Опубликовано Оставить комментарий

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:
1— контактная (штекерная) гайка;
2— оребрение изолятора;
3— контактная головка;
4— изолятор;
5— корпус;
6— токопроводящий (или резистивный) стеклогерметик;
7— уплотнительное кольцо;
8— теплоотводящая шайба;
9— центральный электрод;
10— тепловой конус изолятора;
11— рабочая камера свечи;
12— электрод массы (боковой);
h— искровой зазор;
L— длина ввертываемой части;
l— длина резьбовой части (цоколь);
d— 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.
ОбозначениеРезьбаРазмер 6-ти гранного ключа
A18 мм.25,4 мм. (1 дюйм)
B14 мм.20,8 мм.
C10 мм.16,0 мм.
D12 мм.18,0 мм.
E8 мм.13,0 мм.
GPF 1/223,8 мм.
J12 мм.18,0 мм.
AB18 мм.20,8 мм.
BC14 мм.16,0 мм.
BK14 мм.16,0 мм.
DC12 мм.
Таблица 2. Особенности конструкции
ОбозначениеОписание
LКомпактный тип (Shorty)
MКомпактный тип (Bantam)
PСмещенный вперед наконечник изолятора
RС резистором
UТип поверхностного или полуповерхностного разряда
ZС индукционным резистором
Таблица 3. Длина резьбы
ОбозначениеОписание
E19,0 мм.
H12,7 мм.
L11,2 мм.
EHРезьба до середины. Общая длина 19,0 мм., длина резьбы 12,7 мм.
FКонусное седлоA-F тип10,9 мм.B-F тип11,2 мм.B-EF тип17,5 мм. 
Таблица 4. Конструкция электродов, электрообразующего наконечника и т.д.
ОбозначениеОписание
СБоковой электрод (земля) с низким углом
FКонусное седло
GЦентральный электрод из тонкого никилиевого сплава
GVЦентральный электрод особой конструкции из золота-палладия
J2 удлиненных боковых (земля) электрода
K2 боковых электрода
M2 боковых электрода для роторного двигателя Mazda или длины изолятора 18,5 мм.
T3 боковых электрода
Q4 боковых электрода
PЦентральный электрод из платины
SСтандартный центральный электрод из меди
UПолуповерхностный разряд
VЦентральный электрод из золота-палладия
VXЦентральный электрод из платины и особый боковой электрод
WЦентральный электрод из вольфрама
XЗазор для увеличения производительности
YЦентральный электрод с V-образной выемкой
A, B, D, E, ZОсобый дизайн
-LПоловина калильного числа Например: DR8ES-L – DR7,5ES
-LMКомпактный тип (длина изолятора 14,5 мм.)
-NОсобый центральный электрод
IXЦентральный электрод из иридия
Таблица 5. Тип свечи зажигания
ОбозначениеОписание
IЦентральный электрод из иридия
PЦентральный электрод из платины
ZУвеличенный зазор
PZЦентральный электрод из платины и увеличенный зазор
IZЦентральный электрод из иридия и увеличенный зазор
Таблица 6. Размеры металлического корпуса
ОбозначениеОписание
F14 Ш x 19 мм., 16,0 мм.; 6-гранник
G14 Ш x 19 мм., 20,8 мм.; 6-гранник
J12 Ш x 19 мм., 18,0 мм.; 6-гранник
K12 Ш x 19 мм., 16,0 мм.; 6-гранник
M10 Ш x 19 мм., 16,0 мм.; 6-гранник
TТип конусного седла 
14 Ш x 17,5 мм., 16,0 мм.; 6-гранник 
(PTRSA: 14 Ш x 25,0 мм., 16,0 мм.; 6-гранник
Добавить комментарий