Виды, устройство и принцип работы свечей зажигания

Свеча зажигания – это важнейший элемент системы зажигания двигателя, который непосредственно осуществляет воспламенение топливовоздушной смеси в камере сгорания. В современных автомобилях используются свечи различных конструкций и эксплуатационных параметров, но все они имеют сходный принцип работы.

Устройство и роль в автомобиле

Базовая конструкция свечи включает в себя следующие элементы:

• Корпус из металла с нанесенной на внешнюю сторону резьбой для крепления свечи в головке блока цилиндров. Он также выполняет функцию отвода излишков тепла и служит проводником от «массы» к боковому электроду.
• Изолятор. Он, как правило, имеет ребристую поверхность, что удлиняет фактический путь поверхностных токов и предотвращает пробой по поверхности.
• Центральный и боковой электроды, между которыми возникает искра, воспламеняющая топливовоздушную смесь. Боковой электрод выполняют из стали, легированной никелем и марганцем. Центральный – из благородных металлов, что обеспечивает возможность самоочищения электрода.
• Контактный вывод для крепления свечи к высоковольтным проводам системы зажигания. Соединение может быть резьбовым или с защелкивающимся контактом.

В устройстве автомобильной свечи системы зажигания также может быть предусмотрен резистор. Его основной задачей является подавление помех, создаваемых системой зажигания. Сопротивление может варьироваться от 2 кОм до 10 кОм.

Свечи, используемые в двигателях внутреннего сгорания, также называют искровыми. Они формируют искру на каждом такте сжатия (либо сжатия и выпуска при применении двухвыводных катушек зажигания), воспламеняя топливовоздушную смесь в определенный момент, на протяжении всего времени работы мотора. На каждый цилиндр двигателя, как правило, приходится одна свеча (за исключение двигателей типа Twinspark), которая ввинчивается при помощи резьбы в специальные отверстия в корпусе головки блока цилиндров. Рабочая часть при этом находится в камере сгорания двигателя, а ее контактный вывод снаружи.

Неправильно выполненная затяжка свечей может привести к неустойчивой работе мотора. Недостаточная затяжка способствует понижению компрессии в камере сгорания. При слишком сильной затяжке могут произойти механические деформации.

Принцип работы и характеристики

Основной задачей свечи является формирование искры и ее поддержание в течение необходимого количества времени. Для этого низкое напряжение от аккумулятора автомобиля преобразуется в высокое (до 40 000 В) в катушке зажигания, а затем поступает на электроды свечи, между которыми выполнен зазор. “Плюс” от катушки приходит на центральный электрод, “минус” – на боковом от двигателя.

В момент формирования напряжения на электродах (“плюс” от катушки на центральном и “минус” на боковом от двигателя), достаточного для преодоления (пробоя) сопротивления среды в зазоре, между ними возникает искра.

Значение искрового зазора

Искровой зазор – главный параметр свечей зажигания. Он определяет минимальное расстояние между электродами, обеспечивающее формирование искры достаточного размера и возможность пробоя соответствующего слоя среды (топливовоздушной смеси, находящейся под давлением).

Величина зазора должна находиться в пределах, заданных производителем. Если зазор будет слишком большим – энергии искрового разряда может не хватить для поддержания необходимого времени горения свечи и смесь может не воспламениться. С другой стороны, слишком малый зазор приведет к прогоранию электродов и повышенному износу свечей.

Величина искрового зазора отличается в зависимости от режима работы двигателя и его типа и производителя. Нижний порог искрового зазора может быть около 0,4 мм, а верхний доходить до 2 мм.

Для проверки величины искрового зазора используется специальный инструмент – щуп, который может быть округлым или плоским. Второй тип более прост в использовании, но дает погрешность, поскольку не учитывает износ поверхности электродов. Подгонку зазора под необходимый размер выполняют вручную подгибанием бокового электрода.

Что такое калильное число

Не менее важным параметром является калильное число. Оно определяет тепловые свойства конструкции и демонстрирует, при каком давлении в камере сгорания может произойти неконтролируемое самовоспламенение топливовоздушной смеси (калильное зажигание). Простыми словами, чем больше будет калильное число, тем меньше свеча будет разогреваться в процессе работы двигателя.

Конструкции с разным калильным числом применяются соответственно типу мотора, режиму и условиям его работы. Так, в летнее время и при повышенных нагрузках оптимально использовать конструкции с большим калильным числом, а зимой или при спокойной езде в городской черте – с меньшим.

Свечи с низким калильным числом устанавливаются в моторах с малым уровнем давления, работающих на топливе с небольшим октановым числом. Конструкции с высоким калильным числом наоборот используются в двигателях с повышенной компрессией и высокой температурной нагруженностью камеры сгорания.

Виды и маркировка

Чтобы не ошибиться при выборе модели, следует обратить внимание на маркировку приобретаемых свечей зажигания. У каждого производителя она своя.

Первый параметр – это, как правило, диаметр резьбы и форма опорной поверхности, демонстрирующие возможность фактической установки свечи на конкретный двигатель.

Символ R (Р) зачастую свидетельствует о присутствии в конструкции резистора. Далее, указывается калильное число, величина искрового зазора и материал, из которого выполнены электроды.

По количеству электродов свечи зажигания разделяют на два вида:

• Одноэлектродные.
• Многоэлектродные – они имеют несколько боковых электродов. Искра возникает с тем из них, у которого наименьшее сопротивление.

В зависимости от величины калильного числа свечи разделяют на:

• горячие с калильным числом от 11 до 14;
• средние – от 17 до 19;
• холодные – от 20 и выше;
• унифицированные – от 11 до 20.

По типу материала центрального электрода свечи зажигания различают:

• иридиевые;
• иттриевые;
• вольфрамовые;
• платиновые;
• палладиевые.

Самыми долговечными и износостойкими считаются иридиевые автомобильные свечи зажигания. Они применяются в двигателях высокой мощности, но при установке на обычные моторы серьезных улучшений не создают.

Срок службы и распространенные неисправности

Определить на практике, когда менять свечи зажигания можно, принимая во внимание несколько аспектов:

• Заявленный производителем срок службы конкретной марки свечей зажигания. Например, периодичность замены для типовых моделей составляет до 50 тысяч километров пробега, для платиновых этот показатель составляет 90 тысяч километров, а наиболее дорогостоящие иридиевые свечи зажигания служат до 160 тысяч километров.
• Условия эксплуатации. При использовании низкокачественного топлива реальный срок работы будет меньше заявленного изготовителем на 20%. При этом особенно чувствительными среди свечей зажигания являются иридиевые.
• Состояние электродов. Они могут выгорать в ходе долгой эксплуатации или в результате нарушения режимов работы двигателя. Очистка электродов может производиться механическим способом или самопроизвольно (при достижении высоких температур). Стоит отметить, что иридиевые и платиновые свечи зажигания очищать механически нельзя.
• Состояние изолятора. Он может быть загрязнен или разрушен.

От работоспособности этого, на первый взгляд, простого элемента зависит корректный запуск и мощность мотора, расход топлива и содержание СО в выхлопных газах, а потому ответ на вопрос зачем своевременно менять свечи зажигания вполне очевиден.

ТОП-8 лучших автомобильных свечей зажигания

Если автомобиль начинает барахлить, подёргиваться при движении, не заводиться с первого раза – чаще всего в этом виноваты неисправные свечи зажигания. Откладывание замены, халатное отношение по принципу “самой пройдёт” может привести к полной поломке системы зажигания.

Стоимость ремонта обойдётся в несколько десятков раз дороже, чем обычная замена автосвечей. Поэтому важно разобраться с признаками износа свечей зажигания:

• Стартер срабатывает не сразу. Для запуска двигателя приходится совершать “холостые” обороты.
• Автомобиль ездит “рывками”, выдаёт характерные “подёргивания”. Принято считать, что в этом виноваты неисправности трансмиссии или двигателя. На самом деле, специалисты автосервисов в первую очередь проверяют состояние свечей зажигания.
• Увеличился расход топлива. Причина того, что машина начала “кушать” больше бензина может скрываться в износе свечей.
• Уменьшилась динамика двигателя. Любители “эффектного старта со светофора” часто страдают от сгорания свечей.
• Механические повреждения. Расплавленный электрод, налёты сажи, отложения из шлака и лака – говорят о том, что необходимо срочно заменить расходники. Езда с испорченными свечами зажигания чревата не только тем, что двигатель будет глохнуть, а езда будет рваной и “трясущейся”. Может перестать работать катушка зажигания. Её ремонт несравним по цене с заменой расходников.

По мнению автолюбителей, менять автосвечи нужно каждые 20-30 тысяч километров. Производители советуют проводить замену расходников – через 15 тысяч километров пробега.

При езде на некачественном или дешёвом бензине – расходники придётся обновлять чаще. На свечах будет образовываться отложения и налёт, вызывающие их преждевременную порчу.

Бюджетные модели

В начале разговора о том, как выбрать модели низкой стоимости – нужно узнать их возможности. Классические свечки стоят дешевле, но прослужат меньше. Их внешний вид и конструкция просты и привычны.

Наверху располагается корпус из керамики белого цвета, а основание выполнено из металлического патрона с нанесённой резьбой. Принцип работы заключается в выбрасывании искр двумя электродами (центральным и боковым).

Расходники этого класса не позволят использовать двигатель автомобиля на полную мощность. Срок службы меньше, чем у дорогих автосвечей. Производители “не парятся” с материалами. Поэтому медные детали можно встретить только у Champion.

Другие компании экспериментируют с конструкциями и технологиями. Ниже представлены классические автосвечи и их рейтинг 2020 года.

NGK 6465 BKR6E-11 – Повышенный срок службы

Японская компания NGK использует технологию распиливания электрода на две части. Во время запуска двигателя искра вспыхивает на первой половине.

Когда уровень налёта или нагара на ней увеличивается, работать начинает вторая половинка. Этот принцип позволяет моделям NGK дольше сохранять уровень образования искры.

NGK 6465 BKR6E-11 предназначены для мотора, работающего на бензине. Основание выполнено из никеля, а верхняя часть – керамическая. NGK 6465 BKR6E-11 исправят “дёрганность” автомобиля, приведут в норму расход топлива. Расходников хватит на 30-40 тысяч километров.

Китайские производители часто подделывают продукцию NGK. Причём маркировку оставляют ту же – “Made in Japan” и “Made in France”, как на оригинальных свечах. Подделку можно отличить по грубой штамповке, которая влияет на производимость искры.

• Цена;
• Качество;
• Срок службы.

• Чувствительны к качеству бензина;
• Большое количество подделок.

Bosch W7DC (0 241 235 755) – Для зимнего сезона

Автомобильные свечи Bosch W7DC (0 241 235 755) оснащены стандартной резьбой и медным основным электродом. Он находится на одном уровне с белым керамическим изолятором. Расходники рассчитаны на бензиновый двигатель.

В зимнее время года Bosch W7DC обеспечивают быстрый прогрев мотора и запуск двигателя в первого раза. Использование на дешёвом топливе может спровоцировать налёт и осадок. Срок службы тоже заметно снизится.

• Цена;
• Медное покрытие;
• Качественная сборка.

• Чувствительность к топливу;
• Срок службы.

Champion OE201/T10 – Медный сердечник

Российский торговый бренд Champion делает самые хорошие свечки в бюджетном ценовом диапазоне. Электроды Champion OE201/T10 изготовлены из меди.

Это позволяет “откатать” на одном комплекте более 40 тысяч километров. Медный сердечник равномерно рассеивает тепло. Эта технология уберегает свечи от плавления из-за повышенных температур.

Champion OE201/T10 – аналог модели Champion RER8MC (оригинальные свечи для автомобилей KIA). Во время установки нужно обратить внимание на зазоры. Официальный сайт Champion строго указывает на размер – 0,9 мм.

В практике у этих моделей расходников зазоры по умолчанию установлены на 1 – 1,1 мм. Несмотря на небольшую разницу в размерах, двигатель будет работать прерывисто, троить и глохнуть.

• Цена;
• Качественная сборка;
• Срок службы;
• Медное покрытие.

• Расхождения в зазорах.

Средний ценовой сегмент

Компании, работающие над производством дорогих свечей зажигания, используют многоэлектродную систему и детали из благородных металлов.

Это позволяет продлить срок их службы и раскрыть потенциал двигателя. Расходники среднего уровня уменьшают расход топлива, не нарушает работу силовой тяги.

Чтобы подобрать лучшие свечи зажигания, следует для начала разобраться в их разновидностях.

1. Повышенное количество электродов. Производители устанавливают в расходники от двух до четырёх электродов. Эта технология позволяет увеличить срок службы и уберегает детали свечей от нагара и отложений.
2. Платиновые электроды. Высокая цена на свечи из платины обусловлена тем, что этот металл выдерживает большие нагрузки. Воспламенение в цилиндре не нарушает конструкцию, не вызывает коррозию и плавление электрода. Это благотворно влияет на работу двигателя, быстрый старт, трату бензина. Езда становится мягкой – без толчков и дёрганий.

Иридиевое напыление. В этих расходниках электрод сделан из сплава иридия и родия. Благодаря устойчивости и тугоплавкости металлов, разработчикам удалось добиться ещё большей тонкости центрального электрода.

Это позволяет двигателю автомобиля работать на высоких оборотах, быстро заводиться, стабилизировать расход топлива.

Ходят споры о целесообразности покупки дорогостоящих свечей. Качество российского топлива не позволяет расходникам из иридия и платины работать до предела. Не все автолюбители любят заниматься их заменой. Этот процесс имеет свои правила и тонкости.

Поэтому владельцы машин стараются установить дорогие расходники. Менять такие свечи нужно реже, но их стоимость превышает одноэлектродные аналоги в несколько раз.

Bosch HR8DPP15V (0 242 229 652) – Стойкая конструкция

Свечи зажигания Bosch HR8DPP15V (0 242 229 652) полюбились многим автовладельцам. Эти расходники – “крепкий середняк”. Они не подводят своих покупателей, но и не показывают каких-то внушительных результатов.

Производитель оснастил автосвечки платиновым электродом, но всего одним. Этот показатель говорит о том, что ресурс службы – средний. Продукцию Bosch часто подделывают.

• Цена;
• Стойкий электрод;
• Качественная сборка.

• Есть риск нарваться на подделку;
• Недостаток искрового зазора.

NGK 7553 BKUR5ET 10 – “Горячие” свечи

NGK 7553 BKUR5ET 10 оснащены горячей калильностью. Это уберегает головку от чрезмерного нагревания, исключает порчу и плавление. Производитель установил 3 боковых электрода. Этот параметр позволяет автосвечам дольше оставаться в рабочем состоянии.

Тест показал, что NGK 7553 BKUR5ET 10 благотворно влияют на время разгона автомобиля и расход бензина. Ресурс – 50 тысяч километров.

• Мультиэлектродность;
• Горячая калильность;
• Качественная сборка;
• Зазоры позволяют получить стабильное искрообразование;
• Ресурс службы;

• Чувствительность к топливу.

DENSO 3273 PK22PR8 – Платиновая “простота”

Эта модель имеет конструкцию с одним боковым электродом. Несмотря на простоту, центральный электрод выполнен из платины. Это повышает ресурс годности модели.

Скорость и сила воспламенения выше, чем у классических свечей, но ниже иридиевых. DENSO 3273 PK22PR8 самоочищаются на высоких оборотах двигателя.

• Цена;
• Самоочищение на высоких оборотах;
• Кольцо с надёжным уплотнением;
• Срок службы.

• Приходится самостоятельно выставлять зазор, в зависимости от модели авто;
• Холостые обороты провоцируют отложение гари.

Премиум-класс

Автомобильные свечи зажигания премиум-класса имеют тонкий центральный электрод из платины или иридия. Автолюбители называют их “вечными”. Долгоиграющие расходники не подводят своего владельца от техосмотра до техосмотра, меняют их редко из-за иридиевого напыления.

В этих расходниках электрод сделан из сплава иридия и родия. Благодаря устойчивости и тугоплавкости металлов, разработчикам удалось добиться ещё большей тонкости центрального электрода.

Это позволяет двигателю автомобиля работать на высоких оборотах, быстро заводиться, стабилизировать расход топлива, понизить токсичность мотора. Автосвечи самоочищаются от нагори, не намасливают двигатель. При правильном использовании есть возможность отъездить на иридиевых расходниках до 160 км!

Только вот подойдут они не к каждому двигателю. Стоимость даже одного комплекта “кусается”. Позволить их могут далеко не все владельцы авто. Тем более, когда на соседних полках магазинов лежат свечи дешевле в 5 раз.

BOSCH FR7NII35U – Не уступают штатным

Немецким разработчикам удалось создать инновационную форму и технологию работы автосвечей. Центральный электрод из иридия устойчив к искровой эрозии.

Это серьёзно повышает срок службы BOSCH FR7NII35U. Резистор понижает чувствительность к низкопробному бензину.

Эта модель – чемпион по подделыванию. Отличить контрафакт можно по кривому припаиванию, неровной резьбе, перекосу символов. Оригинальные BOSCH FR7NII35U сделаны качественно. На их теле нет лишнего, отсутствуют заусенцы.

• Срок работы;
• Качественная сборка;
• Иридиевый электрод;
• Предусмотрен резистор;
• Не уступают штатным расходникам.

• Огромное количество подделок. Нужно быть внимательным при покупке.
• Цена комплекта;
• Посредственные показатели при работе на сжиженном газе.

NGK 6240 PLFR5A-11 – Сильное пламя с первого оборота

Из-за китайских подделок репутация японской компании NGK подмочилась. Владельцы автомобилей стараются лишний раз не приобретать дорогую продукцию этого бренда – подделывают много и часто. Определить контрафакт можно даже по упаковке – она зеленоватого оттенка.

Оригинальные NGK 6240 PLFR5A-11 оснащены тонким центральным электродом из платины. Рабочая поверхность тоже выполнена из этого металла. Это позволяет автосвечам при зажигании производить стабильное пламя. Резистор снижает зависимость расходников от дорогого топлива.

Они показывают устойчивость к низкопробному бензину, но злоупотреблять им не нужно. Постоянное использование посредственного топлива не даст NGK 6240 PLFR5A-11 выработать ресурс полностью. Горячая калильность защищает элементы конструкции от эрозии и плавления.

• Ресурс службы;
• Качественная сборка;
• Горячая калильность защищает от повреждений и плавления;
• Предусмотрен резистор;
• Высокий уровень пламени, благодаря широкому зазору.

• Цена комплекта;
• Большое количество низкопробных подделок.

Прежде чем отправляться в магазин за покупкой, нужно выяснить какие свечи зажигания лучше именно для вашего автомобиля. Не все модели двигателей способны работать на тех или иных расходниках. Неподходящие свечи провоцируют неполадки в моторе, его замасливание и дёрганность во время езды.

Покупка дорогих свечей из иридия или платины не гарантирует длительную работу, если заправлять автомобиль низкопробным бензином. Российское топливо не сравнится по качеству с европейским или американским. Устанавливать дорогие расходники в автомобили среднего класса – нецелесообразно.

Источник https://techautoport.ru/dvigatel/sistema-zazhiganiya/svechi-zazhiganiya.html

Источник https://etoluchshe.ru/avto-i-moto/top-8-luchshih-avtomobilnyh-svechej-zazhiganiya

Источник

Источник