Свеча зажигания в системе автомобиля

Что такое свеча зажигания и для чего нужна?

Свеча зажигания представляет собой специальное устройство, которое используется для воспламенения топливно-воздушной смеси в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания.

Поджигание осуществляется за счет электрического разряда, возникающего между двумя электродами на конце свечи. Величина напряжения этого разряда тока может колебаться в пределах от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч вольт. Несмотря на то, что свечи зажигания принципиально не претерпели каких-либо серьезных изменений в своей конструкции, в настоящее время существует множество их типов и разновидностей, о некоторых из которых подробнее будет рассказано чуть далее в этой статье.

Устройство и принцип работы свечей зажигания

Современные свечи зажигания состоят из следующих элементов:

• металлического корпуса;
• наконечника;
• изолятора;
• внутреннего и внешнего уплотнителя;
• центрального электрода;
• бокового электрода;
• теплового конуса изолятора.

Передача напряжения от катушки зажигания на центральный электрод свечи осуществляется через наконечник свечи, имеющий контактный вывод (специальный стержень, обладающий токопроводящей способностью). У фирменного изделия наконечник, как правило, не откручивается, поэтому вращающийся данный элемент является признаком контрафактной продукции.

Многоволнистый керамический изолятор является одним из важнейших конструктивных элементов свечи зажигания, который препятствует утечки тока. Происходит это за счет удлинения пути прохождения высоковольтного напряжения по керамическим «волнам», число которых обычно равняется пяти (встречаются свечи, число «волн» на изоляторе которых может быть и больше). Металлический корпус свечи помимо своего прямого назначения несет и информационную функцию, так как на нем содержится вся необходимая технологическая информация (маркировка).

Внешний уплотнитель свечи зажигания обычно выполняется в виде кольца из специального металлического сплава, который способен «усаживаться» на 50% после закручивания свечи в технологическое отверстие блока цилиндров. Задачей этого кольца является герметизация соединения с целью предотвращения попадания воздуха из подкапотного пространства в камеру сгорания топлива и отработанных газов из камеры наружу. На фирменных свечах это кольцо жестко зафиксировано, поэтому если оно откручивается, то это может быть сигналом, что изделие является подделкой. Внутренний уплотнитель призван улучшить отвод тепла от центрального электрода, а также увеличить жесткость фиксации керамического изолятора.

Тепловой конус изолятора свечи в зависимости от ее типа может иметь форму бочонка или того же конуса, внутри него запрессован центральный электрод. Его функция заключается в отводе излишков тепла, которые появляются в момент возникновения искры. Центральный электрод, как становится понятно из его названия, расположен в самом центре свечи зажигания. Изготавливается же он из специальных сплавов и может быть различной длины и диаметра, которые зависят непосредственно от типа изделия.

Боковой или заземляющий электрод изогнут по отношению к центральной оси свечи под прямым углом. Изготавливается обычно из ферросплава, но имеет в составе специальные добавки и напыление из платины, которое увеличивает срок его службы. В зависимости от типа свечи зажигания боковых электродов может быть несколько. Также на многих современных свечах зажигания применяется специальная токопроводящая стекломасса, которая соединяет центральный электрод с токопроводящим стержнем от катушки или модуля зажигания и обладающая помехоподавляющими свойствами. Некоторые свечи помимо изолятора имеют и керамический корпус, который защищают центральный электрод от «массы», выдерживая пробой мощностью до 50 кВ.

Типы свечей зажигания

В наши дни существует несколько типов свечей зажигания, критерием различия которых выступает разный материал изготовления электродов и их число:

1. Иридиевые.

Центральный электрод диаметром 0,6 мм, таких свечей зажигания изготавливается из иридия, являющегося одним из самых прочных металлов, который также устойчив к коррозии и воздействию электрического тока. Отличаются довольно высокой стоимостью: от  600 рублей за комплект из четырех свечей;

1. Платиновые.

У свечей данного типа часть центрального электрода, толщина которого составляет 0,7 мм, выполнена из платины. Производители утверждают, что ресурс таких свечей может быть свыше 100 000 км. Их особенностью является стабильность зазора в течение всего срока службы. Наиболее дорогой тип свечей, стоимость комплекта из четырех штук стартует с 700 рублей;

1. Форкамерные.

Свечи такого типа появились сравнительно недавно (около 15 лет назад), в них роль бокового электрода выполняет металлический корпус, из-за чего образуется кольцевой искровой зазор. Производители таких свечей обещают лучшую полноту сгорания топливной смеси и более качественное искрообразование, однако ряд проведенных экспериментов опровергают данные заявления;

1. Стандартные.

Наиболее распространенный тип свечей зажигания, центральный электрод которого выполняется из жаропрочного ферросплава. Их стоимость начинается со 100 рублей за штуку;

1. Многоэлектродные.

Отличительной особенностью предстает наличие нескольких боковых электродов, что позволяет искре изменять направление. Обладают чуть большим ресурсом чем стандартные свечи;

1. С V-образной высечкой на центральном электроде.

Такая высечка никак не влияет на ресурс изделия, но улучшает качество воспламенения топливной смеси.

Подключение свечи зажигания – важные моменты

Если двигатель автомобиля выполнен из алюминиевого сплава, то перед закручиванием новых свечей имеет смысл смазать резьбу на них небольшим количеством противозадирной пасты, которая предотвратит химическую реакцию на стыке разнородных металлов. На внутреннюю часть колпачков наконечников высоковольтных проводов также можно добавить немного силиконовой смазки, что серьезно облегчит процесс их снятия при следующей замене свечей зажигания.

При установке необходимо хорошо закручивать свечу зажигания, чтобы внутрь камеры сгорания не попадал атмосферный воздух, но и затягивать ее слишком сильно нельзя, так как это может привести к разрушению керамического изолятора. Снимать старые и устанавливать новые свечи зажигания следует только на остывшем двигателе.

Зазор на свечах зажигания – что необходимо знать

Зазор между боковым и центральным электродом свечи зажигания является наиболее важным параметром, так как от него зависит температура искры. В свою очередь, температура искры влияет на эффективность поджигания топлива, скорость и качество его горения. Этот зазор в зависимости от конструкции электродов может быть регулируемым (изменяется путем подгибания бокового электрода) и нерегулируемым (на тех свечах, которые имеют больше одного бокового электрода или вовсе не имеющих такового).

Величина искрового зазора, как правило, указывается в инструкции по эксплуатации авто. Из-за бензина довольно низкого качества время от времени необходимо проверять величину зазора на свечах, так как образуется нагар, и при необходимости производить его регулировку. Помочь в этом может специальный прибор – калибр. Стандартная величина зазора на современных свечах зажигания колеблется от 0,5 мм до 2 мм.

Маркировка на свечах зажигания

Каждая свеча зажигания имеет на своем корпусе маркировку, которая состоит из цифр и букв, обозначающих тот или иной параметр свечи (величину искрового зазора, размер свечного ключа и т.д.). Сложность заключается в том, что эта маркировка не имеет унифицированного характера. Российские заводы-изготовители маркируют свои изделия по одному шаблону. Например, свеча, имеющая маркировку А-У17ДВРМ10, будет обладать следующими характеристиками:

• буква «А» обозначает размер резьбы (в данном случае – это М14*1,25);
• дефис на втором месте поясняет, что опорная поверхность изделия является плоской (буква «К» будет значить, что поверхность конической формы);
• буква «У» рассказывает об особенностях конструкции, а именно о том, что шестигранник свечи является усеченным;
• число, идущее следом, показывает величину калильного числа (в данном случае – 17);
• «Д» — диаметр резьбы;
• «В» — выступание теплового конуса изолятора свечи;
• «Р» — наличие встроенного резистора;
• «М»-характеристика центрального электрода (в данном случае – он медный);
• наконец, последняя цифра говорит о величине искрового зазора (в данном случае он равен 1 мм)

Зарубежные производители маркируют свою продукцию совсем по-другому принципу. Например, первая буква в маркировке на свечах Champion означает наличие различных вспомогательных элементов (дополнительного сопротивления), вторая – характеристику резьбы, цифра на третьем месте – калильное число, комбинация букв на четвертой позиции обозначает конфигурацию свечи и тип электрода (ее расшифровку можно получить из специальной таблицы на веб-сайте производителя), последняя же цифра показывает величину искрового зазора.

Немного схожа с вышеприведенной и маркировка на свечах NGK. Например, свеча с обозначением «BC P R 6 E S». Буквы «B» и «C» обозначают размер свечного ключа и тип резьбового соединения. Буква на третьем месте характеризует особенность конструкции свечи (в данном случае она свидетельствует о смещенном вперед наконечнике с изолятором). Четвертая буква «R» говорит о наличии встроенного резистора. Цифра, идущая следом, показывает величину калильного числа, буква далее – величину резьбы. Следующая буква рассказывает о типе и конструкции центрального электрода. Последние цифры, как и в свечах Champion, говорят о величине зазора.

Диагностика и распространённые неисправности свечей зажигания

Наиболее распространенной причиной выхода из строя свечей зажигания выступает их загрязнение продуктами сгорания бензина, а также увеличение (или уменьшение) искрового зазора. При сильном загрязнении необходимо очистить свечи при помощи специальных растворителей и щетки (неметаллической). В автомастерских свечи обычно очищают пескоструйными аппаратами.

Цвет и характер загрязнения на свечах зажигания могут многое рассказать о состоянии двигателя и качестве используемого бензина. Так, нормальным (рабочим) загрязнением считается тонкий слой светло-коричневого или светло-серого налета. А вот, например, черный маслянистый нагар может свидетельствовать о попадании моторного масла в камеру сгорания, для устранения этой неполадки потребуется сменить маслосъемные колпачки колец поршней или клапанов.

В том случае, если в ходе эксплуатации автомобиля использовалось низкокачественное топливо, то на свечах могут образоваться токопроводящие дорожки из тяжелых металлов, которые не подлежат удалению, такую деталь тоже придется поменять. При частых перегазовках во время езды свечи покрываются «глазурью» — налетом желтоватого цвета, имеющим глянцевый блеск. Во время быстрого повышения температуры отложения на керамическом изоляторе свечи оплавляются и образуют такой стекловидный налет, который обладает электропроводящими свойствами. Из-за него возникают сбои в искрообразовании, особенно на высоких оборотах. Свечи с таким покрытием также подлежат замене.

Как проверить свечи зажигания?

Существует несколько способов диагностики этого важнейшего элемента системы зажигания: проверка электроцепи, визуальный внешний осмотр и проверка «на искру». Последний способ осуществим только в условиях специализированной автомастерской, так как требует наличия различного оборудования (стенда с барокамерой, специального тестера).

Рядовому же автолюбителю доступны первые два способа проверки свечей. Для проверки электроцепи понадобится простой пьезоэлектрический пистолет-тестер. Иногда бывает так, что контакт между центральным электродом и наконечником свечи есть, искры все равно нет, то в таком случае, скорее всего, дело в неисправном изоляторе. Визуальный же осмотр поможет определить изменение величины искрового зазора, если оно зафиксировано, то необходимо отрегулировать его в соответствие с требуемой величиной. При осмотре внешней поверхности свечи также можно обнаружить различные повреждении на металлическом корпусе или керамическом изоляторе, если они довольно серьезные, то свечу придется заменить на новую.

Замена свечей зажигания своими руками или в автосервисе

Самостоятельная замена свечей зажигания не представляет собой сверхсложной задачи, но все же требует соблюдения ряда рекомендаций. Во-первых, перед снятием старых свечей необходимо отметить расположение высоковольтных проводов, чтобы не перепутать их при установке комплекта новых свечей. Во-вторых, при покупке новых свечей следует предварительно замерить зазор на старых, и приобрести изделия с точно таким же зазором. Для откручивания и установки следует пользоваться специальным свечным ключом с «трещоткой» — это приспособление значительно ускорит работу. Также может понадобиться карданный шарнир для того, чтобы дотянуться до свечей зажигания, находящихся в труднодоступных местах, баллончик со сжатым воздухом, кисть, чистая и сухая ветошь.

Замена начинается с демонтажа старых свечей. Для этого необходимо аккуратно снять высоковольтные провода, берясь за их наконечники, а не сами провода. Отвернуть на один оборот последовательно каждую свечу и с помощью кисти или баллона со сжатым воздухом устранить посторонние частицы, чтобы они не попали внутрь камеры сгорания, открутить свечи до конца.

Новые свечи перед установкой необходимо промыть в бензине или же прокипятить в воде, после чего вытереть сухой ветошью и просушить. Перед закручиванием убедиться в том, что на свечах отсутствуют какие-либо механические повреждения. Если требуется, выставить необходимый искровой зазор и закрутить при помощи свечного ключа, произвести контрольное затягивание при помощи специального устройства с усилием 2 кгм.

Стоимость работ по замене свечей в автосервисе в настоящее время колеблется от 150 до 300 рублей в зависимости от местонахождения мастерской и марки/модели автомобиля.

Какие свечи зажигания самые лучшие?

Принцип разумности – вот чем необходимо руководствоваться при приобретении лучших свечей зажигания для своего автомобиля. Современные технологии сделали возможным работу свечей на протяжении 30 000 – 50 000 км пробега.

Однако для этого необходимо соблюдение ряда требований, что не всегда представляется возможным в российских условиях.

Среди этих условий необходимо выделить суровый климат и низкое качество топлива. Еще одним важным требованием для долгой и безотказной службы свечей зажигания является эффективная работа топливной системы, двигателя, а также других компонентов системы зажигания. Поэтому, к примеру, владельцу ВАЗ 2105 ни к чему приобретать иридиевые или платиновые свечи, которые все равно не смогут показать свою эффективность на морально устаревшем двигателе. А вот владельцу дорогой иномарки, наоборот, не стоит экономить на таком относительно недорогом, но очень важном компоненте как свечи зажигания.

Далее приведен список некоторых свечей зажигания различных производителей, зарекомендовавших себя с наилучшей стороны:

• свеча зажигания иридиевая DENSO Iridium Power – от 890 руб./шт.;
• свеча зажигания стандартная NGK DR8EA – от 180 руб./шт.;
• свеча зажигания стандартная BOSCH FR7SI30 – от 420 руб./шт.;
• свеча зажигания платиновая BOSCH Platinum (ВАЗ 2101-2111, 2115, 2121-2131) – от 750 руб/комплект;
• свеча зажигания иридиевая DENSO Iridium Power IK22, 5310 – от 400 руб./шт.
• свеча зажигания стандартная DENSO K16PR-U11 – от 100 руб./шт.;
• свеча зажигания стандартная CHAMPION Oregon CJ7Y – от 260 руб./шт.;
• свеча зажигания стандартная CHAMPION RC10YC4 – от 400 руб./комплект.