No Image

Какой размер ключа для свечи зажигания

СОДЕРЖАНИЕ
9 просмотров
30 ноября -0001

Какой размер ключа для свечи зажигания

Знать о свечах зажигания

Знать о свечах зажигания.

От этой важной части системы зажигания двигателя во многом зависит его работоспособность. В настоящее фирмы-производители пытаются довести конструкцию свечей по соотношению качества и себестоимости до оптимальных пределов.

Назначение – преобразование электрической энергии в искровой разряд для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах бензинового двигателя.

Устройство свечи зажигания

Рис. 1. Устройство свечи зажигания с плоской опорной поверхностью:

— контактная (штекерная) гайка;

— токопроводящий (или резистивный) стеклогерметик;

— тепловой конус изолятора;

— рабочая камера свечи;

— электрод массы (боковой);

— длина ввертываемой части;

— длина резьбовой части (цоколь);

— наружный диаметр резьбы.

Устройство современной свечи зажигания с плоской опорной поверхностью и уплотнительным кольцом представлено на рис.1. Центральный электрод на наиболее современных свечах изготавливают биметаллическим (состоящим из двух металлов) – центральная часть из меди заключена в жаростойкую оболочку.

К габаритно-присоединительным размерам свечей зажигания, которые строго определенны для каждого двигателя, относятся: диаметр и шаг резьбы, длина резьбовой и ввертываемой части, размер шестигранника “под ключ”. Плоская опорная поверхность предназначена для герметизации свечного отверстия специальным уплотнительным кольцом, коническая поверхность сама превосходно герметизирует соединение с головкой блока.

Свечу с диаметром и шагом резьбы, не соответствующими данному двигателю, просто невозможно установить. Если же свеча имеет несоответствующую длину ввертываемой части, то возможно два варианта:

“короткая” свеча не позволит электродам занять оптимальное положение в камере сгорания, в результате чего двигатель будет работать неустойчиво. Свободная часть резьбы свечного отверстия забьется нагаром, что затруднит установку свечи штатной длины;

“длинная” свеча может послужить препятствием для движения поршня или клапанов, что приведет к серьезным повреждениям. Если этого не произойдет, выступающая в камеру сгорания резьбовая часть забьется нагаром, что может повредить резьбу при выворачивании свечи.

Требования к свечам: строгое соответствие типу двигателя по габаритно-присоединительным размерам, калильному числу, тепловой характеристике, искровому зазору; способность препятствовать образованию нагара и самоочищение от него; быстрое достижение температуры самоочищения; бесперебойность работы в широком диапазоне температур и мощностей двигателя.

Основные понятия

Калильное зажигание – неуправляемый процесс воспламенения рабочей смеси раскаленными элементами свечи.

Калильное число – отвлеченная величина, пропорциональная среднему давлению воздушно-бензиновой смеси, при котором в процессе испытаний свечи на моторной испытательной установке начинает появляться калильное зажигание.

Рабочая температура свечи– температура наиболее раскаленных элементов (электродов и теплового конуса изолятора) свечи в процессе работы двигателя.

Эффективная мощность – мощность, снимаемая с коленчатого вала двигателя.

Холостой ход – работа двигателя без нагрузки.

Тепловая характеристика – зависимость рабочей температуры свечи от эффективной мощности, развиваемой двигателем. Определяется конструктивными параметрами свечи, качеством ее охлаждения и параметрами рабочего процесса двигателя.

рис.2 Ne – эффективная мощность двигателя (%);Х/Х – холостой ход двигателя; t – рабочая температура свечи °С.

Тепловые характеристики свечей с одинаковыми калильными числами, но разными конструктивными параметрами отличаются друг от друга (рис. 2). Свеча 1 “прогревается” быстрее, чем свеча 2 и достигает температуры самоочищения при меньшей мощности, развиваемой двигателем. Такую свечу называют более термоэластичной.

Термоэластичность – понятие, характеризующее способность свечи достигать нижнего температурного предела тепловой характеристики при наименьшей эффективной мощности, развиваемой двигателем.

Верхний температурный предел тепловой характеристики – рабочая температура свечи, при которой возникает калильное зажигание. Составляет около 900°С.

Нижний температурный предел тепловой характеристики минимальная температура, при которой свеча начнет самоочищаться от нагара. Находится в пределах 350-400°С.

“Горячие” свечи(калильное число 11-14) – относительное понятие, связанное с рабочей температурой. Предназначены для применения на малофорсированных двигателях, где необходимо достижение температуры самоочищения от нагара при относительно небольших тепловых нагрузках. Свечи “горячее” положенных для данного двигателя будут вызывать калильное зажигание. Имеют меньшее, чем “холодные”, калильное число.

“Холодные” свечи(20 и более) – предназначены для использования на высокофорсированных двигателях для нагрева меньше температуры калильного зажигания при максимальной мощности двигателя. Свечи “холодные” для данного двигателя не будут достигать температуры самоочищения от нагара и перестанут работать через короткий промежуток времени.

При одинаковом значении калильного числа большей термоэластичностью обладает свеча с более длинным тепловым конусом, но длина ввертываемой части строго определенна для каждого двигателя.

Тенденции усовершенствования свечей обусловлены изменением характеристик и конструктивных параметров двигателя. Для повышения мощности увеличивают степень сжатия, максимальное число оборотов коленчатого вала, применяют наддув воздуха, увеличивают число клапанов на каждый цилиндр двигателя. Это ведет к увеличению тепловых и механических нагрузок на детали двигателя и, в частности, на свечи. Увеличение рубашки охлаждения, как и увеличение числа клапанов, оставляет меньше места для размещения свечи на головке блока цилиндров. Вышеперечисленные причины вынуждают применять более высококачественные материалы, уменьшать общий диаметр свечи и размер шестигранника “под ключ”, использовать коническую опорную площадку, увеличивать длину резьбовой части.

Увеличение длины резьбовой части и применение конической опорной поверхности позволяют подвести рубашку охлаждения ближе к свече.

Влияние конструктивных параметров на эксплуатационные свойства свечи

Число боковых электродов. В процессе работы свечи происходит выгорание электродов. Наиболее подвержен этому боковой электрод. Ввод в конструкцию нескольких боковых электродов увеличивает ресурс свечи, одновременно ухудшая обдув теплового конуса изолятора.

Резьбовая часть. Увеличение ее длины вместе с применением конической опорной поверхности позволяет подвести рубашку охлаждения ближе к свече.

Длина теплового конуса изолятора является основным средством изменения калильного числа. Увеличение длины теплового конуса ведет к уменьшению калильного числа. Одновременно с этим увеличивается способность свечи к самоочищению от нагара (из-за улучшения обдува теплового конуса изолятора) и улучшается изоляция центрального электрода от массы, что уменьшает утечку электричества.

Биметаллический электрод позволяет увеличить длину теплового конуса на 30% при сохранении калильного числа.

МАРКИРОВКА СВЕЧЕЙ ЗАЖИГАНИЯ NGK

Таблица 1-4-стандартные типы свечей. Таблица 5,6- особые типы свечей.

Таблица 1. Резьба и размер ключа.

Обозначение

Резьба

Размер 6-ти гранного ключа

Типовые размеры свечей зажигания.

Размеры свечей зажигания классифицируются по типу резьбы на них. Применяются следующие типы резьбы:

  • M10×1 (мотоциклы, например, свечи типа «Т» — ТУ 23; бензопилы, газонокосилки);
  • M12×1,25 (мотоциклы);
  • M14×1,25 (автомобили, все свечи типа «А»);
  • M18×1,5 (свечи марки «М8», устанавливались на «старые» автомобильные двигатели ГАЗ-51, ГАЗ-69; «тракторные» свечи; свечи для газопоршневых ДВС и др.)

Вторым классификационным признаком служит длина резьбы:

  • короткая — 12 мм. (ЗИЛ, ГАЗ, ПАЗ, УАЗ, Волга, Запорожец, мотоциклы);
  • длинная — 19 мм. (ВАЗ, АЗЛК, ИЖ, Москвич, Газель, практически все иномарки);
  • удлинённая — 25 мм. (современные форсированные ДВС);
  • на малогабаритные двигатели могут устанавливаться свечи с более короткой резьбой (меньше 12 мм)

Размер головки под ключ (шестигранник):

  • 24 мм (свечи марки «М8» с резьбой M18×1,5)
  • 22 мм (свечи марки «А10», двигатели автомобилей ЗИС-150, ЗИЛ-164)
  • нормальная — 21 мм (традиционная, для ДВС с двумя клапанами на цилиндр);
  • средняя — 18 мм (для ДВС некоторых мотоциклов)
  • уменьшенная — 16 мм или 14 мм (современная, для ДВС с тремя или четырьмя клапанами на цилиндр);

Калильное число (тепловая характеристика):

  • Горячие свечи 11-14;
  • Средние свечи 17-19;
  • Холодные свечи 20 и более;
  • Унифицированные свечи 11-20

Способ уплотнения по резьбе:

  • С плоской прокладкой (с кольцом)
  • С конусным уплотнением (без кольца)

Количество и вид боковых электродов(рисунок 6.2):

  • Одноэлектродные — традиционные;
  • Многоэлектродные — несколько боковых электродов;
  • Специальные, более стойкие электроды для работы на газе или для большего пробега;
  • Факельные — унифицированные свечи зажигания, присутствует конусный резонатор, для симметричного поджига топливной смеси.
  • Плазменно-форкамерные — боковой электрод выполнен в виде сопла Лаваля. Совместно с корпусом свечи образует внутреннюю форкамеру. Зажигание происходит форкамерно-факельным способом.
Читайте также:  Лимонная кислота и алюминий

Рисунок 6.2 – Формы массовых (боковых) электродов

Наибольшее распространение получил одиночный торцовый массовый электрод 1, однако есть свечи, в которых применяются массовые электроды различной формы: крючкообразный 2, парные сплющенные 3, углубленные боковые 4, кольцевой 5, тангенсаль-ный 6, подковообразный 7, одиночный боковой 8.

6.2.2 Принцип работы свечей зажигания

Искровые свечи бензиновых двигателей по режиму работы условно подразделяют на горячие, холодные, средние. Суть данной классификации — в степени нагрева изолятора и электродов. При работе изолятор и электроды любой свечи должны нагреваться до температур, способствующих «самоочищению» их поверхности от продуктов сгорания топливной смеси — нагара, сажи и т. п. Поэтому изоляторы свечей, работающих в оптимальном режиме всегда цвета «кофе с молоком».

Очистка поверхности изоляторов необходима для предотвращения поверхностных утечек высокого напряжения через слой нагара, что уменьшает мощность искрового пробоя зазора, или вообще делает его невозможным. Однако, если элементы свечи нагреваются слишком сильно, то может возникать неконтролируемое калильное зажигание. Процесс часто проявляется на больших оборотах. Это может приводить к детонации и разрушению элементов двигателя.

Степень нагрева элементов свечей зависит от следующих основных факторов:

· конструкция электродов и изолятора (длинный электрод нагревается быстрее);

· материал электродов и изолятора;

· степень теплового контакта элементов свечи с корпусом;

· наличие медного сердечника ЦЭ.

· степень сжатия и компрессии;

· тип топлива (более высокооктановое обладает большей температурой сгорания);

· стиль езды (на больших оборотах и нагрузках двигателя нагрев свечей больше).

Горячие свечи — конструкция свечей специально разработана таким образом, что снижается теплопередача от центрального электрода и изолятора. Применяются в двигателях с низкой степенью сжатия и при использовании низкооктанового топлива. Так как в этих случаях меньше температура в камере сгорания.

Холодные свечи — конструкция свечей специально разработана таким образом, что максимально повышается теплопередача от центрального электрода и изолятора. Применяются в двигателях с высокой степенью сжатия, с высокой компрессией и при использовании высокооктанового топлива. Так как в этих случаях больше температура в камере сгорания.

Средние свечи — занимают промежуточное положение между горячими и холодными (самые распространенные)

Оптимальные свечи — конструкция свечей разработана таким образом, что теплопередача от центрального электрода и изолятора оптимальна для данного конкретного двигателя.

Унифицированные свечи — калильное число захватывает диапазон холодных и горячих свечей. Именно благодаря «полуоткрытости» свечи ей не страшны проблемы вентиляции и засорения продуктами неполного сгорания.

Свечи нормально самоочищаются во всех режимах работы двигателя и в то же время не приводят к калильному зажиганию.

6.2.3 Определение причины выхода из строя свечи зажигания

Срок службы свечей зажигания составляет от 30 до 100 тыс. км. Наиболее вероятной причиной преждевременного отказа свечей является загрязнение их продуктами неполного сгорания или увеличение искрового зазора из-за износа электродов. При этом решающее влияние на работоспособность свечей оказывает техническое состояние двигателя. Даже по внешнему виду свечи можно многое сказать как о работе двигателя в целом, так и об отдельных его узлах. Осмотр свечи нужно проводить после продолжительной работы двигателя, идеальным вариантом будет осмотр свечи после длительной поездки по загородному шоссе. Ошибкой некоторых автолюбителей, например является то, что после холодного старта двигателя при минусовой температуре и неустойчивой его работе первым делом выкручивают свечи и увидев черный нагар, делают поспешные выводы. А ведь этот нагар мог образоваться во время работы двигателя в режиме холодного старта, когда смесь принудительно обогащается, а неустойчивая работа могла быть следствием скажем плохого состояния высоковольтных проводов. Поэтому если вас что-то не устраивает в работе двигателя, и вы решили сделать диагностику его работы с помощью свечей, нужно проехать на изначально чистых свечах минимум километров 250-300, и только после этого делать какие-то выводы.

6.3 Порядок выполнения работы и составления отчета

6.3.1. Изучить самостоятельно теоретический материал по теме практической работы:

– назначение свечей зажигания;

– виды свечей зажигания;

6.3.2 По полученному материалу от преподавателя провести ряд мероприятий:

· Расшифровать обозначение свечей зажигания;

· Провести диагностику свечи зажигания (приложение 6)

· Дать рекомендации по ремонту и обслуживанию свечи зажигания.

6.4 Контрольные вопросы

6.4.1. Перечислите типовые размеры свечей зажигания?

6.4.2. Причины отказов свечей зажигания?

6.4.3. Из каких элементов состоит свеча зажигания?

6.4.4. Какие существуют формы массовых (боковых) электродов?

Практическая работа № 7 (2 часа)

Системы освещения

7.1 Цель работы: изучить автомобильную систему освещения, техническое обслуживание и диагностирование.

7.2 Теоретическая часть

Совокупность приборов освещения и сигнальных устройств, расположенных снаружи и внутри автомобиля, называется системой освещения.

7.2.1 Функции и основные конструктивные элементы системы освещения

Система освещения выполняет следующие функции:

· освещение дорожного полотна, обочины и расположенных на них объектов в условиях ограниченной видимости;

· предоставление информации другим участникам движения о наличии на дороге транспортного средства, его размерах, характере движения, совершаемых маневрах, а также принадлежности;

· освещение салона автомобиля, а также других его частей (багажного отсека, подкапотного пространства и др.) в темное время суток.

Система освещения автомобиля включает следующие основные конструктивные элементы:

· передняя противотуманная фара;

· задний противотуманный фонарь;

· фонарь освещения номерного знака;

· приборы внутреннего освещения;

7.2.2 Техническое обслуживание и диагностирование

Как правило, неисправности системы освещения и световой сигнализации возникают из-за износа ламп или нарушения контактов в электрической цепи. Из-за обрыва провода в электрической цепи может не работать вся система освещения или могут не гореть отдельные лампы, перегорать нити накала или ослабляться их свечение.

Проводку и электроприборы от сгорания в случае короткого замыкания защищают предохранители. Заменять перегоревший предохранитель следует только после того, как будет выявлена причина короткого замыкания.

Способы обнаружения и устранения неисправностей во всех цепях освещения и световой сигнализации аналогичны. Причину отсутствия света в отдельных лампах определяют при: помощи переносной контрольной лампы по схемам электрооборудования. Они представлены в руководстве по эксплуатации. Обычно эта неисправность бывает вызвана перегоранием нити лампы, плохим контактом в патроне, ненадежным; соединением проводов в переключателях, соединительных проводах.

Способы и последовательность действий по выявлению неисправностей. Если не горит фара, то причиной этого, как правило, является выход из строя лампы. Для того, чтобы в этом убедиться, вначале необходимо снять стекло фары, вынуть лампу и проверить, не перегорела ли ее нить. Для полной уверенности нужно включить проверяемую лампу последовательно в цепь контрольной переносной лампы, которую подключают одним проводом к аккумулятору, а другим к «массе» автомобиля. Если проверяемая лампа исправна, тогда проверяем поступает ли ток к центральному контакту патрона. Дотрагиваемся до него концом провода контрольной лампы переноски. Если лампа не горит, переносим провод к клемм переходной колодки. Лампа загорелась, значит, обрыв в проводе, соединяющем центральный контакт патрона лампы, которую проверяют, и переходную колодку. В этом случае заменяют провод.

Если фара или подфарник светит тускло, следует проверить надежность контакта в цепи, очистить и подтянуть соединения, крепления лампы, определить, не загрязнены ли рассеиватели и отражатели, не попала ли вода в полость фары, не покрылась ли стеклянная колба лампы темным налетом. После осмотра и выявления причины неисправность удаляют.

Читайте также:  Как обжимать пластиковый штуцер бензиновый видео

Если свет фар или подфарников слабый при неработающем или работающем на малой частоте вращения коленчатого вала двигателе, то причиной может быть разрядка аккумуляторной батареи. Для устранения неисправности нужно зарядить аккумулятор.

При отсутствии света в фарах или подфарниках причиной может быть перегорание предохранителей или неисправность переключателя света. Следует заменить неисправные переключатель и предохранители.

Неисправность стоп-сигналов обнаруживают нажатием на тормозную педаль. Если во время торможения света в стоп-сигнале нет, а остальные потребители прибора щитка действуют нормально, то причиной неисправности стоп-сигнала может быть нарушение соединения проводов с выключателем или неисправность выключателя. В этом случае необходимо очистить от пыли и грязи поверхность и зажигание выключателя стоп-сигнала, проверить крепление проводов к зажимам и крепление самого выключателя. Если необходимо, следует заменить неисправный выключатель, обжать наконечники проводов, идущих к выключателю стоп-сигнала.

Стоп-сигналы не включаются при нажатии на педаль тормоза, и при этом не работают все приборы щитка. Возможно, перегорел предохранитель. Причина устраняется заменой предохранителя. В случае, когда при включении освещения приборов не горят лампы, причин неисправности могут быть две: либо вышел из строя выключатель освещения, либо перегорели лампы. Для проверки выключатель необходимо вынуть из гнезда в панели приборов и при включенных габаритных огнях соединить между собой клеммы выключателя. Если свет появится, значит, неисправен выключатель. Его нужно заменить. Если перегорела лампа, заменяют ее, вынув щиток приборов из панели.

Последнее изменение этой страницы: 2016-09-19; Нарушение авторского права страницы

Свеча зажигания

Свеча зажигания — устройство для воспламенения топливо-воздушной смеси в самых разнообразных тепловых двигателях. Бывают искровые, дуговые, накаливания, каталитические, полупроводниковые поверхностного разряда, плазменные воспламенители и др.

В бензиновых двигателях внутреннего сгорания используются искровые свечи. Воспламенение топливо-воздушной смеси производится электрическим разрядом напряжением в несколько тысяч или десятков тысяч вольт, возникающим между электродами свечи. Свеча срабатывает на каждом цикле, в определённый момент работы двигателя.

В ракетных двигателях свеча зажигает топливную смесь электрическим разрядом только в момент запуска. Чаще всего, в процессе работы свеча разрушается и к повторному использованию непригодна.

В газотурбинных двигателях свеча воспламеняет струю топлива, выходящего из топливной форсунки в момент запуска, серией мощных дуговых разрядов. После этого горение факела топлива поддерживается самостоятельно. Используются, как правило, свечи поверхностного разряда, питающиеся высокочастотным током высокого напряжения от агрегата зажигания. Свечей чаще всего две (для надёжности), каждая установлена в воспламенителе со специальной пусковой форсункой, работающей только при запуске, что защищает свечу от обгорания при работе двигателя. [1] [2]

Калильные и одновременно каталитические свечи используются в модельных двигателях внутреннего сгорания. Топливная смесь двигателей специально содержит компоненты, которые легко воспламеняются в начале работы от раскалённой проволочки свечи. В дальнейшем накал нити поддерживается каталитическим окислением паров спирта, входящего в смесь.

Содержание

История [ править | править код ]

Первая свеча зажигания в ее современном виде была разработана немецким инженером и ученым Робертом Бошем в 1902 году. Впервые свеча зажигания была использована с магнето высокого напряжения, также разработанным в мастерской компании BOSCH. Свечи зажигания BOSCH стали использоваться в двигателях внутреннего сгорания Карла Бенца, заменив используемые в то время калильные трубки с открытым пламенем. С тех пор и по настоящее время практически все свечи зажигания используют тот же принцип работы и строение, как и в 1902 году, эволюция данного узла шла преимущественно по пути усовершенствования используемых материалов (для изолятора, проводников и т.п.) и технологии изготовления (удешевления).

Устройство свечей зажигания [ править | править код ]

Свеча зажигания состоит из металлического корпуса, изолятора и центрального проводника. Современные свечи могут иметь встроенный резистор между контактным выводом и центральным электродом.

Детали свечи зажигания [ править | править код ]

Контактный вывод [ править | править код ]

Контактный вывод, расположенный в верхней части свечи, предназначен для подключения свечи к высоковольтным проводам системы зажигания или непосредственно к индивидуальной высоковольтной катушке зажигания. Могут встречаться несколько слегка различных вариантов конструкции. Наиболее часто провод к свече зажигания имеет защёлкивающийся контакт, который надевается на вывод свечи. В других типах конструкции провод может крепиться к свече гайкой. Часто вывод свечи делают универсальным: в виде оси с резьбой и навинчивающегося защёлкивающегося контакта.

Рёбра изолятора [ править | править код ]

Рёбра изолятора затрудняют электрический пробой по его поверхности, удлиняя путь поверхностных токов (эквивалент более длинному изолятору).

Изолятор [ править | править код ]

Изолятор, как правило, делается из алюминиево-оксидной керамики, которая должна выдерживать температуры от 450 до 1 000 °C и напряжение до 60 000 В [ уточнить ] . Точный состав изолятора и его длина частично определяют тепловую маркировку свечи.

Часть изолятора, непосредственно прилегающая к центральному электроду, наиболее сильно влияет на качество работы свечи зажигания. Применение керамического изолятора в свече предложено Г. Хонольдом вследствие перехода к высоковольтному зажиганию.

Уплотнители [ править | править код ]

Предназначены для предотвращения прорыва горячих газов из камеры сгорания.

Корпус («юбка») [ править | править код ]

Служит для ввёртывания свечи в резьбу головки блока цилиндров, для отвода тепла от изолятора и электродов, а также является проводником электричества от «массы» автомобиля к боковому электроду.

Боковой электрод [ править | править код ]

Как правило, изготавливается из легированной никелем и марганцем стали. Приваривается контактной сваркой к корпусу. Боковой электрод, зачастую, очень сильно нагревается во время работы, что может привести к калильному зажиганию. Некоторые конструкции свечей используют несколько боковых электродов. Для увеличения долговечности электроды дорогих свечей снабжают напылением из платины и других благородных металлов. Заявленный ресурс таких автомобильных свечей до 100.000 км, применение тем выгоднее, что в некоторых V-образных двигателях, расположенных поперёк, замена свечей довольно трудоёмка.

С 1999 года на рынке появлялись свечи нового поколения — так называемые плазменно-форкамерные свечи, где роль бокового электрода играет сам корпус свечи, снабженный специальным жаропрочным полусферическим насадком. При этом образуется кольцевой (коаксиальный) искровой зазор, где искровой заряд перемещается по кругу и форкамера, в которой происходит первичное воспламенение смеси. Такая конструкция как будто обеспечивает большой ресурс и самоочистку электродов, которые постоянно продуваются.

Эффективность «форкамерных» свечей вызывает ожесточенные споры как среди специалистов, так и среди рядовых автомобилистов. Не остаются в стороне и автомобильные журналы, часто в пылу дискуссии путают форкамерные свечи с многочисленными “самодельными свечами”, выполненных путем доработки традиционных свечей. Чаще всего незначительно дорабатывается центральный или боковой электроды. Был проведен эксперимент, который показал, что подобные изменения формы электродов (сверление отверстия, раздвоение) практически бесполезны. Нет данных о комплектации современных автомобилей такими свечами, производители подобной продукции пишут, что их свечи подходят к любому автомобилю.

Центральный электрод [ править | править код ]

Центральный электрод как правило соединяется с контактным выводом свечи через стеклогерметик с резистором, это позволяет уменьшить радиопомехи от системы зажигания. Наконечник центрального электрода изготавливают из железо-никелевых сплавов с добавлением меди и хрома. Иногда на рабочую поверхность напыляют иттрий, в некоторых используют платиновые напайки или утонченный электрод из иридия. Обычно центральный электрод — наиболее горячая деталь свечи. Кроме того, центральный электрод должен обладать хорошей способностью к эмиссии электронов, для облегчения искрообразования (предполагается, что искра проскакивает в той фазе импульса напряжения, когда центральный электрод служит катодом). Поскольку напряжённость электрического поля максимальна вблизи краёв электрода, искра проскакивает между острым краем центрального электрода и краем бокового электрода. В результате этого края электродов подвергаются наибольшей электрической эрозии. Раньше свечи периодически вынимали и удаляли следы эрозии наждаком. Сейчас, благодаря применению сплавов с редкоземельными и благородными металлами (иттрий, иридий, платина), нужда в зачистке электродов практически отпала. Срок службы при этом существенно вырос.

Читайте также:  Масло кинетик 75 90

Зазор [ править | править код ]

Зазор — минимальное расстояние между центральным и боковым электродом.

Величина зазора — это компромисс между «мощностью» искры, то есть размерами плазмы, возникающей при пробое воздушного зазора и между возможностью пробить этот зазор в условиях сжатой воздушно-бензиновой смеси.

Факторы, определяемые зазором:

  1. Чем больше зазор — тем больше размеры искры, тем больше вероятность воспламенения смеси и больше зона воспламенения. Всё это положительно влияет на потребление топлива, равномерность работы, понижает требования к качеству топлива, повышает мощность. Слишком увеличивать зазор тоже нельзя, иначе высокое напряжение может пробить высоковольтные провода на корпус, «бегунок» распределителя и т. д.
  2. Чем больше зазор — тем сложнее пробить его искрой. Пробоем изоляции называют потерю изоляцией изоляционных свойств при превышении напряжением некоторого критического значения, называемого пробивным напряжением U p r >. Соответствующая напряжённость электрического поля E p r = U p r h =>>>, где h — расстояние между электродами, называется электрической прочностью промежутка. То есть чем больше зазор — тем бо́льшее напряжение пробоя U p r >необходимо. Там есть ещё зависимость от ионизации молекул, равномерности структуры вещества, полярности искры, скорости нарастания импульса, но это не важно в данном случае. Понятное дело, что высокое напряжение U пр мы не можем поменять — оно определяется системой зажигания. А вот зазор h мы поменять можем.
  3. Напряжённость поля в зазоре определяется формой электродов. Чем они острее — тем больше напряжённость поля в зазоре и легче пробой (как у иридиевых и платиновых свечей с тонким центральным электродом).
  4. Пробиваемость зазора зависит от плотности газа в зазоре. В нашем случае — от плотности воздушно-бензиновой смеси. Чем она больше — тем сложнее пробить. Пробивное напряжение газового промежутка с однородным и слабо неоднородным электрическим полем зависит как от расстояния между электродами, так и от давления и температуры газа. Эта зависимость определяется законом Пашена, согласно которому пробивное напряжение газового промежутка с однородным и слабо неоднородным электрическим полем определяется произведением относительной плотности газа δ на расстояние h между электродами, U p r = U p r ( δ h ) =U_(delta h)>. Относительной плотностью газа называют отношение плотности газа в данных условиях к плотности газа при нормальных условиях (20 °C, 760 мм рт. ст.).
  5. От зазора зависит соотношение между энергией, выделяемой в фазе пробоя, в дуговой фазе, и фазе тлеющего разряда. При увеличении зазора доля энергии пробоя растёт, и именно энергия, выделенная в фазе пробоя, определяет скорость сгорания. Поэтому на быстроходных двигателях зазор приходится увеличивать [3] .

Зазор свечей не является константой, один раз заданной. Он может и должен подстраиваться под конкретную ситуацию эксплуатации двигателя. При переоборудовании автомобиля под более дешевое альтернативное топливо – сжиженный и сжатый газ (LPG, CNG), искровой зазор следует уменьшить из-за большего пробивного напряжения, чем у бензиновой смеси.

Режимы работы свечей [ править | править код ]

Искровые свечи бензиновых двигателей по режиму работы условно подразделяют на «горячие», «холодные», «средние» — в зависимости от тепловой характеристики свечи, выражаемой её калильным числом.

Калильное число свечи зажигания определяется на специальной тарировочной установке, имеющей вид эталонного одноцилиндрового двигателя определённой конструкции. В этот двигатель устанавливают соответствующую свечу зажигания и испытывают его в различных режимах, отслеживая при этом характер работы, а также температуру и давление в цилиндре.

Каждому режиму работы двигателя соответствует определённое значение температуры теплового конуса изолятора свечи. Когда эта температура поднимается выше 850…900°С, в двигателе начинает происходить так называемое калильное зажигание — самопроизвольное, без искры, воспламенение рабочей смеси при контакте с раскалённым тепловым конусом изолятора и другими частями свечи. Данный процесс обычно проявляется при работе двигателя на больших оборотах под нагрузкой. Он может приводить к оплавлению поршня и камеры сгорания, прогоранию поршней и выпускных клапанов, а также повреждению иных элементов двигателя. Для его предотвращения в двигатель устанавливаются свечи зажигания с «холодной» тепловой характеристикой, что обеспечивается хорошим отводом тепла от теплового конуса изолятора свечи. У таких свечей тепловой конус короткий и изолятор почти на всей своей длине контактирует с металлом корпуса свечи, благодаря чему тепло от него хорошо отводится и его перегрева не происходит даже в форсированных моторах с напряжённым тепловым режимом.

С другой стороны, однако, нельзя допускать и слишком малой рабочей температуры теплового конуса свечи, поскольку при её снижении ниже 400…500°С на конусе начинается накопление отложений, вследствие чего происходит поверхностная утечка тока высокого напряжения через слой нагара, что уменьшает мощность искрового пробоя зазора, или вообще делает его невозможным. Поэтому в менее форсированных двигателях применяются «горячие» свечи, у которых тепловой конус изолятора имеет большую длину и теплоотвод от него затруднён, благодаря чему даже при невысокой тепловой напряжённости камеры сгорания происходит нагрев свечей и их выход на рабочую температуру, обеспечивающую самоочищение от продуктов сгорания топливной смеси — нагара, сажи и т. п.

Изоляторы свечей, работающих в оптимальном режиме, всегда имеют цвет «кофе с молоком», говорящий о правильной работе двигателя. Стоит отметить, что прогрев свечей до температуры самоочищения занимает достаточно много времени и происходит лишь примерно после 10 км пробега автомобиля, в особенности по скоростной трассе, когда тепловыделение велико. При поездках на более короткие расстояния, а также работе двигателя исключительно на малых и средних оборотах, самоочищения свечей не происходит и они покрываются нагаром, требуя периодической очистки (механической или пескоструйной).

Степень нагрева элементов свечей зависит от следующих основных факторов:

  • Внутренние факторы:
    • конструкция электродов и изолятора (длинный электрод и изолятор нагреваются быстрее);
    • материал электродов и изолятора;
    • толщина материалов;
    • степень теплового контакта элементов свечи с корпусом;
    • наличие медного сердечника в центральном электроде.
  • Внешние факторы
    • степень сжатия и компрессии;
    • тип топлива (более высокооктановое обладает большей температурой сгорания);
    • стиль езды (на больших оборотах и нагрузках двигателя нагрев свечей больше);
    • состав смеси (на бедных нагрев выше) и угол опережения зажигания.

«Горячие» свечи — конструкция свечей специально разработана таким образом, что снижается теплопередача от центрального электрода и изолятора. Применяются в двигателях с низкой степенью сжатия и при использовании низкооктанового топлива. Так как в этих случаях меньше температура в камере сгорания.

«Холодные» свечи — конструкция свечей специально разработана таким образом, что максимально повышается теплопередача от центрального электрода и изолятора. Применяются в двигателях с высокой степенью сжатия, с высокой компрессией и при использовании высокооктанового топлива, а также в двигателях с воздушным охлаждением, отличающихся повышенной тепловой напряжённостью камеры сгорания.

«Средние» свечи — занимают промежуточное положение между горячими и холодными (самые распространенные)

Комментировать
9 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector