Виды автомобильных свечей зажигания

Что будет, если не менять и не чистить свечи зажигания

Следует подробно остановиться на причинах, по которым запрещено использовать свечи, содержащие те или иные неполадки.

Начать следует с нагара на изоляторе. Свеча находится внутри камеры сгорания, где присутствуют частицы масла, смазывающего цилиндр и поршень. Она контактирует при сгорании богатой смеси с сажей. А сажа имеет свойства откладываться на достаточно холодных частях металла. Поэтому камера сгорания любого двигателя покрывается налетом. Слой сажи на стенках камеры растет до определенного момента, после которого прирост прекращается. Потому что остальная часть налета нагревается то такой степени, что сажа от туда выжигается. Поэтому на протяжении всего срока службы двигателя слой сажи остается определенной неизменной толщины. Сажа откладывается на металлической части свечи (но только на той стороне, которой свеча ввернута в камеру). Это заметно по характерному четному налету, который в том месте является естественным и нормальным.

Если свеча работает в нормальном температурном режиме, при сбалансированной топливно-воздушной смеси, при нормально количестве масла, то есть в расчетном режиме, то центральный изолятор остается белым и чистым, как на новой свече. Происходит это за счет самоочищения центрального изолятора от сажи, которое зависит от температуры, на которую нагревается этот центральный изолятор. Чем выше температура центрального изолятора, тем легче и быстрее обгорают с него следы сажи, и центральный электрод остается светлым.

При температуре 400–500 °С исчезает нагар – свеча самоочищается.

Чистый изолятор обеспечивает малую утечку искры. Темнеет изолятор в случае, если он не нагревается до температуры, при которой бы он самоочистился

Очень важно, что бы изолятор был чистым. Если же он покрыт сажей, то часть заряда искры пройдет по сажевым отложениям, и только другая часть между электродами, поскольку сажа является полупроводником

Таким образом, грязная свеча (изолятор) делает искру нестабильной. При резком открытии дроссельной заслонки, когда давление в конце такта сжатия максимальное эта черная свеча может начать работать с перебоями и не обеспечивать ни достаточной мощности, ни достаточной приемистости, ни экономии. Чистая свеча будет гарантированно поджигать как богатую, так и бедную топливно-воздушную смесь, и не давать пропусков зажигания.

Бывают ситуации, про которых одна половина изолятора чиста, а другая темная. Происходит это из-за того, что на такую свечу воздействует повышенное содержание масла. Чистой стороной свеча стоит к выпускному клапану, а темной – к впускному клапану. Если уплотнитель на впускном клапане (маслоотражатель) испорчен, то есть вместе с подачей свежей смеси он подает капли масла, с которыми уже одна сторона изолятора не успевает справиться. В этом случае ремонта требуют маслоотражательные колпачки на впускных клапанах. Данная ситуация также приводит к сбоям в работе свечи.

Однако, не всегда черные свечи требуют замены. Обычно можно обойтись простой отчисткой под температурой. Еще раз: нагар образуется не из-за неисправности свечи. Отчистив свечу, можно продолжать ее эксплуатацию.

Следующая причина неисправности свечей – коррозия электродов. С каждым разрядом, который проходит между боковым и центральным электродом, с их поверхности испаряется частичка металла. В связи с этим с течением времени электрод стачивается. Таким образом, расстояние между электродами увеличивается. Системе зажигания становится труднее образовать хорошую искру.

Дополнительная информация: зазор между электродами увеличивается на 0,015 мм на каждые 1000 км пробега автомобиля.

Свеча с повышенным зазором, с выработанными электродами оказывает высокое сопротивление. Огромную нагрузку испытывают такие элементы как модуль, трамблер, катушка зажигания (в зависимости от устройства авто). Подвергаясь ненормированной нагрузке, указанные элементы могут просто сгореть. Своевременная замена свечей зажигания и проводов (старые изношенные провода также оказывают сопротивление), может уберечь от сложного и дорогостоящего ремонта.

Кроме того, достоверно известно, что старые свечи могут увеличивать расход топлива до 30%. Поэтому отказ от плановой замены свечей не приведет к экономии бюджета, а скорее наоборот.

Особенности замены по маркам

Выше в целом мыл описан стандартизированный порядок замены свечей зажигания, характерны для все без исключения автомобилей, работающих на двигателях внутреннего сгорания. Зная основные принципы не составит труда произвести замену на любой марке автомобиля. Трудности могут возникать лишь при поиске самих непосредственно свечей (на некоторых машинах чтобы добраться до свечей необходимо снять и разобрать множество препятствующих элементов), а также в случает неудобного их расположения.

Для каждого авто, в зависимости от марки, года выпуска и типа двигателя, требуются строго определенные сечи. Конкретные маркировки следует искать в руководстве по эксплуатации. Не допустимо использовать на автомобиле не походящие свечи. Это несет за собой крупные поломки сопутствующих элементов.

Замена свечей зажигания Фольксваген Поло, Джетта, Пассат, Тигуан

Особенности двигателей из серии TSI, которые устанавливаются на автомобили Volkswagen, требуют наиболее аккуратного подхода. Случается повреждения резиновых наконечников катушки зажигания.

Производитель предусмотрел возможность подобных поломок, поэтому наконечники катушек продаются отдельно и замена обойдется не так дорого.

Для замены свечей необходимо снять патрубок. Для этого надо щипцами сжать хомут и сдвинуть его. Проделать это с обоих концов патрубка, тогда можно будет его снять. Для предотвращения загрязнения, лучше закрыть салфеткой отверстие открытого воздушного патрубка. Тогда доступ ко всем 4 катушкам будет открыт.

Далее следует отсоединить штекер катушки зажигания. Тут тоже есть особенности, замок тугой, если руками его начать не получается, можно помочь плоской отверткой. Теперь можно будет открутить болт крепления катушки и вынуть ее. Достать ее не так легко, поскольку резиновый наконечник прикипает. Если катушка не достается, нужно немного расшатать ее. Кроме того, можно воспользоваться закругленными щипцами – подсунуть их под катушку, приподнять ее, зажать и тянуть вверх, проворачивая влево-вправо.

Дальше процесс замены свечей мало отличается от стандартного варианта. Но прежде чем устанавливать катушки на место, необходимо их смазать консистентной высокотемпературной смазкой, чтобы не было в дальнейшем проблем с их снятием.

В случае с двигателем MPI Свечи зажигания следует искать под крышкой воздушного фильтра.

Замена свечей зажигания Рено Дастер, Логан, Сандеро

На автомобиле Рено Дастер 2,0 л F4R есть небольшая особенность, которая касается крайней слева катушки. К ней близко крепится клапан фазорегулятора, так образом, чтобы это катушку достать, необходимо развернуть фазорегулятор отверткой. На свечном ключе должна стоять магнитная или резиновая головка, поскольку свечи находятся в углублении и достать их обычной головкой не представляется возможным.

Проблема большинства Рено – слабая резьба болтов катушек, поэтому откручивать нужно аккуратно.

На двигателе K7M при снятии проводов необходимо запомнить их расположение, чтобы впоследствии не перепутать.

Замена свечей зажигания Киа Рио, Сид, Спортейдж, Серато

На автомобилях марки Киа, как правило, замена свечей зажигания происходит без затруднений и проблем, поскольку свечи имеют удобное расположение, а катушки легко снимаются.

Таким образом, свечи являются важнейшим элементом устройства автомобиля, который может много сказать о его состоянии. Рекомендуется менять свечи каждые 15 тыс. км. пробега. Лучше не дожидаться перебоев в работе двигателя и менять свечи профилактически.

Главными правилами замены свечей являются: чистота рабочих цилиндров и правильная затяжка свечи.

Выбор свечей

Если свеча зажигания работает в указанном температурном диапазоне, то это «нормально» для двигателя. Если свеча зажигания не нагревается до температуры самоочистки, значит, для этого двигателя она «холодная». Когда свеча зажигания нагревается выше 1000 ° C во время работы, она считается «горячей» для этого двигателя. Всегда ли нужно ставить «нормальные» свечи зажигания на двигатель? Нет, при определенных обстоятельствах это правило может быть отклонено. Например: холодной зимой вы пользуетесь автомобилем для коротких коротких поездок. В этом случае вы можете использовать более «горячие» свечи, которые быстро перейдут в режим самоочистки. Кстати, чтобы предотвратить образование отложений углерода на свечах зажигания, зимой не рекомендуется прогревать двигатель на холостом ходу в течение длительного времени. После короткого прогрева гораздо лучше начать и продолжить прогрев с небольшой нагрузкой.

Ресурс свечей зажигания

Современные свечи зажигания при эксплуатации на полностью исправных и отрегулированных двигателях должны в соответствии с ОСТ 37. 003 081 бесперебойно работать в течение 30 тыс.км пробега для классической и 20 тыс.км для электронной системы зажигания. Фактический ресурс может быть выше примерно вдвое, но труднодостижим на практике, как любой сферический конь в вакууме. При условии исправности всех систем двигателя и нормальном качестве топлива ресурс современных свечей составляет в среднем 50 тыс.км.

Особенностью России является широкое применение запрещенных ферроценовых присадок, повышающих октановое число «паленого» бензина. Такие присадки содержат железо, при сгорании оседающее на свече и приводящее к нарушении изоляции между электродами и к невозможности получить нормальную искру. Как показывает практика, нарваться на такой бензин можно на любой, сколь угодно «именитой» заправке, и доказать что-либо потом невозможно. Пораженные такими присадками свечи восстановлению не подлежат. Поэтому на Руси нет смысла использовать дорогие и «долгоиграющие» свечи.

В процессе эксплуатации зазор между электродами в среднем увеличивается на 0.015 мм за каждые 1000км пробега. Поэтому рекомендуется периодически (через 5 или 10 тыс.км) проводить осмотр и ТО свечей (фактически — регулировку зазора до требуемой величины). Очистить свечи зажигания можно с помощью растворителей и щетки (не металлической). На станциях технического обслуживания свечи очищают на специальных пескоструйных аппаратах. Также рекомендуется менять свечи местами, это связано с тем, что средние цилиндры работают с более высокими температурами, чем крайние. Замена, согласно рекомендациям большинства изготовителей, рекомендуется после 30000км пробега автомобиля.

Тепловая характеристика свечей зажигания

Тепловая характеристика свечи — это зависимость температуры теплового конуса изолятора или центрального электрода от режима работы двигателя.

Различие в тепловых характеристиках свечей достигают в основном за счет изменения длины теплового конуса изолятора (рис. «Различие свечей по тепловым характеристикам» ). Удлинение теплового конуса изолятора приводит к увеличению подвода тепла в свечу и к росту ее рабочей температуры. Максимальное значение температуры не может превышать 850-900 °С, так как при этом возникает калильное зажига­ние. Эта величина является верхним температурным пределом работоспособности свечи.

Температурные пределы работоспособности свечи неизменны на любом двигателе вне зависимости от его удельной мощности и особенности конструкции.

Непрерывный рост удельных мощностей двигателей при ужесточении норм токсичности отработавших газов требует улучшения тепловых характеристик свечей. В настоящее время наиболее распространены следующие методы их улучшения:

• Сборку свечей осуществляют с минимально возможными зазорами между деталями. Полностью устранить зазоры не удается из-за различия коэффициентов термического расширения изолятора и металлических деталей.
• Центральный электрод изготавливают биметаллическим: из меди с жаростойкой оболочкой из сплава на основе Ni-Cr-Fe (рис. «Свеча с биметаллическим центральным электродом» ).
• Тепловой конус изолятора делают выступающим из корпуса на 1,5-2,0 мм (рис. «Свечи с выступанием и без выступания теплового конуса изолятора за торец корпуса» ).

Первые два метода обеспечивают высокую теплопроводность свечи в целом, позволяют существенно увеличить длину теплового конуса изолятора без увеличения его максимальной рабочей температуры и, следовательно, улучшить тепловую характеристику.
Выступание изолятора за торец корпуса ускоряет прогрев теплового конуса в зоне нижнего температурного предела.

Чем меньше шестигранник и диаметры корпуса и изолятора и чем больше длина цоколя, тем лучше охлаждение свечи на двигателе. В связи с этим наи­большее распространение получили свечи с плоской опорной поверхностью, резьбой на корпусе М14х1,25 мм, длиной резьбовой части 19,0 мм и шестигран­ником под ключ 16,0 или 20,8 мм. При таких размерах изолятор еще имеет доста­точную электрическую и механическую прочность, а размеры электродов позво­ляют обеспечить необходимую долговечность без применения дорогостоящих материалов. Свечи с конической опорной поверхностью позволяют дополни­тельно уменьшить диаметр корпуса. Их применение на отечественных автомоби­лях ограничивается механической прочностью, меньшей, чем у свечей с плоской опорной поверхностью.

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Federal-Mogul

Ассортимент свечей зажигания известного бренда Champion (принадлежащего компании Federal-Mogul) пополнился новыми свечами Platinum и многоэлектродной Multi Ground.

Новые свечи зажигания Champion Bi-Hex с уменьшенным диаметром (M12) и увеличенной длиной резьбы созданы для более узких свечных колодцев двигателей семейства Prince, установленных в Citroёn, Peugeot, BMW и Mini. Эти свечи выдерживают такие же электрические и механические нагрузки, как и свечи со «стандартной» резьбой М14.

Для уточнения: Prince – кодовое название семейства современных автомобильных рядных 4-цилиндровых двигателей, разработанных совместно BMW и PSA Peugeot Citroеn. Это ряд компактных двигателей объемом 1,4–1,6 л с множеством функций, включая прямой впрыск бензина и регулируемые фазы газораспределения.

Многоэлектродные свечи Multi Ground благодаря своей конструкции (закрытая рабочая камера, профилированный центральный электрод, расположенный почти заподлицо с керамическим наконечником изолятора, и др.) имеют более длительный срок эксплуатации и высокую эффективность при хо­лод­ном запуске.

Другой известный бренд компании – BERU, представил девять новых свечей зажигания, которые (вместе с шестью уже зарекомендовавшими себя свечами Ultra X), составляют теперь программу Ultra X Titan.

У свечей нового типа Ultra X Titan верхний электрод является однополюсным с Poly-V-формой (т.е. на поверхность электрода нанесены пять острых кромок, на которых попеременно появляется искра). Это означает низкое напряжение пробоя и пять возможных вариантов появления искры. В сочетании с никель-титановым сплавом высокой жаростойкости это обеспечивает длительную постоянную мощность системы зажигания при оптимальном использовании топлива. А также (в сочетании тонким платиновым центральным электродом) значительно увеличенный срок службы свечи.

Кроме того, в конструкции свечи предусмотрено коронное кольцо для целенаправленного предварительного разряда и последующего стабильного воспламенения, что предотвращает утечку между цент­ральным электродом и электрической массой.

В статье использованы тексты эксперта «АБС-авто» Сергея Самохина

Михаил Смирнов

Общее устройство свечи зажигания

Свеча зажигания имеет металлический корпус, который вкручивается в соответствующее отверстие в головке блока цилиндров. В корпус свечи зажигания встроен изолятор, для герметизации которого используются специальные внутренние уплотнения. Изолятор содержит внутри центральный электрод и стержень клеммы. После сборки свечи зажигания выполняется окончательная фиксация всех деталей путем термической обработки. Боковой электрод, изготовленный из того же материала что и центральный, приваривается к корпусу свечи. Форма и расположение бокового электрода зависят от типа и конструкции двигателя. Зазор между центральным и боковым электродами регулируется в зависимости от типа двигателя и системы зажигания.

Существует много возможностей расположения бокового электрода, что влияет на величину промежутка искрового разряда. Чистая искра образуется между центральным электродом и боковым, г-образной формы. При этом рабочая смесь легко попадает в промежуток между электродами, что способствует ее оптимальному воспламенению. Если кольцеобразный боковой электрод устанавливается на одном уровне с центральным, то искра может скользить над изолятором. В этом случае ее называют скользящим искровым разрядом, который позволяет сжигать наслоения и остаточный нагар на изоляторе. Улучшить эффективность воспламенения рабочей смеси можно либо увеличением длительности искрообразования, либо увеличением энергии искрообразования. Рациональной является комбинация скользящего и обычного искровых разрядов.

Для снижения потребности в напряжении на свече зажигания со скользящим искровым зарядом может быть дополнительно установлен управляющий электрод. При увеличении температуры изолятора искрообразование способно происходить при меньшем напряжении. При длительном промежутке искрового разряда воспламенение улучшается как для бедной, так и для богатой смеси топлива с воздухом.

Для двигателей с впрыском топлива во впускной коллектор предпочтение отдается свече зажигания с траекторией искрового разряда, «растянутой» в камере сгорания, в то время как для двигателей с непосредственным впрыском топлива в камеру сгорания и послойным смесеобразованием свеча зажигания с поверхностным разрядом имеет преимущества благодаря лучшей возможности самоочищения.

При выборе подходящей для двигателя свечи зажигания важную роль играет ее калильное число, с помощью которого можно судить о тепловой нагрузке на опору изолятора. Данная температура должна быть примерно на 500 °С выше, чем температура, необходимая для самоочищения свечи от наслоений. С другой стороны, нельзя превышать максимальную температуру около 920 °С, иначе возможно возникновение калильного зажигания.

Если не достичь температуры, необходимой для самоочищения свечи, частицы топлива и масла, скапливающиеся у опоры изолятора, не будут сжигаться, и между электродами на изоляторе могут образоваться токопроводящие полосы, которые способны привести к пропускам искрообразования.

Если опора изолятора нагревается выше 920 °С, это приведет к неконтролируемому сгоранию рабочей смеси вследствие накаленной опоры изолятора во время сжатия. Мощность двигателя снижается, а свеча зажигания вследствие тепловой перегрузки может быть повреждена.

Свеча зажигания для двигателя выбирается согласно ее калильному числу. Свеча с маленьким калильным числом имеет незначительную поверхность поглощения тепла и подходит для двигателей с высокими нагрузками. Если двигатель нагружен слабо, устанавливается свеча зажигания с высоким калильным числом, имеющая большую поверхность поглощения тепла. Конструктивно калильное число свечи зажигания регулируется при ее изготовлении, например, с помощью изменения длины опоры изолятора.

При использовании комбинированного электрода, включающего электрод на никелевой основе с медным ядром, улучшается теплопроводность и вследствие этого отвод тепла от электрода.

К важным задачам при разработке свечи зажигания относится увеличение интервалов технического обслуживания. Вследствие коррозии, связанной с искровым разрядом, во время работы зазор между электродами увеличивается, а вместе с тем увеличивается и потребность в напряжении во вторичной цепи системы зажигания. При сильном износе электродов свечу зажигания следует заменить. На сегодняшний сроки службы свечей зажигания, в зависимости от их конструкции и материалов, составляют от 60000 км до 90000 км. Это достигается улучшением материала электродов и использованием большего количества боковых электродов (2, 3 или 4 боковых электрода).

Устройство свечей зажигания

На первый взгляд кажется, что свеча зажигания (СЗ) имеет простую конструкцию, но на самом деле ее устройство намного сложнее. Данный элемент системы зажигания двигателя состоит из следующих элементов.

• Контактный наконечник (1). Верхняя часть СЗ, на которую надевается высоковольтный провод, идущий от катушки зажигания или индивидуальная. Чаще всего этот элемент выполнен с утолщением на конце, для фиксации по принципу защелки. Бывают свечи с резьбой на наконечнике.
• Изолятор с наружными ребрами (2, 4). Ребра на изоляторе образуют барьер для тока, предотвращая пробои от стержня на поверхность детали. Он изготовлен из керамики с оксидом алюминия. Этот узел должен выдерживать скачки температуры до 2 500 градусов (образуется в процессе сгорания бензина) и при этом сохранять диэлектрические свойства.
• Корпус (5, 13). Это металлическая часть, на которой сделаны ребра для фиксации гаечным ключом. На нижней части корпуса нарезана резьба, с помощью которой свеча ввинчивается в свечной колодец мотора. Материал корпуса – высоколегированная сталь, поверхность которой покрыта хромом для препятствия процессу окисления.
• Контактный стержень (3). Центральный элемент, по которому поступает электрический разряд. Он изготавливается из стали.
• Резистор (6). Стеклогерметиком оснащены большинство современных СЗ. Он гасит радиопомехи, возникающие в процессе подачи электричества. Он также служит уплотнителем для контактного стержня и электрода.
• Уплотнительная шайба (7). Эта деталь может быть в виде конуса или обычной шайбы. В первом случае это один элемент, во втором используется дополнительная прокладка.
• Теплоотводящая шайба (8). Обеспечивает быстрое охлаждение СЗ, расширяя диапазон нагрева. От этого элемента зависит количество образующегося на электродах нагара и долговечность самой свечи.
• Центральный электрод (9). Изначально эту деталь изготавливали из стали. Сегодня используется биметаллический материал с токопроводящим сердечником, покрытым теплоотводящим составом.
• Тепловой конус изолятора (10). Служит для охлаждения центрального электрода. Высота этого конуса влияет на калильное число свечи (холодная или теплая).
• Рабочая камера (11). Пространство между корпусом и конусом изолятора. Оно облегчает процесс поджога бензина. В «факельных» свечах эта камера расширена.
• Боковой электрод (12). Между ним и сердечником происходит разряд. Этот процесс аналогичен дуговому разряду на массу. Существуют СЗ с несколькими боковыми электродами.

На фото также показано значение h. Это искровой зазор. Искрообразование легче происходит при минимальном расстоянии между электродами. Однако свеча должна при этом воспламенить воздушно-топливную смесь. А для этого требуется «жирная» искра (длиной не меньше одного миллиметра) и, соответственно, больший зазор между электродами.

Больше о зазорах рассказывается в следующем видео:

Иридиевые свечи — стоит ставить или нет?

Watch this video on YouTube

Для экономии ресурса аккумулятора некоторые производители используют инновационную технологию создания СЗ. Она заключается в том, чтобы сделать центральный электрод тоньше (меньше потребуется энергии для преодоления увеличенного искрового зазора), но при этом, чтобы он не перегорал. Для этого используют сплав инертных металлов (таких как золото, серебро, иридий, палладий, платина). Пример такой свечи показан на фото.

Тенденции развития

• Расширение выпуска свечей с биметаллическим электродом, что, помимо улучшения термоэластичности, повышает их надежность и долговечность.
• Расширение выпуска свечей с выступанием теплового конуса изолятора из металлического корпуса, что обеспечивает улучшенное самоочищение от нагара.
• С целью увеличения срока эксплуатации, не требующего регулировки искрового зазора, выпускают свечи зажигания с несколькими электродами «массы».
• Для улучшения процесса искрообразования (воспламеняющей способности искры) разрабатывают свечи с увеличенным искровым зазором, изменяют форму и профиль электродов, а на их поверхности наносят платину.
• Расширение выпуска свечей с использованием поверхностного разряда (в которых нет электрода «массы», а искра идет от центрального электрода к корпусу по поверхности изолятора).
• Для снижения уровня радиопомех все больше свечей зажигания снабжаются встроенным резистором.