Изобретение относится к электрооборудованию автомобилей. Свеча зажигания содержит корпус с боковым электродом, изолятор, в котором центральный электрод и контактный стержень закреплены с помощью токопроводящего герметика, помехоподавительный резистор, принимающийся пружиной к контактной головке, причем резистор выполнен из проволоки с высоким внутренним сопротивлением, а контактная головка прикреплена к изолятору с помощью стакана, края которого завальцованы в кольцевую канавку изолятора. Изобретение позволяет повысить надежность свечи зажигания. 1 ил.
Изобретение относится к электрооборудованию автомобилей, в частности к свечам зажигания для двигателей внутреннего сгорания (ДВС).
Известна свеча зажигания для ДВС, содержащая корпус с экраном и боковым электродом, установленный в корпусе изолятор со ступенчатым отверстием, в котором последовательно размещены центральный электрод с контактом и вкладыш с помехоподавительным резистором, причем вкладыш снабжен цилиндрическим корпусом из изоляционного материала, на торцах которого размещены верхняя и нижняя клеммы [1].
Упомянутая свеча используется только для специальных двигателей, отличается дороговизной, имеет большие габариты, кроме того, резистор размещен внутри экрана, что усложняет конструкцию свечи.
Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является свеча зажигания с резистором, содержащая корпус с боковым электродом, изолятор, в котором центральный электрод и контактный стержень закреплены при помощи токопроводящего герметика, резистор, выполненный из материала, содержащего 1 — 30 мас.% окиси тантала, 63-98 мас.% окиси олова, 0,7-9,9 мас.% окиси сурьмы, покрытый стеклом с низкой температурой плавления [2].
Конструкция данной свечи имеет ряд недостатков. Резистор состоит из ряда химических соединений, в связи с чем номинальное значение этого сопротивления имеет большой допуск и в процессе эксплуатации значительно изменяется. При увеличении сопротивления уменьшается энергия разряда на свече, при уменьшении сопротивления резистор не выполняет свои помехоподавляющие функции. Кроме того, наличие резьбового соединения контактной головки с изолятором осложняет конструкцию и ухудшает надежность свечи, так как в процессе эксплуатации контактная головка может самоотворачиваться.
Как самому доработать свечи зажигания для экономии горючего
Свечи зажигания являются обязательным элементом бензинового двигателя, создавая искру для воспламенения смеси топлива и воздуха в камере сгорания. Как правило, срок службы обычных бюджетных свечей ограничен несколькими десятками тысяч километров (15-25 тыс.), то есть указанные элементы являются так называемыми расходниками.
Опытные водители хорошо знают, что от качества работы свечей зажигания напрямую зависит стабильность запуска двигателя, мощность мотора, расход топлива и другие характеристики. При этом важно понимать, что уже через несколько тысяч или даже сотен километров пробега (в зависимости от общего состояния ДВС, качества топлива и т.д.) свечи начинают работать менее эффективно.
В результате двигатель начинает хуже «тянуть», водитель сильнее нажимает на газ, при этом большее количество топлива в цилиндрах все равно сгорает менее полноценно. Другими словами, отмечается повышенный расход бензина. Именно по этой причине многими водителями практикуется доработка свечей зажигания для экономии топлива, о чем мы дальше и поговорим.
Зачем нужно дорабатывать свечи зажигания
Начнем с того, что дорабатывать новые свечи зажигания для хорошей экономии и прибавки мощности следует владельцам старых бензиновых автомобилей, преимущественно карбюраторных. Как правило, именно на такой дозирующей системе вопрос расхода бензина стоит наиболее остро.
Параллельно с этим доработка может положительно отразиться и на инжекторе. При этом не следует дорабатывать высокотехнологичные современные свечи с увеличенным сроком службы (платина, иридий). Получается, изменения и доработки наиболее актуальны только применительно к обычным свечам.Теперь давайте взглянем, какая практическая польза усовершенствования свечей.
- Прежде всего, легкость запуска и, как следствие, меньший риск залить свечи. Особенно это актуально зимой, когда топливо в холодном моторе хуже испаряется, заряд аккумулятора падает естественным образом, масло вязнет и стартер слабее крутит двигатель.
- Еще одним преимуществом, которое обещает «тюнинг» свечей зажигания, является стабильная работа ДВС на разных режимах, (особенно при максимальных нагрузках и высоких оборотах) даже при учете того, что состав топливно-воздушной смеси будет не оптимальным, то есть рабочая смесь слишком обедненная или обогащенная.
- Отметим, что в условиях высокого давления на доработанных свечах меньшее воздействие оказывается на искру, которую попросту сдувает на штатной свече. В результате силовой агрегат не только хорошо заводится, но и полноценнее сжигает топливный заряд, отдавая больше мощности. Благодаря этому снижается расход топлива и получается экономия.
Доработка свечей зажигания своими руками
В основе модернизации лежит задача приблизить простые свечи по ряду параметров к так называемым спортивным свечам зажигания. Такие изделия предлагаются многими известными производителями, при этом стоят ощутимо дороже.
Спортивные свечи позволяют увеличить мощность и добиться уменьшения расхода, заявленный срок службы таких элементов составляет 70-90 тыс. км. пробега. Однако на практике эффективность их работы снижается, в среднем, уже через 15 тыс. км, а весь заявленный срок такие свечи и вовсе не выхаживают. С учетом высокой стоимости покупать данные элементы каждые 30-35 тыс. км. получается накладно.
Именно по этой причине многие водители не стремятся сразу менять комплект свечей, так как существуют способы продлить ресурс уже имеющихся. Лучшим способом решения задачи считается доработка обычных или спортивных свечей зажигания.
В чем могут заключаться особенности свечи с резистором
Среди базовых особенностей свечей зажигания, в которых используются резисторы, можно отметить следующее:
- Многие свечи, особенно, если они выпущены той же компанией, что и произвела ваш автомобиль, зачастую бывают очень чувствительны к качеству топлива, так что если вы будете на постоянной основе использовать бензин плохого качества, то вы рискуете тем, что вам придется менять свечи чаще.
- Относительно экономии ресурса лучше уточнять при покупке той или иной свечи, поскольку, как показывает практика, даже если вы купите очень дорогие свечи, то это вовсе не означает, что вы действительно будете экономить.
- Необходимо на постоянной основе использовать проверенные заправки, либо же возить постоянно с собой запас хорошего топлива, в противном случае ваши свечи могут работать крайне неоднозначно.
- Приходится постоянно поддерживать напряжение, поскольку если оно слишком низкое, то устойчивость искры в данном случае ставится под вопрос.
Параметры свечи с резистором можно немного сравнить с теми, которыми обладает свеча, у которой резистор отсутствует. Однако свеча, у которой резистор имеется, вызывает больше трудностей у обычного водителя, чем без него, так как приходится постоянно следить за тем, насколько исправно она работает.
Проверка мультиметром
Универсальный тестер или мультиметр помогает быстро проверить работоспособностей свечей. Такой прибор знаком многим автовладельцам, которые сталкивались с ремонтом своего транспортного средства. Главная цель использования мультиметра – выявить наличие или отсутствие замыкания внутри свечи.
Читать дальше: Упражнение горка на механике последовательность с ручником
Мультиметр очень прост в использовании, для его применения не требуется наличия специального опыта или навыков. Для диагностики откручиваем проводник, подсоединяем поочерёдно одну клемму на резьбу свечи зажигания, вторую на центральный выход.
При подаче напряжения должна появиться искра, что укажет на работоспособность детали, в противном случае – подлежит замене. Проверка свечей зажигания мультиметром наиболее распространённый вариант диагностики в домашних условиях.
Если в режиме прозвонки мультиметр покажет бесконечное сопротивление или очень большое, то свеча считается нерабочей.
Чтобы проверить сопротивление встроенного резистора свечи, переключатель мультиметра устанавливают на 20 кОм. Одним щупом мультиметра дотрагиваются до центрального электрода, другим до контактного вывода.
Сопротивление у всех свечей должно быть примерно одинаковым с небольшим разбросом. У свечей зажигания инжекторных двигателей сопротивление резистора порядка 4 кОм.
Свечи зажигания
Свеча зажигания — устройство для поджига топливо-воздушной смеси в самых разнообразных тепловых двигателях и наиболее капризная деталь в мотоцикле.Свеча зажигания исполняет простую функцию в сложной окружающей среде. На электродах свечи должен происходить надежный электрический разряд, способный гарантированно воспламенить горючую смесь. Но если Вы смотрите телевизор в последнее время, то наверно увидите рекламу свеч зажигания, которые делают или улучшают буквально все, за исключением наверно только лечения бородавок.
Части свечи зажигания
1. Изолятор — Эта белая, блестящая керамика из окиси алюминия, выдерживающая температуру плавления выше таковой для -стали. (Это — часть, которая всегда ломается, когда мы неаккуратно обращаемся с ключом, выкручивая свечу) Часть изолятора, что в камере сгорания, может нагреваться до 1000 град. С (при раннем зажигании).
2. Центральный электрод — обычно состоит из 2 частей. Верхняя стальная, и нижняя та, которую мы видим — из никеля. Никель электрически устойчив и хорошо выдерживает температуру 1400 град С.
3. Контактная стойка — Эта часть может иметь встроенную или сменную фигурную гайку. Удостоверитесь, что она надежно закручена.
4. Основание — Это часть, которая имеет резьбу, с помощью которой свеча удерживается в головке цилиндра. Основание сделано из обычной стали, и затем покрыто цинком или никелем.
5. Боковой электрод — обычно в форме буквы «L» на рабочем конце свечи. Эта область — то самое место, где сосредоточены все новейшие достижения.
Тестирование свечей зажигания
Различные стандартные испытания обязательно проводятся на свечах, чтобы установить их специфические характеристики и диапазоны рабочей температуры. Они включают испытание IMEP, которое измеряет среднюю эффективную чувствительность к высокому давлению, термическое испытание на герметичность, тест на загрязнение изолятора, анализатор искрового разряда, который использует осциллоскоп, чтобы определить степень ионизации искрового зазора свечи, и испытания на искровую эрозию электродов, чтобы измерить возможный износ свечи. Все эти испытания проводятся только в заводских условиях, а гонщиками не применяются. Обычно диапазон рабочей температуры свечи для двигателей карта соответствует рекомендуемому.
Маркировка свечей зажигания
Информация о маркировке, чтобы иметь представление, в чем заключается различие свечей зажигания.
Маркировка состоит из шести полей вроде: [С] [CPR] [9] [E] [S] — [11] Некоторые из них необязательные, например второе и последнее.
Первое поле: Диаметр резьбы. A = 18mm B = 14mm C = 10mm D = 12mm
Второе поле: Конструкция. C = под ключ на 5/8″ K = под ключ 5/8″ (with projected tip) (не уверен, что это) (ISO) M = compact type P = projected insulator type R = резистор SD = surface discharge for rotary engines U = semi-surface discharge Z = inductive suppressor (как-то лень переводить маркировки, которые редко встречаются на мотоциклах)
Третье поле: Температурный диапазон. 2 = самая горячая, 10 = самая холодная. Ну и остальные цифры — промежуточные значения.
Четвертое поле: Длина резьбы. E = 19mm F = tapered seat H = 12.7mm (1.5″) L = 11.2mm (7/16″)
Если это поле пустое, то для резьбы диаметром 18mm ее длина составляет 12mm, а для резьбы диаметром 14mm — соответственно 9.5mm (3/8″).
Пятое поле: Конструкция электрода. A, B = special design (no details given) C = special ground electrode G = racing use GV = racing use V type H = half thread IX = iridium electrode K = 2 ground electrodes for certain Toyotas L = half heat range LM = compact lawn mower type M = 2 ground electrodes for Mazda rotary engine N = special ground electrode P = platinum tip (premium) Q = 4 ground electrodes R = delta ground electrode for BMW S = standard 2.6mm centre electrode T = 3 ground electrodes V = fine-wire centre electrode, gold palladium VX = platinum tip (high performance) W = tungsten electrode X = booster gap Y = v-groove centre electrode
Опять же, лень переводить много терминов. Обычные свечи с большим диаметром центрального электрода и одним внешним электродом в этом поле ничего не содержат. Иридиевые маркируются IX.
Шестое поле: (после черточки) Ширина зазора между электродами. 8 = .032″ 9 = .036″ 10 = .040″ 11 = .044″ there is no 12 13 = .050″ 14 = .055″ 15 = .060″ 20 = .080″
Если не указан, то 0.7 … 0.8 мм
P.S. Свечи зажигания с резистором и без отличаются тем, что свечи с резистором не требуют такового в катушке зажигания. А резистор нужен, чтобы свеча не наводила электрические помехи в бортовую электросеть и для обеспечения более прямоугольных импульсов в катушке зажигания, что особенно важно для высокооборотистых моторов.
Что такое искра? Как происходит воспламенение смеси? Прежде всего вспомним, что в момент зажигания камера сгорания заполнена сжатой горючей смесью. То есть газами, которые обладают свойствами изолятора. Чтобы искра смогла даже при атмосферном давлении пробить нормальный искровой промежуток между электродами свечи зажигания, составляющий 0,7…0,8 мм, необходимо напряжение около 2…3 тыс. вольт. Это на воздухе! Под свечой же в конце такта сжатия давление значительно выше, а потому и пробить зазор гораздо труднее, нужно прикладывать напряжение уже в 5—6 раз больше!А чтобы гарантировать надежное искрообразование, система зажигания должна иметь еще н запас, т. е. ее коэффициент надежности должен быть больше единицы. Если эта система работает нормально, то между электродами свечи зажигания проскакивает искра—образуется столбик ионизированного газа (плазмы), являющегося проводником. По этому столбику, как по каналу (а это специалисты и называют каналом!), происходит разряд электроэнергии, накопленной в соответствующих элементах системы. Температура газа в канале составляет около 1800° С, что в несколько раз выше температуры бензовоздушной смеси. И потому смесь загорается не только в канале, но и на некотором расстоянии от него, вокруг него, где она успевает за этот краткий миг нагреться до температуры воспламенения. Этот первичный очаг будет тем больше, чем мощнее и длительнее разряд. Казалось бы, есть прямой смысл увеличить промежуток между электродами, удлинить искру. Но тогда потребуется увеличить мощность системы зажигания. Это неприемлемо по ряду причин. Поэтому на менее форсированных двигателях, где давление в камере сгорания ниже, зазор между электродами можно увеличить до 0,8…0,9 мм, а на более форсированных—уменьшить до 0,5…0,6 мм. Кстати, опытные мотоциклисты, даже не зная всей этой теории, чисто практическим путем дошли до простой истины: когда батарея сильно разряжена, для пуска двигателя нужно зазор между электродами свечи уменьшить до 0,3…0,4 мм. Нередко это единственный способ «оживить» двигатель.
Признаки неисправности
Визуально определить, что проблемы с подачей тока в автомобиле, практически невозможно. Для диагностики следует запустить мотор или прогнать технику на скоростных режимах.
Читать дальше: Задатчик температуры воздуха салона 11186 8128070
Перед тем, как проверить модуль зажигания, следует чётко знать симптоматику «заболевания». Итак, первые сигналы о проблемах со свечами зажигания:
- коленчатый вал транспортного средства вращается с нужной частотой, но мотор не запускается. Из-за отсутствия искры нет воспламенения горючей смеси;
- в одном или нескольких цилиндрах происходят поочерёдные вспышки, возгорания, и как следствие двигатель работает нестабильно, хаотически;
- силовой агрегат работает в момент вращения стартера автомобиля. Когда «пусковой механизм» перестаёт вращаться, агрегат глохнет;
- резкая потеря мощностного потенциала машины и как следствие, повышенное потребление топлива;
- выход со строя катализатора из-за большого количества несгоревшего топлива внутри сегмента;
- долгий процесс запуска мотора в период средних и низких температур на улице. В это время на внешних стенках собирается обильное количество влаги, которая не пропускает искру свечи;
- всевозможные механические повреждения на корпусе свечей, что приводит к нестабильной подаче тока в камеру сгорания для воспламенения.
Если присутствуют ярко выраженные отложения нагара чёрного цвета на корпусе свечей зажигания, это свидетельствует о неисправности в системе питания и подачи топлива. Причиной проблем со сечами зажигания может также стать изношенность проводов системы питания.
Снижение мощности и увеличение расхода бензина
Эти последствия относятся к самым «безобидным», хотя эксплуатация двигателя в нештатном режиме в перспективе приводит к серьезным осложнениям. Внешне все свечи практически одинаковы: стальной цилиндрический корпус с резьбой, керамический изолятор и один или несколько электродов. Однако свойства материалов, использованных при производстве каждого элемента свечи, делают одинаковые внешне свечи разными. Именно поэтому даже установка исправных, но несоответствующих требованиям свечей может привести к снижению мощности двигателя и увеличению расхода топлива.
В соответствии с современными тенденциями в конструировании двигателей, инженеры стремятся достичь максимальной отдачи, одновременно снижая размеры и вес агрегатов. Требования ко всем деталям, и к свечам в том числе, в таких условиях стремительно меняются. Температура газов в камере сгорания может достигать тысячи и более градусов, что представляет высокую температурную нагрузку. Работа на обедненных смесях требует высокого напряжения, до 35 тысяч вольт, для образования искры. Это условие требует новых диэлектрических свойств от изоляторов и уплотнителей.
В стремлении соответствовать постоянно растущим требованиям автомобильных компаний, ведущие производители свечей вводят в технологический процесс новые материалы и совершенствуют производство. Так, корпуса свечей сегодня производят с помощью технологии холодного пластического формования. Это требует применения автоматизированных станков и пресса, развивающего давление более ста тонн. Отвечающие требованиям керамические изоляторы получают с соблюдением технологической последовательности, включающей измельчение смеси, формовку изделия и обжиг. Не меньшее значение имеют точность сборки, установка высокотемпературного уплотнителя и герметичная завальцовка корпуса. Еще один важный фактор – состав резистивного порошка, которым заполняют полость свечи. Наполнитель обеспечивает стабильный электрический контакт при неизбежных в условиях предельной мощности больших перепадах температуры. Технологические процессы и свойства материалов – объект непрерывных разработок, требующих от производителей значительных инвестиций.
Чистка свечей
Многие начинающие автовладельцы сталкиваются с такой проблемой как чистка свечей. Из-за неосторожного обращения можно повредить изделие или вывести его из строя. При чистке свечей зажигания своими руками, используют следующие общепринятые способы:
- ручной: пригодится металлическая щётка, ветошь, зубная щётка. Лёгкими движения вокруг цоколя убираем нагар, приводя изделие в стандартный вид. При необходимости используйте растворитель для удаления нагара;
- речной песок, который можно взять на любом пляже или водоёме. Небольшое количество песка нанести на ветошь и аккуратно протирать цоколь до полного очищения от продуктов отхода;
- пескоструйная машина используется в сервисных центрах и ремонтных мастерских. Там песок подаётся под большим давлением, вместе со сжатым воздухом;
- ацетон или иное средство от очищения ржи. Приобрести его можно в любом автомагазине или авторынке;
- некоторые практикуют обычную Кока-колу, но эффективность её окончательно не подтверждена.
Как видим, для проверки свечей зажигания требуется совсем немного времени, сил и средств. Достаточно 10 минут, и ваш автомобиль будет в полной боевой готовности. Следуйте рекомендациям статьи, проверяйте цвет искры, тогда всё будет хорошо.
Нестабильная работа мотора может быть вызвана неисправностью СЗ, выполнить оценку состояния которых методом визуального осмотра не всегда удается, особенное если изделие укрыто большим количеством нагара либо его корпус поврежден. Какое сопротивление должно быть на свечах зажигания и как изготовить тестер для указанных изделий своими руками вы узнаете из нашей статьи.
Читать дальше: Подогрев сидений нива шевроле артикул
