свечи зажигания и свечи накаливания в чем разница
Свечи накаливания: чем отличаются от свечей зажигания?
Свечи накаливания для дизеля – что это, зачем нужны и как они устроены? Ответ дают инженеры, придумавшие эти устройства.
Доподлинно известно, что для многих автолюбителей современные дизельные двигатели настоящая находка. Они позволяют сэкономить финансы, не прожорливы и имеют отличный КПД. Но есть и менее радужные нюансы, ноги которых во многом растут из особенностей солярки, а именно её нелюбви к низким температурам воздуха.
Свеча накаливания именно то устройство, которое решает эту задачу без проблем, и именно о ней и пойдёт речь в нашей статье.
Свечи накаливания и свечи зажигания: в чём разница?
Вспоминая о героях нашей публикации, сразу же в голову приходит бензиновый двигатель, где присутствуют свечи зажигания, которые необходимы для поджога топливно-воздушной смеси в цилиндрах.
Но горючее в дизельных агрегатах, как известно, воспламеняется от сжатия – зачем же им то эти элементы? Дело в том, что эти свечи не создают искры, а выполняют роль нагревательных устройств (отсюда и их название – накаливания).
Для того чтобы солярка смогла вспыхнуть в камере сгорания и мотор начал работать, нужна высокая температура воздуха, около 700-900 градусов. Это первое. Второе – уже при +5 дизтопливо начинает густеть и кристаллизуется, поэтому неохотно превращается в топливно-воздушную смесь.
Данные факторы сильно мешают завести машину в холода, поэтому перед тем как стартер начнёт раскручивать коленвал, дизель необходимо подготовить. Частью такой подготовительной (её ещё называют предпусковой) системы и являются свечи накаливания, которые за очень короткое время (от 2 до 30 секунд) способны разогреться до 1300 градусов и создать необходимую температуру в камере сгорания, чем облегчают жизнь и стартеру и, конечно же, водителю.
Наверное, Вы уже поняли, что свеча накаливания устанавливается там, где приносит наибольшую пользу, а именно непосредственно в камере сгорания цилиндра или, если мотор не с непосредственным впрыском – в предкамере.
Интересно, что свечи накаливания для дизеля несут ещё и вспомогательную функцию.
После того как процесс разогрева окончен, они, благодаря своему наконечнику, выступают в роли распылителя солярки внутри камер сгорания. Дело в том, что они расположены таким образом, чтобы топливо, впрыскивающееся форсункой, дополнительно разбивалось об наконечник, улучшая образование смеси с воздухом.
Как устроены свечи накаливания для дизеля и как это всё работает?
Как устроены свечи накаливания для дизеля? Если совсем упростить вопрос, то это самые обычные спирали из тугоплавкого металла, которые нагреваются, когда по ним бежит электрический ток.
Кстати, в плане тока эти элементы очень прожорливы – некоторые экземпляры потребляют до 16 Ампер и это только один, а их в моторе, столько, сколько и цилиндров.
Конструкция свечи накаливания
Конструктив свечи зависит во многом от фантазии автопроизводителей. Как правило, у любой свечи есть:
Ключевым элементом выступает наконечник, скрывающий в своих недрах спираль. К слову, современные свечи могут иметь несколько спиралей, одна из которых выступает в роли регулятора температуры – её сопротивление повышается с ростом градусов и таким образом ток через нагревательную спираль уменьшается. Благодаря такой нехитрой схеме обеспечивается стабильный температурный режим.
Работа свечи накаливания
Разогревать воздух внутри камер сгорания нам нужно лишь для надёжного старта двигателя, поэтому этот процесс контролируется при помощи блока управления свечами накаливания.
Внутри него электроника, отслеживающая различные параметры, например температуру за бортом, топлива и т.д., которая вычисляет необходимое время работы.
В упрощённом виде алгоритм действия системы следующий: когда Вы повернули ключ в замке зажигания, включив электрику, на панели приборов загорается лампочка, сигнализирующая о включении свечей, пока она светится, включать стартер ещё рано – мотор холодный. После того, как электроника посчитала прогрев достаточным, индикатор гаснет и силовой агрегат должен завестись без каких-либо усилий.
Пуск, прогрев, и поехали… До новых встреч друзья!
Свечи зажигания и свечи накаливания: в чем отличие?
КОНФИДЕНЦИАЛЬНОСТЬ
Если вы используете этот плагин, то вы автоматически соглашаетесь на то, что ваши персональные данные (IP-адрес, URL данного вебсайта, дата и время вашего посещения сайта) будут переданы Facebook, Google, Youtube, Twitter, Pinterest или LinkedIn и могут храниться вне стран ЕС. Социальная сеть, использующая данный плагин, может использовать статистику вашего посещения сайта для изучения вашего поведения в сети и формирования вашего персонального профиля.
Вы можете отключить данную функцию в любой момент, ознакомиться с дополнительной информацией вы можете в нашей Политике конфиденциальности.
Это хороший вопрос. Давайте начнем с основного сходства. Для всех двигателей внутреннего сгорания необходимы три составляющие: топливо, воздух и нагрев или источник воспламенения. Как свечи накаливания, так и свечи зажигания являются важным компонентом, обеспечивающим воспламенение в двигателе внутреннего сгорания. В чем же разница? Краткий ответ — разница в типе двигателя. Свечи зажигания бывают только в двигателях, работающих на бензине, а свечи накаливания — в дизельных двигателях.
Но почему эти два типа двигателя запускаются по-разному? Что же именно делают свечи накаливания и свечи зажигания? И как они выполняют свою функцию — помогают двигателю запуститься? Читайте дальше, чтобы узнать об этом.
Свечи зажигания
Что такое свеча зажигания?
Свеча зажигания — это важнейший компонент системы зажигания. Без нее ваш автомобиль с бензиновым двигателем не запустится. Если кратко, это элемент электрооборудования, находящийся в головке блока цилиндров двигателя. На нее подается высоковольтный импульс от катушки зажигания. Этот импульс проходит по свече зажигания к электродам и в зазоре свечи образует электрическую искру, инициирующую процесс сгорания.
Как выглядит свеча зажигания?
В центре свечи зажигания расположен проводник, окруженный изолятором и закрытый корпусом. Как правило, изолятор изготавливается из керамики. Он необходим для того, чтобы искра возникала только на кончике электрода. Поскольку свеча зажигания располагается в стенке камеры сгорания, она должна быть правильно установлена, чтобы камера сгорания оставалась герметичной при высоких давлениях и температурах в течение длительного времени и при активном использовании. Свечи зажигания бывают различных видов (медные, платиновые, иридиевые), разных размеров (резьбы или размера под ключ), с разным типом уплотнения (посадка по плоскости с деформируемой шайбой или посадка по конусу) и с разным искровым промежутком.
Как работает свеча зажигания?
Для работы двигателя необходимо, чтобы свеча зажигания работала без перебоев. В бензиновом двигателе топливо смешивается с поступающим воздухом в корпусе дроссельной заслонки, и затем смесь впрыскивается в камеру сгорания. Катушка зажигания подает высоковольтный импульс на свечу зажигания, и образуется искра, которая воспламеняет воздушно-топливную смесь. Это повторяется тысячи раз за минуту.
Свечи накаливания
Что такое свеча накаливания?
Если дизельный двигатель прогрет или находится в теплых климатических условиях, его можно запустить без свечи накаливания. Это достигается благодаря относительно высокой температуре поступающего воздуха и относительно низкой температуре воспламенения дизельного топлива. Однако этого недостаточно для правильного воспламенения подаваемого топлива при других температурах, результатом чего становится увеличение вредных выбросов с отработавшими газами. Свеча накаливания решает эту проблему. Это электрическое нагревательное устройство, расположенное в каждом из цилиндров дизельного двигателя. Оно обеспечивает надежный пуск при любых погодных условиях.
Как выглядит свеча накаливания?
Свеча накаливания — это длинная тонкая металлическая деталь с нагревательным элементом на конце. Нагревательный элемент изготавливается из материалов, устойчивых к окислению и высоким температурам.
Как работает свеча накаливания?
В отличие от свечи зажигания, работающей непрерывно во время движения, свеча накаливания нужна только для процесса воспламенения. На нагревательный элемент подается электроэнергия, он разогревается и начинает светиться. Поступающий воздух сжимается, и затем форсунка инжектора направляет топливо на горячий кончик свечи накаливания во время впрыска топлива. Впрыскиваемое топливо смешивается со сжатым воздухом, превращается в газообразную фазу, и практически мгновенно происходит его сгорание, даже если двигатель не прогрет.
Свечи зажигания и свечи накаливания Champion
Если у вас возникли сложности со свечами зажигания или свечами накаливания, посмотрите таблицы Champion по поиску и устранению неисправностей. В них приведено множество признаков и советов, как определить и решить возможные проблемы, а также указано, как эти проблемы могут влиять на двигатель.
Материалы, содержащиеся в этой статье, предназначены только для информационных целей и не могут быть использованы вместо профессиональных советов от сертифицированных технических специалистов или механиков. По конкретным вопросам или проблемам, относящимся к любой из тем, затронутых в этой статье, рекомендуем консультироваться с сертифицированными техническими специалистами или механиками. Ни при каких обстоятельствах мы не несем ответственности ни за какие потери или повреждения, связанные с вашей интерпретацией содержания.
Прогреть за 2 секунды: базовые знания о свечах накаливания
Замена свечей накаливания порой действительно может оживить мотор
Если владельцу машины с дизельным мотором предлагают поменять свечи зажигания – это либо попытка подшутить над тем, кто не знаком с устройством двигателей внутреннего сгорания, либо попытка мошенничества. Однако свечи – только называются они свечами накаливания – конструкцией дизеля все же предусмотрены. И замена их порой действительно может оживить мотор.
Чем отличаются свечи накаливания от свечей зажигания?
Ответ можно найти в самом вопросе: если в бензиновых двигателях для воспламенения рабочей смеси нужна искра, то в дизельных моторах топливо загорается при соприкосновении с раскаленным воздухом. То есть в дизельном двигателе поджигать ничего не надо, а значит – искра и создающая ее свеча зажигания не нужны. А вот нагреть воздух не помешает – именно это и обеспечивает свеча накаливания.
Но ведь в дизеле воздух нагревается в процессе сжатия?
Это правда: в прогретом до рабочей температуры дизельном двигателе воздух с помощью одного сжатия нагревается до 700-900 о С. Но при запуске мотора (особенно при низких температурах) добиться нужной температуры нередко можно, только предварительно подняв температуру воздуха в камере сгорания. Это особенно актуально для двигателей, где топливо подается не в основной объем цилиндра, а в дополнительную форкамеру или вихревую камеру.
Однако при минусовых температурах свечи накаливания оказывают существенную помощь и современным моторам с непосредственным впрыском.
Как устроены свечи накаливания?
Нагревательный элемент свечи накаливания с металлическим нагревательным элементом представляет собой металлическую спираль, которая «замурована» внутри металлического стержня в очень плотно спрессованный керамический порошок с высоким коэффициентом теплопроводности.
Новейшее поколение таких свечей накаливания имеет сокращенную на треть зону накаливания и оптимизированное энергопотребление благодаря электронному управлению и применяется в системах ускоренного запуска дизельного двигателя. Время выхода на рабочий режим (1000 о С) занимает всего от 1 до 2 секунд. Керамические свечи накаливания, имеющие нагревательный элемент из высокопрочной электропроводящей керамики, более компактны и могут разогреваться до более высоких температур (до 1300 о С) и делать это очень быстро (за 2 секунды против 5-7 у менее совершенных стержневых свечей ранних модификаций).
Современные свечи накаливания также могут оснащаться встроенным датчиком давления. Нагревательный стержень такой свечи накаливания выполнен на эластичной опоре, передающей давление в камере сгорания на диафрагму, расположенную в задней части свечи накаливания.
Какими бывают свечи накаливания?
Прежде всего на эффективность свечи влияет ее конструкция. В современных саморегулирующихся свечах ток к нагревательной спирали проходит через т.н. регулирующую обмотку, сопротивление которой резко возрастает с ростом температуры. Увеличение сопротивления в обмотке уменьшает силу тока и предохраняет спираль от перегрева.
Ряд производителей до сих пор обходятся без регулирующей обмотки. При запуске это увеличивает нагрузку на аккумулятор, а нагрев происходит дольше – из-за чего двигатель может заводиться медленнее или с трудом.
Не менее важную роль играет схема управления свечами. К примеру, старые типы свечей накаливания нагревались только в момент пуска двигателя – в случае же с современными свечами с 3-х фазной системой нагрева их рабочая температура (около 1000 о С) поддерживается и в течение нескольких минут после пуска, что позволяет снизить токсичность выхлопа и свести к минимуму шум мотора.
Требуют ли свечи накаливания обслуживания?
Нет, «обслуживание» сводится к замене неисправных или выработавших срок службы (у современных свечей может превышать 100 000 километров) свечей. Однако не будет лишним ежегодно проверять работоспособность свечей перед наступлением холодов.
По каким симптомам можно судить о неисправности свечи накаливания?
Обычно о проблемах со свечами сигнализируют отказ двигателя запустить с первой попытки или его нестабильная работа сразу после запуска. Впрочем, как и в случае со свечами зажигания, повреждение нагревательного стержня часто само является симптомом неисправностей электрической или топливной систем.
Свечи зажигания: зачем нужны, как правильно подбирать и когда менять
И как не ошибиться при их замене
Если сильно упрощать, свечи зажигания нужны, чтобы машина ехала.
Если вдаваться в детали, все происходит так: в нужный момент свечи поджигают смесь бензина и воздуха. Нужный момент — это за доли секунды до того, как поршень в цилиндре дойдет до верхней мертвой точки и сожмет топливно-воздушную смесь: свеча дает искру, смесь поджигается, расширяется и давит на поршень, который через шатун проворачивает коленчатый вал. Он в свою очередь вращает колеса, и машина едет.
Если все в порядке — это происходит в любом режиме работы двигателя: на минимальных, на высоких оборотах, и абсолютно во всех цилиндрах. Бензин в смеси сгорает хорошо, двигатель работает так, как должен.
В этом материале мы расскажем, как подбирать свечи, когда их менять и как не ошибиться при их замене.
Как работает свеча зажигания
В бензиновых двигателях смесь поджигает электрическая искра. Она возникает между двух электродов свечи зажигания. Расстояние между ними может отличаться: в среднем это примерно миллиметр. Еще это расстояние называют искровым зазором.
Искровой зазор должен быть именно таким, каким его предусмотрел производитель свечи: чтобы, с одной стороны, искра образовалась, а с другой — чтобы у нее было достаточно энергии для воспламенения смеси.
Чтобы пробить искровой зазор 1 мм, нужно напряжение не меньше 20 000 В. Такое напряжение обеспечивает катушка зажигания: она преобразует ток бортовой сети 12 В и делает так, чтобы на электроды подавалось нужное напряжение в десятки тысяч вольт. Работой катушек зажигания в современных автомобилях управляет электронный блок управления двигателем (ЭБУ).
Катушка может стоять в отдельном модуле зажигания и связываться со свечой через высоковольтный провод, а может стоять непосредственно на свече. Стандартный высоковольтный провод рассчитан на напряжение до 40 000 В.
Если блок управления зажиганием или катушки неисправны, а высоковольтные провода изношены — совершенно неважно, насколько свечи новые или дорогие: будут пропуски зажигания или искры не будет вовсе.
С другой стороны, неисправные свечи перегружают высоковольтные провода и катушку зажигания — энергия высоковольтного импульса вместо искры рассеивается в них, из-за чего они могут выйти из строя раньше срока.
Как победить выгорание
Характеристики и отличия свечей зажигания
Свечи различают по типоразмерам и характеристикам:
Важно, чтобы эти характеристики были именно такими, какими их задумал производитель конкретного двигателя. Поэтому параметры свечи указывает производитель автомобиля. Дальше поговорим о характеристиках более подробно.
Материал центрального электрода
Одна из целей, которую преследуют инженеры, когда выбирают металл для электродов — замедлить их износ. Искра — это поток заряженных частиц — электронов и ионов. Они с огромной скоростью двигаются в электрическом поле между электродами, а когда встречаются с их поверхностью, выбивают из них атомы металла. Электроды постепенно теряют вещество, «выгорают», но этот процесс может происходить по-разному : все зависит от сплавов и металлов на концах электродов. В каталогах производителей в основном никелевые, иридиевые, платиновые и реже серебряные свечи.
Никель применяют для изготовления бюджетных свечей зажигания. Он недорогой, удобный в массовом производстве и относительно тугоплавкий. В среднем никелевые свечи служат без перебоев до 40 000 км. Их применяют в двигателях с объемом до 1,6 л с невысокой степенью сжатия, которые работают на бензине марки АИ-92 или АИ-95.
Серебро отличается высокой теплопроводностью и может работать в широком диапазоне температур. Поэтому свечи с серебряным центральным электродом используют в двигателях, которые работают на газу и временами на бензине. Срок службы — до 50 000 км.
У никелевых свечей достаточно толстый центральный электрод — примерно 2,5 мм в диаметре. В основном он состоит из сплава никеля и хрома. Серебряный электрод — незначительно тоньше, примерно 2 мм в диаметре, состоит преимущественно из серебра.
И у тех и у других может быть до четырех боковых электродов. Искра всегда одна: она проходит между боковым электродом и ближайшим участком центрального. Несколько боковых электродов позволяют добиться более медленного износа центрального электрода.
Платина плавится при температуре 1768 °C, что примерно на 300 °C больше, чем у никеля. Благодаря этому свечи с платиновыми электродами даже в более тяжелых условиях эксплуатации служат дольше — до 90 тысяч километров. Узкий центральный электрод эффективно работает при более низком искровом напряжении, что снижает нагрузку на катушку зажигания и высоковольтные провода.
Иридий плавится при температуре 2466 °C, поэтому электроды с иридием чрезвычайно устойчивы к дуговой эрозии. Срок службы иридиевых свечей — до 100 тысяч километров. Цена тоже самая высокая: иридий встречается реже платины, он дороже.
Платиновые и иридиевые свечи применяют в двигателях с высокой степенью сжатия — от 12:1 и выше. Такие работают на бензине марки АИ-98 и АИ-100. У них один боковой электрод.
Такие свечи зажигания можно ставить в двигатели с невысокой степенью сжатия вместо никелевых — само собой, если каталог производителя свечей допускает такую замену для конкретного двигателя. Это позволит менять свечи реже.
В некоторых случаях установка иридиевых свечей нецелесообразна: например, если их хотят поставить в старый двигатель с низкой степенью сжатия, который потребляет много масла. Вряд ли на такой машине получится проездить без замены свечей даже 50 000 км — их гораздо раньше закидает маслом, так что выгоднее будет проехать 30 000 км на дешевых никелевых свечах.
Преимущество платиновых и иридиевых свечей в том, что они позволяют добиться большей напряженности электрического поля, а значит, для возникновения искры нужно подать меньшее напряжение. Кроме того, тонкие электроды отнимают у искры меньше тепловой энергии — значит, на поджиг смеси ее остается больше и она сгорает быстрее и полнее. Поэтому, если свойства металла позволяют, концы электродов — и центрального, и бокового — делают тонкими. Основного металла на электродах немного — его на них наплавляют.
Калильное число: холодные и горячие свечи
Если свеча перегревается, смесь начинает воспламеняться не от искры, а от соприкосновения с раскаленными электродами свечи — возникает калильное зажигание. Проблема в том, что при этом топливо воспламеняется неконтролируемо и хаотично. В результате мощность двигателя падает, он перегревается, возникают дополнительные критические нагрузки на поршень, шатун и коленвал.
Многие двигатели современных автомобилей оснащают датчиками, которые могут определять, когда в каком-то из цилиндров возникает калильное зажигание. Информация поступает в ЭБУ, который отключает подачу топлива в проблемный цилиндр.
Одна из важных характеристик свечи — калильное число. Оно отражает температурный диапазон работы свечи, на верхнем пределе которого возникает калильное зажигание.
😡 Низкое калильное число у «горячих» свечей. Такие работают в промышленных двигателях — например, в стационарном генераторе, который работает на стабильно невысоких оборотах. Оборотистый двигатель спортивной машины с такой свечой может серьезно пострадать от калильного зажигания.
😌 Среднее калильное число — у свечей для двигателей, которые стоят на обычных автомобилях.
🥶 «Холодные свечи» ставят на двигатели спортивных машин, которые постоянно крутят до высоких оборотов. В малолитражном атмосферном двигателе такая свеча быстро покроется толстым слоем желто-коричневого нагара: она не будет нагреваться до нужной температуры, поэтому нагар не сгорит и свеча не сможет самоочиститься.
Геометрические параметры
У свечей зажигания могут быть разные геометрические параметры:
Геометрические параметры зависят от конструктивных особенностей конкретного двигателя — они должны быть в точности такими, как требует производитель. Если вместо нужной свечи установить «почти такую же », но немного отличающуюся, в лучшем случае двигатель не будет работать нормально, в худшем — жди беды.
Например, если у свечи слишком короткая резьба, электроды будут располагаться гораздо выше, чем нужно, а значит, и искра будет образовываться не там, где нужно. Возникнут пропуски зажигания, двигатель потеряет тягу. А еще его начнет трясти, и расход топлива возрастет: существенная его часть не сгорит и улетит в атмосферу.
Если же резьба будет слишком длинной, есть два варианта:
Когда и как часто менять свечи зажигания
Срок службы свечей, указанный в сервисной книжке или инструкции по эксплуатации автомобиля, действителен для оригинальных свечей — и его нередко можно увеличить: поставить вместо никелевых свечей платиновые или иридиевые.
Примерный срок службы свечи зависит от металла на концах электродов. Они постепенно выгорают, материал изолятора деградирует, его электроизоляционные свойства становятся хуже, а значит, рано или поздно искра пойдет между боковой частью центрального электрода и корпусом свечи. Но чаще бывает, что электроды свечи изнашиваются, расстояние между ними увеличивается и катушке зажигания все сложнее образовать искру.
Свеча не всегда перестает работать полностью, хотя такое тоже бывает. Перебои возникают сначала на некоторых режимах работы мотора. Например, если резко нажать на педаль газа. Топливо в таком случае будет сгорать не полностью, а полетит в трубу, на катализатор — устройство, которое служит для очистки выхлопных газов. Расход топлива возрастет, а срок службы катализатора сократится. Вот почему важно вовремя менять свечи зажигания. При этом неисправность свечей — это не единственная причина, по которой могут возникать пропуски зажигания.
Какие свечи зажигания поставить
Нужно ставить только те свечи, которые подходят к конкретному мотору по всем параметрам, о которых мы говорили выше. Именно поэтому подбор свечи лучше доверить профессионалу — например, консультанту специализированного магазина. Он посмотрит по каталогу и предложит подходящий вариант. Но есть и другой путь: можно воспользоваться официальным сайтом производителя свечей.
Поищем свечи для Фольксвагена Гольфа 2010 года с атмосферным двигателем 1,6. Воспользуемся каталогом Denso.
Попробуем разобраться, что сколько стоит, и сделаем окончательный выбор.
Цены на свечи DENSO для двигателя 1,6 BSE в июле 2021 года
Как не купить поддельные свечи зажигания
Свечи зажигания подделывают, как и большинство других запчастей. Очень важно не нарваться на подделку, потому что она может стоить вам двигателя: корпус свечи и изолятор, скорее всего, будут плохими. Вот что можно сделать:
Как правильно заменить свечи зажигания
⚠️ Это работа для опытного автослесаря
Не пытайтесь поменять свечи самостоятельно: есть риск ошибиться и повредить двигатель. Кажется, что достаточно открутить старые и вкрутить новые, но все далеко не так просто.
Вам, как клиенту мастерской, следует убедиться, что у слесаря есть динамометрический ключ — такой позволяет выставить, а потом соблюсти момент затяжки.
Вот что следует сделать специалисту для замены свечей зажигания:
О чем может рассказать налет на свечах
Допустим, мастеру пришлось остановиться сразу после того, как он выкрутил все свечи: на них налет. Это глава поможет разобраться, каким он бывает и о чем он может рассказать.
Все это влияет на температуру, давление и состав отработанных газов. На электродах оседают продукты горения: по их остаткам можно судить о работе двигателя. Некоторые специфические признаки могут указать на конкретную неисправность.
Тонкий слой желтоватого нагара на свече — норма. На холостом ходу температура свечи относительно невысока: продукты горения оседают на электродах и нижней части изолятора.
На трассе нагрузка на мотор выше, свеча разогревается, и отложения сгорают. Свеча естественным образом самоочищается и работает так, как должна.