2.6. Свечи зажигания
Существует два типа уплотнений при установке в головку цилиндра: с плоским седлом и эластичной (стальной или медно-асбестовой) прокладкой или с коническим седлом без прокладки. При установке новой свечи прежде всего, необходимо проверить, какое уплотнение предусмот рено в головке цилиндра, диаметр и длину резьбовой части. Если установить свечу с длинной резьбовой частью в головку с короткой резьбой, то выступающая часть свечи покроется нагаром и смолами, отложениями свинца. Свеча будет перегреваться, возможно, оплавление резьбы. При выворачивании свечи можно из-за этого повредить резьбу в головке цилинд ра. При короткой резьбовой части свечи и длинной в головке нагар и различные отложения забивают резьбу, происходит ее оплавление. После длительной работы приходится проходить метчиком резьбовую часть в головке цилиндра, но так, чтобы грязь не осталась в цилиндре.
В зависимости от назначения, свечи имеют ряд конструктивных особенностей. Так, для автомобилей и мотоциклов, работающих в тяжелых дорожных условиях, когда возможно попадание на двигатель воды, и при повышенных требованиях к уровню радиопомех применяются экранированные свечи с герметичным уплотнением провода высокого напряжения. С целью повышения стабильности работы свечей на корпусе иногда делаются несколько электродов или вообще боковых электродов нет (с плавающим электродом).
В зависимости от особенностей рабочего процесса свечи выполняются с утопленным внутри корпуса изолятором или с выступающим изолятором (для камер сгорания с интенсивной турболизацией смеси в камере сгорания).
Важнейшим параметром, характеризующим свечу, является температурный режим ее элементов, и в первую очередь центрально го электрода и поверхности юбки изолятора. Основной проблемой при создании свечи для высокооборотного двигателя является выполнение противоречивых требований. С одной стороны – обеспечить достаточно высокую температуру юбки изолятора, чтобы при длительной работе на малых нагрузках и холостом ходе предотвратить образование на ней нагара, приводящего к шунтированию особенно при низких температурах. При переходе на большие нагрузки при высоких температурах происходит самоочищение изолятора свечи за счет выгорания отложений на нем. С другой стороны, при высоких числах оборотов и большой нагрузке температура центрального электрода и нижней части изолятора не должна превышать верхнего предела, при котором возникает калильное зажигание (воспламенение смеси еще до возникновения искры от системы зажигания). От цикла к циклу воспламенение происходит все раньше и раньше, температура деталей растет до тех пор, пока что-то не сгорит – в лучшем случае свеча, в худшем – поршень. Так что из-за маленькой свечи могут быть большие неприятности.
Как же предотвратить возможность появления калильного зажигания? Прежде всего, нужно следить за правильной (по инструкции) установкой углов опережения зажигания, не допуская слишком раннего зажигания. При контактной системе угол опережения зажигания может неожиданно увеличиться, например, если отскочит один из напаянных контактов прерывателя.
Второе условие – всегда заливать бензин, соответствующий уровню форсировки двигателя (степени сжатия, номинальной частоте вращения, наполнению и др.). Чем ниже октановое число, тем больше склонность к калильному зажиганию. Ну а если все-таки залит низкооктановый бензин, то нельзя выходить на большие нагрузки при высоких числах оборотов.
Третье условие, иногда самое главное – устанавливать свечи с требуемым калильным числом в соответствии с рекоменда цией завода-изготовителя двигателя.
Наиболее удобно обозначение калильного числа, одно время принятое большинством
европейских фирм по времени (в секундах), после которого при испытаниях на специальной
установке начинается калильное зажигание. Последние годы большинство фирм перешло
на условное обозначение калильного числа свечей.
Несколько практических советов по выбору свечей и их обслуживанию
Установив новые свечи после небольшого пробега (примерно 1000 км), целесообразно
их вывинтить, пометив номер цилиндра, и внимательно осмотреть состояние изоляторов.
При правильно выбранном калильном числе и оптимальном составе смеси и угле опережения
зажигания изолятор будет светло-коричневым, бурым или светло-серым. Разноцветные
отложения на изоляторе и электродах свидетельствуют о наличии в топливе или
моторном масле большого количества присадок. Черный, матовый нагар на изоляторе,
электродах и корпусе – признак работы на большинстве режимов на переобогащенной
смеси или слишком высоком калильном числе. Необходимо проверить регулировки
карбюратора или системы впрыска (например по газоанализато ру) или установить
более горячую свечу. Блестящий черный нагар свидетельствует о попадании в цилиндр
смазки через поршневые кольца и направляющие втулки клапанов. Требуется ремонт
двигателя.
Если изолятор "снежно-белой" окраски – значит, свеча работала на предельно допустимом тепловом режиме. Причины: слишком ранее зажигание, переобеднение смеси или слишком "горячая" свеча для данного двигателя. Необходимо проверить регулировки карбюратора, характеристики автомата опережения зажигания и, если они в норме, поставить более холодную свечу. Ну, и следующая степень перегрева свечи – оплавленные электроды свечи (хорошо что не прогоревшее днище поршня).
Иногда может оказаться, что все свечи одной марки в разных цилиндрах имеют разные по цвету изоляторы. Причин может быть несколько. Как правило, в карбюраторных двигателях смесь (по составу) и антидетонационные присадки по цилиндрам распределяются неравномерно.
Встречаются двигателя с различными величинами степени сжатия для каждого из цилиндров. Ну а между двигателями одной модели степень сжатия отличается иногда на целую единицу. За счет отклонения от технологических процессов, материалов и др. среди свечей одной марки также наблюдается большой разброс по фактическим калильным числам. При большой разнице в состоянии свечей иногда приходится даже в одном двигателе устанавливать свечи с разными калильными числами. Чтобы всегда иметь запас по калильному числу в различных условиях эксплуатации, целесообразно иметь два комплекта свечей и устанавливать летом более холодные, а зимой "горячие".
Последнее время ряд фирм выпускает свечи с расширенным тепловым полем свечи. Для этого центральный электрод делается медным, сверху наносится покрытие из жаростойких материалов (никель, хром). Иногда и боковые электроды делаются из металла с хорошей теплопроводностью и жаростойким покрытием. Другим оригинальным решением является изготовление миниатюрного центрального электрода из платины, не выступающего из изолятора. Особо холодные свечи с калильным числом 300 и выше для форсированных двигателей (с турбонаддуовм, двухтактных и др.) обычно изготавливаются с серебряным электродом малого диаметра и короткой юбкой изолятора. Прежде чем устанавливать такие свечи, иногда рекомендуется сначала прогреть двигатель на горячих свечах и только потом устанавливать холодные.
Необходимо иметь в виду, что при очистке свечи в пескоструйном аппарате разрушается поверхность изолятора. Лучше, перевернув свечу, залить в корпус растворитель, бензин или применить специальный аэрозольный баллончик. Затем деревянной палочкой очистить изолятор и продуть его сжатым воздухом.