Основные понятия
Свечи зажигания — неразборные конструкции, ввернутые в отверстия головки цилиндров двигателя. Основными элементами любой свечи зажигания являются металлический корпус, керамический изолятор, электроды и контактный стержень.
Корпус имеет резьбу, которая ввинчивается в головку блока цилиндров, шестигранник "под ключ" и специальное покрытие для защиты от коррозии. Опорная поверхность может быть плоской или конической. В первом случае для надежной герметизации свечного отверстия используется уплотнительное кольцо. Материалом изолятора служит высокопрочная керамика. Для предотвращения утечки электричества на его поверхности (в верхней части изолятора) делают кольцевые канавки (барьеры тока) и наносят специальную глазурь, а часть изолятора со стороны камеры сгорания выполняют в форме конуса (называемого тепловым). Внутри керамической части свечи закреплены центральный электрод и контактный стержень, между которыми может быть расположен резистор подавляющий радиопомехи. Герметизация соединения этих деталей осуществляется токопроводящей стекломассой (стеклогерметиком). Боковой электрод "массы" приварен к корпусу. Электроды изготавливают из жаростойкого металла или сплава. Для улучшения отвода тепла от теплового конуса центральный электрод может изготавливаться из двух металлов (биметаллический электрод) - центральную часть из меди заключают в жаростойкую оболочку. Биметаллический электрод обладает повышенным ресурсом благодаря тому, что хорошая теплопроводность меди препятствует чрезмерному его нагреву. В настоящее время все больше свечей зажигания выпускается с биметаллическим электродом. Это позволяет, помимо улучшения термоэластичности, повысить их надежность и долговечность. С целью увеличения срока эксплуатации, не требующего регулировки искрового зазора, выпускаются свечи зажигания с несколькими боковыми электродами.
Свечи зажигания бывают 1-, 2-х, 3-х и 4-х электродные (контактные) по числу боковых электродов. Чем больше количество электродов, тем больше вероятность искры между боковым и центральным электродом. Также есть так называемые «платиновые» свечи – на боковом электроде есть наплавка из платины. Это повышает износостойкость свечи и увеличивает срок ее службы.
Современная свеча рассчитана на 20 миллионов искр, что соответствует примерно 15 тыс. км пробега автомобиля. По прошествии этого срока может сказаться усталость материала. Именно поэтому производители предписывают замену свечей через 10-20 тыс. км пробега. Наиболее вероятной причиной преждевременного отказа свечей является загрязнение их продуктами неполного сгорания или увеличение искрового зазора из-за износа электродов. При этом решающее влияние на работоспособность свечей оказывает техническое состояние двигателя и их технические характеристики. Также считается, что в моделях с инжекторным двигателем свеча зажигания работает в 2 реза интенсивнее и, соответственно, в 2 раза быстрее изнашивается.
Калильное число является тепловой характеристикой свечи зажигания, в первую очередь определяющей ее способность отводить нагревающее ее тепло через головку блока цилиндров. Для автомобилей ВАЗ калильное число равно 17. Высокие температуры требуют свечей зажигания, быстро рассеивающих тепло, что предупреждает преждевременное воспламенение смеси. В двигателях с более низкими рабочими температурами свеча зажигания должна удерживать тепло, чтобы избежать холодного нагара. Тепловые характеристики свечи должны строго соответствовать условиям в камере сгорания двигателя (давлению, температуре, оборотам). Тепловой конус нормально работающей свечи должен быть сухим и иметь цвет от полу серого до коричневого.
Величина искрового зазора – для контактной системы зажигания 0,5 мм (в зимний период) – 0,6 мм (в летний период), для бесконтактной системы зажигания 0,7 мм (в зимний период) – 0,8 мм (в летний период), для инжекторных моделей 1,0 мм (в зимний период) – 1,1 мм (в летний период).
Размер шестигранника на корпусе свечи – под ключ 21 (для классических а\м ВАЗ, для переднеприводных а\м, кроме 16-клапановых) и под ключ 16 (для 16-тиклапановых а\м – 2112, 21103, 21124 и их модификации)
Высоковольтные провода состоят из токопроводящей жилы, изоляции (защитного слоя), металлических контактов и колпачков.
Токопроводящая жилы бывает нескольких типов:
· Медная многожильная с сопротивлением 0,02 Ом\м. С такими проводами необходимы дополнительные помехоподавительные резисторы;
· Неметаллическая с металлической «обивкой» - распределенное сопротивление до 2 кОм\м (Как правило, требуются помехоподавительные резисторы)
· Неметаллическая с высоким распределенным сопротивлением (устанавливают без резисторов)
Изоляция – однослойное или многослойное защитное диэлектрическое покрытие токопроводящей жилы. Выполняется из различных видов пластмасс, силикона, резины в различных сочетаниях.
Металлические контакты (наконечники) обеспечивают электрическое соединение токопроводящей жилы с соответствующими контактами (гнездами, высоковольтными выводами) свечи и катушки зажигания или крышкой распределителя. Колпачки защищают места соединений контактов провода с соответствующими выводами катушки, распределителя и свечей зажигания от агрессивных воздействий внешней среды и предотвращают утечку электрического тока. Колпачки имеют различную форму, изготовляются из резины, силикона, пластмассы или эбонита.