Диагностика двигателя по состоянию свечей зажигания

Диагностика и ремонт

Так как свечи зажигания — узел, максимально приближенный к условиям работы в камерах сгорания, то по определенному состоянию свечек можно судить о различных неисправностях двигателя.

Для начала отмечу то, что произвести диагностику двигателя по внешнему виду свечей можно только после достаточного срока службы этих элементов. Не стоит через 10 минут выкручивать новые свечи и что-то по ним пытаться определить, для этого изначально чистые свечки должны проработать минимум 300 километров пробега.

Есть случаи, когда, даже при полностью исправном двигателе, свечи покрыты черным нагаром (например, после холодного пуска в мороз). Так что, выкручивая свечки и видя на них слой нагара, не стоит делать поспешных выводов. Такая диагностика должна производиться после длительной езды на автомобиле, двигатель которого прогрет до рабочей температуры.

Если вы выкручиваете свечки, и они выглядят так, как показано на рисунке слева, то радуйтесь, двигатель вашего автомобиля прекрасно работает.

Это нормальное состояние свечей, оно характеризуется серовато-желтым налетом и слегка «изношенными» электродами (электроды со временем выгорают и округляются).

Эта свечка покрыта чёрным нагаром. Типичный пример работы двигателя с повышенным расходом топлива (слишком богатая топливно-воздушная смесь). Возможные причины: неправильно отрегулированный карбюратор или неисправный инжектор, неисправность воздушной заслонки, засоренный воздушный фильтр (из-за недостатка воздуха, смесь интенсивнее обогащается топливом).

Данная свеча покрыта маслом. Это говорит о недостаточной температуре нагревания свечи или попадании моторного масла в цилиндры. Повышенный расход масла характеризуется бело-синим выхлопом при прогреве. Возможные причины: износ направляющих втулок клапанов, маслосъемных колпачков, поршневых колец, гильз цилиндров.

Это типичный пример бедной топливно-воздушной смеси. Езда на такой смеси приводит к перегреву двигателя, может вызвать прогорание клапанов. Перегрев свечей характеризуется нежеланием двигателя глохнуть даже при выключенном зажигании.

 Вероятные причины: слишком большое опережение зажигание, низкое октановое число топлива.

На этом рисунке вы видите свечу, покрытую отложениями из металлов. Это происходит при использовании бензина с высоким содержанием присадок, повышающих октановое число. Этот слой имеет цвет красного кирпича и обладает свойствами электропроводности в условиях работы в цилиндре. Это приводит к тому, что искра пропадает, так как ток не будет проскакивать между электродами, а пройдет по этому слою.

Эту свечу выкрутили из неисправного цилиндра, на свече видны металлические осколки и капли моторного масла. Такое обычно происходит при поломке перегородки между поршневыми кольцами или при неисправности клапана. В этом случае двигатель троит не переставая, расход топлива повышается почти в два раза, мощность двигателя заметно снижается, выход один — ремонт.

На рисунке мы видим свечу, электрод которой оброс зольными отложениями. В этом случае двигатель ест масло (оно сгорает в цилиндрах). При перегазовках из выхлопной трубы валится густой синий дым. Причиной могут быть пришедшие в негодность маслосъемные кольца или выработанное моторное масло.

На фотографии мы видим свечу залитую бензином. Искрообразование в этом случае нарушено, что делает запуск двигателя невозможным. Это обычно бывает при отсутствии искры между электродами или нежеланием смеси к воспламенению (обычно бывает при запуске двигателя в сильный мороз). В этом случае следует выкрутить свечи зажигания, прокалить их на огне и прочистить металлической щеткой.

Следите за состоянием свечей каждые 10 000 километров пробега, а лучше заменяйте их. На этом статья завершена. Ни гвоздя, ни жезла!

ДИАГНОСТИКА СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ПО ВНЕШНЕМУ ВИДУ СВЕЧЕЙ ЗАЖИГАНИЯ

г. Москва, Авиамоторная 12

+7 495 125-20-00

Авто

Бренды

ВАЗ

Ремонт ВАЗ 2107

НЕИСПРАВНОСТИ В ПУТИ

ДИАГНОСТИКА СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ПО ВНЕШНЕМУ ВИДУ СВЕЧЕЙ ЗАЖИГАНИЯ

Автор: Третий Рим

Средний

шагов 12

30 мин — 1 час

Комментарии:       Избранное: 0

Шаг 1

1. Нормальная свеча.

Коричневый или серовато-желтоватый цвет и небольшой износ электродов. Точное тепловое значение для двигателя и рабочих условий.

Шаг 2

2. Отложения сажи.

Отложение сухой копоти указывает на богатую топливовоздушную смесь или позднее зажигание. Вызывает пропуски зажигания, затрудненный пуск двигателя и неустойчивую работу двигателя. Проверьте, не забит ли воздушный фильтр, исправны ли датчики температуры охлаждающей жидкости и поступающего воздуха инжекторного двигателя и уровень топлива в поплавковой камере карбюратора, проверьте установку момента зажигания карбюраторного двигателя.

Шаг 3

3. Масляные отложения.

Замасленные электроды и изолятор свечи. Причина – попадание масла в камеру сгорания. Масло попадает в камеру сгорания через направляющие клапанов или поршневые кольца. Вызывает затрудненный пуск, пропуски в работе цилиндра и подергивания работающего двигателя. Необходим ремонт головки блока цилиндров и поршневой группы двигателя. Замените свечи зажигания.

Шаг 4

4. Перегрев.

Возможны следующие причины: несоответствие типа свечи зажигания рекомендуемому для двигателя вашего автомобиля, раннее зажигание, бедная смесь, подсос воздуха во впускной трубопровод. Проверьте уровень охлаждающей жидкости и убедитесь, что радиатор не забит.

Шаг 5

5. Раннее зажигание.

Оплавленные электроды. Изолятор белый, но может быть загрязнен из-за пропусков искры и попадающих на него отложений из камеры сгорания. Может привести к повреждению двигателя. Необходимо проверить соответствие типа свечи зажигания, установку момента зажигания карбюраторного двигателя, работу систем охлаждения и смазки.

Шаг 6

6. Глазурь.

Изолятор желтоватый, покрытый глазурью. Указывает на то, что температура в камере сгорания неожиданно поднимается во время резкого ускорения автомобиля. Нормальные отложения превращаются в токопроводящие. Вызывает пропуски в искрообразовании на высоких скоростях.

Шаг 7

7. Мостик между электродами.

Отложения из камеры сгорания попадают между электродами. «Тяжелые» отложения собираются в зазоре между электродами и образуют мостик. Свеча перестает работать, цилиндр выключается из работы. Определите неисправную свечу и удалите отложения между электродами.

Шаг 8

8. Пепельные отложения.

Светло-коричневые отложения, покрывающие коркой центральный и боковой электроды. Выделяются из присадок к маслу или бензину. Большое их количество может привести к изоляции электродов свечи и вызвать пропуски в искрообразовании, перебои при разгоне. Если чрезмерные отложения образуются за короткое время или при небольшом пробеге, замените маслосъемные колпачки направляющих втулок клапанов, чтобы предотвратить попадание масла в камеру сгорания.

Шаг 9

9. Износ.

Закругленные электроды с небольшим количеством отложений на рабочих концах. Нормальный цвет. Вызывает трудный пуск в холодную или влажную погоду и снижает топливную экономичность. Замените свечи новыми с теми же характеристиками.

Шаг 10

10. Детонация.

Изолятор может быть растрескавшимся или со сколами. Это может привести к повреждению поршня. Убедитесь, что октановое число бензина соответствует требуемому. Проверьте исправность системы управления двигателем (для инжекторного двигателя), установку начального момента зажигания и характеристики регуляторов датчика-распределителя карбюраторного двигателя.

Шаг 11

11. Пятнистые отложения.

Нагар, который отложился в камере сгорания, после правильной регулировки начинает выгорать, при высоких оборотах двигателя он отрывается от поршня и прилипает к изолятору свечи, вызывая отдельные пропуски в ее работе. Замените свечи новыми или очистите старые.

Шаг 12

12. Механические повреждения. Повреждения могут быть вызваны инородными предметами, попавшими в камеру сгорания, а в случае использования слишком длинной свечи ее электроды может зацепить поршень. Это приводит к разрушению свечи, отключению цилиндра и может повредить поршень. Удалите инородный предмет из цилиндра и замените свечу.

Готово!

6 Симптомы плохих свечей зажигания (и стоимость замены в 2023 году)

от Mark Stevens

110 Акции

Последнее обновление 25 января 2023

. двигатель внутреннего сгорания. Без них нечем было бы воспламенять топливо в камере сгорания. Неудивительно, что грязные или загрязненные свечи зажигания являются распространенной причиной многих проблем с двигателем.

Здесь вы узнаете, как работает свеча зажигания, а также об общих признаках неисправной свечи зажигания, на которые следует обращать внимание.

Нужна помощь с проблемой автомобиля ПРЯМО СЕЙЧАС?

Нажмите здесь , чтобы пообщаться в онлайн-чате с проверенным механиком, который ответит на ваши вопросы.

Содержание

Что делает свеча зажигания?

Свечи зажигания — это компоненты двигателя внутреннего сгорания, которые используют электрический сигнал, идущий от аккумулятора к катушке зажигания, для создания искр, воспламеняющих смесь воздуха и топлива в каждом цилиндре.

Электрический ток проходит через свечу зажигания и пересекает зазор на конце свечи зажигания, образуя электрическую дугу, если ток достаточно высок. Эта дуга является искрой, воспламеняющей горючую смесь.

Свечи зажигания могут перестать работать по разным причинам. Все, что прерывает поток электричества, например, скопление масла, топлива или углерода, может вызвать неисправность.

Неправильный зазор может вызвать проблемы. Свечи зажигания со временем изнашиваются, поэтому у старой свечи может быть слишком большой зазор.

Некоторые люди предпочитают делать «зазор» в свечах зажигания или сгибать их, чтобы получить правильный зазор. Это вариант для знающих автовладельцев, чтобы продлить жизнь своим свечам.

Иногда в автомобиле устанавливается не та свеча зажигания, поэтому диапазон нагрева будет другим. Это также может вызвать проблему.

Конечно, поврежденные свечи могут не работать. Иногда они могут подвергнуться коррозии или сгореть из-за долгого срока службы или суровых условий.

См. также: Как проверить свечи зажигания и их состояние

Шесть основных признаков неисправных свечей зажигания

Поскольку неисправные свечи зажигания могут привести к пропускам зажигания (один из симптомов), многие из общих красных флажков совпадают. Если вы подозреваете, что у вас плохая свеча зажигания, важно, чтобы ваш автомобиль осмотрел профессионал, прежде чем ездить на нем дальше.

См. также: 4 признака неисправности провода свечи зажигания

#1 – Пропуски зажигания

Пропуски зажигания возникают, когда возникают проблемы со сгоранием топливовоздушной смеси внутри цилиндра. Пропуски зажигания могут случиться, когда смесь воспламеняется рано, поздно или не воспламеняется вовсе.

Несгоревшее топливо может привести к повышенному выбросу выхлопных газов, что наносит вред окружающей среде и вызывает сильный запах топлива из выхлопной трубы. Повреждения двигателя неизбежны, если пропуски зажигания остаются неустраненными.

Связанные с: Другие причины пропусков зажигания двигателя

№2 – неровный и/или громкий холостой ход (с вибрацией) . Это происходит потому, что несгоревшее топливо из-за пропусков зажигания, вызванных неисправными свечами зажигания, сбивает датчики O2.

Это приводит к тому, что они удаляют топливо из цилиндра, что приводит к обеднению смеси. Работа на обедненной смеси приводит к неровному холостому ходу и большему количеству пропусков зажигания.

Во время резкого холостого хода вы можете заметить скачки оборотов. Это можно увидеть по тахометру на приборной панели или услышать, прислушавшись к работе двигателя.

Более высокие звуки исходят от более высоких оборотов, а низкие — от более низких. Прыжки возникают из-за того, что блок управления двигателем (ECU) пытается компенсировать проблемы.

#3 – Резкое и/или медленное ускорение

Ненормальная реакция на педаль газа особенно заметна, когда требуется резкое ускорение. Нерешительность при ускорении — еще одна проблема, вызванная пропусками зажигания, которые приводят к бедной смеси воздуха и топлива.

Если вы заметили, что ваша машина глохнет или спотыкается при резком нажатии на педаль газа, это может означать, что вам нужны новые свечи зажигания.

#4 – Плохая экономия топлива

Богатая топливно-воздушная смесь или пропуски зажигания в цилиндре неэффективны и расточительны. Транспортному средству необходимо использовать больше топлива, чтобы поддерживать тот же уровень производительности, о котором просит водитель, поскольку некоторое количество топлива оставляет транспортное средство несгоревшим или сгорает в неправильной части системы, где оно не добавляет мощности.

Всегда полезно отслеживать расход топлива вашего автомобиля. Есть много потенциальных причин плохой экономии топлива, но внезапное падение экономии топлива может указывать на грязные или сломанные свечи зажигания.

#5 – Проблемы с запуском автомобиля

Плохие свечи зажигания могут привести к тому, что автомобиль заглохнет или с трудом заводится. Чтобы преодолеть инерцию, когда автомобиль неподвижен, требуется относительно большое количество энергии, поэтому в этот момент транспортное средство может испытывать наибольшие трудности.

Если автомобиль не заводится полностью, проблема, скорее всего, связана с аккумулятором, а не со свечами зажигания, поскольку свечи зажигания обычно не выходят из строя одновременно.

#6 – Индикатор проверки двигателя

Неисправная свеча зажигания вызывает пропуски зажигания, в результате чего на приборной панели загорается индикатор проверки двигателя. ЭБУ сгенерирует код, который можно проверить с помощью считывателя OBD2 на автомобилях, выпущенных в 1996 году и новее. Могут появиться различные коды неисправностей, связанные с искрой (например, код P0351).

Как долго служат свечи зажигания?

Новые свечи зажигания имеют рекомендованный срок службы. Для большинства автомобилей это от 30 000 до 80 000 миль. Даже рекламируемые свечи зажигания с увеличенным сроком службы все равно изнашиваются. Они могут прослужить 100 000 миль, но к тому времени будут сильно изношены, что означает, что они все еще могут работать, но не очень хорошо.

См. также: Сравнение типов свечей зажигания

Профилактика лучше! Хорошей практикой является проверка свечей зажигания на автомобиле каждые 30 000 миль. Если они доступны в вашем автомобиле, просто снимите каждый из них через гнездо свечи зажигания и осмотрите их визуально.

Хорошие свечи зажигания должны выглядеть так же, как новые, но немного грязнее. У них может быть красный налет на керамической изоляции, который образуется от топливных присадок в некоторых видах бензина. На работу штекеров это не повлияет.

Загрязненные топливом свечи зажигания имеют блеск на боковых и концевых электродах, вызванный слишком богатой смесью (слишком много топлива для количества воздуха в цилиндре), слишком низким диапазоном нагрева свечи для двигателя или проблемами с зажиганием. Загрязненные углеродом свечи имеют почерневшие наконечник и боковые электроды.

Повреждение перед зажиганием показывает, что боковой электрод сгорел. Изношенные свечи имеют либо слишком большой зазор, либо общие признаки износа. Механическое повреждение может произойти, когда свеча слишком глубоко входит в цилиндр, что может привести к тому, что свеча будет выглядеть очень изношенной.

Связанный: Что такое перегорание свечи зажигания и как его предотвратить?

Средняя стоимость замены свечи зажигания

При замене свечей зажигания важно использовать свечи зажигания того же типа, что и в автомобиле. Есть много типов — медь, одинарная платина, двойная платина, серебро и иридий.

Каждый из них имеет разные сильные стороны и свойства, которые лучше всего подходят для определенных транспортных средств, а некоторые стоят дороже. Ознакомьтесь с руководством по эксплуатации автомобиля или обратитесь к авторизованному дилеру, чтобы узнать, какой тип подходит для вашего автомобиля.

Связано: Лучшие свечи зажигания с точки зрения расхода топлива и производительности

Некоторые люди предпочитают менять только ту свечу зажигания, которая вызывает проблему (что можно определить по коду, который выдает блок управления двигателем, или по визуальной оценке), в то время как другие меняют все свечи зажигания. пробки сразу. Свечи зажигания продаются поштучно, поэтому перед покупкой узнайте, сколько вам нужно.

Свечи зажигания обычно стоят менее 10 долларов за штуку. Их установка профессионалом может стоить от 50 до 200 долларов, или вы можете сделать это самостоятельно бесплатно. В большинстве автомобилей свечи зажигания очень легко доступны.

Если вы беретесь за эту работу самостоятельно, вам следует обратиться к руководству по ремонту, чтобы определить правильный момент затяжки для свечей зажигания.

Свечи зажигания обычно ввинчиваются в алюминиевую головку. Поскольку алюминий является довольно мягким материалом, головку легко снять, навинтив крест-накрест или затянув свечи зажигания слишком сильно. Это означает, что вам нужно либо повторно нарезать отверстие большего размера, либо купить новую головку, что не будет дешевой ошибкой.

• Автор
• Последние сообщения

Марк Стивенс

Владелец Car Treatments

Занимаясь ремонтом автомобилей более 18 лет, Марк страстно любит автомобили и пишет о них. Как владелец Car Treatments, он работает с командой автомобильных экспертов (в соответствующих областях), чтобы регулярно публиковать новый контент.

Последние сообщения Марка Стивенса (посмотреть все)

Категории Электрика Метки свеча зажигания

Задайте вопрос, получите ответ как можно скорее!

Функции свечей зажигания и виды отказов

Предоставлено Майком Дейлом

Часть 1

Все началось с эксперимента. В то время я работал в одной из автомобильных компаний в составе группы разработчиков систем зажигания. Цифры, математика и наука говорили мне, что на самом деле не должно быть причин менять свечи зажигания. Выходит, я ошибался, но единственный способ узнать наверняка — провести эксперимент.

Для эксперимента требовался тестовый автомобиль. Приобретенный новым, Ford Ranger 2008 года был оснащен четырехцилиндровым двигателем объемом 2,3 л и пятиступенчатой ​​​​механической коробкой передач. Он был предназначен для использования в качестве пригородного транспортного средства, а в выходные дни его можно было использовать в качестве тягача и легкого тягача. Трансмиссия была выбрана с учетом экономии топлива.

План эксперимента заключался в том, чтобы свечи работали как можно дольше, используя обнаружение пропусков зажигания системой управления двигателем для определения окончания срока службы. Прежде чем мы перейдем к результатам, было бы неплохо рассмотреть, что на самом деле происходит во время сгорания, что на самом деле делают свечи зажигания и некоторые факторы, влияющие на срок службы свечей зажигания, о которых вы, возможно, не знаете.

Если бы вы были химиком и вам нравилось писать очень длинные формулы, вы могли бы написать химическое описание того, что на самом деле происходит в процессе горения. Из этого вы можете узнать, что помимо топливных паров и кислорода вам нужно добавить

тепла, чтобы начать горение. Затем, как только начинается горение, выделяется огромное количество тепла. Именно это тепло заставляет воздух в цилиндре расширяться и двигать поршень.

Это важно по двум причинам. Во-первых, тепло может исходить из любого количества источников; это не обязательно должна быть искра. Фактически экспериментальные двигатели работали с использованием лазерных лучей для подачи тепла. Исторически сложилось так, что у какого-то парня даже двигатель работал от горящей свечи во впуске. Даже в обычных автомобилях начало горения не всегда осуществлялось катушкой зажигания. В ранние автомобильные времена искровые генераторы назывались 9Было использовано 0048 магнето  . Чарльз «Босс» Кеттеринг изобрел катушку зажигания как более простой, лучший и дешевый способ создания необходимой искры. Самым большим преимуществом катушки зажигания является то, что она хорошо работает на низких оборотах. Magnetos нуждались в искровых коробках с батарейным питанием, чтобы помочь запускать автомобили из-за их плохой работы на низких оборотах.

Поскольку эта традиционная свеча зажигания является новой, она имеет острые кромки на высоковольтном центральном электроде и J-образный заземляющий электрод. Эти острые края концентрируют высокое напряжение катушки, уменьшая требуемое напряжение зажигания. Это также облегчает искре перекрытие зазора, способствуя полному сгоранию и более эффективной работе двигателя. Со временем эти острые края постепенно размягчаются и разрушаются, увеличивая зазор. (Фото предоставлено ACDelco)

Второе, что нужно знать, это то, что катушка и система зажигания на самом деле не добавляют много тепла. Большая часть необходимого тепла (более 90%) поступает от сжатия . Один из способов заставить старый двигатель, который долго не работал, снова работать, — это смазать стенки цилиндра маслом, прежде чем вы начнете его прокручивать.

Это улучшает прилегание колец к блоку, повышает компрессию и улучшает количество тепла, присутствующего в топливе и воздухе.

Тепловая энергия искры измеряется в джоулях (Дж). Число вроде 30 миллиджоулей (мДж) может быть правильным. Катушки последней конструкции для GDI имеют более высокие тепловые числа (+150 мДж) и значения тока искры, чтобы искра оставалась горящей посреди всей этой турбулентности, происходящей в этих цилиндрах. Для некоторых приложений это может быть даже меньше тепла. Например, цепные пилы и триммеры для сорняков прекрасно работают с системами зажигания, которые генерируют всего около 3 мДж. Дело в том, что когда тепла уже почти достаточно (из-за сжатия), достаточно небольшой искры, чтобы все заработало. Массивные высокоэнергетические искры, хотя и можно создать, на самом деле не добавляют ничего полезного.

Как только это тепло доставлено, при условии, что на пути дуги есть что-то, что может гореть, ядро ​​пламени формируется. Это локальная область возгорания. Тепло от ядра пламени отдает больше тепла в окружающее пространство. Это добавило тепла и локального горения, которое затем распространилось по верхней части поршня в фронте пламени . Дело в том, что не все топливо сгорает одновременно. Горение начинается на свече зажигания, а затем распространяется на всю камеру сгорания.

Время, необходимое для процесса сгорания, примерно одинаково, независимо от оборотов двигателя. Вот почему необходимо опережение искры. Чтобы обеспечить максимальную мощность, пиковое давление в цилиндре должно происходить примерно через 5* после верхней мертвой точки (ВМТ). По мере увеличения оборотов двигателя становится меньше времени между выстрелом и тем, когда вы снова достигаете ВМТ. Из-за этого сгорание должно начинаться все раньше и раньше по мере увеличения оборотов, поэтому пиковое повышение давления всегда происходит в нужном месте.

Следует отметить, что свечи зажигания имеют и механические функции. Их нужно вкручивать и выкручивать по мере необходимости, и они должны хорошо герметизироваться на головке блока цилиндров, чтобы сдерживать давление сгорания. Они должны иметь хорошую точку соединения либо с катушкой на свече, либо с проводом свечи зажигания. Вилка также должна быть самоочищающейся и устойчивой к загрязнению.

Керамическое покрытие вилки предназначено для удержания всего высокого напряжения, создаваемого катушкой. Ребра снаружи спроектированы как изоляторы, которые вы видите на опорах электропередач. Эти ребра обеспечивают отдельные точки уплотнения резинового чехла и большее расстояние, чем нужно пересечь высокому напряжению, чтобы попасть на землю. Керамика вокруг центрального электрода со стороны камеры сгорания изолирует и отделяет высоковольтный центральный стержень, чтобы гарантировать, что высоковольтная дуга возникает в зазоре, где она должна быть.

Резистор встроен в керамику большинства свечей зажигания. Обычно сопротивлением около 5 кОм этот резистор играет ключевую роль в подавлении радиопомех. Часть энергии, направляемой в разрядник свечи зажигания, стремится отразиться назад к катушке и электрической системе автомобиля. Этот резистор обеспечивает импеданс, благодаря которому шум уходит на землю за счет емкости вилки. Если этот резистор выйдет из строя, возможно, шум может повредить катушку или распространить радиочастотный шум по всему автомобилю.

Что нужно, чтобы зажечь свечу зажигания?

Существует несколько факторов, работающих вместе, которые влияют на то, какое напряжение требуется для зажигания свечи зажигания и сколько тепла эта искра передает топливу и воздуху.

Катушка имеет первичную и вторичную обмотку. Именно индуктивность первичной обмотки создает типичный «акульий плавник» увеличения тока первичной обмотки, который вы видите на осциллографе. Катушки по сути являются автотрансформаторами и имеют КПД примерно 50%. Энергия, доступная для искры, связана с тем, сколько энергии было накоплено в катушке во время фазы выдержки.

Одним из ключевых факторов искровых характеристик является то, что называется временем нарастания . Это измерение того, как быстро напряжение искры изменяется от нуля до напряжения зажигания. Причина, по которой время нарастания важно, связана с отложениями, которые могут образоваться на керамике между заземляющим электродом и центральным высоковольтным электродом свечи. Преимущество катушки с быстрым временем нарастания заключается в том, что она дает искру, которая правильно проскочит через промежуток свечи зажигания, прежде чем она успеет просочиться через любую вязкую жидкость, которая может покрывать керамику свечи. Эта проблема загрязнения была уменьшена за счет удаления тетраэтилсвинца из топлива. Причина, по которой в двухтактных двигателях обычно используется емкостное зажигание, заключается в том, что искра настолько быстрая, что остатки масла на свече не имеют значения.

Текущие конструкции катушек будут иметь время нарастания 18 микросекунд или лучше. Это контролируется конструкцией катушки и, что наиболее важно, выбором транзистора, используемого для включения и выключения катушки. Быстрое время нарастания действительно способствует способности катушки запускать искровой разрядник, который ухудшился из-за большого пробега. Напряжение, необходимое для запуска промежутка, будет увеличиваться настолько, насколько это необходимо для выполнения работы. Катушка может быть рассчитана на 30 кВ или более, но если разрыв срабатывает при 12 кВ, то это настолько высоко, насколько возрастает напряжение.

Одним из наиболее важных факторов, влияющих на напряжение зажигания, является физическая форма электродов. Идеальные электроды должны быть двумя острыми концами, обращенными друг к другу. Это невозможно, потому что используемые металлы в конечном итоге выветриваются и округляются. Ford Ranger в нашем эксперименте был оснащен штекерами из тонкой проволоки с платиновыми наконечниками как на заземляющем, так и на высоковольтном электродах. Платина инертна и не подвержена влиянию высоких температур свечей зажигания. Цель состоит в том, чтобы предотвратить износ электродов и изменение расстояния между ними.

Это двойная платиновая свеча зажигания с тонкой проволокой. Платиновый материал, встроенный в кончики электродов, лучше справляется с экстремальными температурами и давлениями в камере сгорания. Этот материал также более устойчив к эрозии электродов и, как следствие, к изменению зазора, что приводит к увеличению срока службы свечей зажигания по сравнению с обычными никелевыми свечами. Иридиевые электроды могут еще больше продлить срок службы свечей зажигания. (Фото предоставлено Bosch)

Большое внимание уделяется зазору свечи зажигания, потому что именно здесь начинается сгорание. Старый трюк гонщиков заключается в том, чтобы сориентировать расположение зазора так, чтобы J-образный заземляющий электрод не находился на пути поступающего топлива и воздуха. Это называется индексация свечей зажигания. Были попытки добиться этого и в серийных двигателях. Спецификация зазора представляет собой компромисс между обеспечением хорошего доступа к топливу и воздуху и в то же время сохранением требуемого напряжения, необходимого для уменьшения зазора до уровня, обеспечивающего длительный срок службы свечи и катушки.

Выходная мощность катушки в кВ важна для различных (обычно ярко окрашенных) катушек зажигания вторичного рынка. Создание супер-мегабластерной катушки, способной выдавать более 40 кВ, на самом деле не помогает, потому что почти никогда не требуется столько, чтобы зажечь свечу зажигания. Как правило, большинство случаев воспламенения происходит между 12 и 20 кВ. На динамометрическом стенде в действительно экстремальных условиях вы можете увидеть срабатывание выше 20 кВ.

Это важно знать при выборе катушек зажигания на вторичном рынке. Покупка системы mega zap со всеми молниями не поможет двигателю работать лучше. Кроме того, наличие действительно мощной катушки может привести к повреждению проводов, роторов, крышек распределителей, катушек или даже модулей зажигания. Это высокое напряжение хочет и должно вернуться домой. Если по какой-то причине он не может перепрыгнуть разрядник, он выскочит из системы боком, прожигая на ходу новый путь. Особенно это касается проводов свечей зажигания. Как только вы в первый раз пробьете дугой провод сбоку, эта изоляция будет повреждена. Есть дырочка, которую ты не видишь. Каждый раз после этого будет все легче и легче прокладывать дугу через отверстие к земле.

После перескока искрового промежутка продолжительность горения дуги называется длительностью искры . Типичные двигатели будут иметь системы зажигания, которые производят искру продолжительностью 600-1200 микросекунд. Это важно, потому что воздушно-топливные смеси очень редко смешиваются равномерно и однородно. Нет ничего необычного, а в некоторых случаях это преднамеренно, чтобы в камере сгорания одновременно присутствовали богатые и обедненные области. Особенно на холостом ходу или с рециркуляцией отработавших газов могут быть области, содержащие выхлопные газы, где нечего сжигать. Сохранение промежутка горящим достаточно долго — это способ убедиться, что что-то легковоспламеняющееся пройдет через дугу, чтобы принять тепло и начать горение.

Теперь мы понимаем факторы, ответственные за образование сильной и контролируемой искры на электродах свечи зажигания. В следующий раз мы рассмотрим, из-за чего выходят из строя свечи зажигания и, шире, системы вторичного зажигания.

Часть 2

В прошлый раз мы рассмотрели факторы, ответственные за образование сильной и контролируемой искры на электродах свечи зажигания. Итак, как же выходят из строя свечи зажигания? Проблема номер один – эрозия искрового промежутка. Температура в камере сгорания может быть в диапазоне 2800*F. Не многие металлы могут это выдержать. Большинство штепсельных электродов изготовлены из никелевых сплавов. Да, иридий и, самое главное, платина используются в некоторых конструкциях свечей зажигания. В отличие от никеля платина инертна и не реагирует с кислородом. Важны острые края электродов свечи зажигания, особенно высоковольтного электрода. Эти края концентрируют высокое напряжение и облегчают путь между электродами для искры.

Что пошло не так с экспериментальными вилками?

За время владения Ranger я ни разу не менял свечи зажигания. Второй владелец автомобиля решил заменить свечи и провода на пробеге 488 000 миль. Несмотря на то, что MIL (индикатор неисправности) так и не загорелся, две свечи зажигания действительно вышли из строя. Действительно, у всех четырех были режимы отказа, но некоторые из них были неожиданными.

Вы можете посмотреть на эту горстку свечей и сказать: «Ну, они просто изношены». Вы будете во многом правы. Вопрос в том, что заставляет эти пробки изнашиваться и изнашиваться? Что не удалось? Ключевым моментом, который следует повторить здесь, является то, что MIL никогда не загорался. Как у вас могли быть неисправные свечи зажигания без отсутствия двигателя?

После 288 000 миль износился платиновый наконечник на центральном электроде. Соответствующая платиновая вставка на заземляющем электроде также в основном изношена. Как только эти более прочные металлы уступили место, эрозия окружающего электродного материала продолжилась более быстрыми темпами. Зазор также увеличился, что потребовало от катушки создания дополнительного напряжения зажигания каждый раз, когда искра пыталась преодолеть зазор. Двигатель все еще работал, и коды пропусков зажигания не сохранялись, но он, безусловно, мог бы выиграть от нового комплекта свечей зажигания и свежего комплекта проводов зажигания. (Фотографии предоставлены Джанет Стивенсон)

Новые, эти заглушки были установлены на заводе на 0,060 дюйма. зазор. Обратите внимание, что это были вилки с двойной платиной и тонкой проволокой, рассчитанные на пониженное напряжение зажигания. Первая проблема – эрозия щелей. Случилось так, что платиновые колодки отвалились. Платина и центральный стержень из сплава никеля в заглушке — разные металлы. Через огромное количество искровых циклов связь между платиной и материалами электрода разрушилась. Разрыв теперь измеряется в 0,090 дюйма. диапазон.

Поскольку платиновые прокладки отвалились, центральный и заземляющий электроды начали разрушаться. Помните, мы говорили ранее, что форма электродов действительно важна? Острые края концентрируют высокое напряжение, уменьшая требуемое напряжение зажигания. По мере износа электродов зазоры становились шире, а края закруглялись. Это создавало большую нагрузку на катушку, но катушка была способна на это, и коэффициент пропусков зажигания никогда не превышал предела в 1%. Вот почему индикатор MIL никогда не загорался, и DTC никогда не устанавливался.

Отложения масла, антифриза или избыточного топлива могут покрыть свечу зажигания. В той мере, в какой эти отложения предлагают альтернативный путь для высокого напряжения, они могут вызывать пропуски зажигания. Этого не произошло в экспериментальном автомобиле, что привело к чрезвычайно долгому сроку службы свечей зажигания.

Есть и другие сбои. На фотографиях видно, что просачивание выхлопных газов загрязнило резьбу. Даже на холодном двигателе, который простоял всю ночь, вытащить эти свечи было непросто.

Давление в камере сгорания может вытолкнуть продукты сгорания через резьбу и компрессионную прокладку. Просачивающиеся газы приносят с собой небольшое количество остатков сгорания, пепла и даже грязи. Это загрязнение похоже на добавление песка в резьбу. В свечах с очень большим пробегом загрязнение резьбы, подобное тому, что мы видим здесь, может быть достаточно серьезным, чтобы вызвать поломку свечи при снятии. Если старые свечи выглядят так, как показано на рисунке, когда они сняты, хорошей практикой является очистка сопрягаемой резьбы в головке цилиндров перед установкой новых свечей.

Возможно, это не то, о чем вы обычно думаете, но факт в том, что свечи зажигания текут. Давление в камере сгорания действительно высокое и может вытолкнуть продукты сгорания через уплотнение между стальной оболочкой и керамикой. Газ также может просачиваться через резьбу и компрессионную прокладку или уплотнение металл-металл в основании стальной оболочки с резьбой.

Допустимый предел потока утечки составляет примерно 2 см3 в минуту. Хотя это не кажется проблемой, есть последствия. Одной из функций заглушки является то, что ее можно без труда установить или снять. Просачивающиеся газы приносят с собой небольшое количество остатков сгорания, пепла и даже грязи. Это загрязнение похоже на добавление песка в резьбу. В свечах с очень большим пробегом загрязнение резьбы может быть настолько сильным, что поломка свечи при снятии становится реальной проблемой.

В настоящее время рекомендуется использовать динамометрический ключ при установке свечей зажигания. Это гарантирует правильную посадку заглушки, но не перегрузку до такой степени, что стальная оболочка с резьбой может треснуть или перекрутиться до отказа. Когда резьба загрязнена, вы рискуете получить ложные показания крутящего момента. Резьба на заглушке и в головке должна быть чистой для правильной установки.

Свечи зажигания также могут иметь небольшую утечку через уплотнение между металлическим корпусом свечи и керамикой. Об этом свидетельствует обесцвеченный налет на керамике, вызванный выходом дымовых газов. Допустимый предел потока утечки находится в диапазоне 2cc в минуту. Эта пробка была на месте на протяжении 288 000 миль — достаточно времени для развития отложений и обесцвечивания.

Рекомендации

Когда заменять деталь, которая не вызывает плохую работу двигателя, это вопрос политики магазина. Производители публикуют рекомендуемые интервалы замены свечей зажигания. Улучшения в конструкции свечей зажигания привели к увеличению их срока службы и увеличению рекомендуемых интервалов замены. В какой момент в интересах вашего клиента заменить вилки? Вам придется ответить на этот вопрос для себя, но можно с уверенностью сказать, что это, вероятно, произойдет намного раньше, чем 288 000 миль.

Виды неисправности здесь предполагают, что замена свечей до того, как они застрянут в головке блока цилиндров, является уважительной причиной для их обслуживания. Это также иллюстрирует ценность нарезки резьбы в головке блока цилиндров перед установкой новой заглушки. Lisle, например, производит двусторонний инструмент для очистки резьбы, который проделывает отверстия под заглушки диаметром 14 и 18 мм. Очистка резьбы обеспечит лучшую и более последовательную установку заглушек на место. Использование динамометрического ключа на свечах может показаться вам излишним, но для этого есть веская причина. Резьбовая часть корпуса заглушки действительно не очень толстая. В частности, 14-миллиметровые заглушки могут быть согнуты или получить другие повреждения во время установки, если они перетянуты.

Пока колодки с платиновыми наконечниками остаются на своих местах, эрозия зазора не должна быть проблемой. В случае этого эксперимента катушка и система зажигания могли срабатывать через разрушенный зазор. Использование MIL в качестве индикатора того, когда менять свечи, было неправильным. Эти свечи вполне могли быть заменены гораздо раньше. Возможно, 100 000 миль были бы лучшим выбором.

Конечно, это был разовый эксперимент с установленными на заводе вилками. Могут ли результаты применяться ко всему? Конечно, нет. Могла ли быть какая-то внешняя причина, например, неисправная форсунка, которая могла убить свечи зажигания? Да. Тем не менее, ничего плохого здесь не произошло, и было чему поучиться.