Из чего состоит свеча зажигания

Из чего состоит свеча зажигания

Поиск автозапчастей

Каталог автозапчастей

Детали двигателя
Детали трансмиссии
Ходовая часть
Рулевое управление
Тормозная система
Электро-
оборудование
Дизельная
топливная система

Свечи зажигания

Свечи зажигания используются в двигателях внутреннего сгорания для воспламенения топливо воздушной смеси. Система зажигания циклически подает на свечу зажигания электрический ток напряжением в несколько тысяч вольт в результате чего между электродами свечи зажигания возникает искровой электрический разряд обладающий высокой температурой и вызывающий воспламенение топливовоздушной смеси.

Для правильной работы двигателя внутреннего сгорания необходимо три условия:

Оптимальный состав топливо-воздушной смеси.
Для полного сгорания бензина соотношение воздуха с топливом должно быть 15:1. Для максимальной мощности двигателя соотношение воздух топливо должно быть 12:1. Для экономии топлива соотношение должно быть 16:1. У двигателей с системой работы на сверхобедненной смеси соотношение может достигать 23:1.

Рассмотрим классификацию строение и функции системы зажигания.
По строению системы зажигания можно разделить на три основные типа:

Контактная (обычная) система зажигания.
В неё входят:
1. Аккумулятор
2. Ключ зажигания
3. Высоковольтная катушка
4. Контакт трамблера (прерыватель)
5. Крышка трамблера
6. Бегунок
7. Свеча зажигания.

В этой системе зажигания используется механический прерыватель питания на высоковольтную катушку для обеспечения прерывистой подачи высокого напряжения на трамблер.

Недостатки: из за того, что прерыватель является механическим устройством с движущимися деталями возможно нарушение прохождения электрического тока через его контакты из-за их загрязнения или износа, так же характеристики работы данной системы зависит от оборотов двигателя.

Транзисторная система зажигания.
Эта система зажигания состоит из:
1. Аккумулятор
2. Ключ зажигания
3. Высоковольтная катушка с транзисторным коммутатором.
4. Датчик Холла.
5. Крышка трамблера
6. Бегунок
7. Свеча зажигания.

В транзисторной системе прерывание питания высоковольтной катушки осуществляется транзистором, расположенным в коммутаторе, который срабатывает при поступлении сигнала от датчика Холла. Эта система обеспечивает стабильное искрообразование во всем диапазоне оборотов двигателя.

Недостатки: из за того, что в системе сохранились механическим движущиеся устройства (бегунок, датчик Холла) возможно нарушение прохождения электрического тока через его контакты из-за их загрязнения или износа, так же имеются ограничения в тонких настройках работы системы зажигания.

Свечи зажигания.
Длительность момента образования искры между центральным и заземляющим электродами свечи зажигания после подачи на неё высокого напряжения чрезвычайно мала и составляет одну миллисекунду, а температура искры составляет порядка 10000 градусов. Функция свечи зажигания заключается в искрообразовании, которое запускает воспламенение топливовоздушной смеси.

На процесс искрообразования между электродами свечи влияет множество факторов:

1. Зазор между электродами свечи
   Чем больше зазор, тем большее напряжение требуется для искрообразования.
2. Форма центрального электрода
   чем меньше площадь торца электрода, тем легче возникает искра.
3. Давление в камере сгорания.
   Чем выше давление, тем большее напряжение требуется для искрообразования.
4. Температура топливовоздушной смеси.
   Чем выше температура, тем меньшее напряжение требуется для искрообразования.
5. Температура электродов.
   Чем выше температура, тем меньшее напряжение требуется для искрообразования.
6. Соотношение воздух/топливо.
   Чем выше это соотношение (чем беднее смесь, чем меньше в ней бензина) тем выше требуется напряжение для искрообразования.
7. Влажность. Чем выше влажность, тем большее напряжение требуется.

Во время работы двигателя, на свечу воздействует ряд неблагоприятных факторов. Свеча зажигания должна обладать рядом свойств для того, чтобы эффективность её работы не снижалась под действием этих неблагоприятных факторов.
Рассмотрим эти свойства:

1. Устойчивость к перепадам температур.
   Во момент воспламенения топлива поверхность свечи контактирует с раскаленными газами, чья температура может достигать 3000 градусов, а через мгновение во время фазы впуска поверхность свечи контактирует с топливовоздушной смесью, чья температура может находится в минусовых значениях в холодное время года.
2. Устойчивость к перепадам давления.
   Свеча должна обладать достаточной механической прочностью так как во время фазы впуска давление в цилиндрах менее 1 атмосферы, а в момент фазы сгорания топлива давление может достигать 50 атмосфер.
3. Устойчивость к высокому напряжению.
   Свеча должна без утечек и пробоев проводить электрический ток напряжением в 10-30 тысяч вольт.
4. Свеча должна обеспечивать герметичность соединения с двигателем.
5. Свеча должна быть износостойкой. Электроды свечи не должны быстро разрушаться в процессе эксплуатации двигателя.
6. Поверхность свечи должна самоочищаться от отложений продуктов горения в процессе эксплуатации двигателя. Это обеспечивается поддержанием оптимальной для самоочищения температурой поверхности свечи (около 500 градусов).

Устройство свечи зажигания.

Устройство свечи зажигания: основные компоненты, обеспечивающие бесперебойное зажигание

В 1936 году компания NGK SPARK PLUG выпустила на рынок свою первую свечу зажигания и на настоящий момент является ведущим мировым производителей систем зажигания и датчиков. Сегодня компания активно работает в отраслях автомобильных компонентов и технической керамики и производит изделия, которые пользуются огромной популярностью у клиентов. В ассортимент компании входит множество высококачественных и высокотехнологичных продуктов, однако его главной составляющей остаются свечи зажигания. Давайте более подробно изучим устройство этого небольшого, но очень важного элемента системы зажигания, от которого зависит стабильная работа бензиновых двигателей.

Неизменный принцип конструкции
До изобретения свечи зажигания для воспламенения топлива использовались системы с открытым пламенем или трубками накаливания. Такие системы были ненадежны и сильно усложняли дальнейшее развитие двигателей. Свечи зажигания стали идеальным решением этой проблемы. Таким идеальным, что основной принцип, используемый в конструкции свечей зажигания NGK SPARK PLUG, практически не изменился с 1930-х годов.

Свечи зажигания являются неотъемлемой частью любого бензинового двигателя внутреннего сгорания. Они используются для воспламенения топливовоздушной смеси, при сгорании которой поршни двигателя перемещаются вниз, обеспечивая мощность для движения автомобиля. Как и свечи зажигания 1930х годов, современная свеча зажигания имеет ввинчиваемую конструкцию, основными компонентами которой являются металлический корпус, центральный и боковой электроды, керамический изолятор. При этом сами автомобили за прошедшие десятилетия неузнаваемо изменились в плане внешнего вида, мощности и безопасности. Тем не менее технологии изготовления свечей зажигания тоже не стояли на месте, и современные свечи способны выдерживать более высокое напряжение, давление и температуры, а также обеспечивают оптимальные теплоотводящие свойства.

Основные компоненты свечи зажигания:

— Контактный терминал. Контактные терминалы бывают трёх типов: тип SAE, резьбовой с диаметром 4 мм, а также укороченный терминал со чашеобразным углублением. На терминал устанавливается высоковольтный провод зажигания или индивидуальная катушка зажигания. Данное соединение обеспечивает передачу высокого напряжения на электроды свечи зажигания.

— Керамический изолятор. Большинство современных свечей зажигания имеют цельный керамический изолятор, изготовленный из оксида алюминия. В прошлом использовались другие керамические материалы, например, фарфор. У современных материалов есть множество преимуществ, например, высокая теплопроводность и отличные изоляционные свойства. К другим характеристикам этих материалов относятся стойкость к перегреву, тепловым и механическим ударам.

— Резистор. Чтобы обеспечить электромагнитную совместимость (ЭМС) и исключить неполадки бортовой электроники, внутри свечи зажигания устанавливается керамический резистор, который подавляет электромагнитные помехи. Он изготавливается из стекловолокна, пропитанного графитом, и представляет собой сплошной компонент внутри свечи зажигания. Он также предотвращает воздействие помех на электронные устройства, расположенные за пределами автомобиля, например, телевизоры и радиоприемники.
Большинство автомобилей оснащены резисторными свечами зажигания, так как воздействие электрического шума может влиять на правильную работу других электрических компонентов автомобиля.

— Центральный электрод. Центральный электрод изготавливается из никелевого сплава, в высокотехнологичных свечах также используются сплавы драгоценных металлов, таких как иридий и платина. Он соединен с контактным терминалом через помехоподавляющий резистор. При подаче напряжения на терминал между центральным и боковым электродами проскакивает искра, воспламеняющая топливно-воздушную смесь. Существуют центральные электроды разных размеров и форм. Например, стандартные никелевые свечи зажигания имеют центральный электрод диаметром 2,5 мм. Свечи зажигания, такие как Laser Iridium и Iridium IX, оснащаются центральным электродом с напайкой из иридиевого сплава, диаметр которого составляет всего 0,6 мм. Благодаря тонкому электроду требуется меньшее напряжение для пробоя зазора между электродами, что снижает риск пропусков зажигания, кроме этого, при использовании свечей с тонкими электродами топливо воспламеняется более эффективно.

— Боковой электрод. Когда между центральным и боковым электродом создаётся разность потенциалов, образуется искра, которая воспламеняет топливо в камере сгорания. Боковые электроды делают разных форм и размеров. Некоторые свечи зажигания могут иметь два, три или четыре боковых электрода (многоэлектронные свечи зажигания). Однако это не означает, что в таких свечах образуется больше искр, чем в свечах с одним боковым электродом. Независимо от количества боковых электродов свеча зажигания всегда создает только одну искру. Стандартные свечи зажигания обычно имеют никелевый боковой электрод, тогда как на платиновых или иридиевых свечах зажигания боковые электроды зачастую также имеют напайку из сплава на основе драгоценных металлов. Эти металлы имеют более высокую тугоплавкость, а значит, обладают большим сроком службы по сравнению со стандартными свечами.

— Уплотнительное кольцо. Уплотнительное кольцо предотвращает утечки отработавших газов через свечу зажигания, которые могут возникать по причине очень высокого давления в камере сгорания. В случае такой утечки компрессия в цилиндре двигателя снижается. Еще одна важная функция уплотнительного кольца — это компенсация разного теплового расширения между материалами головки блока цилиндров и корпуса свечи зажигания.

— Шестигранная часть корпуса. Это стальная оболочка, на которую устанавливается торцовый ключ при снятии и установке свечи зажигания. Шестигранная часть свечи зажигания может иметь разный размер, обычно это 14мм, 16мм и 21мм. Также есть варианты под 12гранный ключ с размером 14 мм.

— Ребра изолятора. Ребра, расположенные поверх контактного стержня, снижают вероятность поверхностного электрического пробоя изолятора.

Как можно видеть, свеча зажигания, несмотря на свои скромные размеры, имеет очень сложную и высокотехнологичную конструкцию из множества различных компонентов. Слаженная работа этих компонентов гарантирует идеальное искровое зажигание для бензиновых двигателей. Чтобы узнать больше о принципах работы этих замечательных компонентов системы зажигания, перейдите на портал электронных обучающих курсов NGK SPARK PLUG по ссылке www.tekniwiki.com.

Наша страница на DRIVE2:

Виды свечей зажигания

Свечи зажигания — такие маленькие, но такие необходимые детали в автомобиле. Если бы их не было, то воспламенение смеси бы не произошло, а это значит, что и мотор не смог бы начинать свою работу.

Классификация по электродам

Самое важное и первостепенное место занимают электроды. В зависимости от количества электродов свечи могут быть:

-классический вариант свечей. Один центральный и один боковой электрод, между которыми возникает искра, воспламеняющая воздушно-топливную смесь.

(1 — центральный электрод; 2 — боковой электрод; 3 — V-образная канавка; 4 — U-образная канавка; 5 — разница в величине выступания электрода)

-улучшенная схема свечи. Центральный электрод по-прежнему один, а боковых-два, три или более. В таком случае искра образуется более стабильно. Как правило — более плавная работа двигателя и увеличенный срок эксплуатации свечей.

3) Факельные и плазменно-форкамерные

— не имеют боковых электродов, поэтому возникновение искры здесь происходит с помощью конусного резонатора. Топливо воспламеняется равномерно и постоянно.

Производители утверждают, что факельные и плазменно-форкамерные свечи сейчас- самые лучшие на рынке. Но владельцы авто говорят об обратном, так как стоимость подобных свечей в разы выше, чем обычных, а эффект такой же.

Электродные свечи делят на:

-центральный электрод однометаллической свечи зажигания изготовлен из однородного сплава, в основе которого лежит медь.

-электрод состоит из двух частей. В составе опорной части-обычный сплав, в составерабочей- улучшенный металл, чаще всего, серебро, платина или даже иридий.

Классификация по составу электродов

В зависимости от применяемых при производстве электродов металлов, свечи зажигания могут быть:

-свечи, в составе которых есть иридий работают в тысячу раз лучше. Идеальное искрообразование позволяют двигателю отлично работать, а прожить такая свеча может около 100000 тысяч км.

2) Платиновые, серебряные, золотые, и т.д.

-применение драгоценного металла придает свече повышенный срок эксплуатации. С такой свечей можно отъездить не менее 50000 тысяч км, а также они более имунны к образованию нагара, благодоря чему двигатель служит лучше.

3) Медные (хромо-никелевые)

-стандартный и самый дешевый вариант свеч. Прослужат около 25-30 тысяч км. Это стопроцентный недорогой качественный продукт, который проверен миллионами потребителей.

Так какую же все таки свечу зажигания выбрать для своего автомобиля? Все зависит от того, готовы ли вы переплатить за более качественные свечи, но которые и прослужат вам более долгий промежуток времени. Иридий и платина, золото или серебро стоят в разы дороже, но и срок службы у них будет в несколько раз дольше, а значит вам не придется задумываться об этом слишком часто и менять свечи. Но, какой бы не была свеча, самое главное ее правильно подобрать и тогда, и двигатель, и свечи, и сама машина прослужат вам не один год.

Консультация по телефону 500-112.

Наши отделы расположены по адресам:

• Павловский тракт, 8
• Павловский тракт, 54Б
• Целинная, 3
• Заринская, 1Б
• Малахова, 177е/2
• Шумакова, 74
• Энтузиастов, 44
• Попова, 248/2

Свечи зажигания изнутри и снаружи

Выбрать правильные свечи зажигания для вашего автомобиля крайне важно. В разделе ниже вы найдете более подробные сведения, которые помогут вам выбрать подходящий продукт для вашего автомобиля и оценить важность некоторых технологических особенностей свечи.

Как работает свеча зажигания?

В двигателях, работающих на бензине, есть свечи зажигания. В двигателях, работающих на дизельном топливе, есть свечи накаливания. Это главное отличие. Система зажигания в бензиновом двигателе является внешней: во время цикла сжатия электрическая искра, генерируемая свечой зажигания, поджигает сжатую воздушно-топливную смесь.

Свеча зажигания генерирует искру.

Искра появляется между электродами под воздействием высокого напряжения, вырабатываемого катушкой зажигания. От свечи распространяется фронт воспламенения и заполняет камеру сгорания, пока воздушно-топливная смесь не сгорит. Выделяемое тепло повышает температуру, давление в цилиндре быстро нарастает, и поршень выталкивается вниз. Через шатун движение передается на коленчатый вал, приводящий в движение автомобиль посредством муфты, шестерней и осей.

Требования к свече зажигания

Для обеспечения заявленной мощности двигателя, плавности в работе и экологичности в цилиндре требуется нужное количество точно сбалансированной воздушно-топливной смеси, а мощная воспламеняющая искра должна возникать между электродами четко в определенный момент. Поэтому свечи зажигания должны соответствовать самым строгим функциональным требованиям: они должны генерировать мощную искру зажигания даже на протяжении нескольких часов движения при высоких оборотах двигателя и при движении в режиме старт-стоп. Даже при –20 °C они должны обеспечивать абсолютно надежное зажигание. Высокотехнологичные свечи зажигания обеспечивают сгорание с минимальным выбросом вредных веществ и оптимальным расходом топлива. Свечи зажигания Champion ® разработаны и изготовлены из высококачественных материалов в соответствии с этими строгими требованиями.

Давайте рассмотрим свечу зажигания: из чего она состоит?

КАЖДАЯ СВЕЧА ЗАЖИГАНИЯ CHAMPION ® СОСТОИТ ИЗ ПЯТИ ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТОВ

В современных свечах зажигания устанавливают резистор для подавления радиопомех.

1. Корпус свечи — это металлический шестигранник с резьбой (изготовленный из прессованной стали), герметизирующий камеру сгорания и дающий возможность установить или вынуть свечу. Каждая свеча зажигания обладает определенным тепловым диапазоном (калильным числом).
2. Изолятор обеспечивает разряд напряжения зажигания исключительно в межэлектродном зазоре свечи и отводит тепло от процесса сгорания на головку цилиндра (и затем в систему охлаждения).
3. Заземляющий и центральный электроды обеспечивают геометрию пути искры в камере сгорания. Зазор — это расстояние между центральным и заземляющим электродами. Именно здесь должна проскочить искра для воспламенения.
4. И, наконец, клемма соединяет свечу с системой зажигания.

Срок эксплуатации свечи определяется компонентами

Эффективность и долговечность свечи зажигания определяется характеристиками каждой из ее деталей. Это факт. Поэтому, чтобы предложить вам самый полный ассортимент свечей зажигания, Champion ® использует множество различных компонентов. Эти результаты технологических изысканий служат для обеспечения долговечности, которую могут гарантировать свойства этих компонентов. Одним словом, каждый из компонентов, из которых состоит свеча зажигания, по-своему влияет на ее срок службы и эффективность. Champion ® указывает технические особенности и компоненты каждой свечи на ее упаковке, чтобы у вас была вся необходимая для оптимального выбора информация.