Свеча зажигания — одна из важнейших деталей, без которой невозможна работа бензинового двигателя, поскольку именно в процессе искрообразования происходит воспламенение топливовоздушной смеси. От своевременности воспламенения смеси воздуха и топлива зависит нормальное прохождение рабочего цикла двигателя.
Выбор свечей зажигания необходимо производить исходя из типа двигателя, а также из тех данных, которые указаны на маркировке свечей, однако при этом следует учитывать, что различные производители могут использовать отличную друг от друга систему обозначения.
Центральный электрод, изготовленный из сплава никеля с сердечником из меди с большой степенью теплопроводности, позволяет оптимизировать температурный баланс рабочих частей свечи зажигания. Наконечник центрального электрода изготовлен из железо-никелевых сплавов с добавлением меди, хрома и благородных и редкоземельных металлов.
Раньше свечи периодически вынимали и удаляли следы эрозии наждаком. Сейчас, благодаря применению сплавов с редкоземельными и благородными металлами (иттрий, иридий, платина, вольфрам, палладий), нужда в зачистке электродов практически отпала. Срок службы при этом существенно вырос.
Калильное число свечей зажигания указывает на максимально допустимую температуру при нагрузке свечи. Чем выше калильное число, тем выше предельно допустимая температурная нагрузка. Диапазон температур нагрева рабочих поверхностей свечи, в зависимости от двигателя, колеблется от 500 до 900С. Если подбор свечи зажигания проходил без учета калильного числа, велик риск возникновения калильного зажигания, то есть воспламенения не от искры, а от раскаленной поверхности. Результатом калильного зажигания становиться прогоревшие клапана, поршни, разрушенная свеча.
Маркировка отечественных свечей зажигания определяется ОСТом 37.003.081 — 98.
Пример прочтения маркировки свечи А17ДВРМ.
А К У 17 Д В Р М — 1 2 3 4 5 6 7 8 9
- 1 — Первая буква обозначает размерность резьбы на корпусе свечи. Возможны два варианта: «А» — это резьба М14х1,25, «М» — М18х1,5
- 2 — Существуют два вида установки свечи зажигания в головку блока цилидров. Наиболее распространено соединение плоских опорных поверхностей (свечи и головки) через уплотнительное кольцо (в этом случае позиция «2» пуста). Другой вариант — с конической опорной поверхностью свечи зажигания (обозначается буквой «К»)
- 3 — Здесь указывается размер под ключ. «У» — это уменьшенный до 16,0 мм размер шестигранника, как на свечах для шестнадцатиклапанных двигателей. Буква «М» соответствует 19-миллиметровому ключу. А если буква не указана, как у большинства свечей, то размер ключа — 20,8 мм
- 4 — Цифры соответствуют калильным числам из ряда 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26. Наименьшее калильное число соответствует «горячей» свече, наибольшее — «холодной»
- 5 — Позиция указывает длину резьбы на корпусе свечи зажигания. Для свечей с плоской опорной поверхностью буква «Д» соответствует длине в 19 мм, отсутствие буквы — 12,7 мм
- 6 — Тепловой конус изолятора может по-разному располагаться относительно металлического корпуса свечи. Если он выступает за корпус, то в обозначении появляется буква «В». Если позиция свободна, то выступания нет
- 7 — Наличие помехоподавительного резистора обозначается буквой «Р». Если резистора нет — позиция пуста
- 8 — Если центральный электрод выполнен из никелевого сплава, то это не указывается. А если электрод с медным сердечником — появляется буква «М»
- 9 — В конце может располагаться порядковый номер разработки или модернизации.
Например, свечи в нашем примере имеют обозначение А17ДВРМ. Это означает, что резьба их корпусов имеет размер М14х1,25 и длину 19 мм. Калильное число — 17. Тепловой конус изолятора выступает за корпус свечи. В свечу встроен резистор, а центральный электрод имеет медный сердечник.
Но иностранные производители свечей зажигания не придерживаются каких-либо единых правил маркировки. Поэтому подбирать импортный аналог отечественным свечам следует по таблице взаимозаменяемости.
Отечественные искровые свечи зажигания для двигателей легковых и грузовых автомобилей, автобусов, мотоциклов и т.д. соответствуют требованиям международного стандарта ИСО МС 1919, что обеспечивает их взаимозаменяемость с зарубежными аналогами по размерам и характеристикам.
Конструкция свечи зажигания включает в себя следующие основные элементы — керамический изолятор в сборе с центральным электродом и металлический корпус с электродом массы.
Основные элементы свечи с плоской опорной поверхностью:
- 1 — контакт высоковольтный (может быть выполнен резьбовым М4);
- 2 — контактный стержень;
- 3 — изолятор;
- 4 — корпус;
- 5 — токопроводящий стеклогерметик (может выполнять функцию встроенного резистора);
- 6 — уплотнительное кольцо на плоской опорной поверхности;
- 7 — центральный электрод (медный, с жаропрочной оболочкой);
- 8 — тепловой конус изолятора, выступающий из корпуса;
- 9 — боковой электрод “массы”; h — искровой зазор.
Различие габаритных и присоединительных размеров свечей зажигания связано с разнообразием производимых двигателей. Современные требования по улучшению их рабочих параметров определили основное направление развития в свечах зажигания – уменьшение диаметральных размеров при удлинении резьбовой части.
Маркировка по ОСТ 37.003.081. Основные размеры и характеристики свечей зажигания закодированы в их маркировке. За рубежом она своя у каждой фирмы, а в России принята единая для всех производителей система. Обозначение отечественных свечей состоит из цифр и букв. Количество символов может быть различным (см. примеры расшифровки обозначений).
Примечания:
- * Свечи с длиной резьбовой части корпуса 9.5 мм выпускаются только с резьбой М14х1.25 и размером шестигранника «под ключ» 19.0 мм
- ** Свечи с длиной резьбовой части корпуса 12.7 мм выпускаются только с резьбой М14х1.25 и размером шестигранника «под ключ» 16.0 и 20.8 мм
- ***Порядковый номер разработки содержит сведения о величине установленного производителем искрового зазора и (или) сведения о прочих конструктивных особенностях, не влияющих не применяемость свечи в целом.
о.н. Обозначение не ставится.
Присоединительные размеры 1 — резьба на корпусе, тип опорной поверхности (плоская или коническая), размер шестигранника «под ключ» и длина резьбовой части корпуса. В настоящее время отечественная промышленность производит свечи зажигания только с плоской опорой. Тем не менее стандартом предусмотрены «конические» свечи, они должны отличаться буквой “К” в маркировке.
Калильное число — условное понятие, обозначаемое одной или двумя цифрами. Оно характеризует способность свечи зажигания работать в исправном двигателе (на качественном бензине и моторном масле) без перегрева при полной нагрузке и без образования нагара на тепловом конусе изолятора на холостом ходу. Небольшой налет, неизбежно образующийся в этих условиях, не влияет на работоспособность. Но в случае некоторых неисправностей в двигателе свеча может покрываться различными видами нагара или перегреваться.
Выступание теплового конуса за торец корпуса ускоряет прогрев свечи зажигания после пуска двигателя, что увеличивает ее стойкость к нагарообразованию. Такие свечи не применяют на форсированных двигателях из-за склонности к перегреву при полной нагрузке.
Материал электродов — жаростойкий сплав, медь в жаростойкой оболочке или благородный металл (платина, иридий) определяет долговечность свечи 2 . Для снижения ее себестоимости дорогие металлы применяют, как правило, только в качестве небольших напаек на обычные электроды в искровом зазоре.
Встроенный резистор — электрическое сопротивление в цепи центрального электрода для снижения помех радиоприему.
Примеры расшифровки обозначений:
- А11 — резьба М14х1,25; шестигранник “под ключ” 20,8 мм; калильное число 11; длина резьбы 12,7 мм; тепловой конус не выступает из корпуса; нет встроенного резистора; центральный электрод из жаростойкого сплава; базовая конструкция;
- А11Р — свеча А11 со встроенным резистором;
- А17ДВ — резьба М14х1,25; шестигранник “под ключ” 20,8 мм; калильное число 17; длина резьбы 19 мм; тепловой конус выступает из корпуса; нет встроенного резистора; центральный электрод из жаростойкого сплава; базовая конструкция;
- А17ДВ-10 — свеча А17ДВ с увеличенным до 0,7 мм искровым зазором (базовая конструкция имеет зазор 0,5 мм);
- АУ17ДВРМ — резьба М14х1,25; шестигранник “под ключ” 16 мм; калильное число 17; длина резьбы 19 мм; тепловой конус выступает из корпуса; есть встроенный резистор; центральный электрод медный с жаростойкой оболочкой; базовая конструкция.
- Тип контакта (резьбовой или штекерный) для соединения с высоковольтным проводом в условное обозначение свечей не входит, а иногда указывается на упаковке.
- Долговечность свечи увеличивается при установке двух, трех или четырех электродов массы. Это обозначается с помощью порядкового номера разработки или буквой “W” (для двухэлектродных свечей зажигания).
Калильное число свечей зажигания бензинового двигателя это один из наиболее важных параметров который их характеризует. Свечи с небольшим калильным числом называют горячими, их обычно применяются в малофорсированных двигателях с небольшими степенями сжатия и которые используют низкооктановые сорта топлива.
Чем выше калильное число, тем свеча считается «холоднее». Холодные свечи соответственно применяют в высокофорсированных двигателях работающих на высокооктановых сортах топлива.
Калильное число свечей зажигания в маркировке у разных производителей
На данный момент в мире не существует единой шкалы обозначение калильного числа и у каждого производителя свечей зажигания оно свое, а многие вообще применяют только его условное обозначение. Например у фирмы Bosch маркировка калильного числа свечи зажигания тем меньше, чем холоднее свеча, а у Denso и NGK наоборот — чем горячее свеча, тем меньше числовое значение.
Для примера, калильному числу «14» в маркировке свечи зажигания А14ДВР применяемой на двигателе ЗМЗ-409 Уаз Хантер и Уаз Патриот соответствуют следующие цифры у других производителей : Bosch — 8, Brisk — 17, Champion — 11, NGK — 5, Denso — 16. Таблицы соответствия других калильных чисел свечей зажигания от разных фирм-производителей находятся в свободном доступе и найти их проблем не составляет.
Если свеча зажигания «холоднее» чем надо
Если свеча для данного двигателя холоднее чем рекомендует производитель, то на ней быстрее образуется нагар от масла, которое неизбежно проникает в цилиндр двигателя, и этот нагар вскоре приводит к ненормальной работе свечи и нарушению искрообразования. И все потому, что свеча не разогреваться до той температуры, при которой нагар на ней начинает сгорать и происходит самоочищение.
Если свеча зажигания «горячее» чем надо
Если свеча для данного двигателя горячее чем рекомендует производитель, то ее слишком раскаленный электрод с очень большой долей вероятности будет вызывать так называемое «калильное» зажигание, что в лучшем случае приведет к скорому выходу свечи из строя, а в худшем…
Некоторые особенности холодных и горячих свечей зажигания в зависимости от температуры окружающего воздуха
- Более горячие свечи упрощают и делают более легким запуск холодного двигателя после длительной стоянки при отрицательных температурах. Зимой они лучше самоочищаются от нагара образующегося в следствии сильно обогащенной топливной смеси, а не прогретый зимой двигатель с горячими свечами работает устойчивее.
- Более холодные свечи предпочтительнее при постоянной работе двигателя в тяжелых для него режимах, например в условиях очень высоких температур воздуха в летний период.