в каждом отдельном случае длительность разрушения глушителя индивидуально и может длиться годами

Более правильным решением следует считать отдельный подвод воздуха к воздухозаборнику или применение теплового экрана от воздействия глушителя. Говорить об этом нет необходимости, все фотографии представленных ниже дают четкое представление о том, как это возможно выполнить. Встречаются снегоходы, на которых штатно имеется забор воздуха по специальному каналу — кожуху из внешней среды. Неоспоримо, что возможность прямого забора воздуха из уличного пространства способствует улучшению охлаждения двигателя и снижению температуры цилиндров

Следующий действенный шаг по улучшению охлаждения двигателя и снижению температуры цилиндров в целом — установка экрана между выхлопным коллектором и цилиндрами двигателя. Эта идея используется на импортных снегоходах чуть ли не с основания снегоходостроения в России

Задача такого экрана отсечь воздушный поток проходящий по цилиндрам и не дать ему дополнительно прогреваться, соприкасаясь с раскаленным выхлопным коллектором. На собранном двигателе выглядит это примерно так. Причем, как видно из фотографии, кожух охлаждения практически отсутствует в месте выхода выхлопного патрубка

Примерно с 2001 года похожее решение стали применять на двигателях снегохода Буран, устанавливая на внутренней части кожуха охлаждения делитель воздушного потока

В случае отсутствия такого решения на вашем снегоходе, настоятельно рекомендуем взять этот метод на вооружение, изготовить пластину и установить, вне зависимости от марки снегохода. Тем более что с недавних пор похожую конструкцию стали применять на заводе при сборке двигателей снегохода Тайга. Эффект конструкции очень заметен даже без использования электронных датчиков температуры двигателя. Особенно сильно снижается тепловое напряжение левого цилиндра, также сводится к минимуму, разница по температуре левого и правого цилиндров. В качестве примера самостоятельного использования этого метода может послужить фотография, представленная ниже, при этом часть кожуха охлаждения, выделенная желтым цветом, была удалена

Есть умельцы, устанавливающие на снегоход по две крыльчатки вентилятора. Метод весьма спорный, поскольку в теории работа двух крыльчаток однонаправленного вращения будет сопровождаться излишним воздушным завихрением — мешать друг другу. В практике исследования ни кто не проводил и увеличивается поток воздуха или ослабевает сказать не возможно

Последней значимой доработкой системы охлаждения, является увеличение оборотов крыльчатки вентилятора . Достигается это изменением размеров шкивов с одновременным применением нештатной размерности вентиляторного ремня. Для такой модернизации, как правило, необходимо обращаться к токарю и иметь возможность подбора вентиляторных ремней

С чего начать свой путь к снижению рабочей температуры двигателя, решать вам. Главное мы постарались доходчиво донести, что поле для деятельности имеется обширное. И только вам решать, оставить все как есть или улучшив охлаждение своего снегохода повысить его эксплуатационные свойства, а значит безопасность движения

Не забудьте поблагодарить автора, нажав кнопку рейтинг вверху страницы, или разместив ссылку на статью в сети интернет. Спасибо

Источник

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.

Как выбрать свечи зажигания

Беспроблемный запуск автомобильного мотора и его стабильная работа определяются не только исправностью и безупречным функционированием его систем, но и правильностью выбора свеч зажигания. Грамотный подход к покупке этих аксессуаров поможет не допустить таких проблем:

• постоянные траты на замену свечей из-за частой поломки вновь купленных;
• увеличение расходования горючего;
• поломка гнезда для установки свечи.

Классификация

Первый признак, по которому различают свечи разных типов, — это число электродов:

• двухэлектродные конструкции оснащены 2 электродами: центральным и боковым;
• в многоэлектродных свечах имеется несколько (три и более) боковых электродов (например, трехэлектродные варианты).

Преимущество многоэлектродной конструкции в том, что двигатель работает стабильно из-за возрастания вероятности образования искры. Если не сработал один из элементов, «выручает» другой.

Материалы изготовления

Для изготовления зажигательных свечей используются такие разновидности материалов:

• сочетание легированной стали с такими металлами, как никель, хром и марганец;
• напыление слоя платины;
• покрытие пленкой из иридия — самый дорогостоящий вариант.

Первая разновидность изделий считается классической. Многочисленные тестирования показали хороший рабочий ресурс никелевых электродов. Медная сердцевина успешно отводит тепло, что позволяет избежать тепловых перегрузок. Стандартный вариант наиболее бюджетный из-за применения сравнительно дешевых материалов.

Платиновые свечи появились на рынке недавно, поэтому их с полным правом можно считать инновацией автомобильной отрасли. Новые модели отличает более продолжительный период использования за счет использования благородного металла. Кроме того, применения платины способствует стабильной мощности, развиваемой двигателем, при различных рабочих условиях. Толщина электрода меньше, чем у классических моделей.

Цель разработки иридиевых свечей — уменьшение напряжения зажигания и оптимизация распределения пламени. Иридий — твердый, химически стойкий металл, не подверженный коррозии. Благодаря этому, удалось создать тонкий, но необыкновенно прочный электрод. Это продукция из категории «поставил и забыл». Рабочий ресурс этих изделий, как показывают тесты, очень продолжительный, но стоимость, если сравнивать с классикой, выше в разы.

Дополнительные характеристики

Перед тем, как купить свечи зажигания, нужно внимательно изучить таблицу технических характеристик, поскольку эти параметры играют не последнюю роль при выборе:

• калильное число — показатель температурного режима изделия. При большом значении калильного числа сама свечка нагревается меньше. Если же оно низкое, то происходит сильное накаливание изделия, что чревато прогоранием прокладок и поршней. Конкретный выбор зависит от параметра, указанного в руководстве по эксплуатации авто. Использовать продукцию с заниженным калильным числом нельзя;
• искровой промежуток. Это название интервала между центральным и боковым электродом. Иногда приходится менять этот параметр под собственный автомобиль, но специалисты не советуют это делать без крайней необходимости. Эффективность работы свечи может снизиться;
• параметры резьбы: диаметр и длина.

Рабочий ресурс также важен. Если изделие подобрано верно, оно без проблем отработает период между обслуживаниями автомашины. Однако, это правило работает, если нет никаких проблем с исправностью мотора или топливной системы.

Иридиевые свечи зажигания

Иридиевые свечи обеспечивает бесперебойную работу при самых высоких температурах, снижают вредные выбросы и имеют высокий рабочий ресурс – до 100 000 км и более. Преимущество таких моделей – повышенная эффективность зажигания за счет уменьшенного размера центрального электрода. Специалистами ВыборЭксперта было протестировано 9 кандидатов, наивысший бал набрали 3 победителя.

Denso 4712 IXEH22TT

Иридиевая свеча предназначена для использования в бензиновых системах двигателей таких автомобилей как Мазда, Тойота, Мерседес-бенц, Ниссан, Лексус, Рено, Инфинити, Субару и Лада. Деталь существенно продлевает ресурс мотора благодаря низкому электрическому напряжению, необходимому для зажигания.

Преимущество Denso 4712 IXEH22TT – ультратонкие электроды. Толщина центрального и заземляющего электрического проводника составляет всего 0.4 и 0.7 мм. Это благоприятствует образованию мощной искры и максимально эффективному сжиганию топливной смеси.

Для изготовления центрального электрода использовался иридий, для бокового – платина. Материалы обеспечивают высокую устойчивость к интенсивному эрозионному и коррозионному разрушению, механическим нагрузкам. Чтобы свеча полностью отрабатывала свой ресурс, необходимо использовать качественный бензин. В случае взаимодействия с низкопробным горючим срок службы будет составлять до 60 000 км.

Достоинства:

• Понижает количество вредных выбросов;
• Экономит топливо;
• Снижает коэффициент потери мощности;
• Высокий интервал замены – до 120 000 км;
• Универсальность.

Недостатки:

Несколько высокая стоимость.

Покупатели отмечают, что Denso 4712 IXEH22TT – одна из лучших свечей зажигания для ВАЗ. Она существенно повышает производительность двигателя данной марки.

Bosch ZQR8SI302

Для изготовления Bosch ZQR8SI302 использовался сплав из иридия и платины, который наделяет конструкцию полной невосприимчивостью к химическому воздействию в камере сгорания. Также сплав защищает деталь от механических нагрузок и воздействия экстремальных температур. Минимальный срок службы изделия составляет 100 000 км.

Модель разработана для автомобилей марки Пежо и Ситроен. Продукт с калильным числом 8 подходит под резьбу М12 с шагом 1.25 мм. Размер головки под ключ составляет 14 мм. Центральный электрический проводник отличается небольшим диаметром 0.8 мм, что значительно увеличивает показатели воспламеняемости.

Достоинства:

• Доступная цена;
• Длинная резьба – 26.5 мм;
• Надежная фиксация;
• Угол затяжки – 90 градусов;
• Снижает расход топлива.

Недостатки:

Не обнаружено.

Максимальный рекомендуемый момент затяжки составляет 23 Нм.

NGK 4218 CR8EIX

Изделие с калильным числом 8 подходит для мотоциклов, квадроциклов, скутеров и мопедов. Конструкцией модели предусмотрен центральный электрод малого диаметра (0.6 мм) и боковой со скошенными краями. Данное решение позволило значительно снизить напряжение зажигания и улучшить процесс искрообразования. Ресурс NGK 4218 CR8EIX составляет до 100 000 км.

Для приваривания наконечника на среднем электрическом проводнике использовалась специальная лазерная технология, что существенно повышает устойчивость конструкции к механическим воздействиям. Особая форма центрального электрода способствует самостоятельному выжиганию нагара с кромки изолятора. Это позволяет избежать случайного возгорания и поддерживает изолирующие свойства.

Достоинства:

• Доступная стоимость;
• Подключается при помощи цельной клеммы или резьбовой sae;
• Повышает мощность мотора;
• Сокращает расход топлива.

Недостатки:

Не обнаружено.

Покупатели отмечают, что деталь справляется с воспламенением очень бедного топлива и обеспечивает плавное начало движения даже в сильный мороз.

Требования к свече зажигания

Свеча зажигания должна удовлетворять боль­шому количеству разнообразных требований. Она подвергается циклическим воздействиям внутри камеры сгорания, а также факторам внешней среды.

При использовании электронных систем зажигания на свечи подается напряжение до 30 кВ. Эти высокие напряжения не должны вызывать пробой керамического изолятора. Эта изоляция должна быть обеспечена на про­тяжении всего срока службы и гарантирована при высоких температурах (до 1000 °С).

Свеча зажигания подвергается воздействию высоких давлений (до 100 бар), периодически возникающих в камере сгорания, которые не должны вызывать нарушений герметичности. Кроме того, материалы электродов свечи за­жигания должны обладать очень высокой тем­пературной и вибрационной стойкостью. Корпус свечи должен выдерживать большие моменты затяжки без каких-либо деформаций.

Между тем, та часть свечи зажигания, что входит в камеру сгорания, подвергается воз­действию высокотемпературных химических процессов, поэтому свеча должна обладать и свойством сопротивления агрессивным продуктам сгорания (сопротивление высо­котемпературной коррозии). Так как свеча подвергается быстрым изменениям температурных режимов (между горячими продуктами сгорания и холодной рабочей смесью), кера­мический изолятор должен обладать высоким сопротивлением тепловым нагрузкам (тепло­вому удару). Электроды и изолятор должны хо­рошо рассеивать тепло, что является важным условием надежной работы свечи.

Denso PK20PR-P

Особенность свечей этой линейки — наличие напыления на электродах из платины. Конструкция изделия простейшая, одноэлектродная, но по качеству искрообразования изделие ничуть не уступает многоэлектродным моделям. Компании-производителю удалось добиться такой же долговечности, как у иридиевых изделий, но с использованием платины, которая обходится дешевле.

Достоинства:

• ненамного более высокая стоимость, чем у изделий, не содержащих драгоценные металлы;
• длительный рабочий ресурс, значительно превосходящий срок замены, установленный регламентом техобслуживания;
• универсальность. Модификации этой линейки подходят для большей части автомобилей, в том числе, и тех, которые сняли с производства;
• на высоких оборотах — эффект самоочищения;
• хорошее резьбовое соединение;
• кольцо уплотнения отличного качества;
• изделие постоянно есть в продаже.

Имеется и несколько минусов:

• бывает, что величина штатного зазора не соответствует спецификации производителя авто, приходится его выставлять;
• изделие не очень хорошо переносит длительный холостой ход и покрывается слоем нагара;
• плохая совместимость со сжиженным газом.

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.

Как правильно выбрать свечи зажигания?

Свечи зажигания какой фирмы выбрать?

На современном рынке предоставлены разные виды свечей. Они дифференцируются по различным признакам, например, использование в бензиновых или дизельных двигателях. Также идут отличия, связанные с количеством электродов (двух и многоэлектродные) и материалу (иридий, платина), из которого они производятся.

Самые популярные модели принадлежат таким маркам, как:

• NGK. Бренд успешно ведет сотрудничество с такими акулами бизнеса, как Ferrari, BMW, Volvo и др.
• Bosch. Поставляет детали для Mitsubishi, Toyota, Audi, Fiat.
• Brisk. Создает расходные материалы для BMW, Skjoda, Opel и Audi.
• Champion. Обладает договором на создание автопродуктов для Alfa Romeo, Suzuki, Jaguar и других марок.
• Denso. Прославившаяся японская корпорация, которая создает качественные запчасти для разных автомобилей.

Приобретение свечей зажигания от этих фирм будет отличной экономией и превосходной альтернативой для любой марки вашего автомобиля. Качество продукции на высоте и оценено многими профессионалами.

Наглядно о свечах зажигания:

Наиболее популярные конструкции

Обычные свечи зажигания. Они представляют собой классические одноэлектродные устройства: керамический белоснежный корпус сверху и металлический низ с резьбой

Такие модели привлекают внимание своей бюджетной ценой, простотой и возможностью улучшить работу мотора. Но, конечно, не обойтись и без минусов

К ним относятся минимальный ресурс.

Многоэлектродные свечи. Особенность таких устройств в том, что вокруг центрального электрода расположено несколько дополнительных, так называемых боковых. Их может быть 3 или 4. В результате получается эдакий цветочек. Плюсы такого рода устройств заключаются в том, что можно делать выбор от какого электрода получать искру. И, соответственно, срок службы увеличивается. Также воспламенение факела проходит по центру искрообразования и в нем нет перерывов, что благоприятно сказывается на увеличении мощности двигателя.

Свечи с платиной и иридиумом. Существенный недостаток этих устройств сразу бросается в глаза, так как это «кусачий» ценник. Можно подумать, что он неоправданно завышен, но самом деле все не так. Тонкие электроды имеют неприятное свойство быстро изнашиваться, а когда их создают из металла, то получается противостояние разрушению. Помимо этого, такие запчасти обладают еще рядом преимуществ: самоочистка, способность к дополнительной изоляции, увеличенное количество электродов и другие нюансы. За это, определенно, стоит доплатить.