Правила експлуатації свічок запалювання
Будь-яка змінна запасна частина відживає свій термін і безжально викидається. А тим часом, витратні матеріали — деталі, які змінюють одна одну, — покликані забезпечити автомобілю те, що називається «бездоганною експлуатацією». Свічка запалювання – маленький герой серед інших «витратників». Жодної деталі не доводиться працювати в таких суворих умовах.
САМОДІАГНОСТИКА
Нормальна свічка запалювання на справному двигуні
Рясні вуглецеві відкладення (значна витрата олії)
Свічка запалювання із пошкодженим ізолятором
Заміна свічок запалювання відноситься до тих процедур, які багато власників автомобілів вважають за краще проводити самостійно. В принципі, справа нескладна, зате на вигляд вивернутих з двигуна свічок запалювання можна дізнатися про багато проблем двигуна, навіть не будучи досвідченим майстром. Якщо при заміні свічок ставиться мета перевірити їх стан, двигун перед тим, як його заглушили, повинен бути прогрітий до робочої температури. Після холодного старту та нетривалої роботи свічки можуть бути покриті чорним нагаром (сажею) – це пов'язано з неповним згорянням палива на холодному двигуні. Так само відкладення можуть виникнути при прогріві на постійних оборотах. У цих випадках візуальна діагностика може бути хибною. Тому бажано прогрівати двигун у режимі реальної поїздки.
Для справних свічок, що працюють у нормальному, відрегульованому двигуні, що не має неполадок у системі живлення, запалення та мастила, характерний легкий світло-сірий або світло-коричневий наліт на конусі ізолятора та на електродах. Такий вид свічки говорить про те, що двигун та всі його системи працюють нормально, теплова характеристика свічки(калільне число) відповідає нормі, причин для занепокоєння немає. У принципі, такі свічки можна використовувати й надалі, але якщо настав термін заміни, економити не варто — краще відкласти їх у запас.
Оплавлення свічки може свідчити про раннє запалювання.
Так може виглядати свічка при підвищеній витраті палива (неправильне регулювання або засмічення повітряного фільтра)
Плями коронного розряду не свідчать про несправність свічки
Якщо ізолятор і електроди покриті вологими відкладеннями чорного кольору, а сама свічка пахне паливом, то на якихось режимах двигуна система живлення готує надто багату паливну суміш. Паливо не згоряє повністю і утворює велику кількість кіптяви. Є й інша причина подібного явища, наприклад, нестабільна робота системи запалення, збої іскроутворення. Чищення свічок від нальоту вирішує проблему лише на якийсь час. Якщо не зайнятися усуненням несправностей, відкладення з'являться знову.
Якщо свічка «холодніша», ніж вимагає стандарт двигуна або умови руху (часті та короткі поїздки на непрогрітому двигуні), вона не встигає прогріватися до температури самоочищення, і можлива поява рясної сажі, що нагадує своїм виглядом замшу. Інші можливі причини - погана якість палива, застосування присадок, а також якщо в камеру згоряння потрапляє незначна кількість масла.
При сильному забрудненні свічки маслом електроди та ізолятор покриваються густим нальотом з маслянистим блиском. Причина - попадання в камеру згоряння олії через зношені поршневі кільця, що направляють клапанів, масловідбивні (маслоснімні) ковпачки.
Монтаж свічки зі старим кільцем ущільнювача
Монтаж нової свічки
У разі сильної детонації (паливо з низьким октановим числом, передчасне запалювання) конус ізолятора свічки може зруйнуватися. Якщо відколоті шматочки виявляться занадто великими, щоб благополучно проскочити через випускний клапан назовні, це може призвести до виходу двигуна з ладу.
Іноді на свічках виникають звані «коронні плями» — коричневий поясок чи «потеки». Вони можуть здаватися проявом якоїсь несправності свічки, наприклад витоку вихлопних газів. Насправді такі плями не свідчать про несправність, а виникають через те, що під дією високої напруги до ізолятора прилипають молекули олії, що знаходяться у повітрі. Така «проблема» характерна для старих двигунів, схильних до витікання олії через ущільнення («потіючий» двигун).
Розмір зазору між електродами, індивідуальна кожному за двигуна. Цей параметр вказується в інструкції з експлуатації автомобіля, а для вимірювання використовуються спеціальні щупи. Обов'язково круглі, оскільки при вимірі плоским щупом неможливо врахувати виїмку в бічному електроді, утворену від ерозії металу.
1. Клема, вона ж — термінатор 2. Гофри 3. Фірмовий знак і марка 4. Металевий корпус 5. Довжина різьбової частини 6. Діаметр різьбової частини 7. Ізолятор 8. Заповнення спеціальним порошком 9. Прокладка ущільнювача 10. Мідний стрижень 1. проміжно
При заміні або огляді свічок бажано проводити роботи на двигуні, що остигнув, — закручувати їх у гарячу головку блоку не можна через температурне розширення. При загортанні свічок не слід надмірно їх затягувати, щоб уникнути псування прокладок та різьблення отвору для свічок. Перед встановленням свічки потрібно переконатися в наявності кільця ущільнювача (прокладки). Спочатку свічку закручують вручну безособливого зусилля, доки металеве кільце не впереться в головку блоку. Потім затягують певний кут. Для нових свічок, або при встановленні нового кільця ущільнювача — 1/2, 2/3 обороту (для свічок з діаметром різьби менше 10 мм — 1/3 обороту). Для свічок — 1/12 обороту.
СВІЧКА СВІЧІ ІНШІ, ТОВАРИЩИ І БРАТ
Щоб зрозуміти, які колосальні навантаження зазнає свічка запалювання, достатньо навести кілька цифр. Напруга іскрового пробою в різних двигунах може мати значення до 40 кіловольт. Після займання паливно-повітряної суміші за частки секунди температура в камері згоряння зростає вище 20000С. При цьому тиск у циліндрах може досягати 50 кг/см2, а зусилля на свічку становитиме близько 300 кг (для порівняння - шини накачані повітрям всього до 2 кг/см2, а в системі охолодження - 1,2-1,4 кг/см2) . Коли в камері згоряння відкривається випускний клапан, відпрацьовані гази вириваються назовні, температура падає до сотень градусів за Цельсієм, а тиск знижується майже до атмосферного. Оскільки повний цикл згоряння у чотиритактних двигунів відбувається за два обороти колінчастого валу, то при оборотах 6000 частота циклів, а значить і частота впливу на свічку перепадів температури та тиску, становить 3000 разів на хвилину або 50 разів на секунду. На термін служби однієї свічки припадають десятки-сотні мільйонів циклів! А що говорити про те, що матеріал ізолятора та електродів схильний до атаки хімічно активних речовин, продуктів згоряння паливної суміші, присадок та забруднень, що містяться в паливі.
«ХОЛОДНА», «ГАРЯЧА»
Є у свічок важливий параметр, про існування якого мало хто замислюється, — калільне число (виражена в цифрах теплова характеристика свічки, або її здатність розсіювати теплоту, утворену призгорянні палива). Відведення тепла від центрального електрода та конуса ізолятора здійснюється через внутрішній мідний сердечник, проте на ступінь нагрівання свічки впливає площа контакту її робочих елементів із розпеченими газами. Чим менша поверхня контакту з газами, тим ефективніше відводиться тепло, тим вища калільна кількість свічки. У той же час необхідно, щоб свічка швидше нагрівалася до температури самоочищення, це зменшує можливість відкладення нагару на стінках ізолятора та електродів. Але, з іншого боку, якщо свічка буде нагріватися дуже сильно, може з'явитися гартальне запалювання — паливно-повітряна суміш займеться від розпечених електродів ще до того, як повинна проскочити іскра. Таке явище згубно впливає на стан двигуна. Немов перебуваючи між двома вогнями, виробники двигунів намагаються вибрати «золоту середину» і рекомендують свічку з певним гартальним числом. Однак при цьому не враховуються реальні умови експлуатації.
Якщо водій сповідує агресивний стиль водіння, теплова характеристика стандартної свічки може виявитися непідходящою — у цьому випадку потрібні свічки, які більш ефективно відводять тепло, тобто калільне число на одиницю-дві вище стандартного значення. Взимку ж, особливо коли короткі поїздки, і двигун не завжди встигає прогрітися до робочої температури, було б краще використовувати свічку з малим гартальним числом, в іншому випадку на ізоляторі і електродах з'являться відкладення. Запам'ятати, як підбирати свічку за гартильним числом нескладно - для високих швидкостей рекомендуються свічки «холодного» типу (швидко розсіюють тепло, гартальне число вище), для малих швидкостей і особливо при зимовій експлуатації більш ефективними виявляться свічки «гарячого» типу (повільно розсіюють тепло ,калільне число нижче).
Калільне число часто присутнє у маркуванні свічки. Наприклад, у марках свічок NGK BP5ES-11 або BCPR5EY цифра 5 означає тепловий номінал свічки, якщо потрібні «холодніші» — повинна стояти цифра 6. Свічки Denso Q14R-U вважаються «гарячими» порівняно з Q16R-U.
НЕ ВСЕ ТЕ ЗОЛОТО.
В останні роки при виробництві свічок запалювання почали застосовувати тугоплавкі матеріали - платина та іридій. Центральні електроди, виконані з використанням цих матеріалів (особливо у іридієвих свічок), тонші, ніж у звичайних свічок. За рахунок цього збільшується продуктивність за високих температур, підвищується ерозійна стійкість електрода. Загалом такі свічки служать довше, ніж стандартні (в ідеальних умовах до 150000 км). Власне, для того вони й вигадані, щоби продовжити терміни між періодами техобслуговування. Але за всіх переваг ультрасучасних свічок, вони не витримують якості вітчизняного бензину. Безглуздо їх ставити на двигуни з великим пробігом. Та й вартість їх поки що надто висока, щоб переваги переважили практичність. Платинові та іридієві свічки має сенс використовувати лише там, де процедура заміни свічок справді пов'язана з якимись складнощами, або в нових автомобілях, які не схильні до витрати олії.
Часто йдеться про переваги свічок із двома-трьома бічними електродами. Така конструкція дозволяє не регулювати зазор, за рахунок того, що зменшується зношування електродів (іскра ніби бігає по колу з одного бічного електрода на інший і рівномірно зношує їх). Згідно з запевненнями виробника, термін служби таких свічок вдвічі перевищує термін служби стандартних. Однак на практиці нагромадження електродів перешкоджає нормальному фронту горіння, і деякіхарактеристики двигуна можуть бути гіршими, ніж при встановленні стандартних одноелектродних свічок.
Інша справа - "V" і "U"-подібні канавки на кінчиках центрального електрода. Вони справді дещо підвищують надійність іскроутворення та стійкість до забруднення. Деякі виробники рекомендують такі свічки як стандарт.
ІСТОРІЯ СВІЧКІВ ЗАПАЛУВАННЯ
Свічки запалювання на перших автомобілях називалися «запальними трубками» і являли собою платиновие калільні трубки, сердечник яких нагрівався при пропусканні електричного струму. Система запалення була дуже ненадійною. Нерідко «трубки» викликали передчасне займання, могли призвести до пожежі чи навіть вибуху. Термін «калільне запалювання» (некероване самозаймання паливно-повітряної суміші) родом із того часу. 1902 року з'явилися свічки запалювання, дуже схожі на нинішні, — керамічна трубка-ізолятор, центральний та бічний електроди, контакт для високовольтного дроту. Творцем класичної свічки та систем високовольтного запалення з електричним магнето є Роберт Бош.
Боротьба за екологію та повсюдна відмова від етилованого бензину (з додаванням тетраетилсвинцю, який покращував горючі властивості), що почалися в різних країнах
70-х років, змусили змінювати деякі концепції двигунобудування. Почався інший етап еволюції — пошук рішень для поліпшення свічок і збільшення загального ресурсу. У 80-ті роки стали серійно випускатися свічки із платиновими напайками на кінчиках електродів. Трохи згодом були розроблені свічки з тонким центральним електродом. І донині сотні конструкторських бюро зайняті вдосконаленням свічок. Ось тільки виробники автомобілів не поспішають експериментувати та продовжують використовувати свічкикласичного типу