Задача свечей зажигания (СЗ) заключается в том, чтобы создать искру, которая воспламенит топливовоздушную смесь в цилиндре. Если с ними возникают неполадки, возникают проблемы с системой зажигания, нарушается работа двигателя. Поэтому свечи, как любой расходник, приходится периодически менять.
Об устройстве свечей зажигания
Конструкция СЗ далеко не самая сложная.
Устройство состоит из нескольких элементов:
контактной головки. Иногда ее называют «контактным наконечником». Для изготовления используется стальная проволока, которая способна выдерживать вибрации. К верхней части крепится высоковольтный провод;
изолятора. Основной материал – высокопрочная термоустойчивая (450-1000 С) алюминиево-оксидная керамика с высоким напряжением пробоя (до 60.000 V). Оребрение поверхности усиливает защиту от утечки электротока. Для этого на поверхности изолятора делаются канавки, покрытые специальной глазурью;
корпуса, который защищает от механических повреждений и коррозии;
токопроводящий герметик соединяет контактную головку с изолятором и центральным электродом. Кроме того герметик подавляет электромагнитное излучение и защищает камеру сгорания двигателя, обеспечивая ее газонепроницаемость. Часто используется другое название – помехоподавляющий резистор;
неснимаемого уплотнительного кольца (юбки). Элемент необходим, чтобы установить и зафиксировать свечу в «свечном колодце». Способствует отводу тепла от электродов, изолятора, камеры. Чтобы горючие газы не могли вырваться наружу из камеры сгорания двигателя, над ней устанавливается специальный защитный уплотнитель;
центрального электрода. По центральному электроду, связанному с системой зажигания высоковольтными проводами, проходит положительный заряд. Кроме того он обладает высокой теплопроводностью. Для снижения электрической эрозии, вызываемой высоким напряжением, в его наконечнике используются особые сплавы;
бокового электрода. Выполняет роль катода (отрицательного заряда). Количество электродов не влияет на сгорание смеси, образование искры.
Искровой зазор
Отклонение от нормы параметров междуэлектродного промежутка имеет плюсы и минусы:
плюсы – больше длина искры, лучше сгорает смесь, повышение мощности;
Кроме того отклонение искрового расстояния в любую сторону отрицательно сказывается на работе двигателя, страдают компоненты ЦПГ (цилиндро-поршневая группа), усиливается нагарообразование.
Классификация свечей зажигания
Признаки, по которым классифицируются свечи, можно распределить по основным категориям:
диаметру, типу, длине резьбы;
материалу, из которого сделан центральный электрод;
числу боковых электродов;
калильному числу и тепловому диапазону;
специальные.
По диаметру, типу, длине резьбы
Различают резьбу по диаметру: 12, 14 18 мм, редко встречается 10-миллиметроый диаметр. Тип резьбы бывает цилиндрическим или коническим. По длине: используются короткие 12-миллиметровые, длинные 19-миллиметровые, удлиненные 25-миллиметровые. Детали, имеющие удлиненную резьбу, устанавливают в авто люксового сегмента и спорткарах.
По материалу, который использован для центрального электрода
Рабочая часть может быть:
никелевой;
медной;
серебряной;
иридиевой;
платиновой.
Для них применяется метод легирования иттрием.
Медные не выдерживают высокие температуры, поэтому электрод из меди используют для внутреннего тела.
Ресурс простых и дешевых никелевых свечей колеблется от 20 000 до 40 000 км. Он сильно зависит от условий эксплуатации.
Использование благородных металлов (иридия, платины) повышает долговечность до 100 000-180 000 км пробега. Поэтому дорогие свечи целесообразно использовать в двигателях, где сам процесс замены весьма трудоемкий. В плазменно-форкамерных вариантах боковым электродом служит сам корпус.
По числу боковых электродов
В зависимости от количества боковых электродов свечи бывают:
одноэлектродными;
многоэлектродными.
Искрообразование не зависит от числа электродов. Их количество сказывается на сроке службы. Когда один из нескольких электродов выходит из строя, его обязанности продолжает выполнять другой. В одноэлектродных моделях такое невозможно.
По калильному числу и тепловому диапазону
Несистемная единица – калильное число – определяется как скорость нагревания рабочей части свечи до температуры, когда топливная смесь воспламеняется из-за нагрева корпуса. Такой процесс называется калильным зажиганием, которое приводит к неконтролируемому воспламенению. Из-за этого мотор перегревается, падает мощность, разрушаются детали, которым потребуется замена.
Выделают холодные, горячие и средние разновидности. Их основное различие в форме изолятора.
Холодные: короткий изолятор «утоплен» в корпус. Тепловой диапазон: 60-850 градусов по Цельсию. Используются в двигателях: высокооборотистых, с наддувом, с высоким сжатием. Применяется в гоночных или тюнингованных авто.
Горячие: высокий изолятор выступает на корпусом. Тепловой диапазон: 400-500 градусов Цельсия. Используются на тихоходных двигателях малой мощности, которые могут долго работать вхолостую.
Средние: высота изолятора равна высоте корпуса резьбы. Тепловой диапазон: 500-600 С. Устанавливают на обычные двигатели, объем которых не превышает 2.5 л. Используют в большинстве малолитражек.
Специальные
Особенностью специальных свечей является отсутствие бокового электрода. В факельных деталях его заменяет конусный резонатор, плазменно-формкамерных – сопла Лаваля. Они предназначены для двигателей особой конструкции, поэтому их использование ограничено.
Для зажигания свечи играют важную роль, обеспечивая воспламенение топливной смеси. Движок «оживает» и начинает полноценно трудиться.
Негативные последствия неисправности свечей:
снижается работоспособность двигателя. Он может даже сломаться;
может начаться процесс детонирования. Ударная волна спровоцирует детонацию оставшегося в цилиндре заряда. Это приводит к потере мощности двигателя;
из-за перегрева выгорает защитная масляная пленка, что приводит к повреждению коленвала, рабочих поршней, шатунов;
калильное зажигание не только выведет двигатель из-под контроля, поршневая группа может заклинить, приведет к повреждению зеркала цилиндра и последующей замене;
страдает катушка зажигания из-за резкого повышения нагрузки вплоть до полного выхода из строя;
сломается каталитический нейтрализатор выхлопа, ему потребуется замена.
Периодичность замены свечей
Своевременная замена сохранит работоспособность деталей. Для расчета среднего срока службы производители предполагают, что движок исправен и работает в нормальных условиях. Однако реальная периодичность замены свечей составляет:
15 000-20 000 км – никелевых;
30 000-50 000 км пробега – платиновых;
50 000-70 000 км – иридиевых.
Признаки и причины неисправности свечей зажигания
Автовладелец может заметить возникшие неполадки по симптомам:
ухудшается разгонная динамика;
на подъемах наблюдается потеря мощности;
увеличится содержание СО в отработанных газах;
повышается расход топлива;
мотор начинает троить, продолжает работать, когда выключено зажигание;
проблемы с запуском двигателя.
Частичный или полный отказ свечей происходит по разным причинам:
Цвет нагара на конусе указывает на причины образования:
черный – избыток масла;
черно-синий – преобогащенная смесь;
маслянисто-черный – в камере сгорания двигателя присутствует моторное масло и вода;
белесый – обедненная смесь;
белый – сбилось зажигание;
красный – топливо низкого качества с большим количеством присадок.
Присутствие нагара и отложений не всегда требует замены свечей. Его можно удалить самостоятельно. Существует несколько способов.
Удаление с помощью наждачной бумаги, металлической щетки.
После промывания бензином нужно высушить СЗ и замочить в 20-процентом ускуснокислом ацетате, раствор должен быть горячим. Через полчаса с поверхности удалить налет кисточкой или зубной щеткой. Промыть проточной водой и высушить. Процесс повышает эффективность работы на 10-15 процентов.
Использовать способность свечей самоочищаться при высокой (свыше 500 С) температуре. Процедуру очистки желательно проводить, когда машина «пробежала» 10 000-15 000 км.
Замена свечей зажигания своими руками
Процедура замены СЗ несложная и ее может выполнить любой автовладелец.
Техника безопасности
Свечной колодец находится в верхней части блока цилиндров. Чтобы не получить ожог замену свечей выполняют на остывшем двигателе. После остановки нужно подождать около 2-3 часов, чтобы мотор остыл.
Нельзя тянуть за провод высокого напряжения. Аккумулятор должен быть обесточен. Руки защищают перчатками.
Если детали прикипели или закоксованы, нужно соблюдать осторожность, чтобы ничего не повредить во время замены.
Инструменты и материалы для замены свечей
Во время работы нужно пользоваться заранее подготовленными инструментами:
свечным ключом и, если нужно, удлинителем для него;
стандартными ключами, отвертками;
измерителем или набором щупов для измерения искрового промежутка (зазора);
Прежде чем снимать катушки, провода, сами свечи, рабочую поверхность тщательно очищают. Важно чтобы никакие загрязнения не могли попасть внутрь цилиндров двигателя, когда выполняется замена.
Обесточивают аккумулятор путем отсоединения отрицательной клеммы.
Демонтируют пластиковую крышку (если есть).
Взявшись за колпачок, отсоединяют провода, пометив их маркером, чтобы избежать ошибок.
С помощью свечного ключа выкручивают свечу. При углублении используют удлинитель. Лучше обходится без электро- или пневмоинструмента, чтобы не повредить головку.
Открытые колодцы закрывают ветошью.
Снятые детали осматривают. Если нельзя обойтись очисткой, нужно установить новые.
Перед установкой новых СЗ выполняют регулировки искрового зазора. Одновременно с износом электродов увеличивается межэлектродный промежуток. Точность регулировки определяется десятыми долями миллиметра. При этом пользуются круглыми, плоскими щупами, щупами-монетками, наборами щупов с ключами для регулировки.
Установка новых свечей начинается с 2-3 оборотов, выполняемых руками, чтобы обеспечить попадание в резьбу. Для окончательной затяжки лучше подходит динамометрический ключ. Чтобы в следующий раз было легко выкручивать деталь, резьбу покрывают порошком из грифеля карандаша или специальным графитовым лубрикантом.
Возвращают на место свечной колпачок и высоковольтный провод, соблюдая нанесенную маркировку.
Завершается замена запуском двигателя и прослушиванием, все ли цилиндры включились в работу.
Рекомендуется менять все свечи одновременно.
Если после замены свечи мотор снова троит ли не запускается, то это происходить из-за:
неисправности новой детали;
нарушения целостности проводов, контакта клеммы;
допущены ошибки присоединения контактов свечей;
неправильно затянуты одна или несколько СЗ.
В этом случае придется повторить процедуру замены свечей зажигания с самого начала.
