Холодные и горячие свечи зажигания. Калильное число.
Современные свечи зажигания индивидуально подбираются для различных конструкций двигателя и условий движения. Поэтому нельзя указать такую свечу зажигания, которая будет без проблем функционировать во всех двигателях. В данной статье мы рассмотрим, что такое холодные и горячие свечи зажигания и связанный с ними калильное число.
Что такое калильное число?
.
Калильное число – это величина, которая показывает время, по истечении которого, свеча достигнет состояния калильного зажигания. Чем больше калильное число, тем свеча меньше нагревается. Соответственно с малым калильным числом будет «горячая» свеча, а с большим «холодная».
.
При небольших нагрузках отлично работают «горячие» свечи, но при длительной и интенсивной работе температура свечи возрастает, это может привести к « калильному» зажиганию. Результат – потеря мощности двигателя. Свечу обязательно следует заменить, уточнив тепловую характеристику и устранив все неисправности.
В камере сгорания различных двигателей температура повышается по-разному, необходимы свечи зажигания с разным тепловым эквивалентом. Этот тепловой эквивалент выражает в виде так называемого калильного числа.
Тепловые эквиваленты, выраженные с помощью калильного числа, представляют собой измеренные на электродах и изоляторе средние температуры, соответствующие нагрузке двигателя. На юбке изолятора рабочая температура должна быть в интервале от 400°С до 850°С. При этом температуры свыше 400°С требуются потому, что при таких температурах удаляются осаждающиеся сажа и масляный нагар и таким образом происходит самоочищение свечи зажигания.
Однако выше 850°С температура на изоляторе подниматься также не должна, так как при температуре свыше 900°С может появляться калильное зажигание. Кроме того, при очень высоких температурах электроды дополнительно подвергаются воздействию химически агрессивных соединений или разрушаются. Избежать калильного зажигания можно, надо только соблюдать несколько простых правил: во-первых — не допускаем ранней установки зажигания; во-вторых – заливаем топливо, соответствующее данному двигателю; и в-третьих – следим за внешним видом свечи.
Когда применяются холодные и теплые свечи зажигания?
Надо иметь в виду, что условия работы свечей летом и зимой различны, следует вывод – правильнее всего иметь два комплекта свечей: летний с «холодными» и зимний с «горячими». Если вы ездите зимой и часто стоите в пробках, то лучше всего поставить свечи более горячие, ну а если летом вы гоняете на высоких скоростях, да еще и на дальние расстояния, то, конечно, поставьте холоднее.
.
Итак: Для длинных расстояний и высоких скоростей – «холодные» свечи, а для коротких и на малой скорости – «горячие» свечи.
Так же на выбор свечи влияет и размер двигателя, чем он больше, тем «холоднее» свеча. Та же самая свеча для одного двигателя может быть «холодная», а для другого «горячая». Как сильно будет разогреваться свеча в процессе работы, и как она будет отдавать тепло, зависит так же от материала изолятора и длины теплового конуса.
Маркировка свечей зажигания.
.
Пример маркировки свечи зажигания:
— низкое калильное число (например BP4ES) — «горячая свеча зажигания», высокое поглощение тепла, обусловленное длинной юбкой изолятора;
— высокое калильное число (например BP8ES) — «холодная свеча зажигания», малое поглощение тепла, обусловленное короткой юбкой изолятора.
Из чего состоит свеча:
.
Спасибо, что прочитали статью до конца!
Удачи на дорогах!
Адово пламя
Крепко достается свечам автомобильного двигателя – то холодно им, то жарко, то мокро – так и жди беды. Если свечи не годны для мотора, очень скоро он может потребовать дорогого ремонта. Поэтому чаще интересуйтесь состоянием свечей!
Обычно эту необходимость подсказывает мотор. Если он снизил мощность, работает неровно, хуже заводится, первым делом проверяют свечи. Конечно, неполадки в системе питания могут проявляться так же, но логичней начинать с более простого. На автомобиле, у которого пропуски вспышек не регистрируются контроллером, заметить их на ходу нелегко, поэтому при необъяснимо выросшем расходе топлива, вялости машины и т.п. вначале проверяем свечи. А вот на минимальных оборотах холостого хода пропуски вспышек почувствовать легко. Ритм работы хорошо слышен у среза выхлопной трубы. Попробуем рассуждать логически. Допустим, 16-клапанный двигатель ВАЗ-21124 с контроллером «Бош М7.9.7» и индивидуальными катушками на свечах четко «троит». 2-1-3. 2-1-3. Почему не работает четвертый цилиндр? Самодиагностика машины регистрирует пропуски вспышек – и только, а причины может не знать. Отказала свеча? Не исключено. Но может обгореть клапан, отказать форсунка, катушка зажигания, низковольтная часть системы до катушки и т.д.
А если двигатель не «троит», потряхивает хаотично? Часто так сказывается именно нестабильность искры, хотя бы на одной свече. Но опять-таки возможны иные причины. Например, компрессия в цилиндрах снижена.
Не спи – замерзнешь! Для свечи это очень верно. Увы, о температурных характеристиках свечей некоторые и не слыхивали. Взгляните на график: чем больше отдаваемая мотором мощность, тем горячей тепловой конус (юбка) свечи, из которой выступает центральный электрод. Мы показали три возможных характеристики. Нижняя 1 соответствует свече, которая даже при полной мощности двигателя нагревается неохотно – для него она холодна. Если бы свечу А17ДВРМ мотора ВАЗ-2111 можно было поставить на маломощный послевоенный «Москвич», ее нагрев оказался бы недостаточным. Но эта же свеча в спортивном двигателе будет перегреваться – для него она горяча! Свечи так и называют: «холодные», «нормальные», «горячие» – подразумевая их поведение на конкретном двигателе.
Почему так важны эти характеристики? Требования к свече противоречивы. Чтобы на юбке не скапливался нагар (особенно при малой нагрузке двигателя), ее температура должна быть выше 400–500°С. Это обеспечивает самоочистку теплового конуса. Но нагрев выше 1000°С должен быть исключен даже при максимальной нагрузке. Это грозит калильным зажиганием, при котором смесь в цилиндре воспламеняется от горячих точек камеры сгорания раньше, чем от искры в свече. «Поджигателями» часто бывают перегретые электроды свечи – особенно центральный, охлаждение которого наиболее затруднено. Последствия калильного зажигания порой очень тяжелые – до оплавления и прогара днищ поршней.
Свеча 2 – обычно штатная, выбранная заводом – изготовителем двигателя, для него оптимальна. Для напряженных условий работы иногда полезно заменять такую свечу на более холодную (пример – автоспорт) или горячую (длительная езда с малыми нагрузками, эксплуатация морозной зимой и т.д.).
Свеча 3 для этого двигателя горяча. С такою двигатель может выдать повышенную мощность лишь считанные секунды – происходит перегрев. Крутой подъем белой линии выше 1100°С показывает развитие калильного зажигания – мощность двигателя падает и он начинает разрушаться.
Насколько же купленная свеча холодна (горяча) для двигателя? Вся теплота, получаемая ею из камеры сгорания, даже на тяжелых режимах, должна отводиться системой охлаждения. Тогда не будет перегрева. Но и переохлаждаться на легких режимах она не должна, иначе будет обрастать нагаром – и откажет. Тут важно все: размеры и форма юбки изолятора и электродов, свойства материалов, момент затяжки свечи, состояние уплотнительной прокладки и т.д.
Фирмы – изготовители свечей исследуют их характеристики на специальных установках и определяют так называемые калильные числа, фигурирующие в обозначениях. Они помогают ориентироваться при покупке. Так, у отечественных свечей с резьбой М14х1,25, которой соответствует первая буква А в обозначении, сразу за ней следует калильное число. Для моторов ВАЗ это обычно 17. Более холодные свечи российского производства обозначены числами 20, 23, 26. А свечи с обозначениями 14, 11, 10 и т.д. более горячие. У других фирм маркировка иная – причем у каждой своя. На упаковке свечи фирма обычно указывает автомобили, на которые рассчитано изделие.
А что с переходными режимами? Вопрос довольно сложный. Показанные на графике кривые относятся к прогретому двигателю на установившихся режимах. Но представьте картину в цилиндре сразу после пуска в мороз! Двигатель нагревается медленно, холодная головка блока отбирает у свечей тепло – и они долго не могут добраться до режима самоочистки. А тут еще и лишнее («пусковое») топливо в цилиндрах! Юбка изолятора и электроды покрываются влажным нагаром с большим содержанием углерода – такой «шунт» создает условия для утечки тока высокого напряжения с центрального электрода на «массу».
Часто в этом виноват хозяин. Не следует в мороз долго греть мотор на холостом ходу. Толку от этого мало, а свечи, не успев прогреться, покрываются нагаром. Лучше тронуться в путь и с умеренной нагрузкой прогревать мотор – дело пойдет быстрей.
Вот в этих условиях может оправдать себя замена свечей на более горячие. Они быстрей выходят на режим самоочистки. А так как зимой водитель редко использует полную мощность двигателя, риск нарваться на «калилку» невелик.
Поиграем с зазорами? Рабочая смесь в цилиндре воспламеняется тем надежней, чем выше мощность искры. Неспроста по мере развития систем зажигания наращиваются их возможности, напряжение на свечах достигает 30 киловольт и выше, а рекомендуемые зазоры между электродами – до миллиметра и больше.
Но в жизни случается всякое. Полезно знать, что, если по какой-то причине напряжение, поступающее на свечу, несколько занижено и она начала работать с перебоями, можно немного уменьшить зазор. Например, с 1 до 0,8 мм. Правда, это обернется небольшим понижением мощности двигателя (по сравнению с исправным, конечно!), чего многие даже не заметят.
Любопытно, что при зазоре 0,4–0,5 мм и меньше двигатель порой работает с перебоями, хотя искра строчит как пулемет. В чем причина? Оказывается, при слишком низкой энергии искры само воспламенение смеси в цилиндре становится нестабильным.
Длительную работу свечей сопровождает электроэрозия – выгорание электродов. Вовремя их меняйте Стоит ли скаредничать, если любых в продаже хватает!
«Холодные» и «Горячие» свечи зажигания. Что же все таки значит «Калильное число»?!
Наверняка, при выборе свечей зажигания у Вас возникал вопрос, что означают цифры в артикуле. Мы постараемся ответить Вам на этот вопрос.
Цифры, указанные в артикуле, означают калильное число. Эта величина указывает, в каком тепловом диапазоне должна работать свеча зажигания. Тепловой диапазон – это способность передавать тепло от свечи на головку блока цилиндров для поддержания оптимальной температуры. Соприкасаясь с продуктами сгорания в процессе работы, свеча зажигания нагревается. Оптимальный диапазон температур находится в границах от 400 до 900 градусов.
«Холодные» – свечи зажигания с калильным числом 24–31 – применяются в спортивных автомобилях, двигатели которых долгое время работают в режиме повышенных оборотов.
Рекомендуем Вам и Вашим покупателям следовать рекомендациям наших каталогов и подбирать свечи зажигания с оптимальным калильным числом.
Чем отличаются горячие свечи зажигания от холодных
Информация о калильном числе свечи зажигания, которое и определяет, является свеча «горячей» или «холодной», была очень ценной примерно полвека назад. Сейчас актуальность вопроса несколько снизилась, поскольку на автомобиль устанавливаются те свечи, которые одобрены производителем, или их соответствие гарантируется кросс-каталогами запчастей.
Но сама тема интересна с точки зрения теории работы двигателя, его более тонкой подстройки под конкретное применение, а также всем, кто любит осмысливать и уточнять заводские рекомендации.
Чем отличаются свечи зажигания
Определения горячих и холодных свечей чуть выше были поставлены в кавычки, поскольку они чрезвычайно условны. Свеча не может быть реально холодной, её тут же забросает нефтепродуктами и прочими углеводородами, после чего произойдёт полный отказ воспламенения.
Он всегда горячая на пороге самоочистки, другое дело если этот порог несколько сдвигается вдоль оси рабочей температуры.
Температурные качества свечи зависят от многих факторов:
- свойства материалов электродов и изолятора;
- геометрия размещения изолятора относительно корпуса, он может выступать в камеру сгорания из резьбовой части или быть в неё утоплен;
- организация теплоотвода от выступающих частей на тело головки блоки.
Одна и та же свеча в зависимости от конкретного двигателя может быть, как горячей, так и холодной. Однако схожесть массовых конструктивных решений постепенно приводит продукцию к среднему значению калильного числа, а отклонения от него позволяют отнести изделие к горячим или холодным.
Горячие
Горячими считаются свечи, которые быстро прогреваются, поэтому не забрасываются при холодном пуске или отклонениях в составе смеси. Меньше проблем они доставят также и двигателю с большим угаром масла.
Для старых двигателей это было очень важно. Несовершенство конструкции, низкие степени сжатия, нестабильность смесеобразования, особенно в пусковом режиме, вынуждало применять именно такие приборы зажигания. Иначе мотор просто было бы невозможно запустить при низкой температуре.
А низкая степень форсировки не давала свечам перегреться под максимальной нагрузкой. Хотя меры принимать приходилось, например, по размещению источника искры в камере сгорания.
Холодные
При перегреве горячей свечи в цилиндре появлялся опаснейший источник проблем в виде калильного зажигания. Обычно горение смеси инициируется искрой, причём подаётся она в точно определённый момент времени.
Но раскалённая деталь вызовет воспламенение немедленно, как только в её зоне появится смесь более-менее подходящего состава.
Моментально возникнет детонационная волна, фронт горения встретится с поршнем на противоходе ещё до попадания его в верхнюю мёртвую точку. После короткой работы в таком режиме двигатель будет разрушен.
Но достижение серийными моторами высоких удельных характеристик по мощности, да ещё и параллельно с обеспечением конкурентоспособных экологичности и экономичности, неизбежно повысит тепловую нагрузку на свечу до уровня, который раньше существовал только на спортивных двигателях.
Поэтому конструктивно была необходима стойкость к перегреву, то есть интенсивный теплоотвод. Свечи стали холоднее.
Но и перестараться тут нельзя. Несмотря на точное дозирование смеси современными системами электронного впрыска, излишне холодная свеча снизит пусковые характеристики холодного двигателя.
Одновременно уменьшится её долговечность, поэтому необходим точный подбор приборов зажигания, исходя из условий двигателя. Результат заключён в каталожном номере изделия. Все аналоги должны подтверждать совместимость с ним.
Особенности маркировки
Калильное число обычно кодируется в обозначении производителя. Вместе с прочими характеристиками, геометрическими, электрическими и наличием особенностей. К сожалению, единой системы нет.
Чтобы понять, какие приборы соответствуют аналогам от других производителей, потребуется табличка, которую несложно найти. В ней имеется сопоставление численных значений условного калильного числа. Практического смысла в таких исследованиях уже нет, кроме некоторых исключений.
Когда ставят холодные и горячие свечи зажигания
Одна из таких редких ситуаций – сезонный подбор свечей по калильному числу. Многие производители моторов это позволяют, указывая разброс на один-два пункта по таблице.
То есть зимой можно поставить более горячую свечу, а летом вернуться к номиналу или даже перекрыть его, обеспечив защиту от калильного зажигания, если предполагается использовать максимальные способности мотора в жару длительное время.
Значение калильного числа
Можно быть уверенным, что свечи с калильным числом 5-6 от NGK, 6-7 от Bosch, или 16-20 у Denso перекроют потребности большей части гражданских моторов. Но даже тут могут возникнуть вопросы.
В какую сторону число можно считать растущим, насколько критично изменение параметра на минимальный шаг и так далее. Таблица соответствия многое объяснит, но лучше с температурой не экспериментировать.
Нужный параметр давно подобран, имеется артикул для заказа по каталогу, а всё прочее сильно рискованно. Даже если двигатель выживет в обстановке порога калильного зажигания, может разрушиться сама свеча, а уж её обломки точно натворят бед в цилиндре.
Диагностика двигателя по состоянию свечей
При определении характера неисправности всегда рекомендуется в первую очередь выкрутить свечи. Их внешний вид многое расскажет, конкретные случаи имеются в виде красочных фотографий, подборки которых легко доступны в сети.
Можно лишь добавить, что часто интересно не состояние или цвет изолятора, а сравнение его с соседним. Особенно если сканер указывает на конкретный цилиндр.
В общем случае потемнение изолятора означает избыток углеводородов или недостаточный прогрев. И наоборот, выкрашивание и оплавление при белом цвете керамики – признак перегрева.
Надо понимать, что выявление конкретных причин – задача непростой диагностики и только по цвету вряд ли получится выдать диагноз.
Если свечи отработали свой примерный ресурс, а он редко превышает 10-20 тысяч километров для дешёвых медно-никелевых изделий, то их внешний вид может указывать не на проблемы с двигателем, а на износ самой свечи. Такие детали меняются комплектом безусловно, и в большинстве случаев результат приятно удивляет.