Свечи зажигания: зачем нужны, как правильно подбирать и когда менять
И как не ошибиться при их замене
Если сильно упрощать, свечи зажигания нужны, чтобы машина ехала.
Если вдаваться в детали, все происходит так: в нужный момент свечи поджигают смесь бензина и воздуха. Нужный момент — это за доли секунды до того, как поршень в цилиндре дойдет до верхней мертвой точки и сожмет топливно-воздушную смесь: свеча дает искру, смесь поджигается, расширяется и давит на поршень, который через шатун проворачивает коленчатый вал. Он в свою очередь вращает колеса, и машина едет.
Если все в порядке — это происходит в любом режиме работы двигателя: на минимальных, на высоких оборотах, и абсолютно во всех цилиндрах. Бензин в смеси сгорает хорошо, двигатель работает так, как должен.
В этом материале мы расскажем, как подбирать свечи, когда их менять и как не ошибиться при их замене.
Как работает свеча зажигания
В бензиновых двигателях смесь поджигает электрическая искра. Она возникает между двух электродов свечи зажигания. Расстояние между ними может отличаться: в среднем это примерно миллиметр. Еще это расстояние называют искровым зазором.
Искровой зазор должен быть именно таким, каким его предусмотрел производитель свечи: чтобы, с одной стороны, искра образовалась, а с другой — чтобы у нее было достаточно энергии для воспламенения смеси.
Чтобы пробить искровой зазор 1 мм, нужно напряжение не меньше 20 000 В. Такое напряжение обеспечивает катушка зажигания: она преобразует ток бортовой сети 12 В и делает так, чтобы на электроды подавалось нужное напряжение в десятки тысяч вольт. Работой катушек зажигания в современных автомобилях управляет электронный блок управления двигателем (ЭБУ).
Катушка может стоять в отдельном модуле зажигания и связываться со свечой через высоковольтный провод, а может стоять непосредственно на свече. Стандартный высоковольтный провод рассчитан на напряжение до 40 000 В.
Если блок управления зажиганием или катушки неисправны, а высоковольтные провода изношены — совершенно неважно, насколько свечи новые или дорогие: будут пропуски зажигания или искры не будет вовсе.
С другой стороны, неисправные свечи перегружают высоковольтные провода и катушку зажигания — энергия высоковольтного импульса вместо искры рассеивается в них, из-за чего они могут выйти из строя раньше срока.
Как победить выгорание
Характеристики и отличия свечей зажигания
Свечи различают по типоразмерам и характеристикам:
Важно, чтобы эти характеристики были именно такими, какими их задумал производитель конкретного двигателя. Поэтому параметры свечи указывает производитель автомобиля. Дальше поговорим о характеристиках более подробно.
Материал центрального электрода
Одна из целей, которую преследуют инженеры, когда выбирают металл для электродов — замедлить их износ. Искра — это поток заряженных частиц — электронов и ионов. Они с огромной скоростью двигаются в электрическом поле между электродами, а когда встречаются с их поверхностью, выбивают из них атомы металла. Электроды постепенно теряют вещество, «выгорают», но этот процесс может происходить по-разному : все зависит от сплавов и металлов на концах электродов. В каталогах производителей в основном никелевые, иридиевые, платиновые и реже серебряные свечи.
Никель применяют для изготовления бюджетных свечей зажигания. Он недорогой, удобный в массовом производстве и относительно тугоплавкий. В среднем никелевые свечи служат без перебоев до 40 000 км. Их применяют в двигателях с объемом до 1,6 л с невысокой степенью сжатия, которые работают на бензине марки АИ-92 или АИ-95.
Серебро отличается высокой теплопроводностью и может работать в широком диапазоне температур. Поэтому свечи с серебряным центральным электродом используют в двигателях, которые работают на газу и временами на бензине. Срок службы — до 50 000 км.
У никелевых свечей достаточно толстый центральный электрод — примерно 2,5 мм в диаметре. В основном он состоит из сплава никеля и хрома. Серебряный электрод — незначительно тоньше, примерно 2 мм в диаметре, состоит преимущественно из серебра.
И у тех и у других может быть до четырех боковых электродов. Искра всегда одна: она проходит между боковым электродом и ближайшим участком центрального. Несколько боковых электродов позволяют добиться более медленного износа центрального электрода.
Платина плавится при температуре 1768 °C, что примерно на 300 °C больше, чем у никеля. Благодаря этому свечи с платиновыми электродами даже в более тяжелых условиях эксплуатации служат дольше — до 90 тысяч километров. Узкий центральный электрод эффективно работает при более низком искровом напряжении, что снижает нагрузку на катушку зажигания и высоковольтные провода.
Иридий плавится при температуре 2466 °C, поэтому электроды с иридием чрезвычайно устойчивы к дуговой эрозии. Срок службы иридиевых свечей — до 100 тысяч километров. Цена тоже самая высокая: иридий встречается реже платины, он дороже.
Платиновые и иридиевые свечи применяют в двигателях с высокой степенью сжатия — от 12:1 и выше. Такие работают на бензине марки АИ-98 и АИ-100. У них один боковой электрод.
Такие свечи зажигания можно ставить в двигатели с невысокой степенью сжатия вместо никелевых — само собой, если каталог производителя свечей допускает такую замену для конкретного двигателя. Это позволит менять свечи реже.
В некоторых случаях установка иридиевых свечей нецелесообразна: например, если их хотят поставить в старый двигатель с низкой степенью сжатия, который потребляет много масла. Вряд ли на такой машине получится проездить без замены свечей даже 50 000 км — их гораздо раньше закидает маслом, так что выгоднее будет проехать 30 000 км на дешевых никелевых свечах.
Преимущество платиновых и иридиевых свечей в том, что они позволяют добиться большей напряженности электрического поля, а значит, для возникновения искры нужно подать меньшее напряжение. Кроме того, тонкие электроды отнимают у искры меньше тепловой энергии — значит, на поджиг смеси ее остается больше и она сгорает быстрее и полнее. Поэтому, если свойства металла позволяют, концы электродов — и центрального, и бокового — делают тонкими. Основного металла на электродах немного — его на них наплавляют.
Калильное число: холодные и горячие свечи
Если свеча перегревается, смесь начинает воспламеняться не от искры, а от соприкосновения с раскаленными электродами свечи — возникает калильное зажигание. Проблема в том, что при этом топливо воспламеняется неконтролируемо и хаотично. В результате мощность двигателя падает, он перегревается, возникают дополнительные критические нагрузки на поршень, шатун и коленвал.
Многие двигатели современных автомобилей оснащают датчиками, которые могут определять, когда в каком-то из цилиндров возникает калильное зажигание. Информация поступает в ЭБУ, который отключает подачу топлива в проблемный цилиндр.
Одна из важных характеристик свечи — калильное число. Оно отражает температурный диапазон работы свечи, на верхнем пределе которого возникает калильное зажигание.
😡 Низкое калильное число у «горячих» свечей. Такие работают в промышленных двигателях — например, в стационарном генераторе, который работает на стабильно невысоких оборотах. Оборотистый двигатель спортивной машины с такой свечой может серьезно пострадать от калильного зажигания.
😌 Среднее калильное число — у свечей для двигателей, которые стоят на обычных автомобилях.
🥶 «Холодные свечи» ставят на двигатели спортивных машин, которые постоянно крутят до высоких оборотов. В малолитражном атмосферном двигателе такая свеча быстро покроется толстым слоем желто-коричневого нагара: она не будет нагреваться до нужной температуры, поэтому нагар не сгорит и свеча не сможет самоочиститься.
Геометрические параметры
У свечей зажигания могут быть разные геометрические параметры:
Геометрические параметры зависят от конструктивных особенностей конкретного двигателя — они должны быть в точности такими, как требует производитель. Если вместо нужной свечи установить «почти такую же », но немного отличающуюся, в лучшем случае двигатель не будет работать нормально, в худшем — жди беды.
Например, если у свечи слишком короткая резьба, электроды будут располагаться гораздо выше, чем нужно, а значит, и искра будет образовываться не там, где нужно. Возникнут пропуски зажигания, двигатель потеряет тягу. А еще его начнет трясти, и расход топлива возрастет: существенная его часть не сгорит и улетит в атмосферу.
Если же резьба будет слишком длинной, есть два варианта:
Когда и как часто менять свечи зажигания
Срок службы свечей, указанный в сервисной книжке или инструкции по эксплуатации автомобиля, действителен для оригинальных свечей — и его нередко можно увеличить: поставить вместо никелевых свечей платиновые или иридиевые.
Примерный срок службы свечи зависит от металла на концах электродов. Они постепенно выгорают, материал изолятора деградирует, его электроизоляционные свойства становятся хуже, а значит, рано или поздно искра пойдет между боковой частью центрального электрода и корпусом свечи. Но чаще бывает, что электроды свечи изнашиваются, расстояние между ними увеличивается и катушке зажигания все сложнее образовать искру.
Свеча не всегда перестает работать полностью, хотя такое тоже бывает. Перебои возникают сначала на некоторых режимах работы мотора. Например, если резко нажать на педаль газа. Топливо в таком случае будет сгорать не полностью, а полетит в трубу, на катализатор — устройство, которое служит для очистки выхлопных газов. Расход топлива возрастет, а срок службы катализатора сократится. Вот почему важно вовремя менять свечи зажигания. При этом неисправность свечей — это не единственная причина, по которой могут возникать пропуски зажигания.
Какие свечи зажигания поставить
Нужно ставить только те свечи, которые подходят к конкретному мотору по всем параметрам, о которых мы говорили выше. Именно поэтому подбор свечи лучше доверить профессионалу — например, консультанту специализированного магазина. Он посмотрит по каталогу и предложит подходящий вариант. Но есть и другой путь: можно воспользоваться официальным сайтом производителя свечей.
Поищем свечи для Фольксвагена Гольфа 2010 года с атмосферным двигателем 1,6. Воспользуемся каталогом Denso.
Попробуем разобраться, что сколько стоит, и сделаем окончательный выбор.
Цены на свечи DENSO для двигателя 1,6 BSE в июле 2021 года
Как не купить поддельные свечи зажигания
Свечи зажигания подделывают, как и большинство других запчастей. Очень важно не нарваться на подделку, потому что она может стоить вам двигателя: корпус свечи и изолятор, скорее всего, будут плохими. Вот что можно сделать:
Как правильно заменить свечи зажигания
⚠️ Это работа для опытного автослесаря
Не пытайтесь поменять свечи самостоятельно: есть риск ошибиться и повредить двигатель. Кажется, что достаточно открутить старые и вкрутить новые, но все далеко не так просто.
Вам, как клиенту мастерской, следует убедиться, что у слесаря есть динамометрический ключ — такой позволяет выставить, а потом соблюсти момент затяжки.
Вот что следует сделать специалисту для замены свечей зажигания:
О чем может рассказать налет на свечах
Допустим, мастеру пришлось остановиться сразу после того, как он выкрутил все свечи: на них налет. Это глава поможет разобраться, каким он бывает и о чем он может рассказать.
Все это влияет на температуру, давление и состав отработанных газов. На электродах оседают продукты горения: по их остаткам можно судить о работе двигателя. Некоторые специфические признаки могут указать на конкретную неисправность.
Тонкий слой желтоватого нагара на свече — норма. На холостом ходу температура свечи относительно невысока: продукты горения оседают на электродах и нижней части изолятора.
На трассе нагрузка на мотор выше, свеча разогревается, и отложения сгорают. Свеча естественным образом самоочищается и работает так, как должна.
О чем кричат свечи зажигания: 7 опасных симптомов по внешнему виду
Состояние двигателя внутреннего сгорания можно диагностировать по состоянию свечей зажигания. Эти элементы обеспечивают постоянный процесс горения воздушно-топливной смеси, необходимый для работы двигателя. Таким образом, свечи находятся в центре событий, поэтому все недостатки при работе силового агрегата отражаются непосредственно на их внешнем виде. По ним можно определить состояние системы смазки, топливной системы, отдельных цилиндров.
В норме рабочая свеча зажигания имеет окраску от слегка желтого до коричневого цвета. Следы смазки, нагара должны отсутствовать, а электроды могут быть равномерно изношены.
Другие признаки должны как минимум насторожить автомобилистов, заставить задуматься о некорректной работе мотора.
Копоть и пепел
Такие отложения на фоне неустойчивой работы силового агрегата, сложного проблемного запуска авто свидетельствует о неправильной регулировке зажигания, слишком богатой воздушно-топливной смеси.
При таких обстоятельствах бензин не сгорает полностью. Его остатки образуют подобный нагар. Кроме того, причиной образования этих отложений могут быть различные топливные присадки. Злоупотреблять ими без крайней необходимости не рекомендуется. В данной ситуации лучше произвести замену элементов, сделать зажигание более ранним.
Серо-белая пыль
Данное состояние чаще всего вызвано слишком бедной воздушно-топливной смесью.
Серо-белые свечи зажигания являются серьезным поводом для беспокойства владельца авто. Езда при таких условиях может вызвать значительный перегрев как самой детали, так и повышение критической температуры внутри камеры сгорания. При худшем развитии событий такие обстоятельства приведут к прогоранию выпускных клапанов.
Маслянистый налет
Забрызганная таким образом свеча свидетельствует о попадании на нее моторного масла, которое прикипает под воздействием высоких температур. Смазка внутрь моторных цилиндров может попадать по разным причинам.
Это может происходить из-за изношенных маслосъемных, компрессионных колец. Кроме того, причиной нередко является микротрещины на поверхности самого корпуса двигателя, поврежденные прокладки головки блока цилиндров, загрязнение или повреждения клапанов, их посадочных мест.
Такие источники искры нередко свидетельствуют о повышенном расходе топлива, засорении воздушного фильтра, слишком богатой воздушно-топливной смеси.
Красно-бурые отложения
Налет такого цвета и структуры имеет металлический состав. Он свидетельствует о чрезмерном использовании различных присадок, плохом качестве бензина.
Отложения постепенно уменьшают зазор между центральным и боковым электродами, снижая мощность, увеличивая расход топлива. Кроме того, при таких обстоятельствах запускать двигатель будет все сложнее. Для дальнейшей эксплуатации свечей их лучше очистить с помощью пескоструйной обработки.
Электрод отсутствует или поврежден
Данное явление возможно только в случаях, когда внутрь камеры сгорания попали инородные предметы.
Это может произойти из-за сильно изношенного воздушного фильтрующего элемента или стать следствием неаккуратной сборки мотора после ремонта. Кроме того, вызвать подобные проблемы может некачественное топливо, слишком раннее зажигание, детонация при работе силового агрегата.
Если частицы центрального электрода вылетели через выхлопную трубу, то это еще полбеды. Проблема может усугубиться, когда обломки застрянут под выпускным клапаном. Здесь уже придется столкнуться с необходимостью ремонта головки блока цилиндров.
Плотные наросты
Если маслосъемные поршневые кольца чрезмерно вырабатываются или залегают, то масло попадает внутрь цилиндра и сгорает на электродах свечи, образуя зольные отложения.
При этом автомобилист может заметить повышенный расход масла у своего авто, синий дым из выхлопной трубы. Рекомендуется при каждой замене моторного масла проверять состояние свечей. Кроме того, лучше менять их местами, поскольку каждый цилиндр отличается рабочей температурой.
Механические повреждения изолятора
Из-за повышенной детонации внутри камер сгорания может повредиться изолятор свечи зажигания.
Спровоцировать данные неприятности может неисправность специального устройства, которое контролирует детонацию в отдельных автомобилях. Более явной проблемой является бензин недостаточно хорошего качества с низким октановым числом.
Этому моменту нужно уделять особое внимание.
Таким образом, по внешнему виду свечей можно определить состояние двигателя внутреннего сгорания. Описанные выше симптомы помогут выявить проблему на ранней стадии, принять своевременные адекватные меры, которые помогут предотвратить возникновение серьезных поломок.
О чём могут рассказать свечи зажигания
Периодически стоит проверять, насколько хорошо работает двигатель, тем более что делать это совсем несложно. Советуем вам ознакомиться с тем, как осуществляется диагностика по свечам зажигания.
По свечам зажигания можно провести диагностику двигателя
Оптимальные условия для диагностирования
Чтобы результаты проверки функционирования силового агрегата были достоверными, стоит придерживаться некоторых правил и создать правильные условия для будущей проверки.
Диагностика двигателя по свечам зажигания осуществляется на основании цвета нагара, который со временем образовывается на свечах. Для этого не требуется привлекать специалистов и обладать особыми умениями. Просто придерживайтесь наших советов и следуйте рекомендациям.
Чем раньше будет замечено ухудшившееся состояния двигателя по свечам зажигания, тем больше ваши шансы исправить неполадки быстро и без существенных затрат.
О чём говорит внешний вид свеч зажигания
В тот момент, когда топливная смесь воспламеняется от искры, на свече появляется нагар. Он может обгорать, но не вся его часть, некоторое количество нагара всё же остаётся, предоставляя автомобилисту возможность судить о работе и состоянии двигателя. Во внимание берётся всё: вид, цвет и количество нагара, состояние электродов.
Когда не о чем беспокоиться
Нормальная рабочая свеча может иметь нагар в небольшом количестве. Он может быть похож своим цветом на кофе или быть более светлого оттенка. Никакого намёка относительно наличия масла быть не должно. Электрод должен расходоваться равномерно, на нём и вокруг него повреждений быть не может. Если под капотом вашего авто находятся именно такие свечи, можно только порадоваться за себя. Двигатель находится в прекрасном состоянии, автомобиль потребляет заявленное количество топлива, масло расходуется в нормальном режиме, машина заводится по первому требованию.
Чёрный нагар
На свечах могут образовываться сухие или немного влажные отложения чёрного цвета. В этом случае можно рассматривать несколько вариантов:
Присутствие влаги в налёте чаще всего вызывается по причине повреждения прокладки на головке с цилиндрического блока. Также можно проверить маслосъёмное кольцо на предмет износа, а газораспределительный механизм — на наличие проблем в работе.
При такой ситуации водитель может ощутить сложности при запуске автомобиля. Чтобы исправить проблемы, о которых свидетельствует зольный нагар, можно выполнить следующие действия:
Маслянистый нагар
Состояние двигателя по свечам, поверхность которых покрыта маслянистыми отложениями, определить несложно. Здесь вариантов немного: в камеру сгорания попадает много масла. Причиной такой ситуации может стать высокое содержание масла в картере, изношенное состояние поршневых колец, направляющих втулок на клапанах или гильз на блоке цилиндров. Все эти варианты не подходят для нового двигателя или агрегата, который проходит обкатку. В последних двух случаях замасленные свечи подвергаются соответствующему обслуживанию и становятся пригодными к использованию.
Если же проблемы с двигателем всё-таки присутствуют, то пора бить тревогу и отправлять его на капремонт. Смесь из топлива и масла обязательно должна быть отрегулирована, а свечи заменены на новые.
Свинцовый нагар
Когда свеча перегревается, отложения на её поверхности начинают расплавляться и принимают глянцевый вид с коричневым и даже желтоватым оттенком. Такое явление происходит из-за резкого повышения температурного режима внутри камеры сгорания. Причиной служит неправильный стиль вождения, который связан с резкими ускорениями. Ещё одной причиной служит наличие в топливе присадок с содержанием свинца.
Как следствие, в зажигании будут наблюдаться пропуски. Если причины появления свинцового нагара устранить невозможно, то рекомендуется выбирать свечи с увеличенным холодным диапазоном и сократить время их обслуживания.
Зольный налёт
На теле изолятора и электрода, который служит для заземления, могут образовываться в большом количестве порошкообразные отложения. Их цвет может меняться от белого до жёлтого. Можно предположить, что используемое масло не подходит двигателю или в топливе присутствуют недопустимые присадки.
Такие отложения легко удаляются, даже если они присутствуют в большом количестве. После очистки свечи могут использоваться повторно.
Износ свечи от времени
Свеча зажигания в среднем может работать до 30 тыс. км. Иногда этот показатель может увеличиваться в два раза, а может столь же стремительно сокращаться. Нужно периодически смотреть на свечи, проверять их состояние и рабочий потенциал, чтобы не допустить эксплуатации автомобиля при слишком изношенных свечах. Чем это может грозить:
Лучше своевременно заменить свечи, чем подвергать свой автомобиль лишним нагрузкам.
О чём говорит внешний вид изолятора
Не только по нагару на свечах можно проводить диагностику состояния двигателя. На электродах могут появляться признаки эрозии при отсутствии отложений. По состоянию изолятора также можно судить о состоянии и особенностях работы двигателя.
Серый, вспученный изолятор
Это может свидетельствовать о следующих проблемах:
Для устранения проблемы необходимо проверить тепловой диапазон на свечах, установить момент зажигания, отрегулировать карбюратор, восстановить герметичность на впускном коллекторе и проверить работу клапанов. Свечи подлежат замене.
Сколотый или раскрошенный изолятор
У таких серьёзных нарушений может быть несколько причин:
В подобном случае необходимо не только заменить свечи, но и задуматься о профилактическом ремонте двигателя.
О чём говорит внешний вид электрода
Раз уж вы занялись изучением свечей зажигания, то обратите внимание на состояние электрода. Отсюда также можно почерпнуть важную для себя информацию.
На электродах может образовываться эрозия, что служит результатом окислительных процессов и химических реакций при участии свинца. В результате — увеличивается искровой зазор, автомобиль запускается сложнее, а в зажигании наблюдаются пропуски.
Эрозия может иметь свинцовый характер, при этом конец центрального электрода расщепляется и выглядит растрёпанным. По таким признакам можно судить о низком качестве топлива, в составе которого имеется свинец.
Наличие вогнутой эрозии на заземляющем электроде свидетельствует о неправильном подключении катушки зажигания (нарушение полярности). Это приводит к неравномерной работе силового агрегата на холостых оборотах. Исправить такую ситуацию несложно: меняем полярность и устанавливаем новые свечи.
Если электрод имеет слишком изношенный вид, что нехарактерно для свечи, можно говорить про наличие агрессивных примесей в технических жидкостях.
Электроды могут даже расплавляться, если при работе двигателя в камере сгорания присутствует большая температура. В этом случае можно рассматривать несколько причин, которые могли привести к таким последствиям:
Хорошо ознакомившись с тем, как по свечам определить состояние двигателя, вы сможете на ранних стадиях выявлять наличие проблем и своевременно устранять их. В результате автомобиль будет безотказно запускаться, расход топлива не поднимется ниже заявленной отметки, а рабочий потенциал двигателя приумножится.
