Призначення свічок. Влаштування сучасної свічки запалювання

Без свічки запалювання сучасний бензиновий двигун не міг би працювати. До того ж відносно непомітна частина має витримувати значну температуру та тиск. Як працюють свічки запалювання та які їх найважливіші характеристики?

Перше практичне застосування свічки запалювання у двигуні внутрішнього згоряння пов'язане з ім'ям бельгійця Джозефа Ленуара. Сталося це 1860 року. Він використовував такий пристрій для займання у своєму двигуні. Але патентування свічки запалювання було вперше здійснено приблизно через тридцять вісім років. І одразу три винахідники мали до цього відношення: Нікола Тесла, Фредерік Річард Сімс та Роберт Бош. Пізніше зі свічками запалювання почали пов'язувати й інші відомі імена. Наприклад, Альберт Чемпіон - засновник відомої компанії з їхнього виробництва.

Умови роботи, яким не позаздриш.

Свічка запалювання на вигляд є дрібною деталлю, але умови, в яких вона повинна працювати, заслуговують як мінімум на визнання. Так як питома потужність двигунів збільшується і в той же час докладаються зусилля, щоб продовжити термін служби виробів, до них висуваються все більш високі вимоги. Втім, судіть самі.
Так як свічка запалювання входить в камеру згоряння двигуна, вона повинна бути здатна витримувати швидкі зміни температури в діапазоні від 2000 до 2500 градусів, а тиск до 6 бар. У той же час при впускі тиск у циліндрі падає нижче за атмосферний і одночасно знижується температура приблизно до 80 градусів. Але це ще не все.

Цікаво - що для шестициліндрового двигуна при 5000 обертів на хвилину кожну хвилину потрібно 15000 іскрових розрядів! За одну хвилину кожна свічка спалахує суміш 2500 разів, а це більш ніж 40 разів на секунду! Ще виріб піддається несприятливим хімічним впливам, оскільки навколишнє середовище всередині камери згоряння досить агресивне, не кажучи вже про різні умови роботи двигуна. А ще стрибки напруги в діапазоні від 25 до 30 кВ.

Про принцип розряду

Запалення суміші свічкою запалювання здійснюється рахунок виникнення іскри між електродами. Йдеться про так званий розряд між електродами. Фактично іскра виникає в момент, коли має місце перевищення пробійної напруги між центральним та бічним електродом (їх може бути і більше). Тобто відбувається перетворення енергії з котушки запалювання на електричну іскру. Оцінюється так звана напруга дугового перекриття. Його значення залежить від відстані між електродами, геометрії електродів, тиску в камері згоряння та від співвідношення повітря та палива в момент займання - тобто від насиченості суміші. Під час роботи двигуна відбувається поступове зношування пристрою, яке проявляється збільшенням відстані між електродами, що призводить до поступового збільшення пробійної напруги.
Наскільки важливою є хороша ізоляція?

Будова свічки запалювання

Отже, із чого свічка запалювання складається? Корпус виробу формує ізолятор. Раніше використовувалася слюда, сьогодні кераміка зовсім недавно почали застосовувати так званий корунд або оксид алюмінію. У верхній частині пристрою є контактний висновок для приєднання кабелю системи запалювання або, можливо, розміщення котушки запалювання (для прямого запалення FPS з окремою котушкою для кожної свічки). Далі, слідує металевий корпус, частиною якого є різьбове з'єднання, з його допомогою виріб загвинчується в головку блоку циліндрів. З ним і, отже, металевим корпусом з'єднується зовнішній (іноді також називають бічним) електрод. По центру свічки розташований центральний позитивний електрод, з'єднаний з контактним виводом для приєднання високовольтного кабелю системи запалення та герметично запакований у скло або кремній. Зовнішній електрод електрично з'єднаний із кузовом транспортного засобу, тобто негативним полюсом електричної системи.

Різновиди свічок запалювання

Існує багато різновидів свічок. З першого погляду можна побачити відмінності у діаметрі різьблення: M18, M14, M12 та M10. Разом з цим є і різний крок різьблення: від максимального 15 до 125 і навіть 10 мм. Далі розрізняють форму опорної (ущільнювальної) поверхні свічки в головці блоку циліндрів. Вона може бути конічною або плоскою. Є свічки з коротким і довгим різьбленням.

Подальший поділ відбувається за компонуванням (структурою) іскри або кількістю зовнішніх електродів, їх може бути до чотирьох. Крім того, свічки можуть відрізнятися матеріалом, який використовується для виготовлення електродів, формою корпусу та рівнем перешкод.

Для забезпечення наявних та постійно зростаючих вимог до свічки запалювання важливе значення має вибір правильного матеріалу для електрода. Середні вироби зазвичай виготовляються таким чином, щоб дотримувався компроміс між міцністю та витратою матеріалів. Використовуються сплави вольфраму, платини та іридію. Як альтернатива може бути сплав хрому та заліза. А ще краще срібло, яке має чудові властивості з точки зору теплового навантаження, відрізняється зносостійкістю і продовжує термін служби свічки до 70 000 км. Недоліком є, звичайно, ціна. З іншого боку, використовується платина. Вона коштує дорожче, але добре протистоїть вигорянню та корозії. Найчастіше центральний електрод і двох різних матеріалів.

Особливості свічок запалювання.

При розгляді свічок запалювання оцінюються, крім усього іншого, три важливі властивості, від яких залежать інші характеристики.

• Першим є згадана відстань між електродами, у народі його називають зазор. Це мінімальна відстань між центральним та бічним електродами. Чим менша відстань, тим менша напруга електричної дуги (пробійна) потрібна, щоб зробити іскру. Але на невеликій відстані між електродами іскра коротка. Внаслідок цього виділяється мало енергії, що знижує забезпечення спалювання суміші. Відбувається перепустка запалювання, робота двигуна більш шумна, до того ж погіршуються показники викидів відпрацьованих газів. І навпаки, більша відстань вимагає високої напруги запалювання і може призвести до пропуску запалювання при високих обертах двигуна.
• Другою особливістю є становище іскрового проміжку. Це відстань кінця центрального електрода від передньої поверхні різьбового з'єднання свічки запалювання. Воно зазвичай знаходиться в інтервалі від 3 до 5 мм. Але у гоночних двигунів це значення може бути негативним. Центральний електрод, таким чином, занурений у різьбову частину.
• Третьою особливістю є значення теплопередачі запалювання свічки. Йдеться про міру теплової здатності навантаження виробу, яка, таким чином, повинна бути адаптована до характеристик двигуна. Свічка запалювання під час роботи повинна перевищувати певну температурну зону. І практично деякі пристрої можуть в одному двигуні надмірно нагріватися, а в іншому робоча температура буде занадто низька.

Що таке напальне число

Розрізняють гарячі свічки з високою температурою, яку вони зможуть витримувати, та холодні, їхня температура експлуатації, навпаки, нижча. Значення теплопередачі свічки запалювання переважно визначає розмір поверхні нижньої частини ізолятора. Якщо передній край ізолятора довгий, пристрій матиме високу здатність витримувати температуру. З іншого боку, короткий передній край ізолятора має холодну свічку (з низькими температурними властивостями).

Як зрозуміти, чи пасують свічки запалювання.

Описані вище якості та в результаті відмінності між окремими видами свічок у плані їх використання цікаві, але на практиці, точніше, для того щоб зрозуміти, які свічки потрібні двигуну вашого автомобіля, ці знання зовсім не потрібні. При купівлі виробів важливим є лише коректне маркування, яке гарантує, що вони призначені саме для конкретного двигуна.

На жаль, різні виробники використовують різноманітні методології маркування свічок. На щастя, є переказна таблиця, яка має бути доступна у кожного продавця автозапчастин. Цікаво відзначити, наприклад, що виріб Bosch W7D у компанії Champion вказується як N9Y, а NGK його називають BPM7. Причому в плані властивостей і характеристик це та сама свічка. Далі буде…

У бензиновому двигуні внутрішнього згоряння (ДВС) для займання, стиснутої поршнем, паливно-повітряної суміші використовується елемент, що отримав назву - свічка запалювання. Винайшов її Роберт Бош в далекому 1902 після чого, однойменна компанія впровадила її в .

Який її пристрій?

Базовий пристрій свічки запалювання приблизно однаковий у будь-якої фірми, що її виробляє. Це – металевий корпус, електроди, кількість яких може змінюватися в залежності від марки, керамічний ізолятор і центральний контактний стрижень, що проходить крізь нього. Далі починаються розбіжності.

Центральний контактний стрижень, наприклад, може мати наконечник у вигляді плоского майданчика. Але може мати U чи V-подібну канавку. Може бути загостреним – якщо виготовлений з іридію, як у свічок компанії DENSO. Вони навіть бічний електрод має профіль особливої ​​форми. Ця компанія випускає найбільш, мабуть, надійні свічки – іридієво-платинові.

У окремих моделей бічного електрода може бути взагалі – зокрема, інженери компанії SAAB розробили мотор, у якій сам поршень має загострений виступ, функція якого така сама, як і бічного електрода. Коли поршень максимально наближається до верхньої мертвої точки, між ним та центральним електродом проскакує іскра, підпалюючи стислу паливно-повітряну суміш.

Вже згадані два і більше бічні електроди так само змінюють на краще робочі режими і параметри роботи мотора. Одночасно з цим зростають і вимоги до робочих зазорів, які взагалі не рекомендують міняти або якось чіпати підгинання або розгинання, а лише суворо зберігаючи заводські параметри їх виготовлення.

При цьому принцип роботи свічки з двома і більше електродами простий, не потрібно жодних технічних хитрощів для її стабільної роботи: коли, у міру вироблення електрода, його «з'їдання» іскрою, починаються збої іскри, вона автоматично з'являється на невиробленому електроді, і процес роботи ДВЗ продовжується без перебоїв.

Металевий корпус у нижній частині з різьбленням для вкручування в головку блоку циліндрів (ГБЦ) має плоский або конічний кільцеподібний майданчик. У свічок із плоским майданчиком у комплекті є обтискне кільце-шайба з м'якого металу, що перешкоджає прориву стиснутої паливно-повітряної суміші або продуктів згоряння назовні. Свічки з конічним профілем після різьблення в такому кільці потреби не мають, сам конічний профіль надійно закупорює верхівку камери згоряння.

Центральні ізолятори у всіх моделях роблять із термостійкої кераміки. Саме на неї наноситься маркування з типом, назвою компанії-виробника тощо. Усередині між контактом для дроту і стрижнем з центральним контактом розміщується резистор, головна функція якого - придушення радіоперешкод, що виникають в момент іскрового розряду. З урахуванням розвитку радіо- і телекомунікацій та його впровадження у системи автомобіля, включаючи електронне управління упорскуванням, розміщення такого резистора стало обов'язковим у влаштуванні свічки запалювання.

У тій частині, яка вкручується в ГБЦ, центральний ізолятор має форму конуса, що поступово звужується – це зроблено для того, щоб більш ефективно відводити тепло, не допускаючи перепалу.

Вид сучасної свічки

Різноманітність технічних рішень у розробці та виробництві бензинових двигунів внутрішнього згоряння породило безліч моделей свічок для них. Залежно від застосовуваного палива для машини, ступеня стиснення в циліндрі, способу керування запаленням (механічний, за допомогою трамблера, або електронним), їх можна розділити на такі види.

Види свічок

Вони поділяються за декількома характеристиками:

1. Калільному числу.
2. Кількість електродів.
3. Іскровому проміжку.
4. Температурний діапазон.
5. Термін служби.
6. Характеристики термостійкості.

Крім того, деякі види свічок запалювання різних років випуску однієї і тієї ж фірми можуть відрізнятися по довжині спідниці з різьбленням: у ранніх моделей автомобілів була менша товщина головок циліндрів, які робилися з чавуну і, відповідно, різьблення необхідне більш коротке. З переходом до ГБЦ із алюмінієвих сплавів їх товщина збільшилася, а отже – і довжина різьблення в ній теж стала більшою.

Досвідчений автомобіліст спочатку завжди зверне увагу на калільне число, яке показує, з яким тиском може виникнути калільний ефект, тобто продовження роботи двигуна після розриву ланцюга запалювання, коли від контакту з нагрітим до критичних значень електродом мотор продовжує працювати.

При цьому використання свічки з калільним числом більше рекомендованих використовувати ще допустимо, а з заниженим – експлуатація двигуна заборонена! Інакше невдаха водій швидко зіткнеться з проблемою прогоряння поршнів, клапанів і з пробоєм прокладки головки циліндрів.

Для якісного та стабільного іскроутворення останні два десятки років випускають свічки з двома, трьома і навіть чотирма бічними електродами.

Але стабільність роботи може бути досягнута й іншим способом: розташуванням допоміжних елементів, які відіграють роль цих електродів, на самому ізоляторі свічки. Виникають кілька кільцевих блукаючих навколо центрального електрода електричних розрядів, і таким чином істотно зменшується ймовірність перебою роботи двигуна.

Спортивна свічка Brisk із проміжними електродами на ізоляторі

Наведемо ще кілька важливих моментів у характеристиках свічок:

• Порушення такого параметра, як іскровий зазор, також негативно позначиться на роботі двигуна;
• Не менш важливою є термостійкість, її температурний діапазон, що означає нагрівання тієї частини, що занурена в простір між поршнем і головкою циліндра. Діапазон температур усередині робочої частини в нормі лежить у межах 500-900⁰С. Вихід межі цього діапазону означає зниження ресурсу. Зокрема, у всіх видів свічок запалювання зниження температури веде до швидкого наростання нагару;
• У нормально відрегульованому двигуні працездатність залежить від пробігу і становить приблизно 30 000 км для свічок, що працюють на класичній схемі запалювання, та 20 000 – на електронній. Втім, у найвищих за ціною (але і найнадійніших) свічок фірми DENSO термін служби - до 5-6 років. Або, інакше кажучи, вони забезпечать пробіг без заміни за умови стандартної експлуатації протягом 150 000 – 200 000 кілометрів. Щоправда, і вимоги щодо підтримання режимів відповідно до інструкції посилені. До цих вимог відносяться застосування палива з октановим числом ні в якому разі не нижче за рекомендоване, і їх установка строго за правилами. Зокрема, не допускається затягування їх у головку циліндрів із зусиллям вище або нижче рекомендованих, що може спричинити зведення нанівець всіх їх переваг;
• Тепловий параметр показує взаємозв'язок режимів двигуна та робочої температури свічки. Для підвищення збільшують розміри теплового конуса, дотримуючись, проте, рекомендованої величини 900 градусів. Вихід за ці межі підвищує ризик калільного запалювання.

Дорогоцінні метали у конструкції свічки

Градація видів залежить лише від заявлених параметрів. Описуючи робочі властивості свічки запалювання, необхідно враховувати ще й з якого матеріалу зроблені наконечники електродів.

Найдешевші свічки – нікелеві. Простота конструкції зумовлює і невеликий термін служби, тому їх заміна робиться часто після 15-18 тисяч кілометрів пробігу. Хоча в умовах міста, враховуючи нерівність експлуатації (стояння з працюючим двигуном у пробках, часте чергування прискорення та гальмування на світлофорах) цей кілометраж можна сміливо ділити на два, тому час експлуатації нікелевих свічок в нормі становить не більше року.

У платинових свічках робляться платинові напайки, що підвищує термін їх експлуатації до 50 000 км. Подивіться вартість платини в будь-якому обміннику – і ви зрозумієте, чому ці напайки роблять їх такими дорогими.

В іридієвих свічках вже два дорогоцінні метали: іридій у вигляді напайки на вістрі центрального електрода і платина – на бічних. Враховуючи вартість іридію, ціна на них у порівнянні з нікелевими зростає на 50-60%. Але технічні характеристики свічки запалювання з іридієм такі, що проїхати з ними можна від 60 до 200 тисяч кілометрів.

Такі параметри свічки, як: діаметр різьблення; номер голівки ключа під неї; довжина спідниці з різьбленням; зазор між електродами, також відносяться до їх технічних характеристик.

Висновок

Прогрес не стоїть на місці. Нові технології дозволили, наприклад, довести рівень очищення металів для електродів до 99,999%. Іридій, платина і навіть нікель такої чистоти здатні збільшити термін служби свічки запалювання ще на 15-18%, наприклад поставимо компанію DENSO. Крім того, інженерна думка продовжила їх розвиток, запропонувавши факельний і форкамерний тип виробітку іскри, що зробило роботу моторів ще більш стабільною.

Що ж до неминучого в такому разі збільшення ціни - сама можливість в процесі експлуатації автомобіля якомога рідше заглядати під капот вже виправдовує покупку кожної свічки запалювання навіть за 10-20 доларів за штуку.

У процесі роботи двигуна на свічки впливають електричні, теплові, механічні та хімічні навантаження. Розберемося, як працюють свічки запалювання автомобіля.

Які навантаження зазнають свічки?

Теплові навантаженняСвічку встановлюють у головці блоку циліндрів так, що її робоча частина знаходиться в камері згоряння, а контактна - у підкапотному просторі. Температура газів у камері згоряння змінюється від кількох десятків градусів на впуску до двох-трьох тисяч при згорянні. Температура під капотом автомобіля може сягати 150 °С. Через нерівномірність нагрівання температура в різних перерізах свічки може відрізнятися на сотні градусів, що призводить до теплових напруг та деформацій. Це посилюється тим, що ізолятор та металеві деталі відрізняються за величиною коефіцієнта термічного розширення.

Механічні навантаженняТиск у циліндрі двигуна змінюється від тиску нижче за атмосферний на впуску до 50 кгс/см2 і вище при згорянні. При цьому свічки додатково піддаються вібраційним навантаженням.

Хімічні навантаження.При згорянні утворюється цілий "букет" хімічно активних речовин, здатних викликати окислення навіть дуже стійких матеріалів, тим більше робоча частина ізолятора і електродів може мати робочу температуру до 900 °С.

Електричне навантаження.При іскроутворенні, тривалість якого може становити до 3 мс, ізолятор свічки виявляється під впливом імпульсу високої напруги. У деяких випадках напруга може досягати 20-25 кВ. Деякі типи систем запалювання можуть створювати напругу значно вище, але її обмежує пробивне напруження іскрового зазору.

Відхилення від нормального процесу згоряння

За деяких умов нормальний процес згоряння може порушуватися, що відбивається на надійності та термін служби свічки. До таких порушень відносять такі:

Пропуски займання.Можуть виникнути через збіднену горючу суміш, пропуски іскроутворення або недостатню енергію іскри. При цьому посилюється процес утворення нагару на ізоляторі та електродах.

Напальне запалювання.Розрізняють передчасне, що супроводжує появою іскри та запізнювальне- Викликане перегрітими ділянками поверхонь випускного клапана, поршня або свічки. При передчасному напальному запаленні мимоволі збільшується кут випередження запалення. Це призводить до зростання температури, деталі двигуна перегріваються і кут випередження запалення ще більше зростає. Процес набуває прискорення характеру до моменту, коли кут випередження запалення стане таким, що потужність двигуна почне падати.

При напальному запаленні можливі пошкодження випускного клапана, поршня, поршневих кілець та прокладки головки блоку циліндрів. У свічки можуть згоріти електроди або оплавити ізолятор.

Детонація- виникає при недостатній детонаційній стійкості палива в найбільш віддаленому від свічки місці, в результаті стиснення горючої суміші, що ще не згоріла. Детонація поширюється зі швидкістю 1500-2500 м/с, що перевищує швидкість звуку та викликає локальний перегрів циліндра, поршня, клапанів та свічки. На ізоляторі свічки можуть утворитися сколи та тріщини, електроди можуть оплавитися і повністю вигоріти.

Характерними ознаками детонації є металеві стуки, вібрація та втрата потужності двигуна, збільшення витрати палива та поява чорного диму.

Особливістю детонації є затримка часу від моменту настання необхідних умов до її виникнення. У зв'язку з цим детонація найбільш ймовірна при відносно невеликих оборотах двигуна і повному навантаженні, наприклад, при русі автомобіля на підйомі при повністю натиснутій педалі газу. Якщо при цьому потужність двигуна виявляється недостатньою, швидкість автомобіля та частота обертання двигуна зменшуються. При недостатньому октановому числі палива виникає детонація, що супроводжується дзвінким металевим стукотом.

Дизелінг.У деяких випадках виникає некерована робота бензинового двигуна з вимкненим запаленням при дуже малій частоті обертання двигуна. Це явище виникає через самозаймання горючої суміші при стисканні, подібно до того, як це відбувається в дизелях.

На двигунах, де не виключена можливість подачі палива в циліндр при вимкненому запалюванні, дизелінг виникає при спробі зупинити двигун. При вимиканні запалення двигун продовжує працювати з дуже малими обертами та вкрай нерівномірно. Це може тривати кілька секунд, потім двигун мимоволі зупиняється.

Причина дизелінгу - в особливостях конструкції камери згоряння та як паливо. Свічки не можуть бути причиною цього явища, тому що їх температура при малих оборотах явно недостатня для займання горючої суміші.

Нагар на свічці- це тверда вуглецева маса, що утворюється при температурі поверхні 200°З вище. Властивості, зовнішній вигляд та колір нагару залежать від умов його утворення, складу палива та моторної олії. Якщо свічку очистити від нагару, її працездатність відновлюється. Тому одна з вимог до свічки – здатність самоочищатися від нагару.

Видалення нагару, якщо в продуктах згоряння немає вогнетривких речовин, відбувається при температурі 300-350 ° С - це нижня межа працездатності свічки. Ефективність самоочищення від нагару залежить від того, як швидко ізолятор нагріється до температури після пуску двигуна.

Система запалення є однією з найважливіших систем кожного двигуна з іскровим запалюванням. Свічки відповідають за генерацію іскри у циліндрах двигуна. Іскрова свічка використовується у всіх типах системи запалення: контактної, безконтактної та електронної. Провідними виробниками є такі фірми як: Denso, NGK, Bosch, Champion, Beru. Пристрій свічки запалювання є керамічною трубкою з провідником по центру і металевим електродом збоку.

Стаття допоможе дізнатися:

Грамотно підібрані свічки запалювання, взаємодіючи з якісним паливом, прослужать без заміни протягом досить великого пробігу автомобіля. У середньому це 30–60 тис. км, а якщо це іридієві чи платинові – то набагато довше. Саме тому, роблячи підбір свічок запалювання, так важливо добре розбиратися у маркуванні, видах та їх призначенні, такі знання допоможуть вибрати найкращі свічки для вашого транспорту.

Параметри та характеристика свічок запалювання

Основними параметрами характеристики свічок виступають розмір і калільне число, крім того, що вони також відрізняються за кількістю електродів і за матеріалом виготовлення. З усіма цими моментами і як вони впливають на працездатність, розберемося по порядку.

Одна з найважливіших теплових характеристик свічок запалювання – так зване, калільне число. Це параметр, що позначає тиск, у якому виникає калільне запалювання. Зазвичай у документації автомобіля вказується марка свічок та калільне число, які мають у ньому використовуватися. Намагайтеся дотримуватись цих рекомендацій.

Неправильно підібране калільне число впливає на очищення свічки запалювання.

Калільне число ділиться на три діапазони:

• холодні свічки (к. ч. від 20 і від);
• гарячі (11 – 14);
• середні (к.ч. від 17 до 19).

Даний параметр вказує на теплові режими роботи свічки, Чим воно вище, тим з вищими температурами вона може працювати.

Свічка з більш високим гартальним числом може працювати в більш агресивному середовищі з високими температурами, а свічка з нижчим буде часто перегріватися, що, природно, позначається на терміні її служби.

Крім калільного числа та геометричних розмірів, є ще один досить важливий параметр при виборі свічок – їх конструкція.

Технічні характеристики

Загальна інформація про свічки запалювання

До технічних характеристик свічки запалювання відносяться:

• діаметр різьблення;
• розмір голівки ключа;
• довжина різьблення;
• зазор між електродами.

Діаметр автомобільних свічок запалювання зазвичай становить 14 мм. По довжині різьблення свічки поділяються на три групи:

1) короткі – 12 мм;

2) середні – 19-20 мм;

3) довгі – 25 мм та більше.

Довжина різьбової частини свічки залежатиме від потужності двигуна – чим потужніша, тим свічка довша. Така конструкція обумовлена ​​тим, що температура довгого корпусу швидше і рівномірніше розподіляється. Найбільш поширеним розміром інструментом для вкручування свічок є головка на 16 мм, рідше – 14 та 18 мм. Розмір зазору між центральним та бічним електродами у всіх свічок запалювання в межах 0,5 мм – 2,0 мм, але найпоширеніший – 0,8 або 1,1 мм.

Характеристики свічки запалювання маркуються типовим позначенням– літерно-цифровим кодом, який наноситься на свічку та на упаковку. Типові позначення свічок різняться залежно від виробника, уніфікованих позначень немає.

З яких матеріалів роблять свічки запалювання?

До того ж, свічки розрізняються і за матеріалом, з якого вони виготовлені. Свічки можуть бути одно або біметалевимиАле оскільки часи, коли свічки вироблялися тільки для радянської техніки минули, в даний час виготовляються з двох металів - мідного (або хромо-нікелевого) сердечника і сталевої оболонки. Такий метод застосовується щоб забезпечувати швидкий і надійний пуск двигуна, а також швидке відведення тепла під час роботи, оскільки сталева оболонка швидко прогрівається на початковому етапі роботи, а мідний осердя добре відводить тепло при робочій температурі від 500 до 900 °C.

Але для підвищення стійкості до корозії і, відповідно, збільшення терміну служби, таке класичне компонування розбавляють тим, що на центральний електрод роблять напайку, зі сплавів сталі та інших дорогих металів типу платини, іридію, паладію або вольфрам або повністю замінюють мідний сердечник.

У класичному виконанні свічка запалювання є двоелектродною- з одним центральним електродом і одним бічним, але внаслідок еволюції конструкції з'явилися багатоелектродні (бічних електродів може бути кілька, переважно це 2 або 4). Така багатоелектродність дозволяє збільшити надійність та термін служби. Також менш поширені через свою дорожнечу та суперечливі тести факельні та форкамерні свічки.

Крім конструкції, свічки поділяються на інші види, обумовлені матеріалом виготовлення електрода. Як з'ясувалося, найчастіше, це сталь, легована нікелем і марганцем, але збільшення ресурсу роботи з електроди робляться напаювання різних дорогоцінних металів, зазвичай, із платини чи іридію.

Тестування свічок запалювання

Відмінна риса платинових та іридієвих свічок запалювання- Інша форма центрального та бокового електродів. Оскільки застосування цих металів дозволяють забезпечити постійну потужну іскру в жорсткіших режимах експлуатації, тонкий електрод вимагає меншої напруги, тим самим знижуючи навантаження на котушку запалювання та оптимізуючи згоряння палива.

Має сенс ставити платинові свічки в турбомотори, тому що цей метал має високу корозійну стійкість, а також стійкий до високих температур.

На відміну від класичних, платинові свічки в жодному разі не можна очищати механічним способом.

За періодичністю замінисвічки можна розмістити в такому порядку:

1. Мідні/нікелеві свічки запалюваннямають стандартний ресурс роботи до 30 тис. км., їхня вартість цілком відповідає терміну служби, ціна однієї такої свічки буде в районі 250 рублів.
2. Платинові свічки(мається на увазі напилення на електрод) стоять на другому місці за терміном служби, застосовністю та цінником. Тривалість безвідмовної роботи іскрового запалення вдвічі більша, тобто близько 60 тис. км. До того ж утворення нагару буде значно меншим, що ще сприятливіше впливає на займання повітряно-паливної суміші.
3. Свічки з іридіюу рази покращують теплові характеристики. Такі свічки запалювання забезпечують безперебійну іскру за найвищих температур. Ресурс роботи складе понад 100 тис. км, але й ціна буде куди вищою за перші два.

Найкращі свічки запалювання

Дізнавшись про типи свічок та його характеристика, виникає логічне питання при доборі: «?». При пошуках однозначної відповіді на це питання можна довго перегортати сторінки в інтернеті та вивчати різні рейтинги виробників свічок запалювання. Але сказати всім, що потрібно купувати іридієві і радіти роботі двигуна, не можна.

Якою б не була свічка, якщо вона підібрана неправильно, це обов'язково позначиться на роботі двигуна та на її термін служби.

Що потрібно враховувати підбираючи свічки?

Насамперед заглянути в інструкцію з обслуговування вашого автомобіля, найчастіше, там завжди можна знайти інформацію про те, яка марка свічок встановлюється із заводу. Найкращим вибором будуть ті свічки, які рекомендує автовиробник, адже на заводі враховано потреби двигуна та технічні характеристики іскрових свічок. Тим більше, якщо машина вже з великим пробігом - вкладення у неї вигляді дорогих платинових або іридієвих свічок, як мінімум, не виправдає себе. Також потрібно взяти до уваги, на якому бензині та скільки ви їздите. Безглуздо платити гроші за дорогі свічки для мотора з об'ємом менше 2 літрів, коли від двигуна не вимагається величезної потужності.

Як правильно підібрати свічки запалювання для свого автомобіля

Основні параметри підбору свічок запалювання

1. Параметри та технічні характеристики
2. Температурний режим.
3. Тепловий діапазон.
4. Ресурс виробу.

А щоб швидко орієнтуватися у свічках із необхідними вимогами, потрібно вміти розшифровувати маркування. Але, на відміну від маркування свічок запалювання немає загальноприйнятого стандарту і, залежно від виробника, буквенно-числовое позначення по-різному розшифровується. Втім, на будь-яких свічках обов'язково існує маркування, що вказує на:

• діаметр;
• тип свічки та електрода;
• калільне число;
• тип та розташування електродів;
• зазор між центральним та бічним електродом.

Від якого виробника свічки краще

Дивитися потрібно, перш за все, не на модель та виробника, а на конструкцію та якість виготовлення свічки. Для звичайного застосування підійде будь-яка свічка, яка здатна забезпечити стабільність іскроутворення при тиску не менше 8 атм., але рекомендовано все ж таки брати ті, які мають запас по тиску не менше ніж на 16 атм.

Нижче наведено ряд свічок з різної цінової категорії, конструкції, видів та популярних виробників, які в ході тесту показали найкращі результати:

1. Іридієва DENSO VK20(Ном. 5604) - коштуватиме в районі 15 $ за штуку, але ціна виправдовує очікування. Стійко працює при тиску до 25 атм., має ефективну синю іскру з мінімальною кількістю перепусток.
2. Звичайна свічка DENSO W20TTз нікелевим центральним електродом без будь-яких драг. металів, вартістю трохи більше 100 рублів. Підійде як для ВАЗів, так і для різних іномарок.
3. Свічка DENSO IRIDIUM POWER IK16коштуватиме близько 700 грн. стабільно працює при великих навантаженнях.
4. Трохи дешевше за попередні, але, анітрохи не гірше за якість роботи свічки NGK DILFR5A-11(93759). Ці свічки є оригінальними для Лансера, що стабільно витримує будь-які навантаження.
5. Платинові Longlife свічки запалювання VAG BOSCH BOM 06H905611 R1 DCкоштуватимуть близько 11 $ за штуку, розраховані на роботу в турбованих німецьких моторах. Термін служби цих свічок становить не менше 100 000 км.
6. Досить непоганими будуть бошевські BOSCH SUPER PLUS FR8DPP33з легованим ітрієм, але платиновим наконечником центрального електрода та із середнім цінником (5$). Термін служби таких свічок складе в середньому щонайменше 50 тис. км.
7. NGK VAG 03F905600A R1 NG4з іридієвим електродом розрахована на застосування в TSI моторах автомобілів Ауді, Фольксваген, Шкода як і бошевських, концерну ВАГ, тільки ціна буде трохи нижчою. Тонкий електрод і невеликий зазор, всього 0,7 мм, дозволяє отримувати потужну іскру і домагатися повного згоряння палива.
8. Для двигунів старого зразка гарним вибором будуть свічки BOSCH SUPER4 WR78X R6 208(ориг. ном. 242232804), за демократичною ціною, трохи більше 600 рублів. За комплект з 4 штук ви отримаєте багатоелектродну свічку із пристойними результатами роботи.
9. NGK R ZFR5V-G– класична бюджетна свічка зі стабільним результатом роботи аж до навантаження 25 атм.
10. Непоганий бюджетний варіант із мідним центральним електродом DENSO KJ16CR-L11обійдеться вам трохи більше ста рублів за штуку. Такі свічки можна використовувати на різних іномарках, у тому числі на Хендай, Кіа, Опель.

Які гарні свічки запалювання вирішує особисто кожен автовласник сам для себе. Хтось вважає за краще підбирати виконані виключно з рідкісних і дорогих матеріалів, а хтось в першу чергу враховує марку деталі та марку авто, а також те, в яких умовах експлуатується його машина.

Свічка запалювання - це найважливіший елемент системи запалення двигуна, який безпосередньо здійснює займання паливно-повітряної суміші в камері згоряння. У сучасних автомобілях використовуються свічки різних конструкцій та експлуатаційних параметрів, але вони мають подібний принцип роботи.

Пристрій та роль в автомобілі

Конструкція свічки запалювання

Базова конструкція свічки включає наступні елементи:

• Корпус із металу з нанесеним на зовнішній бік різьбленням для кріплення свічки в головці блоку циліндрів. Він також виконує функцію відведення надлишків тепла і служить провідником від маси до бокового електрода.
• Ізолятор. Він, як правило, має ребристу поверхню, що подовжує фактичний шлях поверхневих струмів і запобігає пробій по поверхні.
• Центральний і бічний електроди, між якими виникає іскра, що займає паливоповітряну суміш. Бічний електрод виконують із сталі, легованої нікелем та марганцем. Центральний - із благородних металів, що забезпечує можливість самоочищення електрода.
• Контактний висновок для кріплення свічки до високовольтних дротів системи запалювання. З'єднання може бути різьбовим або з контактом, що замикається.

У пристрої автомобільної свічки системи запалювання також може бути передбачений резистор. Його основним завданням є придушення перешкод, створюваних системою запалювання. Опір може змінюватись від 2 кОм до 10 кОм.

Свічки, які використовуються в двигунах внутрішнього згоряння, також називають іскровими. Вони формують іскру на кожному такті стиснення (або стиснення та випуску при застосуванні двовивідних котушок запалювання), займаючи паливоповітряну суміш у певний момент, протягом усього часу роботи двигуна. На кожен циліндр двигуна, як правило, припадає одна свічка (за винятком двигунів типу Twinspark), яка загвинчується за допомогою різьблення у спеціальні отвори в корпусі головки блоку циліндрів. Робоча частина у своїй перебуває у камері згоряння двигуна, та її контактний висновок зовні.

Неправильно виконана затяжка свічок може призвести до нестійкої роботи двигуна. Недостатня затяжка сприяє зниженню компресії камери згоряння. При надто сильній затяжці можуть статися механічні деформації.

Принцип роботи та характеристики

Освіта іскри на електродах

Основним завданням свічки є формування іскри та її підтримка протягом необхідної кількості часу. Для цього низька напруга від акумулятора автомобіля перетворюється на високу (до 40 000 В) у котушці запалювання, а потім надходить на електроди свічки, між якими виконаний зазор. "Плюс" від котушки приходить на центральний електрод, "мінус" - на бічному від двигуна.

У момент формування напруги на електродах (плюс від котушки на центральному і мінус на бічному від двигуна), достатнього для подолання (пробою) опору середовища в зазорі, між ними виникає іскра.

Значення іскрового зазору

Іскровий зазор - головний параметр свічок запалювання. Він визначає мінімальну відстань між електродами, що забезпечує формування іскри достатнього розміру та можливість пробою відповідного шару середовища (паливоповітряної суміші, що знаходиться під тиском).

Іскровий зазор

Величина зазору повинна бути в межах, заданих виробником. Якщо зазор буде занадто великим — енергії іскрового розряду може вистачити підтримки необхідного часу горіння свічки і суміш може спалахнути. З іншого боку, занадто малий зазор призведе до прогоряння електродів та підвищеного зносу свічок.

Величина іскрового зазору відрізняється залежно від режиму роботи двигуна та його типу та виробника. Нижній поріг іскрового проміжку може бути близько 0,4 мм, а верхній доходити до 2 мм.

Для перевірки величини іскрового проміжку використовується спеціальний інструмент — щуп, який може бути округлим або плоским. Другий тип більш простий у використанні, але дає похибку, оскільки не враховує зносу поверхні електродів. Підганяння зазору під необхідний розмір виконують вручну підгинання бокового електрода.

Що таке напальне число

Розташування свічки запалювання у двигуні

Не менш важливим параметром є калільна кількість. Воно визначає теплові властивості конструкції та демонструє, при якому тиску в камері згоряння може відбутися неконтрольоване самозаймання паливоповітряної суміші (запалювання жару). Простими словами, що більше буде калільне число, то менше свічка розігріватиметься у процесі роботи двигуна.

Конструкції з різним гартальним числом застосовуються відповідно до типу мотора, режиму та умов його роботи. Так, у літню пору і при підвищених навантаженнях оптимально використовувати конструкції з великим гартальним числом, а взимку або при спокійній їзді в межах міста — з меншим.

Свічки з низьким гартальним числом встановлюються в моторах з малим рівнем тиску, що працюють на паливі з невеликим октановим числом. Конструкції з високим калільним числом, навпаки, використовуються в двигунах з підвищеною компресією та високою температурною навантаженістю камери згоряння.

Види та маркування

Маркування свічок запалювання

Щоб не помилитися при виборі моделі, слід звернути увагу на маркування свічок запалювання, що купуються. У кожного виробника вона своя.

Перший параметр - це, як правило, діаметр різьблення і форма опорної поверхні, що демонструють можливість фактичного встановлення свічки на конкретний двигун.

Символ R (Р) часто свідчить про наявність у конструкції резистора. Далі, вказується напальне число, величина іскрового зазору і матеріал, з якого виконані електроди.

За кількістю електродів свічки запалювання поділяють на два види:

• Одноелектродні.
• Багатоелектродні – вони мають кілька бічних електродів. Іскра виникає з тим із них, у якого найменший опір.

Залежно від величини калільного числа свічки поділяють на:

• гарячі з гартальним числом від 11 до 14;
• середні - від 17 до 19;
• холодні - від 20 і вище;
• уніфіковані - від 11 до 20.

Свічки запалювання з різним числом електродів

За типом матеріалу центрального електрода свічки запалювання розрізняють:

• іридієві;
• ітрієві;
• вольфрамові;
• платинові;
• паладієві.

Найбільш довговічними та зносостійкими вважаються іридієві автомобільні свічки запалювання. Вони застосовуються в двигунах високої потужності, але при встановленні на звичайні мотори серйозних покращень не створюють.

Термін служби та поширені несправності

Визначити практично, коли міняти свічки запалювання можна, беручи до уваги кілька аспектів:

• Заявлений виробником термін служби конкретної марки запалювання свічок. Наприклад, періодичність заміни для типових моделей становить до 50 тисяч кілометрів пробігу, для платинових цей показник становить 90 тисяч кілометрів, а найдорожчі іридієві свічки запалювання служать до 160 тисяч кілометрів.
• Умови експлуатації. При використанні низькоякісного палива реальний термін роботи буде меншим за заявлений виробником на 20%. При цьому особливо чутливими серед свічок запалювання є іридієві.
• Стан електродів. Вони можуть вигоряти під час тривалої експлуатації або внаслідок порушення режимів роботи двигуна. Очищення електродів може здійснюватися механічним способом або спонтанно (при досягненні високих температур). Варто зазначити, що іридієві та платинові свічки запалювання очищати механічно не можна.
• Стан ізолятора. Він може бути забруднений чи зруйнований.

Від працездатності цього, на перший погляд, простого елемента залежить коректний запуск і потужність мотора, витрата палива та вміст СО у вихлопних газах, а тому відповідь на питання навіщо своєчасно змінювати свічки запалювання цілком очевидна.