ᐉ Свеча зажигания. Назначение. Принцип работы. Неисправности
СОДЕРЖАНИЕ:
- Назначение
- Принцип работы
- Расположение
- Неисправности
- Методика проверки
- Ремонт
- Маркировка
Назначение
Используется как устройство, обеспечивающее прохождение искрового разряда с образованием дугового разряда внутри цилиндра в топливо-воздушном промежутке между электродами продолжительностью 1-3 мс.
Принцип работы
Рис. Тепловой баланс и конструкция свечи зажигания: 1 — контактный наконечник, 2 — проводящий стержень, 3 — керамический изолятор, 4 — металлический корпус, 5 — проводящий герметик, 6 — конус изолятора, 7 — центральный электрод, 8 — боковой электрод.
На рисунке приведено изображение свечи зажигания в разрезе, а также её тепловой баланс.
Высокое напряжение на электродах свечи ионизирует пространство и вызывает проскакивание искры, которая нагревает топливовоздушную смесь и вызывает ее воспламенение.
Обычно для воспламенения смеси требуется напряжение от 10 кВ, но для надежности применяют системы с «пробивным» напряжением до 25 кВ. На работающем двигателе нижняя часть свечи контактирует с продуктами горения при температуре около 2000 гр. и высоком давлении. Верхняя часть в подкапотном пространстве при температурах от -50 до +70 гр. Температура конуса изолятора не должна опускаться ниже 300 — 400 гр. для гарантированного самоочищения. В то же время на режимах высоких нагрузок температура изолятора и электродов не должна превышать 800 — 900 гр., т.к. возможно преждевременное воспламенение рабочей смеси не искровым разрядом, а от перегретых частей свечи. Такое самовоспламенение называют калильным зажиганием.
Для оценки тепловой характеристики свечи зажигания используют термин «калильное число» — это отражение кривой теплового диапазона свечи показано на диаграмме рисунке.
Рис. Тепловая диаграмма свечей зажигания на двигателе: 1 — «горячая» свеча, 2 — «холодная» свеча, 3 — «нормальная» свеча, 4 — «нормальная» свеча с возможностью использования в широком диапазоне температур.
«Горячие» свечи зажигания работают при более высокой температуре конуса изолятора, хорошо работают в зимнее время и в условиях городского движения при коротких поездках.
«Холодные» свечи имеют более низкую температуру конуса и обеспечивают защиту от калильного зажигания при высоких нагрузках на двигатель.
Расположение
Свеча расположена в головке блока цилиндров. Верхняя часть в атмосфере, а нижняя часть — в рабочей области цилиндра.
Неисправности
Неисправности свечи зажигания могут возникать от естественного износа или в результате неправильной эксплуатации двигателя (или применения).
Естественный износ происходит or постоянной работы при высоком давлении, высокой температуре и с продолжительным дуговым разрядом. Электроды постепенно выгорают, изолятор разрушается. Неправильная эксплуатация может быть по вине лица, эксплуатирующего транспортное средство или из-за использования некачественных масел и топлива. Некачественные масла проникают в камеру сгорания, оседают на изоляторе и электродах свечи зажигания, ухудшая ее параметры.
Некачественное топливо содержит в большом количестве присадки и антидетонаторы, содержащие железо, серу и прочие продукты, оседающие на изоляторе свечи и превращающие изолятор в проводник, по которому часть заряда стекает на массу. Уменьшается «пробивное» напряжение, возникают пропуски воспламенения в цилиндрах.
На практике иногда приходится заменять свечи одной фирмы — на свечи другой. Такая замена возможна, если основные параметры свечей совпадают: тепловая характеристика, размер, шаг и длина резьбы на корпусе. Длина резьбы на корпусе свечи должна соответствовать длине резьбы в головке блока цилиндров.
Если резьбовая часть свечи слишком длинная, то она выступает в камеру сгорания. При этом выступающие в камеру сгорания витки могут повредить поршни и клапаны, витки перегреваются и закоксовываются. Иногда такие свечи невозможно выкрутить.
Если длина резьбы свечи короткая, то сё искровой промежуток находится внутри свечного отверстия головки блока, поэтому ухудшаются условия воспламенения топливовоздушной смеси; свеча не очищается; свободные витки головки блока закоксовываются.
Для правильного применения, необходимо знать особенности маркировки свечей зажигания. Разные производители применяют свои системы маркировки. Далее приведём расшифровку буквенно-цифровых обозначений основных производителей свечей зажигания.
При подборе свечей зажигания другой модификации обратите внимание на величину искрового промежутка, вид опорной поверхности, наличии или отсутствии теплового конуса изолятора.
Ряды калильных чисел произвольны и различными фирмами используются по-разному. Россия, США, Франция, Япония используют возрастающий ряд чисел от «горячей» до «холодной» свечи, Германия, Англия — убывающий. Калильное зажигание не должно возникать при выключении зажигания после длительной эксплуатации автомобиля.
Методика проверки
Если двигатель эксплуатируется в технически исправном состоянии, то необходимо периодически проверять искровой промежуток между электродами.
Ремонт
Ремонт невозможен. Рекомендуем использовать свечи предписанные данному автомобилю.
Маркировка
Таблица взаимозаменяемости свечей зажигания отечественного и зарубежного производства.
Таблица маркировки свечей зажигания отечественного производства.
Таблица маркировки свечей зажигания фирмы «BOSCH» (Германия).
Таблица маркировки свечей зажигания фирмы «AC DELCO» (США).
Таблица маркировки свечей зажигания фирмы «BERU» (Германия).
Таблица маркировки свечей зажигания фирмы «CHAMPION» (Англия).
Таблица маркировки свечей зажигания фирмы «NGK» (Япония).
Таблица маркировки свечей зажигания фирмы «EYQUEM» (Франция).
Все, что нужно знать о свечах зажигания
Автоликбез
Начнем с определения
Свеча зажигания — это устройство, которое поджигает топливно-воздушную смесь в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания.
Поджиг осуществляется с помощью электрического разряда напряжением в несколько тысяч вольт, проскакивающего между электродами свечи.
При работающем двигателе, они постоянно подвергаются воздействию высокой температуры (до 1000 градусов Цельсия) и давления. Существует множество типов и моделей свечек, от качества которых зависит работа двигателя.
Посмотрите, в каких суровых условиях работают свечи:
- Температура до 1 000 градусов Цельсия. Например, серебро плавится при 960 градусах Цельсия;
- Давление до 4 000 000 Паскаль, что в 20 раз больше давления в шинах;
- Напряжение до 25 000 Вольт. Такое высокое напряжение подается для того, чтобы искра пробила слой воздуха между электродами и зажгла топливную смесь. Для пробивки одного сантиметра воздуха требуется напряжение в 30 000 вольт. Делайте выводы.
Почти все люди знают, как выглядит свеча зажигания, но мало кто догадывается о том, что находится у нее внутри.
Принцип работы очень прост.
С катушки зажигания на наконечник 1 подается напряжение, и между электродами 2(+) и 3(-) проскакивает искра, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь.
Ознакомимся с разновидностями свечей
Свечки классифицируются по конструкции и по материалу электродов.
- По конструкции, свечи зажигания разделяют на двухэлектродные (первая) и многоэлектродные (вторая):
Многоэлектродные свечи служат дольше и они более надежные, сейчас объясню почему. При эксплуатации свеч электроды выгорают, после чего нарушается искрообразование. Боковой электрод выгорает гораздо быстрее. Так вот, в многоэлектродных свечках, искра проскакивает между центральным и одним из боковых электродов, нагрузка распределяется между боковыми электродами, тем самым, увеличивая их срок службы.
- По материалу электродов свечки разделяют на классические и иридиевые.
Есть еще и платиновые (платиновая напайка на электродах, которая более устойчива к разрушению), но как класс я их не рассматриваю. С обычными свечками все понятно.
Давайте ознакомимся с иридиевыми.
На рисунке изображена иридиевая свечка (1 — боковой электрод с платиновой напайкой, 2 — иридиевый электрод диаметром 0,6 мм, который приваривается лазерной сваркой). Если присмотреться, то на боковом электроде можно увидеть платиновую напайку. Такие свечи имеют ряд неоспоримых преимуществ перед классическими:
- Центральный электрод очень тонкий, что позволяет «концентрировать» напряжение зажигания;
- Иридий практически не выгорает, на сердечнике практически не скапливаются отложения;
- Благодаря тонкому сердечнику сведен к минимуму гасящий эффект при распространении пламени;
- Иридиевый сердечник прослужит как минимум в два раза дольше.
Свечи зажигания с V-образным разрезом в сердечнике
Довольно интересная разработка и, уверен, довольно эффективная.
Как видно на рисунке, на свече с разрезом искра проскакивает на кромке электрода, где топливной смеси скапливается больше. Этот факт свидетельствует о том что смесь будет загораться быстрее, что улучшит качество работы двигателя и снизит расход топлива.
Вот так работает свеча зажигания
Integrated Publishing — ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций
Администрация — Навыки, процедуры, обязанности и т. д. военного персонала
Продвижение — Военный карьерный рост книги и т. д.
Аэрограф/метеорология
— Метеорология
основы, физика атмосферы, атмосферные явления и др.
Автомобилестроение/Механика — Руководства по техническому обслуживанию автомобилей, механика дизельных и бензиновых двигателей, руководства по автомобильным деталям, руководства по деталям дизельных двигателей, руководства по деталям бензиновых двигателей и т.
д.
Автомобильные аксессуары |
Перевозчик, персонал |
Дизельные генераторы |
Механика двигателя |
Фильтры |
Пожарные машины и оборудование |
Топливные насосы и хранение |
Газотурбинные генераторы |
Генераторы |
Обогреватели |
HMMWV (Хаммер/Хаммер) |
и т.д…
Авиация — Принципы полетов,
авиастроение, авиационная техника, авиационные силовые установки, справочники по авиационным частям, справочники по авиационным частям и т. д.
Боевой — Служебная винтовка, пистолет
меткая стрельба, боевые маневры, органическое вспомогательное вооружение и т. д.
Химико-биологические, маски и оборудование |
Одежда и индивидуальное снаряжение |
Боевая инженерная машина |
и т.
д…
Строительство — Техническое администрирование,
планирование, оценка, планирование, планирование проекта, бетон, кирпичная кладка, тяжелый
строительство и др.
Руководства по строительству военно-морского флота |
Совокупность |
Асфальт |
Битумный корпус распределителя |
Мосты |
Ведро, Раскладушка |
Бульдозеры |
Компрессоры |
Обработчик контейнеров |
дробилка |
Самосвалы |
Землеройные машины |
Экскаваторы | и т. д…
Дайвинг — Руководства по водолазным работам и спасению различного снаряжения.
Чертежник — Основы, методы, составление проекций, эскизов и т. д.
Электроника — Руководства по обслуживанию электроники для базового ремонта и основ. Руководства по компонентам компьютеров, руководства по электронным компонентам, руководства по электрическим компонентам и т. д.
Кондиционер |
Усилители |
Антенны и мачты |
Аудио |
Батареи |
Компьютерное оборудование |
Электротехника (NEETS) (самая популярная) |
техник по электронике |
Электрооборудование |
Электронное общее испытательное оборудование |
Электронные счетчики |
и т.
Машиностроение — Основы и методы черчения, составление проекций и эскизов, деревянное и легкокаркасное строительство и т. д.
Военно-морское машиностроение |
Армейская программа исследований прибрежных бухт |
и т. д…
Еда и кулинария — Руководства по рецептам и оборудованию для приготовления пищи.
Логистика — Логистические данные для миллионов различных деталей.
Математика — Арифметика, элементарная алгебра, предварительное исчисление, введение в вероятность и т. д.
Медицинские книги — Анатомия, физиология, пациент
уход, оборудование для оказания первой помощи, фармация, токсикология и т. д.
Медицинские руководства военно-морского флота |
Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний
Военные спецификации — Государственные спецификации MIL и другие сопутствующие материалы
Музыка
— Мажор и минор
масштабные действия, диатонические и недиатонические мелодии, паттерны такта,
и т.
д.
Основы ядра — Теории ядерной энергии,
химия, физика и т.
Справочники Министерства энергетики США
Фотография и журналистика
— Теория света,
оптические принципы, светочувствительные материалы, фотофильтры, копирование
редактирование, написание публикаций и т. д.
Руководства по фотографии и журналистике военно-морского флота |
Руководство по армейской фотографии, печати и журналистике
Религия — Основные религии мира, функции поддержки богослужений, свадьбы в часовне и т. д.
Свеча зажигания | Зажигание | Мой автомобильный словарь
Если рассматривать базовую конструкцию свечи зажигания, то за последние 50 лет в ней не произошло никаких кардинальных изменений. Как всегда, свеча зажигания состоит из металлического сердечника, помещенного в керамический изолятор…
Функция
Свеча зажигания играет важную роль в бензиновых двигателях.
Он отвечает за воспламенение топливно-воздушной смеси. Качество этого зажигания влияет на несколько факторов, которые имеют большое значение как для вождения, так и для окружающей среды. К ним относятся плавность хода, производительность и эффективность двигателя, а также выбросы загрязняющих веществ.
Если учесть, что свеча зажигания должна воспламеняться от 500 до 3500 раз в минуту, становится ясно, насколько велик вклад современной технологии свечей зажигания в соблюдение действующих норм выбросов и снижение расхода топлива.
Воспламенение (воспламенение)
Если рассматривать базовую конструкцию свечи зажигания, то за последние 50 лет в ней не произошло серьезных изменений. Как всегда, свеча зажигания состоит из металлического сердечника, заключенного в керамический изолятор. Он, в свою очередь, окружен металлическим кожухом с резьбой, которая ввинчивается в головку блока цилиндров, и обычно имеет шестигранную секцию наверху, в которой размещается гнездо свечи зажигания и позволяет устанавливать или снимать свечи зажигания с помощью искры.
Соединение
Соединение выполнено в виде соединения SAE или резьбы 4 мм. Кабель зажигания или стержневая катушка подключается к разъему. В обоих случаях связанное здесь высокое напряжение должно передаваться на другой конец свечи зажигания.
Керамический изолятор выполняет две задачи. Его основное назначение — изоляция, благодаря чему он предотвращает прорыв высокого напряжения на массу автомобиля (= минус) и отводит теплоту сгорания к головке блока цилиндров. Волнообразные барьеры тока утечки на внешней стороне изолятора предотвращают утечку напряжения на массу автомобиля. При этом они удлиняют путь, который нужно пройти, и увеличивают электрическое сопротивление, тем самым обеспечивая, чтобы энергия шла по пути наименьшего сопротивления — пути через средний электрод.
Заземляющий электрод стандартной свечи зажигания изготовлен из никелевого сплава. Он представляет собой противоположный полюс среднего электрода при нормальной работе.Температура и тепловой поток
Современная свеча зажигания должна быть адаптирована индивидуально для соответствия требованиям различных конструкций двигателей и условий вождения. Поэтому не может быть одной свечи зажигания, которая без проблем работала бы во всех двигателях. Из-за различий в развитии температуры в соответствующих камерах сгорания в разных двигателях необходимы свечи зажигания с разным калильным числом. Этот рейтинг тепла выражается с использованием так называемого числа рейтинга тепла. Эти тепловые характеристики представляют собой среднюю температуру, измеренную на электродах и изоляторах, соответствующую нагрузке двигателя в каждом случае.
Свечам зажигания требуется специальное температурное окно, чтобы работать с максимальной эффективностью. Нижним порогом этого окна является температура свечи зажигания 450°C, известная как температура самоочищения.
Начиная с этого температурного порога частицы углерода, скопившиеся на кончике изолятора, сгорают. Если рабочая температура постоянно находится ниже этой точки, электропроводящие углеродные частицы могут собираться, образуя отложения до тех пор, пока напряжение воспламенения не потечет по углеродному слою к массе автомобиля вместо образования искры. При температуре свечи зажигания 850 °C и выше изолятор нагревается настолько, что на его поверхности может происходить неконтролируемое воспламенение, известное как калильное зажигание. Такое неконтролируемое, ненормальное сгорание может привести к повреждению двигателя.
Тепловыделение
Тепловыделение сильно варьируется от двигателя к двигателю. Например, двигатели с турбонаддувом нагреваются значительно сильнее, чем двигатели без наддува. Поэтому для каждого двигателя существует своя свеча зажигания, которая может отводить точно определенное количество тепла к головке блока цилиндров и обеспечивает поддержание оптимального температурного диапазона.
Тепловой рейтинг дает информацию о термической стойкости свечи зажигания. У каждого производителя свечей зажигания есть свой собственный способ выражения калильного числа.
Почти 60% тепла рассеивается через корпус и резьбу свечи зажигания. Уплотнительное кольцо проводит к головке блока цилиндров немногим менее 40 %.
Небольшой оставшийся процент (составляющий 100%) вытекает через средний электрод. Изолятор поглощает тепло в камере сгорания и проводит его внутрь свечи зажигания. Везде, где он соприкасается с корпусом, передается тепло. Увеличивая или уменьшая площадь этой контактной поверхности, можно определить, проводит ли свеча зажигания больше или меньше тепла через корпус. Площадь контактной поверхности больше у свечей зажигания с более высокой термической стойкостью. Для свечей зажигания с меньшей термической стойкостью он меньше.
Охрана окружающей среды
Сегодня больше, чем когда-либо, защита окружающей среды находится в центре внимания, когда речь идет об автомобилях.
Особое внимание уделяется выхлопным газам.
В частности, стандартные свечи зажигания подвержены нормальному износу. Когда она перескакивает с заземляющего электрода на средний электрод свечи зажигания, каждая искра удаляет микроскопически крошечные частицы с электродов. Как следствие, расстояние между электродами увеличивается на протяжении многих тысяч пройденных километров и возрастает риск пропусков зажигания. Каждый раз, когда свеча зажигания дает осечку, ценный бензин впрыскивается, но не сгорает. В результате происходит значительное увеличение загрязнения окружающей среды из-за увеличения потребления только на километр. Кроме того, несгоревшее топливо в каталитическом нейтрализаторе может воспламениться со взрывом, вызывая повреждения, которые не позволяют каталитическому нейтрализатору обезвреживать опасные вещества, такие как окись углерода, оксид азота и углеводороды, и требуют его замены.
Амортизация
Транспортное средство представляет собой очень сложный технический товар, функция которого может поддерживаться только в том случае, если все компоненты находятся в идеальной гармонии.
Регулярное техническое обслуживание необходимо для поддержания этого состояния гармонии и для двигателя, который является одной из самых сложных частей автомобиля. Это включает в себя использование высококачественных свечей зажигания, технические характеристики которых обеспечивают безотказную работу привода и, таким образом, гарантируют длительный срок службы.
Безопасность
Свечи зажигания в идеальном рабочем состоянии необходимы для безопасной эксплуатации автомобиля. Поэтому свечи зажигания следует заменять не позднее, чем по истечении интервала замены, предписанного производителем двигателя. Важно: Для установки свечей зажигания требуется точно измеренный крутящий момент. Это требует использования специального инструмента, известного как динамометрический ключ.
Если свеча зажигания недостаточно затянута, давление в поршне будет сбрасываться, и свеча зажигания может перегреться. Также существует риск разрушения керамического изолятора свечи зажигания.