Калильное зажигание
Кали́льное зажига́ние — это система зажигания, применявшаяся в двигателях внутреннего сгорания до изобретения искровой системы зажигания.
Принцип действия: воспламенение топливовоздушной смеси осуществлялось в конце такта сжатия от предварительно разогретой калильной головки.
История
Первые двигатели (например, двигатель Даймлера, а также так называемый полудизель) в качестве системы зажигания имели калильную головку (синоним — калильную трубку). То есть, воспламенение рабочей смеси осуществлялось в конце такта сжатия от сильно нагретой камеры, сообщающейся с камерой сгорания. Перед запуском калильную головку надо было разогреть, далее её температура поддерживалась сгоранием топлива.
Реалии
На бензиновых моторах прижилась искровая система зажигания, то есть система, отличительным признаком которой является воспламенение смеси электрическим разрядом, пробивающим воздушный промежуток свечи зажигания в заданный момент времени.
Паразитный эффект
Также калильным зажиганием называют негативный эффект, когда на двигателе с искровым зажиганием топливовоздушная смесь воспламеняется не от искры свечи зажигания, а от перегретых деталей. Чаще всего такой деталью является изолятор самой свечи зажигания (при использовании свечи с ненадлежащим калильным числом) или частицы нагара. В этом случае возможно даже продолжение работы двигателя после выключения системы зажигания, пока не перекрыта подача топлива (на карбюраторах стоят электромагнитные клапаны, перекрывающие подачу топлива при выключенном зажигании). Склонность свечи к накоплению теплоты характеризуется калильным числом.
Настоящее время
Основная статья: Калильный двигатель
В настоящее время калильным воспламенением обладают часть микродвигателей внутреннего сгорания, используемые в различных моделях [1] (авиа-, авто-, судомодели и тому подобное). Калильное зажигание в данном случае выигрывает своей простотой и непревзойдённой компактностью.
Также калильное зажигание использовалось в отопителе салона автомобилей «Запорожец», в автобусах «Ikarus», автомобилях «Tatra» (только при запуске отопителя).
В настоящее время калильное зажигание широко применяется при запуске дизельных двигателей (облегчение запуска при низкой температуре). Дизельное топливо распыляется форсункой на предварительно нагретую накальную свечу, после запуска двигателя напряжение накала постепенно снижается.
Примечания
- ↑Двухтактный калильный двигатель.
Ссылки
- Калильное зажигание
- Конструкция калильных свечей.
- Запорожец ЗАЗ-966. Печка.
- Двигатель внутреннего сгорания
Калильное зажигание
Система калильного зажигания появилась еще в 19 веке. Это была примитивная металлическая трубка, которая нагревалась до высокой температуры. У такого метода были свои преимущества — устойчивая работа и стабильное сгорание горючего. Но один недостаток перевешивал все плюсы: невозможно было просто завести машину и тронуться с места. Этому предшествовал долгий процесс розжига. Позже такую искровую систему заменили на свечи.
Что такое калильное зажигание?
Это воспламенение горючего раньше срока — от нагара в камере сгорания в результате сильного перегрева деталей (клапанов, свечей, головок). Это основная причина, почему топливно-воздушная смесь сгорает неправильно. Процесс напрямую связан с возникновением детонации. Сгорание сильно похоже на обычное, но происходит на гораздо большей площади, протекает стремительнее, начинается раньше. Процесс постепенно развивается, самовоспламенение происходит все раньше.
В результате в камере сгорания значительно повышается температура, растет давление. Их наибольшие значения достигаются, прежде чем поршень занимает положение ВТМ. Нагрузки на узлы цилиндропоршневой системы и коленчатый вал возрастают, мотор издаёт неприятные звуки. Самая большая неприятность в том, что повышается температура внутри камеры сгорания. Это становится причиной оплавления свечей или поршня. Двигательная система тоже начинает сильно нагреваться.
Почему возникает
Причина возникновения «неправильного» зажигания — в пониженном калильном числе свечей. Автолюбители это явление называют «горячие свечи». Во время работы мотора происходит их нагревание до высоких температур. Если они разогреваются до 400 градусов — это нормально, но более сильный разогрев приведёт к самовоспламенению горючего.
Производители регулируют величины, характеризующие калильное число. Делается это путем изменения параметров изолятора свечи и ее юбки. Во избежание проблем нужно в точности следовать рекомендациям производителя по поводу эксплуатации ТС.
Большие нагрузки проще переносятся «холодными» свечами, умеренная эксплуатация более благоприятна для «горячих».
Для разных видов моторов есть таблицы совместимости свечей. По ним выбирают детали, характеристики которых оптимальны для конкретной модели авто. Владельцам машин с устаревшей конструкцией можно посоветовать усовершенствовать авто — например, установить бесконтактную систему.
Еще одна причина — сильный перегрев клапанов. Происходит из-за:
- пониженного октанового числа горючего;
- некорректного выставления зазоров клапанной системы;
- дефекта одного из поршней.
Причиной калильного зажигания может стать нарушение работы двигательной системы. Если некорректно выставлено опережение момента зажигания, из-за больших нагрузок мотор начнёт перегреваться. Отсюда и нестабильная работа.
Признаки появления калильного зажигания
Возгорание горючего при калильном зажигании происходит как обычно, но еще до момента образования искры. Это влияет на работу двигательной системы: в районе мотора слышны неприятные шумы, напоминающие хлопки, обороты «плавают». Все это происходит на фоне сильной вибрации.
«Неправильное» зажигание очень вредно для мотора. Оно свидетельствует о его износе и появлении сажевых отложений в камере сгорания и цилиндрах. Температура двигателя повышается, теплоотвод ухудшается. Если перегреется ГБЦ, дорогого ремонта не избежать.
Как устранить калильное зажигание и уберечь двигатель?
Проблему можно решить путем задержки выключения зажигания. Придется обесточить клапан ХХ. Питание на него должно подаваться прямо от замка, минуя реле. Вместе с реле подключается мощный конденсатор, ток на реле подается через диод. Когда ключ будет повернут в положение «Выкл.», произойдет обесточивание клапана ХХ. Через некоторое время (зависит от конденсатора) зажигание включится, мотор остановится как положено.
Чтобы проблема не возникла, нужно правильно подбирать свечи. Летом и зимой они должны быть разными. Нужно время от времени чистить радиатор и проверять охлаждающую систему. Также необходимо следить за чистотой двигателя, ведь загрязнение нарушает теплообмен. Не стоит подвергать двигательную систему повышенным нагрузкам, если в том нет особой нужды.
Правила эксплуатации автомобиля не слишком сложны — их соблюдение позволит избежать серьёзных проблем в дальнейшем. Регулярно проходите ТО, и с двигателем вашего авто не будет проблем.
Что такое трамблер в автомобиле? За распределение зажигания и искрообразование в нужный момент в бензиновых двигателях старого поколения отвечает трамблер. Его еще называют прерыватель-распределитель зажигания.
20-07-2018, 13:32 0 Что такое трамблер в автомобиле?
Скачут обороты двигателя на холостом ходу: что делать? Причины скачков оборотов на холостом ходу на инжекторном и дизельном моторах разные. В статье мы рассмотрим, почему прыгают обороты на двигателях различных типов.
3-05-2018, 15:51 0 Скачут обороты двигателя на холостом ходу: что делать?
Почему закоксовывается масло и как выполнить раскоксовку? Для того чтобы произвести раскоксовку двигателя, автомобилисту лучше обратиться к специальным составам.
14-11-2017, 14:26 0 Почему закоксовывается масло и как выполнить раскоксовку?
Как устранить вспышки горючей смеси в двигателе Причины и способы устранения вспышек горючего в двигателе.
16-04-2017, 23:14 0 Как устранить вспышки горючей смеси в двигателе
Свечи зажигания. Как выбрать и проверить? Особенности подбора свеч зажигания основываясь на их конструктивные и функциональные возможности.
4-12-2016, 22:12 0 Свечи зажигания. Как выбрать и проверить?
Как происходит смена сечей зажигания на Peugeot 308? Методология замены свечей на Пежо 308: когда следует производить, какова схема операции.
Что нужно знать о калильном зажигании
Задолго до искровой системы зажигания в двигателях внутреннего сгорания использовалось калильное зажигание. Принцип его действия заключался в воспламенении топливно-воздушной смеси в конце такта сжатия от предварительно разогретой калильной головки. Сегодня калильным зажиганием называют также негативный процесс в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием.
Как проявляется калильное зажигание, чем оно опасно и как его избежать? Об этом мы бы и хотели поговорить сегодня подробнее.
ЧЕГО БОИТСЯ ДВИГАТЕЛЬ
В норме при начале работы двигателя бензин и воздух поступают в камеру сгорания. Далее поршень поднимается вверх, сжимая топливовоздушную смесь. При возникновении искры она взрывается и направляет поршень вниз. Часто калильное зажигание возникает по причине детонации, проявляющейся в виде характерного металлического стука. Это не что иное, как взрывное горение топлива из-за избыточного давления и высокой температуры.
Перегретая зона в какой-либо части камеры сгорания становится наиболее вероятной точкой возникновения калильного зажигания. В лучшем случае этот процесс приведет к сгоранию электрода свечи или повреждению изолятора. В худшем — понадобится капитальный ремонт двигателя с заменой прогоревших поршней, поршневых колец и маслосъемных колпачков.
ВНИМАНИЕ К МЕЛОЧАМ
В отличие от детонации, при калильном зажигании топливовоздушная смесь воспламеняется сразу при попадании в камеру сгорания без участия искрового разряда свечи зажигания. Калильное зажигание проявляется в виде глухих стуков при работающем двигателе, потери мощности на 10-30% и серьезного увеличения расхода топлива. В некоторых случаях можно наблюдать непродолжительную работу двигателя после выключения зажигания.
Примечательно, что калильное зажигание возникает в режиме максимальной мощности двигателя — блок цилиндров и его головки не успевают достаточно охладиться.
Среди прочих причин появления калильного зажигания отмечают:
• увеличение степени сжатия в результате образования нагара в камере сгорания;
• перегрев двигателя внутреннего сгорания из-за неисправностей системы охлаждения;
• перегрев выпускного клапана или поршня;
• перегретые электроды свечей зажигания.
Последний пункт можно исключить, выбирая подходящие свечи зажигания, а также соблюдая правила по их установке (об этом мы подробно писали в одном из прошлых материалов). Их калильное число должно соответствовать типу двигателя.
ПРАВИЛА ВЫБОРА
В качестве основного параметра, определяющего предельно допустимую температурную нагрузку свечи зажигания, используется ее калильное число. Чем оно больше, тем меньше нагревается свеча и больше тепла уходит в головку блока цилиндров. Нормальная рабочая температура свечи находится в пределах 450–850 °C; верхней температурной планкой является показатель в 900 °C. Именно при такой температуре существует риск возникновения калильного зажигания. Свечи с низким калильным числом отличаются удлиненной конической частью изолятора, что сокращает площадь контакта керамики с металлическим корпусом. У свечей с высоким калильным числом эта площадь больше, поэтому даже при высокой температуре в камере сгорания свеча не перегревается.
Калильное число — это способность свечи зажигания отдавать поглощённую теплоту сгорания.
Условно выделяют «горячие» и «холодные» свечи. Первый тип используется на малофорсированных двигателях. Второй тип применяется, когда необходимо достичь меньшего температурного режима при пиковых нагрузках двигателя. Примечательно, что «холодные» свечи, использующиеся на высокофорсированных двигателях, сильнее подвержены возникновению пропусков зажигания. Это связано с возникновением отложений токопроводящего нагара на конусе изолятора.
Правильнее выбирать калильное число свечи в соответствии с каталогом. Однако в некоторых случаях калильное число необходимо увеличивать:
• при форсировке двигателя, когда возникает повышение рабочих оборотов, что провоцирует перегрев свеч (общее правило — при увеличении мощности двигателя на каждые 70-100 л.с. относительно заводских показателей необходимо увеличивать калильное число на 1 единицу);
• при установке ГБО, из-за более высокого октанового числа газового топлива — во время его использования температура в камере сгорания существенно увеличивается;
• при эксплуатации автомобиля в условиях горной местности, т.к. при таких режимах работы автомобиль передвигается на низших передачах при повышенных оборотах двигателя, соответственно увеличивается число воспламенений в единицу времени — тепловая нагрузка на двигатель в целом и свечи в частности растёт;
• при постоянной эксплуатации автомобиля с полной загрузкой (как в случае с коммерческим транспортом), ввиду частой смены рабочих режимов двигателя, которые приводят к повышенным температурным нагрузкам (аналогично п.3).
При выборе свечей зажигания также стоит ориентироваться на количество электродов и искровый промежуток — расстояние между центральным и боковым электродами.
Особое внимание следует уделить моменту затяжки свечи. Возникновение калильного зажигания — одно из возможных последствий ситуации, когда свечу перетянули. Поэтому для cоблюдения точности момента затяжки рекомендуется всегда использовать динамометрический ключ.
Устранение неисправностей, связанных с калильным зажиганием – задача дорогостоящая. Поэтому главным советом остается принцип «предупрежден – значит вооружен». Следите за работой двигателя вашего автомобиля, правильно выбирайте свечи зажигания и периодически проверяйте их состояние, оно сможет рассказать о многом.
Вы уже сталкивались с калильным зажиганием? Добро пожаловать в комментарии! Обсудим?
Наша страница на DRIVE2:
Причины появления калильного зажигания и способы его устранения
Калильное зажигание — это термин обозначающий работу двигателя автомобиля с преждевременным воспламенением (зажиганием) горючей смеси не от искры, а от сильно нагретых деталей камеры сгорания.
Например, от черезмерно раскаленных изолятора и электродов свечей зажигания, кромок тарелок клапанов или нагара.
Признаки калильного зажигания
Калильное зажигание часто путают с дизелингом и детонацией. Но, на самом деле детонация — это несколько другой процесс, связанный с аномальным взрывным горением смеси под нагрузкой на низких оборотах, а дизелинг — работа двигателя после выключения зажигания если в камеры не прекращена по каким-то причинам подача бензина.
При калильном зажигании получается, что двигатель работает на слишком раннем зажигании. Особенно опасно его возникновение во время движения автомобиля на повышенных оборотах. Так как при этом поршни испытывают сильную перегрузку, ведь им приходится сжимать уже горящую смесь в условиях роста давления и температуры. Под нагрузкой такая работа может привести к их быстрому разрушению. А от перегрева возможно разрушение изолятора свечей и прогорание клапанов.
В ряде случаев определить, что двигатель работает на калильном зажигании бывает сложно, но чаще всего оно проявляет себя повышенной шумностью (глухой стук в двигателе) на больших оборотах, а так же заметной вибрацией (двигатель трясет). И хорошо ощутимой потерей мощности и приемистости.
Причины появления калильного зажигания
1. Свечи зажигания не соответствуют двигателю по калильному числу.
Это, наверно, самая распространенная причина возникновения калильного зажигания. Она случается, например, если в двигатель с высокой степенью сжатия (высокофорсированного) установили свечи от двигателя с более низкой степенью сжатия (низкофорсированного). То есть более горячие, с более низким калильным числом.
Электроды таких свечей при сильном нагреве (более 700°) раскаляются и поджигают горючую смесь раньше срока.
2. Тарелки клапанов неплотно прижимаются к седлам в головке блока.
Например если клапана «зажаты» (слишком маленький тепловой зазор у их торцов). В процессе своей работы клапана очень сильно разогреваются. Нормальный теплоотвод от тарелок клапанов обеспечивается, в частности, за счет их плотного прилегания к седлам и отведения тепла на головку блока.
Если прижатие неплотное, теплоотвод ухудшается, тарелки клапанов раскаляются и вполне способны поджечь смесь до возникновения искры на свечах.
3. Имеется сильный нагар на деталях камер сгорания.
Например, на тарелках и стержнях клапанов, стенках камер сгорания, днищах поршней. Раскаленный при работе двигателя такой нагар, полностью не остывает и может поджечь горючую смесь раньше свечи.
Из дополнительных факторов способствующих возникновению калильного зажигания можно отметить применение низкооктанового топлива и перегрев двигателя автомобиля.
Как устранить калильное зажигание?
При появлении признаков работы двигателя на слишком раннем зажигании, например, детонации, а так же стуков в двигателе на больших оборотах необходимо, учитывать, что их причиной, помимо прочего может быть калильное зажигание.
Для устранения калильного зажигания необходимо, как минимум, подобрать свечи зажигания чисто под конкретный двигатель (благо сейчас на каждой коробке свечей написано их назначение) и отрегулировать клапана.
С удалением нагара будет сложнее. Самый лучший и надежный способ — это снять головку блока, разобрать и все почистить. Способ похуже — залить чистящую присадку в бензин. Но, при этом есть риск, что частицы отвалившегося нагара поцарапают цилиндр.
Либо можно попробовать прогнать автомобиль на высокой скорости длительное время (совершите длительную поездку). При этом нагар с деталей камеры сгорания хотя бы частично выгорит.
Примечания и дополнения
— Термином калильное зажигание пользуются для обозначения разных процессов в двигателе. Как уже отмечено в начале статьи им могут называть и детонацию, и дизелинг. Но, в самом первоначальном значении, калильное зажигание — это название не процесса, а самой системы зажигания. До внедрения искровой системы зажигания на двигателях внутреннего сгорания применялось система калильного зажигания. В ней поджиг топливовоздушной смеси осуществлялся не свечей зажигания, а специальной предварительно разогретой калильной головкой.