Свеча зажигания

Добавил(а) Autolub   
28.07.12 21:17

Свеча зажигания – это элемент системы зажигания, воспламеняющий рабочую смесь в силовых агрегатах. Существуют несколько типов свечей зажигания: дуговые, накаливания, искровые и каталитические. Поскольку в самых распространенных бензиновых ДВС применяются искровые свечи зажигания, то их и рассмотрим подробнее.

Данный тип воспламеняет рабочую смесь путем искрового разряда между ее электродами, о чем и говорит ее название. Такие свечи зажигания применяются во всех трех видах систем зажигания: контактной, транзисторной и электронной.

Свеча зажигания содержит корпус, изолятор, центральный электрод, контактный стержень. Последний соединяет свечу с высоковольтным проводом либо индивидуальной катушкой зажигания. Такое соединение бывает двух видов – фланцевое (SAE) и резьбовое (под размер М4). Первое более распространено. Хотя наиболее популярным вариантом является универсальный вывод, в котором имеется стержень с резьбой, на которую накручивается защелкивающийся контакт для фланцевого соединения.

Центральный электрод – это катод свечи зажигания. Его делают из легированной стали. Часто это сплав хрома и никеля. Диаметр электрода находится в рамках 0,4-2,5 мм и зависит от материала его изготовления. Сейчас стали появляться свечи зажигания, изготовленные из двух металлов (биметаллические). В них медный сердечник находится в стальной оболочке. Благодаря быстрому нагреву последней мотор быстро запускается и уверенно работает сразу после старта. Медная же часть электрода осуществляет отвод тепла.

Отметим, что при работе, края электродов подвергаются электрической коррозии. Ранее для ее удаления применяли периодическую чистку свечей зажигания. В современном автомобилестроении применяют электроды из сплавов редкоземельных металлов (платина, палладий, вольфрам и др.), которые намного более стойки к коррозии. Свечи называют зависимо от применяемого редкоземельного металла – платиновыми, вольфрамовыми и пр. Такие прогрессивные технологии позволяют максимально уменьшить диаметр центрального электрода, что уменьшает напряжение искрообразования и обеспечивает надежное воспламенение смеси.

Центральный электрод имеет соединение с контактным стержнем, но не прямое, а через резистор. Использование последнего защищает электронные элементы автомобиля от помех, создаваемых при искрообразовании. Резистор – это проводящая ток стекломасса. Ею заполнено пространство между контактным стержнем и электродом.

Стержень и электрод размещены в изоляторе, отлитом из алюминиево-оксидной керамики. Он способен выдержать температуру до 1000 градусов и ток величиной до 60 000 В. Таким образом, он выполняет функции регулирования температуры свечи зажигания и электрической изоляции. Существует внутренняя и наружная части изолятора. Первая находится в камере сгорания. Для предотвращения пробоя и более эффективной электрической изоляции наружная его часть изготавливается ребристой. Также она обычно содержит наименование производителя или его логотип.

Внутренняя часть изолятора регулирует тепловой режим всей свечи зажигания. Ее еще называют тепловым конусом. Тепловой режим имеет нижнюю и верхнюю границы. Первая – это температура начала сгорания на тепловом конусе накопившейся сажи. Ее еще называют температурой самоочищения. Обычно она составляет 450 градусов. Верхняя граница – это та критическая температура, при которой конус настолько нагревается, что самостоятельно воспламеняет рабочую смесь. Обычно это температура 850 градусов. Естественно такое воспламенение неконтролируемо и называется калильным зажиганием. Оно может принести большой вред мотору вследствие детонации.

Для регулировки теплового режима рассматриваемых деталей, предназначенных для разных типов ДВС, изготовители меняют размеры теплового конуса. В результате выделяют горячие и холодные свечи зажигания. У первых благодаря большому конусу и малой его поверхности прикосновения с корпусом, происходит быстрый нагрев и медленное охлаждение. Теплопередача центрального электрода и изолятора снижена. Такие используются в агрегатах с низкой степенью сжатия, работающих на низкооктановых бензинах. Температура в камере сгорания у таких моторов меньше.

У холодных свечей зажигания тепловой конус короткий, а площадь прикосновения корпуса и изолятора достаточно большая. Благодаря этому такие детали долго нагреваются и быстро остывают вследствие эффективного отвода тепла. Такие детали устанавливают на агрегаты с высокой компрессией и степенью сжатия, использующие высокооктановый бензин. В таких моторах температура в камере сгорания значительно выше.

Корпус свечи зажигания изготавливается из никелевого сплава и вмещает все ее составляющие элементы. Кроме того, он служит для закручивания свечи зажигания в головку блока. Это возможно благодаря наличию на внешней поверхности корпуса холоднокатаной метрической резьбы. Своей внутренней частью корпус свечи зажигания контактирует с изолятором. Еще одна функция корпуса – это отвод тепловой энергии от электродов и изолятора, а также проводимость электричества от «массы» к боковому электроду.

При закручивании свечи зажигания в головку блока для предотвращения проникновения из камеры сгорания горячих газов необходимо ее уплотнение. Оно осуществляется применением несъемной шайбы или конусного седла. Первая может быть гофрированной или полой. При закручивании свечи зажигания она раздавливается и соответственно уплотняется пространство между последней и головкой блока. Корпус детали с наружной части также содержит шестигранник для закручивания. Его стоит осуществлять с определенным усилием, которое регламентировано изготовителем детали. Если оно будет выше, то есть риск разрушения изолятора. В случае низкого усилия, нарушается герметичность камеры сгорания со всеми характерными последствиями.

К нижней части корпуса свечи зажигания контактной сваркой приваривается боковой электрод. Он изготовлен из стали, легированной марганцем или никелем. Для увеличения срока службы боковые электроды некоторых свечей также делаются из сплавов редкоземельных металлов. С целью увеличения ресурса, производители разработали несколько конструкций боковых электродов. Зачастую используют несколько электродов – от двух до четырех. В такой конструкции в конкретный момент задействован лишь один из них. При возрастании степени его износа, искра самостоятельно начинает переходить на соседний. Некоторые делают электрод с V-образным вырезом на концовой его части или изготавливают его в форме конуса.

Отдельно стоит упомянуть о плазменно-форкамерных свечах. У них в роли бокового электрода выступает сам корпус свечи зажигания. Получается кольцевой искровой зазор, в котором искра перемещается по кругу. Форма бокового электрода похожа на сопло Лаваля. Благодаря этому из внутренней полости свечи зажигания вытекает раскаленный поток газов, способный эффективно воспламенять смесь. При этом бензин сгорает более полно, возрастает мощность и экологичность агрегата. Кроме того, такие виды самоочищаются, что обеспечивает больший ресурс. Правда, эффективность плазменно-форкамерных изделий сейчас несколько под сомнением.

Между боковым и центральным электродами должен быть определенный зазор. Его еще называют искровым промежутком. Его величина должна иметь оптимальное значение для каждой конкретной свечи зажигания. Размер зазора зависит от формы и размеров центрального электрода, плотности рабочей смеси, конструкции бокового электрода.

С увеличением зазора увеличивается и искра, а соответственно и качество воспламенения смеси. Однако при чрезмерно большом искровом промежутке, необходимо большое пробивное напряжение для появления искры. В результате могут появиться пропуски искры, возрастание расхода горючего и токсичности выхлопа. Кроме того, искра может пойти по более легкому пути и пробить  изолятор свечи, высоковольтный провод и пр. Слишком малый зазор очень уменьшает искру, и как следствие эффективность воспламенения. Величину зазора между электродами регулируют подгибанием бокового электрода. Однако самостоятельно этого делать не следует, это очень точная и щепетильная работа.

Отметим главные технические характеристики свечей зажигания. Диаметр резьбы у большинства изделий равен 14 мм. Лишь у свечей старых моделей, а также применяемых на мотоциклах, бензопилах и пр. он может быть меньше или больше. Зависимо от длины резьбы свечи зажигания делят на короткие, средние и длинные. У первых она составляет 12 мм, у вторых – 19 мм, а в последних – 25 мм. Короткая резьба применяется в свечах старых советских моделей. Почти все современные автомобили оборудуются свечами с резьбой средней длины, а длинная применяется на форсированных агрегатах. Еще одна характеристика – размер головки ключа. Чаще всего – это 16 мм, реже применяют 18 или 21 мм. Вышеупомянутый зазор между электродами должен находится в пределах 0,5-2,0 мм. Еще одна важная характеристика свечи зажигания – калильное число. Оно отображает ее тепловую характеристику. Калильное число – это величина, с достижением которой образуется калильное зажигание. Шкала калильных чисел у разных изготовителей разная.

Не стоит забывать, что все характеристики свечей должны обозначаться в коде, указанном на упаковке, а иногда на ее корпусе. У каждого изготовителя они разные, поэтому единых обозначений нет.

Напоследок отметим, что ресурс свечей зажигания составляет от 30000 до 100000 км. Самые известные производители – NGK, Champion, Bosch и Denso.

Поделитесь информацией с друзьями:

Комментарии
Добавить новый Поиск
Оставить комментарий
Имя:
Email:
 
Тема:
 
:D:):(:0:shock::confused:8):lol::x:P:oops::cry:
:evil::twisted::roll::wink::!::?::idea::arrow:
 
Пожалуйста, введите проверочный код, который Вы видите на картинке.

Похожие статьи:

 

Поиск по сайту

Люблю почитать