Pikap24.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Влияние свечей на температуру двигателя

Процесс сгорания топлива с калильным зажиганием (справа)

Для того чтобы понять что такое калильное число свечей зажигания нужно сначала разобраться с тем, что такое калильное зажигание. Дело в том, что работа всех без исключения двигателей внутреннего сгорания (ДВС) основана на сгорании топливной смеси, приводящем к образованию газов, за счет давления которого на поршни агрегат выполняет полезную работу. При этом температура в камерах сгорания достаточно высока, и находящиеся в ней элементы конструкции силового агрегата серьезно нагреваются. В тот момент, когда температура достигает определенного предела, топливная смесь начинает воспламеняться не от искры, вырабатываемой свечой, а от соприкосновения с сильно разогретыми поверхностями.

Получается, что возникает ситуация в которой зажигание просто невозможно контролировать. При этом, такое не контролируемое зажигание практически всегда провоцируют именно электроды свечи зажигания, поскольку они нагреваются значительнее и быстрее, чем другие детали камеры сгорания. Именно такое поведение системы и называется «калильным зажиганием».

Влияние зазора на воспламенение

Чтобы понимать, как данный фактор влияет на эффективность бензинового мотора, нужно вкратце рассмотреть работу системы зажигания. Алгоритм преобразования энергии топлива в механическую работу выглядит так:

  1. Выбросив отработанные газы через клапан в ГБЦ, поршень движется вниз. Когда он оказывается в нижней точке, открывается второй клапан, откуда в цилиндр поступает топливовоздушная смесь.
  2. Поршень поднимается к камере сгорания и сжимает этот аэрозоль в несколько раз.
  3. В момент, когда днище поршня находится в верхней мертвой точке, на электроды свечи подается высоковольтный импульс. Между ними проскакивает искра, поджигающая сжатую смесь горючего с воздухом.
  4. Сгорая с определенной скоростью, топливо выделяет энергию, толкающую поршень вниз. Совершается механическая работа.
  5. Последний такт – выброс продуктов горения в выхлопную систему, после чего цикл повторяется.

Импульс высокого напряжения (свыше 20 киловольт) вырабатывает катушка по сигналу контроллера. Ее обмотка рассчитана на искрообразование определенной силы, достаточной для качественного воспламенения порции топливной смеси. Если сделать чересчур большой или малый зазор в свечах зажигания, процесс горения нарушится.

Большой просвет между электродами

Ненормально большим считается зазор свыше 1,3 мм. Что произойдет, если разогнуть электроды до такой степени:

  • мощности катушки не хватит, чтобы при каждом такте сжатия пробивать искрой увеличенное расстояние, появятся пропуски циклов;
  • работа силового агрегата будет нестабильной, появится вибрация;
  • одна часть несгоревшего бензина стечет по стенкам цилиндра и попадет в картер, вторая выбросится в выпускной тракт;
  • расход топлива возрастет;
  • на стенках камеры сгорания, днище поршня и рабочих элементах свечей зажигания быстро образуется нагар.
Читать еще:  Что такое цикл работы двигателя

Примечание. Чем выше обороты двигателя, тем пропусков станет больше, доля бесполезно израсходованного бензина увеличится. Моторное масло в картере начнет разжижаться и выделять горючие пары, попадающие обратно в камеру через патрубок сапуна и воздушный тракт.

В результате перечисленных процессов мотор не отдаст полную мощность, а цилиндропоршневая группа в долгосрочной перспективе быстрее износится. Слишком большой зазор влияет на качество сжигания топлива, это вы ощутите в процессе движения: разгон автомобиля будет вялым, а вибрация мотора – повышенной. Из-за пропуска циклов появятся проблемы с холодным запуском – двигатель заведется с нескольких попыток.

Слишком маленькое межэлектродное расстояние

Расстояние между контактами свечей менее 0,6 мм считается недопустимо малым. Правда, пропуски рабочих циклов наблюдаться не будут, но возникнет другая проблема – чересчур слабое воспламенение. Короткая искра, пробивающая небольшой просвет от одного электрода к другому, не способна нормально поджечь топливовоздушную смесь, занимающую весь объем камеры.

Из-за снижения скорости горения воздушно-бензиновый аэрозоль не успеет прогореть целиком, как наступит такт рабочего хода поршня, а затем – выброс отработавших газов. В результате наступают последствия, описанные выше, – падение мощности силового агрегата, повышенное потребление топлива, сажа в выхлопной и нагар внутри цилиндров.

Неправильная регулировка зазора свечей зажигания зачастую усугубляется другими факторами: износ поршневой группы, неполадки в системе топливоподачи, пробитая изоляция высоковольтных проводов и так далее. Тогда проблема настройки зазоров отступает на второй план и зачастую выпадает из поля зрения автолюбителя.

Холодные и горячие свечи. Калильное число

При работе свеча ощутимо нагревается (до 800–900 °C) — неудивительно, учитывая количество проходящих через неё вольт. С одной стороны, это хорошо: высокая температура помогает свече самостоятельно очищаться от нагара. Но это же порождает проблему для мотористов: если свеча чересчур раскалится, то смесь в цилиндре может зажечься не от искры, а от контакта с самой свечой. Такой эффект называют калильным зажиганием.

Калильное зажигание не сулит ничего хорошего. Его последствия схожи с детонацией (хотя это разные процессы): неконтролируемое воспламенение смеси ведет к росту температуры двигателя, падению мощности, повреждению деталей.

Старые карбюраторные двигатели при калильном зажигании могли работать, даже будучи выключенными — до тех пор, пока не остынут свечи или не кончится бензин. Этот необычный эффект ушёл в прошлое с появлением электронного впрыска топлива.

Теплостойкость свечей определяется калильным числом: в зависимости от него свечи делятся на холодные (меньше нагреваются при работе) и горячие (нагреваются сильнее). Степень нагрева свечи регулируют конструктивно — длиной изолятора.

Читать еще:  Гидроопора двигателя что делать

К сожалению, не существует единой шкалы калильных чисел: каждый производитель обозначает их, как хочет. Причём у одних брендов меньшему числу соответствуют более холодные свечи, у других — более горячие. Настоящая путаница! Остаётся пользоваться сравнительными таблицами. Ниже приведены значения для свечей Denso, NGK и Bosch.

Как и искровой зазор, калильное число — это компромисс. Холодные свечи применяют в форсированных двигателях, которые часто крутят до отсечки (например, на гоночном треке). В таком режиме стойкость свечей к нагару не важна, а вот стабильная работа под нагрузкой — на первом месте. Горячие свечи нужны маломощным моторам, долго работающим вхолостую (автошколы, промышленность) — здесь требуется хорошая самоочистка свечей. Ну, а для обычных машин производители подбирают что-то среднее.

Иногда автомобилисты меняют свечи зажигания сезонно. На зиму ставят свечи чуть горячее рекомендованных — на них образуется меньше нагара, что упрощает запуск в мороз. А на лето — холоднее, они стабильнее при высоких нагрузках в жару. Нужна ли такая сезонная смена свечей — решать вам. Всё зависит от условий эксплуатации и капризности двигателя. Но инструкции к современным автомобилям такую практику обычно не поощряют.

Калильное число и «самоочищение»

Температурные процессы в камерах сгорания различных моделей двигателей имеют некоторые отличия. Для оптимальной работы свечи в каждом конкретном двигателе, предусмотрена их сертификация по показателю теплоты сгорания – калильного числа. К примеру, на Форд Фокус оно составляет 7 и прописано в маркировке PFR7S8EG, после PFR, относятся к классу «холодных», применяемых на двигателях с повышенной компрессией и степенью сжатия, для топлива с высоким октановым числом.

Свечи имеют свойство «самоочищения», которое предусматривает, при температуре выше 450 С градусов, сгорание образовавшихся частиц сажи. Этот эффект оказывает положительное воздействие на продолжительность, качество работы и отсутствие неисправностей. В результате таких действий, как:

Продолжительная работа двигателя на холостых оборотах. Длительное движение без нагрузки на оборотах, не превышающих 2500 в минуту. Частые поездки на расстояние менее 50 км в щадящем режиме.

Самоочищение не происходит и результат – неисправность мотора не заставит себя долго ждать. Повысится расход топлива, снизится мощность, появятся провалы и перебои в работе двигателя. Свечи не любят бережный режим эксплуатации и требуют периодического драйва и нагрузок.

Свечи с низкой степенью рассеивания тепла оборудованы сердечником, температура которого поддерживается даже при низкой скорости передвижения. Поэтому они легко достигают температуры самоочистки не позволяя углероду осаждаться на изоляторе.

Читать еще:  Аварийный режим работы двигателя ниссан

С другой стороны, центральный электрод с высокой степенью нагрева не поддается легкому нагреву, что не позволяет им достичь температуры калильного зажигания даже при высокой скорости и повышенной нагрузке. Этот тип свечи применяется на скоростных и мощных моторах. Выбор свечи с соответствующим диапазоном нагрева должен основываться на характеристиках двигателя и условиях эксплуатации.

Пропуски зажигания и выход из строя катализатора

Установка свечей, изготовленных из некачественных материалов или несоответствующих требованиям эксплуатации, может приводить к серьезным проблемам с двигателем, таким, как выход из строя катализатора.

Низкое качество материалов, использованных при производстве изолятора и резистивного наполнителя, приводит к ускоренной деградации свечи. Даже если ее характеристики соответствовали требованиям производителя в начале эксплуатации, со временем энергии искры может не хватить для надежного воспламенения топливо-воздушной смеси, в результате чего появляются пропуски зажигания и в отработавших газах повышается содержание недогоревшего топлива. Часть топливовоздушной смеси догорает в коллекторе и катализаторе, что приводит к росту температуры внутри этих элементов. Перегрев приводит к выходу из строя каталитического нейтрализатора и датчиков кислорода, установленных в системе выпуска.

Нагарообразование

На тепловом конусе изолятора и электродах свечи накапливается копоть черного цвета, по фактуре напоминающая замшу.

Чаще всего — это следствие ошибки в определении тепловой характеристики свечи. Она слишком «холодна» для данного двигателя. Элементы свечи не достигают температуры самоочищения. Возможно, это является следствием так называемой «городской езды» с невысокими скоростями, частыми остановками и стартами.

Если свеча не имеет других дефектов, ее работоспособность можно восстановить очисткой или нагревом. Однако если вы не предполагаете изменить стиль вождения, целесообразнее заменить свечу на более «горячую» (т.е. с меньшим калильным, числом).

Несколько советов

Для правильной работы двигателя следует иметь 2 комплекта свечей зажигания, не считая запасных. Зимой, когда температура занижена, следует устанавливать свечи зажигания с малым калильным числом. Такие же свечи необходимо ставить, когда автомобиль проезжает в небольшие расстояния со средней скоростью. Когда наступает тёплый период, свечи необходимо заменить на “холодные”, то есть те, в которых калильное число достаточно высокое. Эти свечи подходят и в том случае, когда автомобиль проходит достаточно большие расстояния с немалой скоростью. Чтобы узнать калильное число различных свечей зажигания, достаточно заглянуть в таблицу технических параметров свечей зажигания от производителя или прочитать на упаковке.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector