24 Октябрь 2008

Свечи зажигания. (часть 1)

posted in Ремонт |

svecha_zazh.gif

Свечи зажигания, безусловно, работают в самых экстремальных условиях, которые только можно найти в автомобиле. Они поочередно то находятся “в эпицентре взрыва” раскаленных газов с температурами до нескольких тысяч градусов, то принимают на себя порцию рабочей смеси, которая только что образовалась из атмосферного воздуха (при температуре окружающей среды) и паров бензина. Все это повторяется десятки раз каждую секунду в течение многих часов.

Главной задачей всей конструкции свечи является создание зазора, через который периодически пропускается мощный электрический заряд под напряжением 20-30 тысяч вольт, создающий дугу, которая поджигает рабочую смесь.

Самые небольшие отклонения параметров приводят к неустойчивой работе, особенно заметной на холостых оборотах, а иногда и к полной остановке или невозможности завести двигатель. Основной причиной таких отклонений являются накопления продуктов сгорания бензина, забивающие искрообразующий зазор. Выход из этой противоречивой ситуации найден давно - свеча сама должна освобождаться от продуктов сгорания. Они дожигаются на ее раскаленных поверхностях и смываются вихрем горящих газов, попадая дальше в моторное масло и в конечном итоге - в масляный фильтр или в виде отложений на дно картера. Вместе с тем свеча зажигания не должна нагреваться слишком сильно, в этом случае начинается так называемое калильное зажигание и детонация, когда рабочая смесь загорается не от разряда тока в заданный момент времени, а от раскаленных электродов в момент попадания паров в камеру. Последствия этого самые печальные, начиная от потери мощности и увеличения выброса всех вредных веществ до возможного разрушения двигателя.

Характер эксплуатации автомобиля определяет громадный диапазон возможных нагрузок на двигатель. Тепловой режим его компонентов при работе, скажем, в городе очень сильно отличается от напряженного режима при движении на горном серпантине. Все это время свечи зажигания должны обеспечивать точный баланс между накоплением тепла для самоочищения и его отводом для предотвращения калильного зажигания. Экспериментально установлено, что такой баланс выдерживается максимально верно, когда рабочие поверхности свечи находятся в диапазоне от 400 до 900 градусов. Хорошо известна схема отвода тепла типичной свечой зажигания. Около 20 процентов из 100, получаемых от сжигания газов переходит обратно поступившей в камеру новой порции рабочей смеси (она поступает практически с температурой окружающего воздуха). Шестьдесят процентов проходит через поверхности соприкосновение изолятора и оболочки свечи далее на корпус головки туда, где их уже “ждет” рубашка охлаждения. До 10 процентов получает атмосфера снаружи от внешних частей оболочки и изолятора.

Именно комбинация конструктивных особенностей изолятора и оболочки свечей зажигания определили их деление на горячие, холодные и промежуточные.

Первые имеют большую поверхность изолятора, выдающуюся в камеру и “доступную” для обогрева горящими газами и маленькую зону перехода от изолятора к оболочке. Вторые имеют гораздо большую зону для отвода тепла и, поэтому, их рабочие поверхности нагреваются значительно меньше. Способность накапливать тепло называется калильным числом свечи.

Практически каждая фирма-изготовитель применяет здесь свою систему кодировки и, поэтому, единственный способ правильно подобрать свечу - использовать фирменный каталог или таблицы взаимозаменяемости. Керамический изолятор определяет способность свечи накапливать тепло, а металлический сердечник - отводить.

Без эффективного решения второй составляющей этого равенства правильный баланс невозможен и поэтому практически все современные свечи имеют так называемую биметаллическую конструкцию. Центральный электрод делается композитным, состоящим из стойкой к эрозии оболочки (обычно из хромо-никелевой стали) и медного сердечника, многократно повышающего способность отводить тепло. Гораздо реже биметаллическими делают и боковые электроды, еще реже вместо меди применяют другие материалы, например серебро. Биметаллический центральный электрод придает свече важнейшее свойство, называемое термоэластичностью. Ее конструкция обладает одновременно и “горячими” и “холодными” свойствами. В момент пуска двигателя нагревается нижняя часть электрода, сделанная из хромоникелевого сплава с меньшей теплопроводностью. Это позволяет поддерживать повышенную температуру и, как следствие, обеспечить быстрый и надежный пуск. Затем, по мере прогревания всей массы свечи, в дело вступает медная сердцевина, интенсивно отводящая тепло, свеча становится “холодной”. При снижении оборотов, например на холостом ходу, больше работает хромо-никелевый участок и свеча вновь приобретает “горячие” свойства.

Среди производителей свечей зажигания идет непрерывная борьба двух противоположных концепций. Согласно первой чем больший по мощности ток проходит через зазор между электродами, тем полнее и эффективнее сгорает топливо. В результате снижается расход бензина, увеличивается чистота работы двигателя и ресурс таких дорогостоящих элементов системы, как каталитический нейтрализатор. При этом, тем не менее, идет интенсивное электрохимическое разрушение поверхностей электродов, в особенности бокового. Противники этого подхода предлагают решения, понижающие мощность тока, увеличивая при этом ресурс свечей зажигания. Не только повышенный заряд тока, но и идея “необслуживаемого” автомобиля заставляют конструкторов искать пути увеличения времени работы свечи. Многие новые автомобили США предлагают сегодня 100 тысяч миль (160 тысяч километров) до первой замены расходных материалов (фильтры-свечи). Чаще всего такие модели укомплектованы платиновыми вставками в виде дисков на боковом или на обоих электродах. Платина намного устойчивей к коррозии и электрохимическому разрушению, чем традиционные хромо-никелевые сплавы. Конструкции с электродами, целиком выполненными из платинового сплава, делаются реже. В розничной торговле “свечи-долгожители” чаще укомплектованы тремя - четырьмя боковыми электродами, хотя встречаются и платиновые вставки. По ошибке автолюбители часто полагают, что четыре электрода улучшают “поджигаемость” смеси, образуя четыре плазменных мостика. На самом деле происходит обратное.

Читать далее..

Читайте также:
АвтоВАЗ отзывает автомобили Гранта и Калина из-за дефекта тормозной системы АвтоВАЗ отзывает автомобили Гранта и Калина из-за дефекта тормозной системы
Отзыву подлежат автомобили Лада Гранта с индексом модели 21905 и Лада Калина ...
В России из-за низкого качества асфальта будут делать дороги из бетона В России из-за низкого качества асфальта будут делать дороги из бетона
Всемирный банк в марте 2011 года опубликовал доклад посвященный экономике Российской Федерации, ...
Сцепление ВАЗ-2109 Сцепление ВАЗ-2109
Снятие сцепления и его привода на ВАЗ-2109. Предварительно снимите коробку передач. Затем открутите ...
Рулевой механизм автомобилей ваз 2110, ваз 2111, ваз 2112. Рулевой механизм автомобилей ваз 2110, ваз 2111, ваз 2112.
Снимите пыльник 12 с шестерни и стопорную шайбу 11, ключом 67.7812.9536 выверните ...

Обсуждение закрыто.

27 queries. 0.084 seconds.

© 2008-2018 Авто-реактор. Все права защищены.