Если посмотреть на конструкцию свечи зажигания, то за прошедшие 50 лет никаких существенных изменений не произошло.
Как и прежде, свеча зажигания состоит из металлического ядра, покрытого керамическим изолятором. Он, в свою очередь, снова покрыт металлической оболочкой, имеющую резьбу, которая вкручивается к головку цилиндра и, как правило, имеет сверху шестигранную форму - в этом месте крепится свечной наконечник и с помощью ключа осуществляется установка и демонтаж свечи зажигания.
Основное назначение конструкции состоит в обеспечении замкнутости электрической цепи на свече зажигания посредством искры, при прохождении через свечу высокого напряжения. Искра проскакивает от среднего электрода к боковому электроду.
Строение свечи зажигания
Присоединение
Присоединение выполнено в виде SAE-соединения или в виде резьбы 4 мм. Здесь присоединяется свеча зажигания или штифтовая катушка зажигания. В обоих случаях от точки присоединения высокое напряжение передаётся на другой конец свечи зажигания.
Изолятор
Керамический изолятор выполняет две задачи. Он служит для изоляции, препятствует пробою высокого напряжения на массу автомобиля (= минус) и отводит тепло сгорания на головку цилиндра.
Рёбра на изоляторе свечи зажигания
На наружной стороне изолятора имеются волнообразные рёбра, препятствующие утечке напряжения на массу автомобиля. Они удлиняют путь прохождения и, таким образом, повышают электрическое сопротивление. Это гарантирует прохождение энергии через средний электрод с пониженным сопротивлением.
Помехоподавляющий резистор
Для обеспечения электромагнитной совместимости (EMV) и исправного действия бортовой электроники, внутрь свечи зажигания в качестве помехоподавляющего резистора помещается стекломасса.
Средний электрод с медным сердечником
Средний электрод стандартной свечи зажигания обычно состоит из сплава никеля. С конца этого электрода искра должна проскакивать на боковой электрод. Средние электроды NGK имеют медный сердечник, улучшающий теплоотведение.
Металлический корпус с резьбой
Металлический корпус играет важную роль при теплоотведении свечи зажигания. Его резьба в свечах зажигания NGK всегда накатанная. По сравнению с нарезанной резьбой это имеет преимущества, т.к. кромки не острые и не повреждают резьбовое отверстие в головке цилиндра.
Уплотнительное кольцо
Уплотнительное кольцо препятствует выделению горючего газа на свече зажигания, даже при высоком давлении сгорания. Кольцо предотвращает потери давления. Кроме того, оно отводит тепло на головке цилиндра и компенсирует различные характеристики расширения головки цилиндра и корпуса свечи зажигания.
Внутренние уплотнения
Внутренние уплотнения создают герметичное соединение между изолятором и металлическим корпусом. Между двумя уплотнительными кольцами помещается кольцо из талька, которое разрушается в процессе изготовления свечи зажигания и, таким образом, создаёт оптимальную герметизацию.
Боковой электрод
Боковой электрод стандартной свечи зажигания изготовлен из сплава никеля. Сплав представляет собой противоположный полюс для среднего электрода.
Основные принципы действия свечей зажигания
Свеча зажигания играет важную роль в двигателе с принудительным зажиганием. Она осуществляет воспламенение смеси воздуха и топлива. На качество этого воспламенения влияют многие факторы, имеющие очень большое значение для эксплуатации автотранспорта и для состояния окружающей среды. Важны такие показатели, как плавность хода, мощность и эффективность двигателя, а также выброс вредных веществ.
Если подумать, что одна свеча зажигания должна зажигать от 500 до 3500 раз в минуту, то становится ясно, насколько значимой является роль современной технологии свечей зажигания, цель которой состоит в соблюдении норм выбросов вредных веществ и в сокращении расхода топлива.
Требования к свечам зажигания
Для того, чтобы двигатель с принудительным зажиганием работал исправно и эффективно, искра должна функционировать абсолютно надёжно. Перебой в зажигании может привести к тому, что вся смесь топлива и воздуха в цилиндре останется несгоревшей и попадёт затём в выхлопную систему, где сгорит в катализаторе. Всего нескольких перебоев в зажигании достаточно для того, чтобы повредить катализатор или вообще вывести его из строя.
Зажигание в нужный момент
Кроме того, искра должна зажигать в нужный момент. Идеальный момент наступает незадолго перед тем, как поршень достигнет своей высшей точки и сжатие будет максимальным. Слишком рано или поздно проскочившая искра нарушает эффективность работы двигателя, а также приводит к повышенному расходу топлива и увеличению выбросов.
Взрыв вследствие локального нагрева
Сама по себе искра непосредственно не зажигает смесь топлива и воздуха в камере сгорания. Движение искры сквозь смесь газа производит интенсивный локальный нагрев, который затем приводит к взрыву смеси. В конструкции свечи зажигания важно, чтобы ценное тепло не слишком быстро улетучивалось. Одновременно свеча зажигания играет важную роль при проведении тепла в головку цилиндра, для того, чтобы держать рабочие условия под контролем.
Всегда высокие требования к свечам зажигания
Условия, при которых должны работать свечи зажигания, за последние десять лет стали более жёсткими. К тому же, повысились требования к долговечности свечи зажигания. Чтобы преодолеть эти сложности и удовлетворить повышенные требования, компания NGK активно инвестирует в исследования, технологии и разработки. Результатом стали новые материалы и методики изготовления, сделавшие свечи зажигания такими работоспособными и долговечными, как никогда прежде.
Температурные характеристики
Современная свеча зажигания должна быть индивидуально адаптирована к различным конструкциям двигателя и условиям движения. Поэтому не существует свечи зажигания, которая исправно действует во всех двигателях.
Поскольку развитие температуры в камере сгорания соответствующих двигателей протекает по-разному, необходимы свечи зажигания с различными показателями теплоты сгорания. Теплота сгорания выражается так называемым калильным числом. Это калильное число представляет собой среднюю температуру, измеренную на электродах и изоляторе и соответствующую нагрузке двигателя.
Технологии свечей зажигания
Если "искра проскакивает", NGK всегда на месте. Компания является поставщиком заводской комплектации для ведущих производителей легковых автомобилей и мотоциклов; она оснащает мощные автомобили Формулы 1, мотоциклы гоночного спорта и обычные автомобили в поседневном дорожном движении. Наиболее крупные производители двухколёсных транспортных средств, двигателей малой мощности и лодочных двигателей также ставят на технику NGK и, таким образом, на высокое качество. Поэтому в ассортименте продукции NGK есть подходящее изделие почти для каждого двигателя.
NGK устанавливает критерии выполнения высоких требований качества. С помощью прогрессивных технологий мы обеспечиваем стандарт мощности, выдерживающий экстремальные условия. В отношении ассортимента и услуг компания NGK не оставляет желать ничего лучшего.
Свечи зажигания NGK показали себя на деле и успешно работают. Эти свечи настоящие профессионалы, если дело касается увеличения мощности, при одновременном снижении нагрузки на окружающую среду.
Техобслуживание свечей зажигания
По старой свече зажигания, демонтированной из двигателя, во виду её износа можно судить о том, хорошо ли работает двигатель. Свеча зажигания, извлечённая из исправно работающего двигателя, выглядит как "высушенная" - зоны вокруг электродов сухие, сероватые и имеют оттенки от белого, жёлтого до коричневого. Электроды, так же как и выступ изолятора, обычно не имеют явных признаков повреждения.
Фотографии примеров поломок
Нормальный внешний вид
Так выглядит исправная свеча зажигания. Бело-серое изменение цвета не вызывает опасений. Оно возникает из-за топливных присадок, которые сгорели не полностью и говорит о нормальном процессе сгорания.
Отложения
Здесь Вы видите свечу зажигания с сильными отложениями. Это может быть из-за плохого качества топлива, высокого расхода масла при механически изношенном двигателе или из-за сгорания охлаждающей жидкости при повреждённом уплотнении головки цилиндра; как следствие возникает калильное зажигание (отложения тлеют).
Разрушение изолятора
Разрушение изолятора, показанное на фотографии, может привести к повреждению двигателя. Причиной подобных поломок изолятора может быть применение неправильного крутящего момента или падение свечи зажигания на твёрдое основание (напр., на пол в мастерской).
Оплавление
В этой свече зажигания сплавились вместе средний и боковой электроды. Это происходит в случае перегрева свечи зажигания. При этом не исключено и оплавление поршня. Причиной может быть неправильный подбор свечи зажигания (неверное калильное число) или неисправность двигателя (горение с детонацией или калильное зажигание).
Закоптелость
Здесь Вы видите закоптившуюся свечу зажигания. Закоптелость возникает, если свеча зажигания часто эксплуатируется при температуре ниже температуры самоочищения (450 °C), например, если автомобиль проезжает только небольшие расстояния или, если выбрано неверное калильное число (слишком холодное).
Краткая инструкция по монтажу свечей зажигания
При монтаже необходимо выполнить следующее:
- Отсоединить имеющуюся свечу зажигания.
- Перед демонтажом очистить сжатым воздухом возможно присутствующие в шахте отложения и загрязнения.
- Выкрутить старую свечу зажигания.
- Удалить грубые загрязнения в области отверстия свечи зажигания.
- Вручную вкрутить свечу зажигания, насколько это возможно.
- Не используйте свечи зажигания, упавшие без упаковки на твёрдое покрытие.
- Установить на динамометрическом ключе нужный момент затяжки.
- Надеть звёздочку динамометрического ключа прямо на натяжную гайку свечи зажигания и плотно её затянуть.
Диагностика и монтаж
При свободном доступе замена свечей зажигания не представляет собой проблему для водителя автомобиля, но и при этой работе необходимо учитывать некоторые вещи.
Особенно в новых автомобилях важно иметь нужный инструмент. Иначе существует риск, что свечи будут повреждены при выкручивании или вкручивании.
Замену производить только при охлаждённом двигателе
Обычно двигатели оснащаются алюминиевыми головками цилиндров; поскольку алюминий сильнее расширяется при нагреве, чем свеча зажигания, свеча зажигания заедает. Поэтому замену свечей зажигания следует выполнять только при полностью охлаждённом двигателе.
(Следите за тем, чтобы вновь устанавливаемая свеча зажигания имела тот же тип, как и заменяемая свеча. Если Вы не уверены, какой тип свечи зажигания необходим для данной машины, посмотрите в нашем поисковике продукции или спросите специалиста NGK, либо проконсультируйтесь в Вашей мастерской.)
Значение кода NGK
Возможно, Вы уже задавались вопросом, что означает буквенно-цифровая комбинация на свечах зажигания NGK и на их упаковках.
Комбинация из букв и цифр на каждой свече зажигания NGK - это не просто типовое обозначение, но и логическая формула, содержащая важную информацию о функции свечи зажигания.
Весь ассортимент NGK стандартизирован посредством этой формулы свечи зажигания, которая идентифицирует специфические свойства соответствующей свечи зажигания.
Это упрощает обращение со свечами зажигания NGK и их правильный подбор, а также заводскую комплектацию автопроизводителями и впоследствии - работу торговых фирм, мастерских и действия заказчика.
Типовое обозначение состоит из:
- Комбинация букв (1-4) перед калильным числом обозначает диаметр резьбы, раствор шестигранного ключа, а также конструкцию.
- 5-я позиция (цифра) обозначает калильное число.
- 6-я буква обозначает длину резьбы.
- 7-я буква содержит информацию о специальной особенности конструкции свечи зажигания.
- 8-я позиция в виде цифры обозначает специальный межэлектродный зазор.
Значение кода NGK
Комбинация из букв и цифр на каждой свече зажигания NGK - это не просто типовое обозначение, но и логическая формула, содержащая важную информацию о функции свечи зажигания. (PDF, 120 KB)
FAQ Свечи зажигания
1.1 Может ли применение недостаточного усилия при установке свечи быть причиной потери компрессии?
В случае применения недостаточного усилия при монтаже свечей существует вероятность того, что часть газов сгорания будет просачиваться по внешней стороне уплотнительной прокладки.
1.2 Что может произойти, если применить чрезмерное усилие при монтаже свечи?
Если при затяжке свечей прикладывается чрезмерное усилие, могут возникнуть различные неприятные последствия. Например, часть отработанных газов может просачиваться по внутренней поверхности уплотнительной прокладки, может произойти поломка металлического корпуса, могут измениться калильные свойства свечи. Кроме этого боковой электрод может располагаться не в оптимальном положении в камере сгорания, что, соответственно, приводит к неоптимальному воспламенению.
1.3 Можно ли использовать свечу с интегрированным резистором вместо безрезисторной свечи?
Наличие в свече резистора несколько увеличивает нагрузку на катушку зажигания. Однако если катушка исправна и справляется со своей задачей, никаких проблем при использовании резисторной свечи не будет. Более того, наличие резистора обеспечивает хорошее подавление электрического шума, который возникает при искрообразовании, что обеспечивает бесперебойную работу различных электронных систем автомобиля.
1.4 Какое влияние оказывают электроды на воспламенение?
Электроды, помимо того, что создают искру, сами оказывают существенное влияние на воспламенение. Электроды забирают часть энергии воспламенения благодаря хорошим теплопроводящим свойствам. Но в первую очередь, они являются помехой на пути распространения фронта пламени. Это влияние можно снизить, если использовать свечи с тонким иридиевым электродом.
1.5 В чём преимущество иридиевой свечи?
Иридий – очень тугоплавкий металл. Благодаря этому свойству не только увеличивается ресурс свечи, но и появляется возможность сделать центральный электрод очень тонким. Снижается влияние электродов на распространение фронта пламени, воспламенение становится более эффективным, что обеспечивает повышенную мощность и, одновременно, меньший расход топлива.
1.6 В чём особенность гибридных свечей зажигания?
Гибридные свечи имеют один основной боковой электрод и два дополнительных. В штатном режиме искрообразование происходит между центральным и основным боковым электродами. В неоптимальном режиме работы, в случае образования на изоляторе проводящего нагара, удаётся избежать пропусков зажигания с помощью технологии полуповерхностного разряда, который происходит между центральным и дополнительными «страховочными» боковыми электродами.
1.7 Если на свече произошёл поверхностный пробой между контактным терминалом и металлическим корпусом, возможно ли повторное использование такой свечи?
После того как произошёл поверхностный пробой, на изоляторе остаются проводящие углеродистые отложения в виде чёрной полосы (след от выгорания внутренней части свечного наконечника вдоль линии пробоя). Поэтому даже использование новых высоковольтных проводов не предотвратит повторного пробоя по тому же пути.
1.8 Если внутренняя часть изолятора свечи отломилась и попала в камеру сгорания, может ли она повредить двигатель?
К счастью, как правило, кусочек изолятора вылетает через выпускной клапан. Однако, в самом плохом случае, такая частичка может застрять в седле клапана или остаться в камере сгорания, и тогда вероятно повреждение двигателя.
1.9 Что происходит быстрее – искровая эрозия центрального электрода или бокового электрода?
Обычно искра перескакивает с центрального электрода на боковой, в этом случае быстрее происходит эрозия центрального электрода. Однако, в биполярной системе зажигания ситуация может быть обратной
http://www.ngk.de/ru
