Свечи Зажигания: Конструкция, Признаки Износа

Двигатель 27 апреля 2021 г.

Свечи зажигания — это основной и самый дешевый элемент системы зажигания. Их задача — запустить автомобиль за счет электрического искрового скачка между электродами и, как следствие, воспламенения топливно-воздушной смеси. Свечи имеют довольно простой дизайн, который за эти годы практически не изменился. Однако с развитием двигателей в их производстве стали использоваться более прочные материалы. Эти элементы должны соответствовать все более строгим стандартам выбросов, кроме того, их рабочая среда является экстремальной, поэтому материалы, из которых они сделаны, должны быть прочными. Свечи зажигания должны выдерживать высокие температуры, давления и работу двигателя как на высоких, так и на низких оборотах. От их состояния зависит КПД двигателя, а также его мощность и расход топлива. Многие водители забывают о важности вышеупомянутых компонентов в своих автомобилях, и правда в том, что их выход из строя может привести к зависанию двигателя. Кроме того, при отсутствии эффективности свечи зажигания возникают пропуски зажигания, что, в свою очередь, может привести к повреждению катализатора, который попадает в несгоревшую смесь. Именно поэтому так важны регулярная диагностика и замена этих компонентов системы зажигания.

Скрыть оглавление

Конструкция свечи зажигания

Свечи зажигания: конструкция, признаки износа

На одном конце свечей зажигания имеется контактная гайка, к которой крепится провод зажигания и через которую высокое напряжение передается на контактный штифт. Еще один элемент — керамический изолятор, поверхность которого покрыта складками, противодействующими токам утечки. Изолятор очень прочен, устойчив к колебаниям температуры и обеспечивает компоненту высокую диэлектрическую прочность. Свечи выполнены в виде корпуса, благодаря чему их можно установить в патроне головки двигателя. Тело эффективно рассеивает тепло. В центре корпуса находится контактный штифт, который передает высокое напряжение на стеклянный герметик, который, в свою очередь, герметизирует соединение между контактным штифтом, центральным электродом и изолятором. Он так же хорошо рассеивает тепло и в то же время проводит электричество. На корпусе есть металлическое кольцо, которое действует как уплотнение между корпусом и изолятором. Его функция также заключается в отводе тепла. Некоторые свечи зажигания дополнительно оснащены внешней прокладкой, которая уплотняет их контакт с головкой двигателя. Одним из важнейших элементов свечей зажигания являются их электроды, между которыми возникает искра, то есть электрический разряд. Центральный электрод имеет медный сердечник. Его дополнительная функция — предотвращение самовозгорания. Последний элемент узла, то есть боковой (заземляющий) электрод, изготовлен из никель-хромового сплава, устойчивого к высоким температурам и износу, связанному с явлением электроэрозии. Существуют одноэлектродные свечи зажигания (один боковой электрод) или многоэлектродные свечи зажигания, в которых заземляющий электрод состоит из нескольких электродов. Это решение делает электрический разряд более надежным.

Как работает свеча зажигания?

Свечи зажигания: конструкция, признаки износа

Фарфоровый изолятор соединен с цилиндрическим корпусом свечи, на конце которого имеется резьба. Благодаря этому подузел можно вкрутить в головку двигателя. Резьбовая часть корпуса — это так называемая масса, в центре которой находится термокамера со свечным сердечником. Ток, передаваемый на компонент от катушки зажигания, идет к сердечнику через высоковольтный провод, подключенный к контактной гайке свечи зажигания. Сердечник передает напряжение на центральный электрод. Затем между центральным и заземляющим электродами возникает электрический разряд, т. Е. Возникает и прыгает искра. В результате появляется возможность воспламенить топливно-воздушную смесь и запустить двигатель внутреннего сгорания.

Свечи зажигания нуждаются в правильной температуре для работы. Наиболее эффективное их действие происходит между так называемыми температура самоочистки и температура накала, то есть в среднем от 450 до 850 градусов Цельсия. Температура самоочистки — это минимальный параметр, которого должна достичь свеча, чтобы иметь возможность очистить себя от примесей, связанных с процессом горения смеси, то есть от сажи, нагара. Выше этой температуры частицы загрязнения сгорают с его поверхности. Это особенно важный процесс, поскольку он предотвращает слипание частиц сажи или масла, что, в свою очередь, предотвратит искру между электродами. С другой стороны, температура свечения — это максимальный рабочий параметр свечи. Выше этого предела смесь может неожиданно воспламениться и цикл сгорания будет нарушен.

Типы свечей зажигания

Свечи зажигания: конструкция, признаки износа

Температура внутри камеры сгорания варьируется в зависимости от типа двигателя, поэтому от этого также зависит выбор свечей зажигания. Это не совсем универсальные продукты. Их обычно делят на горячее и холодное. Тепловая камера горячих свечей больше, а ножка изолятора длиннее, поэтому они дольше рассеивают тепло. С другой стороны, холодные компоненты из-за меньшей тепловой камеры и более короткой изолирующей ножки не накапливают тепло в течение длительного времени, а быстро его рассеивают.

Конструктивно современные свечи зажигания мало чем отличаются от своих предшественников. Однако в них используются другие материалы, благодаря которым детали приобретают прочность и долговечность. Среди них серебро, иридий и платина. В платино-иридиевых свечах сердечник и электроды изготовлены из благородного металла. Еще одно нововведение — гораздо более тонкий центральный электрод и более заостренный боковой электрод. В двойных платиновых свечах центральный электрод покрыт лазером, а заземляющий электрод встроен. Оба электрода изготовлены из платины. Благодаря такой конструкции обеспечивается быстрый запуск холодного двигателя и быстрое достижение температуры самоочистки. Положение электродов в свече зажигания, т.е. заводское расстояние между ними, устанавливается с высокой точностью. Эти компоненты особенно хорошо работают в газовых двигателях.

Различные производители свечей разрабатывают свои собственные инновационные идеи, чтобы вносить изменения в свою продукцию. Однако их общая цель — надежность разряда между электродами, что означает еще лучшую искру зажигания и эффективное сгорание смеси.

Признаки износа свечей зажигания

Свечи зажигания: конструкция, признаки износа

Наиболее частыми симптомами изношенных свечей зажигания являются проблемы с запуском особенно холодного двигателя и постепенное ухудшение характеристик. Хотя ухудшение характеристик происходит медленно и не каждый водитель может своевременно заметить этот симптом, трудности с запуском уже являются очевидной проблемой для каждого автовладельца. Они связаны с образованием осадка на свече зажигания из-за использования некачественного топлива, образованием нагара из-за чрезмерного сгорания моторного масла и возможным повреждением прокладки головки блока цилиндров. Когда автомобиль используется большую часть времени на короткие расстояния, отложения на свечах зажигания также могут образовываться из-за их неспособности достичь температуры самоочистки. Это можно увидеть косвенно, изменив цвет дыма из выхлопной трубы на более темный (когда на поверхности деталей образовался нагар) или даже на синий цвет, если виноваты скопившиеся частицы масла. Еще одним признаком изношенных свечей зажигания является проблема с приводной системой, которая проявляется в рывках и волнообразных оборотах двигателя, особенно заметных на низких оборотах двигателя. Помимо симптомов, упомянутых выше, также может быть повышенный расход топлива.

Самый простой способ проверить свечи зажигания, если вы заметили какой-либо из вышеперечисленных симптомов, — это повернуть их и визуально осмотреть. Видимый черный осадок (сажа), масло в седле свечи зажигания и на нем или оранжево-красное покрытие, известное как ферроцен, указывают на необходимость замены компонентов. Кроме того, оплавленные электроды или треснувшая опора изолятора или другие механические повреждения деталей вызывают необходимость его замены. Вы можете сделать это самостоятельно или воспользоваться помощью специалиста.

Мы ответили на вопрос, как выглядят изношенные свечи зажигания, но почему они изнашиваются на самом деле?

 Причины износа этих важных для работы двигателя расходных материалов: 

  • !! экстремальные условия эксплуатации (свечи постоянно эксплуатируются при температуре до 1000 градусов Цельсия, давлении более 100 атмосфер и находятся в постоянном контакте с агрессивными продуктами горения),
  • !! готовность к работе на высоких и малых оборотах двигателя — типовая работа приводного агрегата,
  • !! электроэрозия из-за непрерывного пробоя между их электродами — зазор на свече зажигания увеличивается, а это означает, что для генерации электрического разряда требуется все больше и больше напряжения,
  • !! коррозия электродов из-за горячих газов, заполняющих камеру сгорания,
  • !! потеря свойств керамических изоляторов из-за длительных термических нагрузок.

Поскольку вышеуказанные симптомы трудно увидеть невооруженным глазом, следует регулярно заменять свечи зажигания, чтобы предотвратить проблемы с зажиганием и риск повреждения двигателя.

Когда заменять свечи зажигания?

Свечи зажигания: конструкция, признаки износа

Замена свечей зажигания зависит от пробега двигателя с учетом материала, из которого они изготовлены. Стандартные, более дешевые компоненты, которые есть в старых автомобилях, следует заменять не реже, чем каждые 30 000 км. А пока стоит проверить их состояние, чтобы вовремя обнаружить отложения и другие нарушения. Платиновые и иридиевые свечи зажигания более долговечны, поэтому их можно заменять каждые 80 000 — даже 120 000 км пробега. Однако, несмотря на большую долговечность более современных двигателей, которые могут работать без одной из свечей зажигания, несгоревшее топливо будет просачиваться в каталитический нейтрализатор, когда один из цилиндров не воспламеняется, что приводит к его разрушению.

Интервалы замены сокращаются, когда, например, на поверхности компонентов появляется нагар. Он негативно сказывается на работе двигателя, снижая его производительность и увеличивая расход топлива. В больших количествах это может привести к заклиниванию свечи зажигания и даже к повреждению головки двигателя. Если на деталях есть масло или сажа, уровень моторного масла слишком высок или поршневые кольца изношены. Кроме того, любая деформация электродов или их оплавление также требует замены компонентов, так как пренебрежение этим приведет к перегреву привода и потере мощности. Для замены старых свечей зажигания требуется покупка полного комплекта. Вы должны помнить, что это не универсальные продукты, и вы должны выбирать их для конкретного двигателя. Информацию об этом можно найти в руководстве по эксплуатации нашего автомобиля.

Иногда очистка свечи зажигания может помочь при легких загрязнениях. Однако следует помнить, что сильно инвазивное трение проволочными щетками или другими устройствами с довольно твердой поверхностью может повредить электроды. Если свечи грязные, которые еще можно использовать и не требуют замены, вы можете использовать, например, WD 40, который неинвазивно растворяет грязь и бережно очищает свечи, а также защищает их от коррозии и накопления частицы грязи.

Как заменить свечи зажигания?

Свечи зажигания: конструкция, признаки износа

Сделать это можно самостоятельно, если у вас есть соответствующий опыт или воспользоваться помощью специалиста в мастерской. Самая важная вещь, о которой следует помнить, — это осторожно менять двигатель, когда двигатель выключен и холоден (хотя некоторые производители автомобилей рекомендуют заменять его при горячем агрегате, поэтому заранее ознакомьтесь с руководством по обслуживанию). Старые свечи зажигания откручиваются от патронов подходящим гаечным ключом, предварительно отсоединив от них высоковольтные провода. Новые необходимо вкрутить вручную, стараясь не устанавливать их под углом, а затем с помощью динамометрического ключа затянуть свечи зажигания с крутящим моментом, рекомендованным производителем. Наконец, на свечи снова надеваются провода.