Основные параметры свечей зажигания

 

На территории России свечи должны изготавливаться в общеклиматическом исполнении в соответствии с требованиями ОСТ 37.003.081-98 “Свечи зажига­ния искровые. Общие технические условия».

Свечи относятся к классу перемонтируемых, обслуживаемых в период экс­плуатации изделий, они должны быть работоспособны при температуре окружа­ющей среды от -45 до +100 ^°С.

 

Технические требования

Изолятор должен соответствовать требованиям ОСТ 37.003.036-87 «Изоля­торы керамические для искровых свечей зажигания. Технические условия».

Металлические детали должны иметь оксидное или металлическое покры­тие (цинковое или никелевое), на них не допускаются трещины и поврежденные нитки резьбы. На термоосадочной канавке и в местах наложения контактов на корпус при электротермической сборке допускается частичное нарушение покрытия.

Искрообразование между электродами свечей с искровым зазором менее 0.6 мм должно быть бесперебойным при давлении газа, окружающего электро­ды, 1,0±0,05 МПа (10±0,5 кгс/смг). При искровом зазоре 0,6 мм и более давление газа должно быть 0,85±0,05 МПа (8,5±0,5 кгс/смг).

Свечи должны быть герметичны, суммарная утечка газа через соединение корпуса с изолятором и изолятора с центральным электродом при разнице дав­лений 2,0±0,05 МПа (20,0±0,5 кгс/см²) не должна превышать 5 см³/мин.

Свечи с плоской опорной поверхностью должны выдерживать следующие механические нагрузки:

крутящий момент 45 Н м (4,5 кгсм), приложенный к шестиграннику корпуса; усилие 400 Н (40 кгс), приложенное под прямым углом к контактной головке для свечей с размером шестигранника под ключ 20.8 мм; и 300 Н (30 кгс) при шестигранниках 16,0 и 19,0 мм;

растягивающую силу 300 Н, приложенную к контактной головке вдоль ее оси. Свечи с конической опорной поверхностью должны выдерживать следую­щие механические нагрузки:

крутящий момент 25 Н м (2,5 кгс м), приложенный к шестиграннику корпуса; усилие 300 Н (30 кгс), приложенное под прямым углом к контактной головке; растягивающую силу 300 Н (30 кгс). приложенную к контактной головке вдоль ее оси.

Боковой электрод должен быть надежно закреплен на корпусе. Свечи долж­ны выдерживать без повреждений вибрационные и ударные нагрузки, возникаю­щие на двигателе в процессе его работы.

Толщина уплотнительного кольца свечей с плоской опорной поверхностью долж­на быть от 1,4 мм до 2.0 мм после однократной затяжки усилием 30 Н м (3 кгсм).

Сопротивление изоляции между контактной головкой и корпусом при темпе­ратуре 550±15 *С должно быть не менее 5,0 МОм.

Допустимое отклонение калильного числа, установленное для данного типа свечи, не должно превышать ±10%.

Изолятор для свечей с размерами шестигранника под ключ 16,0 и 19.0 мм в сборе с электродом и контактной головкой должен выдерживать испытательное напряжение 18 кВ. При шестиграннике 20,8 мм изолятор должен выдерживать 22 кВ (действующее значение при частоте 50 Гц).

Конструкция свечей должна допускать очистку теплового конуса изолятора от нагара и регулирование искрового зазора.

 

Калильное число

Прямое определение тепловой характеристики связано с необходимостью измерения температуры теплового конуса изолятора и электродов на работаю­щем двигателе. Это сложная техническая проблема, так как требует установки в свечу миниатюрных термопар и защиту их от высокого напряжения. Такая ра­бота требует огромных затрат и проводится только в исследовательских целях при доводке вновь разрабатываемых двигателей.

В связи с этим определение тепловой характеристики заменяют подбором све­чей по верхнему температурному пределу. Для этого производятся тепловые ряды конструктивно одинаковых свечей с различными тепловыми характеристиками.

Каждую свечу теплового ряда испытывают на моторной испытательной уста­новке. позволяющей за счет наддува моделировать тепловую напряженность двигателя с любой удельной мощностью, вплоть до самого форсированного спортивного.

В процессе испытания величину наддува последовательно увели­чивают, соответственно возрастает тепловая напряженность и основной харак­теризующий ее показатель - величина среднего индикаторного давления.

Калильное число - это величина среднего индикаторного давления, при ко­тором в цилиндре двигателя при испытании свечи возникает калильное зажигание.

Основным конструктивным параметром, с помощью которого изменяют вели­чину калильного числа, является длина теплового конуса изолятора. Чем длиннее тепловой конус изолятора, тем рабочая температура свечи больше, и наоборот, чем короче тепловой конус изолятора, тем температура меньше.

Каждой длине теплового конуса изолятора соответствует своя величина ка­лильного числа. В соответствии с российским стандартом калильные числа сле­дует выбирать из ряда 8, 11, 14, 17, 20. 23 и 26 условных единиц. Допускаются промежуточные значения, выраженные целыми числами.

С помощью калильных чисел различают более «горячие» и более «холодные» свечи. Эти понятия определены тем, что при установке на один и тот же двига­тель «горячие» свечи в равных условиях имеют рабочую температуру выше, чем «холодные».

Устанавливая последовательно на двигатель свечи с различными калильными числами, можно осуществить подбор по тепловой характеристике.

Первым критерием подбора является отсутствие калильного зажигания при пол­ной нагрузке двигателя.

Вторым критерием является то, что ближайшая более «горячая» свеча вызывает калильное зажигание.

Правильно подобранная свеча всегда должна иметь максимальную температуру, несколько ниже, чем темпера­тура калильного зажигания. При подборе к двигателю угол опережения зажига­ния устанавливают на 10-15° раньше относительно установочного. Этим спосо­бом искусственно повышают рабочую температуру свечи, что обеспечивает гарантированный запас до верхнего температурного предела.

Зарубежные фирмы применяют свои шкалы калильных чисел, прямые и об­ратные.

В прямых шкалах с увеличением длины теплового конуса калильное чис­ло возрастает, а в обратных уменьшается. Отечественная шкала калильных чисел едина для всех производителей в России и является обратной. Чем больше ка­лильное число, тем короче при прочих равных тепловой конус, тем свеча -холод­нее». В отличие от нашей страны, за рубежом каждая фирма применяет свою шкалу калильных чисел и свою систему маркировки свечей.

Для определения со­ответствия по калильному числу свечей различных производителей приходится пользоваться таблицами взаимозаменяемости.

 

Габаритные и присоединяемые размеры

Эти размеры свечей должны соответствовать международным стандартам ISO (Международная организация по стандартизации). Поэтому весьма удобным для потребителей обстоятельством является то, что по своим размерам одно­типные свечи, выпускаемые различными производителями, полностью взаимо­заменяемы.

Свечи могут иметь плоскую или коническую опорную поверхность. Для гер­метизации соединения с головкой блока цилиндров двигателя свечей с плоской опорной поверхностью необходимо специальное уплотнительное кольцо, а при конической посадочной поверхности уплотнительное кольцо не требуется.

Размеры свечей определяются типом посадочного места, резьбой на кор­пусе. длиной резьбовой части корпуса и размером шестигранника под ключ.

 

В настоящее время международными стандартами для автомобильных двига­телей предусмотрено применение свечей с резьбой М 10x1.0; М12х1,25; М14х1.25 и М18x1,5 и шестигранником под ключ 16.0; 19.0 и 20.8 мм.

Ряды длин резьбовой части корпуса для свечей с плоской или конической опорной по­верхностью различны. Для свечей с плоской опорной поверхностью это 9.5; 12.7; 19,0 и 26.5 мм.

Отечественным стандартом предусмотрены свечи с плоской и конической опорной поверхностью. По этому стандарту отечественная промышленность в на­стоящее время выпускает свечи с плоской опорной поверхностью и резьбой на корпусе М14х1.25; длиной резьбовой части корпуса 9.5; 12.7; 19.0 мм и шести­гранником под ключ 16.0; 19.0; и 20,8 мм. 

 

 

1,2,3