Виды свечей зажигания, их характеристика, различия и советы по выбору

Мой отзыв

К сожалению, у меня не осталось фотографий и видео материала с испытаний таких свеч. Но опыт у меня был. НА рабочий ВАЗ 2111, были куплены многоэлектродные варианты (три контакта) от фирмы BRISK, наименование — если мне не изменяет память EXTRA. Цена вопроса примерно 180 – 200 рублей – штука, не стали покупать дорогие NGK, для нашего старого рабочего ВАЗ, это перебор. Машина передвигалась с ними порядка 40 000 километров, далее ее забрала другое подразделение и отслеживать я ее не мог. По словам водителя, запуск в холодное время улучшился (даже не на новом аккумуляторе), чуть прибавилось приемистости, упал расход, незначительно, но упал – если верить бортовому компьютеру, то этот показатель примерно 0,3 – 0,4 литра, что примерно около 4% экономии. После 20000 километров мы выкрутили пару штук и посмотрели, что с ними произошло и знаете все было в порядке, знаю пробег маленький но первые впечатления уже сложились. Поэтому эффект от них действительно есть. Также посмотрите видео снял именно для вас, нашел изношенный вариант от BERU.

Лучший отечественный производитель свечей зажигания

Энгельсский Завод

Рейтинг: 4.4

Первую и единственную строчку рейтинга в категории российских производителей свечей зажигания занимает «Энгельсский Завод», ведущий политику создания качественных аналогов зарубежного продукта. Главная же особенность компании заключается в стоимости: она минимальна, и выгодно смотрится на фоне неплохих показателей качества и долговечности.

Эксперты отмечают, что «Энгельсский Завод» не сосредотачивается на создании исключительно простых одноэлектродных свечей, делая ставку на многоэлектродные модели. Сказать что-либо определённое обо всей линейке достаточно сложно, поскольку каждый отдельно взятый образец свечи имеет ряд отличительных особенностей. Например, Т17ДВРМ – модель с никелевым сердечником и тремя боковыми контактами, относящаяся к классу Standard. Обеспечивает точное срабатывание и позволяет экономить топливо (по сравнению с одноэлектродным аналогом) в среднем на 1,7-2,1%. Особняком завода стоит и разработка иридиевых свечей зажигания, чей рабочий ресурс порой достигает 90-100 тысяч километров без малейших нареканий к работе. Таковым является WR7DC+, особенность которого заключается в наличии клинообразной выточки по длине всего бокового электрода для обеспечения лучшего распространения искры.

В заключении стоит отметить, что компания активно сотрудничает с «АвтоВАЗ», параллельно осуществляя поставку продукции на розничный рынок, где крайне часто приобретается для подержанных иномарок.

Рейтинг свечей для газа

Важно

Тут возникает один маленький вопрос — как одна свеча без переделок и изменений в конструкции может устанавливаться на несколько разных двигателей? Это кажется немного странным, ведь моторы то разные. Обратимся к официальному источнику, т.е. к производителю двигателя автомобиля. Завод-изготовитель рекомендует определенный зазор. Возьмем для примера впрысковый мотор ВАЗ-2111 и карбюраторный ВАЗ-21083.Для двигателя ВАЗ-2111 рекомендуемый зазор в свечах составляет от 1,0 до 1,13 мм, а для ВАЗ-21083 — от 0,7 до 0,8 мм. И тут сразу же возникает вопрос — и это для любых свечей? Ведь существует много конструкций свечей, например с толстым или тонким центральным электродом. Производители научились изготавливать свечи зажигания для любого конкретного двигателя.

Нагрузки на автомобильные свечи

В ходе работы ДВС свечи зажигания подвергаются самым разным нагрузкам:

тепловым;
механическим;
химическим;
электрическим.

В отношении тепловой нагрузки можно сказать следующее. Свеча зажигания установлена таким образом, что ее рабочая часть находится непосредственно в камере сгорания, тогда как контактная – в подкапотном пространстве. Температура здесь варьируется от нескольких десятков градусов на впуске до 3000 °C в ходе процесса сгорания. Под капотом этот показатель доходит до 150 °С.

В результате из-за такого неравномерного нагрева в отношении всей длины детали (разница может доходить до нескольких сотен градусов) происходят тепловые напряжения и деформации. К тому же, вне зависимости от видов автомобильных свечей зажигания, у изолятора и металлических деталей разный коэффициент термического расширения, что только усугубляет положение.

Что касается нагрузки механического характера, то стоит учитывать и разность давления. На впуске оно ниже атмосферного на 50 кгс/см2, а при сгорании топлива существенно выше. Помимо этого, во время работы двигателя на свечи воздействуют вибрации.

Химические нагрузки обусловлены разнообразием веществ, выделяемых при сгорании топлива. Причем некоторые из них могут вызвать окислительные реакции у самых стойких материалов. И это при том, что рабочая температура электродов и изолятора составляет около 900 градусов.

Не обходится и без воздействия электрической нагрузки. В ходе образования искры, на что уходит примерно 3 мс, на изолятор в это время действует импульс высокого напряжения. Иногда оно может доходить до 20-25 кВ, но некоторые системы способны выдать гораздо большее напряжение.

Принцип работы и характеристики

Образование искры на электродах

Основной задачей свечи является формирование искры и ее поддержание в течение необходимого количества времени. Для этого низкое напряжение от аккумулятора автомобиля преобразуется в высокое (до 40 000 В) в катушке зажигания, а затем поступает на электроды свечи, между которыми выполнен зазор. “Плюс” от катушки приходит на центральный электрод, “минус” – на боковом от двигателя.

В момент формирования напряжения на электродах (“плюс” от катушки на центральном и “минус” на боковом от двигателя), достаточного для преодоления (пробоя) сопротивления среды в зазоре, между ними возникает искра.

Значение искрового зазора

Искровой зазор – главный параметр свечей зажигания. Он определяет минимальное расстояние между электродами, обеспечивающее формирование искры достаточного размера и возможность пробоя соответствующего слоя среды (топливовоздушной смеси, находящейся под давлением).

Искровой зазор

Величина зазора должна находиться в пределах, заданных производителем. Если зазор будет слишком большим – энергии искрового разряда может не хватить для поддержания необходимого времени горения свечи и смесь может не воспламениться. С другой стороны, слишком малый зазор приведет к прогоранию электродов и повышенному износу свечей.

Величина искрового зазора отличается в зависимости от режима работы двигателя и его типа и производителя. Нижний порог искрового зазора может быть около 0,4 мм, а верхний доходить до 2 мм.

Для проверки величины искрового зазора используется специальный инструмент – щуп, который может быть округлым или плоским. Второй тип более прост в использовании, но дает погрешность, поскольку не учитывает износ поверхности электродов. Подгонку зазора под необходимый размер выполняют вручную подгибанием бокового электрода.

Что такое калильное число

Расположение свечи зажигания в двигателе

Не менее важным параметром является калильное число. Оно определяет тепловые свойства конструкции и демонстрирует, при каком давлении в камере сгорания может произойти неконтролируемое самовоспламенение топливовоздушной смеси (калильное зажигание). Простыми словами, чем больше будет калильное число, тем меньше свеча будет разогреваться в процессе работы двигателя.

Конструкции с разным калильным числом применяются соответственно типу мотора, режиму и условиям его работы. Так, в летнее время и при повышенных нагрузках оптимально использовать конструкции с большим калильным числом, а зимой или при спокойной езде в городской черте – с меньшим.

Свечи с низким калильным числом устанавливаются в моторах с малым уровнем давления, работающих на топливе с небольшим октановым числом. Конструкции с высоким калильным числом наоборот используются в двигателях с повышенной компрессией и высокой температурной нагруженностью камеры сгорания.

Правила выбора свечей зажигания

Впервые подобная продукция была выпущена более ста лет назад, сегодня конструкция свечей в значительной степени усовершенствована, причем существует несколько видов – каждый для определенного типа двигателей. Искровые свечи предназначены для бензиновых моторов, свечи накаливания разработаны для двигателей, работающих на дизельном топливе.

Искровые свечи различаются по количеству электродов – моноэлектродные или многоэлектродные, также есть факельные изделия

Одним из наиболее важных параметров, на которые следует обращать внимание при выборе свечей зажигания, – калильное число. Оно позволяет отображать способность продукции обеспечивать воспламенение и сгорание топливно-воздушной смеси в цилиндре двигателя

Если свеча не способна прогреться до требуемой температуры, то горючее сгорает не в полной мере, из-за этого возникает нагар на свече, из-за чего период ее эксплуатации значительно сокращается. Если же свеча нагревается чересчур сильно, то воспламенение будет происходить не от искры, а от высокой температуры. Из-за этого клапаны двигателя могут прогореть, изменить свои геометрические формы. В конечном счете мотор выйдет из строя и будет нуждаться в проведении капитального ремонта.

Для двигателей с малым форсажем наиболее подходящими являются горячие свечи с калильным числом 11-14, холодные (значение выше 20) оптимальны для мощных моторов. Унифицированные свечи характеризуются полуоткрытым строением, благодаря чему они практически не засоряются в процессе эксплуатации.

Еще одним важным моментом является искровой зазор, то есть расстояние между электродами свечи, в том самом месте, где возникает искра. Изменять этот параметр вручную категорически запрещено. Это может привести к тому, что искра вообще не будет возникать. Габаритные размеры очень важны, так как если у свечи будет отличаться резьба, диаметр и прочие параметры, то она попросту не подойдет для данного двигателя.

Обращают внимание и на то, из каких материалов изготавливается эта продукция. Боковой электрод производится из легированной стали, в качестве легирующего материала применяется никель или марганец – эти элементы характеризуются продолжительным периодом эксплуатации

Центральный электрод производится из никеля или же из сплава меди и никеля. Такие свечи хорошо сопротивляются возникновению нагара и образованию других загрязнений, что также продлевает срок службы конструкции.

ПРОИЗВОДИТЕЛИ СВЕЧЕЙ, ИХ РАЗНОВИДНОСТЬ

Хорошие свечи производятся многими компаниями по всему миру. Среди наиболее известных и признанных лидеров можно отметить фирмы Champion, NGK, Denso и Bosch. Сегодня в продаже есть единицы с биметаллическим центральным электродом. Champion пошла дальше и выпустила элементы с боковым биметаллическим электродом, что расширило термоэластичность единицы.

В середине 80-х появились изделия, центральный электрод которых был сделан из тонкой платиновой проволоки. По температурным характеристикам они превзошли все показатели биметаллических электродов. Для спортивных и гоночных автомобилей выпускают аналоги с серебряными электродами. Последней новинкой в этой области стали запатентованные компанией NGK лучшие свечи зажигания на сегодняшний день, в которых электроды сделаны из сплава иридия.

Так какие свечи зажигания лучше? Работая внутри цилиндра, они должны выдерживать очень высокие температуры (около 1000 °C), пиковые значения давления (около 100 бар), чрезвычайно высокое напряжение (около 40 000 V). Устройства также должны справляться с последствиями работы двигателя — агрессивными продуктами сгорания воздушно-топливной смеси, и всё это при сохранении конструктивных параметров. Изучая вопрос «Какие свечи хорошие?», следует помнить, что стандартные рассчитаны на срок службы около 30 тыс. км.

В продаже есть следующие комплекты: стандартной конструкции; с повышенной прочностью. многоэлектродные, с платиновым наконечником электродов, с иридиевым наконечником электродов, иттриевые.

Калильное число, холодные и тёплые свечи

Калильное число указывает на давление в цилиндрах, при котором появляется самопроизвольное воспламенение топливной смеси от раскалённой свечи. Появление такого калильного зажигания отрицательно сказывается на работе двигателя, приводит к потере мощности и увеличению расхода топлива. Такое самопроизвольное воспламенение топливно-воздушной смеси приводит к повышенной нагрузке на поршневую группу, что в свою очередь снижает ресурс двигателя. Многие автовладельцы задаются вопросом, свечи зажигания холодные горячие какая разница. Это понятие напрямую зависит от калильного числа.

Именно калильное число определяет тепловые режимы работы свечи. Соответственно, чем выше этот показатель, тем в более сложных условиях способна работать конкретная свеча зажигания. Именно поэтому необходимо учитывать данную характеристику и сопоставлять с рабочими показателями конкретного двигателя внутреннего сгорания. Принято подразделять холодные и горячие свечи зажигания, разница между которыми состоит в показателе калильного числа. Как вы можете понять из названия, холодные свечи медленно нагреваются, и в последующем быстро рассеивают полученное тепло. У горячих разновидностей свечей зажигания наоборот происходит быстрый нагрев, но при этом сами такие устройства медленно рассеивают тепло.

Горячие свечи рекомендуется применять в двигателях, которые работают на стандартных оборотах коленчатого вала. В таких силовых агрегатах свечи не подвергаются серьезным температурным нагрузкам, что и позволяет обеспечить беспроблемное зажигание и отсутствие самопроизвольного воспламенения смеси. Популярностью пользуются самоочищающиеся горячие свечи, у которых такая очистка производится при относительно низких температурах, что позволяет улучшить показатели воспламеняемости топливной смеси.

А вот холодные свечи зажигания отличаются повышенной устойчивостью к температурным нагрузкам и рекомендованы для использования в турбированных и форсированных силовых агрегатах. Самоочищение таких свечей происходит при высоких температурах, поэтому устанавливать их в обычные атмосферные нефорсированные двигатели не рекомендуется. В атмосферных моторах температурный режим не позволит холодным свечам самоочищаться, что приведет к проблемам с зажиганием. Большинство производителей рекомендуют использовать такие разновидности холодных свечей с автомобилями премиум-класса и в спортивных авто, где установлены форсированные и турбированные двигатели, которые работают с высокой температурной нагрузкой.

Каково ее устройство?

Базовое устройство свечи зажигания примерно одинаковое у любой производящей её фирмы. Это – металлический корпус, электроды, число которых может меняться в зависимости от марки, керамический изолятор и проходящий сквозь него центральный контактный стержень. Дальше начинаются различия.

Центральный контактный стержень, например, может иметь наконечник в виде плоской площадки. Но может иметь U или V-образную канавку. Может быть заострённым – в случае, если изготовлен из иридия, как у свечей компании DENSO. У них даже боковой электрод имеет профиль особой формы. Эта компания выпускает самые, пожалуй, надёжные свечи – иридиево-платиновые.

У отдельных моделей бокового электрода может не быть вообще – в частности, инженеры компании SAAB разработали мотор, в которой сам поршень имеет заострённый выступ, функция у которого такая же, как у бокового электрода. Когда поршень максимально приближается к верхней мёртвой точки, между ним и центральным электродом проскакивает искра, поджигая сжатую топливно-воздушную смесь.

Уже упомянутые два и более боковых электрода так же меняют в лучшую сторону рабочие режимы и параметры работы мотора. Одновременно с этим возрастают и требования к рабочим зазорам, которые вообще не рекомендуют менять или как-то трогать подгибанием или разгибом, а только строго сохраняя заводские параметры их изготовления.

При этом принцип работы свечи с двумя и более электродами прост, не требуется никаких технических ухищрений для ее стабильной работы: когда, по мере выработки электрода, его «съедания» искрой, начинаются сбои искры, она автоматически появляется на невыработанном электроде, и процесс работы ДВС продолжается без перебоев.

Металлический корпус в нижней части с резьбой для вкручивания в головку блока цилиндров (ГБЦ) имеет плоскую или коническую кольцеобразную площадку. У свечей с плоской площадкой в комплекте имеется обжимное кольцо-шайба из мягкого металла, препятствующее прорыву сжатой топливно-воздушной смеси или продуктов сгорания наружу. У свечей с коническим профилем после резьбы в таком кольце нужды нет, сам конический профиль надёжно закупоривает верхушку камеры сгорания.

Центральные изоляторы во всех моделях делают из термостойкой керамики. Именно на неё наносится маркировка с типом, названием компании-производителя и т.д. Внутри, между контактом для провода и стержнем с центральным контактом, размещается резистор, главная функция которого – подавление радиопомех, возникающих в момент искрового разряда. С учётом развития радио- и телекоммуникаций и их внедрение в системы автомобиля, включая электронное управление впрыском, размещение такого резистора стало обязательным в устройстве свечи зажигания.

В той части, которая вкручивается в ГБЦ, центральный изолятор имеет форму постепенно сужающегося конуса – это сделано для того, чтобы более эффективно отводить тепло, не допуская перекала.

Вид современной свечи

Разнообразие технических решений в разработке и производстве бензиновых двигателей внутреннего сгорания породило и множество моделей свечей для них. В зависимости от применяемого топлива для машины, степени сжатия в цилиндре, способа управления зажиганием (механический, с помощью трамблёра, или электронным), их можно разделить на следующие виды.

Denso PK20PR-P

Особенность свечей этой линейки — наличие напыления на электродах из платины. Конструкция изделия простейшая, одноэлектродная, но по качеству искрообразования изделие ничуть не уступает многоэлектродным моделям. Компании-производителю удалось добиться такой же долговечности, как у иридиевых изделий, но с использованием платины, которая обходится дешевле.

Достоинства:

ненамного более высокая стоимость, чем у изделий, не содержащих драгоценные металлы;
длительный рабочий ресурс, значительно превосходящий срок замены, установленный регламентом техобслуживания;
универсальность. Модификации этой линейки подходят для большей части автомобилей, в том числе, и тех, которые сняли с производства;
на высоких оборотах — эффект самоочищения;
хорошее резьбовое соединение;
кольцо уплотнения отличного качества;
изделие постоянно есть в продаже.

Имеется и несколько минусов:

бывает, что величина штатного зазора не соответствует спецификации производителя авто, приходится его выставлять;
изделие не очень хорошо переносит длительный холостой ход и покрывается слоем нагара;
плохая совместимость со сжиженным газом.

Маркировка свечей

В маркировке свечи зажигания указываются ее геометрические и посадочные размеры, особенности конструкции и калильное число. Разные производители имеют свою систему обозначений. Ниже приведены маркировки, применямые российскими и ведущими зарубежными изготовителями, а также таблица взаимозаменяемости свечей разных марок (для просмотра нажмите на нужную картинку – файл откроется в новом окне).

Варианты замены свечей

Калильное число является показателем тепловых свойств свечи (ее способности нагреваться при различных тепловых нагрузках двигателя). Оно пропорционально среднему давлению, при котором в процессе испытаний свечи на моторной тарировочной установке в ее цилиндре начинает появляться калильное зажигание (неуправляемый процесс воспламенения рабочей смеси от раскаленных элементов свечи). Свечи с небольшим калильным числом называют горячими. Их тепловой конус нагревается до температуры 900°С (температура начала калильного зажигания) при относительно небольшой тепловой нагрузке. Такие свечи применяются на малофорсированных двигателях с небольшими степенями сжатия. У холодных свечей калильное зажигание возникает при больших тепловых нагрузках, и они используются на высокофорсированных двигателях.

Пока тепловой конус не нагреется до 400°С, на нем образуется нагар, приводящий к утечкам тока и нарушению искрообразования. По достижении этой температуры он (нагар) начинает сгорать, происходит очищение свечи (самоочищение). Чем длиннее тепловой конус, тем больше его площадь, поэтому он нагревается до температуры самоочищения при меньшей тепловой нагрузке. К тому же выступание этой части изолятора из корпуса усиливает ее обдув газами, что дополнительно ускоряет прогрев и улучшает очищение от нагара. Увеличение длины теплового конуса приводит к уменьшению калильного числа (свеча становится “горячее”).

Давайте подумаем с точки зрения физики

Действительно многоэлектродная свеча имеет ряд преимуществ. Из курса физики мы знаем, что электрический ток идет по пути наименьшего сопротивления. А это значит, что из нескольких электродов найдется один который ей «понравится» и она будет работать именно с ним, или с ними. С одноэлектродной такого эффекта, конечно не будет, здесь придется «пробивать» один который есть контакт.

Соответственно много контактов это своего рода плюс – всегда будет полноценной работа двигателя, максимальная тяга и КПД, также увеличиться ресурс.

По поводу ресурса, здесь достаточно простая картина – сначала искра работает с одним контактом у которого минимальное сопротивление, затем по мере его износа, сопротивление начинает расти, поэтому искра уходит на другой контакт и продолжает работать уверенно ровно. Таким образом, ресурс как показывает практика, может увеличиться в два – три раза. НА некоторых автомобилях такие варианты ходят по 100 – 120 000 километров.

ДА и образование икры здесь немного другое, посмотрите картинки.

Единственным слабым звеном остается центральный электрод, он также изнашивается и по мере его износа — свеча начинает работать хуже.

Количество электродов у свечи

Сегодня в продаже можно найти одно- и многоэлектродные горячие и холодные свечи зажигания. Каждая из таких разновидностей имеет определенные преимущества. Сегодня одноэлектродные свечи используются преимущественно со старыми двигателями, что объясняется их коротким сроком службы и нестабильностью в работе.

Современные мощные форсированные двигатели используют многоэлектродные свечи, которые могут иметь до четырех боковых электродов. Они характеризуются долговечностью и стабильностью в работе. Отметим существенное снижение токсичности выхлопа и сокращение расхода топлива при использовании таких многоэлектронных свечей. Их единственный недостаток — это высокая цена, что приводит к существенному увеличению расходов на обслуживание и ремонт авто, в особенности, когда требуется произвести их замену комплектом на шести или восьмицилиндровом двигателе.

Как работает свеча зажигания?

Все механизмы системы зажигания и подачи топлива должны работать синхронно. Только так свеча в нужный момент даст искру и воспламенит воздушно-топливную смесь.

С аккумулятора на катушку зажигания подается 12 вольт. Там напряжение увеличивается до 25-30 тысяч В. Затем по высоковольтным проводам ток подается на искру зажигания.

В этот момент поршень в цилиндре достиг своей «мертвой» (верхнее положение) точки и сжал топливную смесь в камере сгорания. Здесь между электродами свечи образуется искра, в цилиндре происходит взрыв, который толкает поршень в обратном направлении.

Шатун, прикрепленный к поршню, проворачивает коленвал, на котором установлен ДПКВ (датчик положения коленчатого вала). Когда метки стержня коленвала совпадают с соответствующими насечками датчика, второй подает сигнал в блок управления о необходимости в новом импульсе. Катушка снова вырабатывает нужное напряжение и подает его по проводам на свечу.

Импульсы поочередно подаются на отдельные цилиндры. Эта последовательность зависит от модификации мотора. Например, в одном двигателе сначала срабатывает свеча первого цилиндра, затем – второго, потом – четвертого и в завершение – третьего. Другой мотор работает в последовательности 1-3-4-2. В шестицилиндровой модели порядок тактов может быть 1-5-3-6-2-4, а в восьмицилиндровом – 1-5-4-8-6-3-7-2.

Такое распределение тактов необходимо для максимальной плавности вращения коленчатого вала. Так обеспечивается долговечность подшипников и производительность мотора.

Большинство современных моторов оснащаются несколькими катушками (по одной на каждую свечу), которые управляются электронным блоком управления. Но принцип остается неизменным – ДПКВ подает сигнал на ЭБУ, блок управления – на катушку, катушка выдает разряд на свечу.