Калильное зажигание: причины, как определить

Свечи зажигания NGK и Denso

Стандартные свечи зажигания от компании denso имеют сбалансированный тепловой диапазон. Это означает, что такие свечи зажигания имеют основное отличие от подобной продукции – они создают подходящую рабочую температуру и не могут вызвать калильное зажигание. Этому способствует центральный электрод, выполненный из меди.

Свечи от компании ngk не отличаются по качеству материалов и изготовления от Denso. Компания ngk производит большое количество свечей зажигания с различным калийным числом. Это позволяет подобрать необходимую продукцию для теплового режима двигателя. “Холодные” и “горячие” свечи ngk обладают высоким качество и продолжительным сроком эксплуатации.

Профилактика появления калильного зажигания

В каждом конкретном случае предсказать, когда появится такое калильное зажигание и что является причиной его возникновения бывает затруднительно. Автовладельцу необходимо комплексно подходить к профилактике поломок двигатели и защите от такого калильного зажигания, что позволит избежать серьезных проблем с автомобилем.

Потребуются следующие меры:

1) на регулярной основе выполняют диагностику силового агрегата;

2) используют исключительно качественное топливо с правильно подобранным октановым числом;

3) учитывается калильное число двигателя и свечей зажигания;

4) свечи должны полностью соответствовать всем требованиям производителя и эксплуатационным характеристикам.

Чаще всего именно неправильный подбор свечей или же их неисправности приводят к образованию такого калильного зажигания. Каждый двигатель имеет свое калильное число, которое зависит от различных параметров, в том числе от степени сжатия, показателя форсировки и ряда других характеристик.

Исправные правильно работающие свечи имеют показатель температуры изолятора порядка 600 градусов. Однако, если по каким-либо причинам этот параметр уменьшается или увеличивается, появляются проблемы с воспламенением топливной смеси, а именно образуется калильное зажигание. На холодных свечах часто появляется сажевый нагар, который существенно ухудшает качество искры. Падает мощность мотора, а топливо может не полностью сгорать в камерах, что приводит к существенному увеличению расхода бензина.

Понятие калильного числа у свечей

Каждая свеча имеет свой определенный показатель калильного числа, которое необходимо учитывать при их выборе. Автовладельцу необходимо изучить техническую документацию к их автомобилю, где будет вся полезная информация по выбору свечей зажигания. При необходимости продавцы в специализированных магазинах могут по своим каталогам подобрать свечи, которые рекомендованы тем или иным производителем для конкретной модели машины.

Принято различать следующие типы свечей в зависимости от их калильного числа:

1) горячие имеют калильное число 11-14;

2) средние с калильным числом 15-19;

3) у холодных свечей показатель калийного числа составляет 20 и более.

Этот параметр зависит от технических характеристик свечи, типа электрода и используемых изоляторов. В последние годы все большей популярностью пользуются высокофорсированные мощные силовые агрегаты, которые работают при повышенном давлении, соответственно для них требуется приобретать холодные свечи, которые способны работать даже в условиях повышенных нагрузок. Однако в силу конструктивной сложности такие свечи зажигания имеют высокую стоимость.

Каких-либо сложностей при выборе свечей зажигания в зависимости от их типа не возникает. Горячие свечи используются преимущественно на атмосферных многолитровых моторах, где в камере сгорания отмечается минимальное давление, а сам мотор преимущественно работает на низких оборотах. Если же необходимы свечи зажигания для мощного высокооборотистого форсированного турбированного двигателя, то наилучшим выбором станут холодные свечи, которые будут сохранять свою работоспособность в широком диапазоне температур.

Автовладельцу необходимо помнить о профилактической очистке свечей от нагара и загрязнений, что позволит как продлить их срок службы, так и предупредить появление калильного зажигания и других проблем с мотором. Такая чистка и уход не займет много времени, всё что необходимо будет сделать, это снять высоковольтные катушки, выкрутить съемным ключом свечи, ножиком или подручными средствами очистить их изолятор и электроды, после чего собрать двигатель в обратной последовательности. Сервис и правильный уход не представляет особой сложности, поэтому с ним справятся даже начинающие автовладельцы, которые имеют удалённое понятие о ремонте двигателя.

Выводы

Под калильным зажиганием принято понимать раннее возгорание топлива в двигателе, что приводит к детонации, прогоранию поршней и другим проблемам с мотором. Причин подобных неисправностей может быть множество. В первую очередь это неправильно отрегулированное зажигание и впрыск, использование некачественного топлива или же вышедшие из строя свечи зажигания. Автовладельцу необходимо правильно выбирать свечи в зависимости от установленного на машине мотора и показателя калильного числа. Это позволит предупредить раннее возгорание топлива в камере двигателе, а мотор будет работать на своей полной мощности, предупреждая перерасход бензина автомобилем.

Источник

Способы борьбы с нагаром

Удалить нагар можно несколькими способами. Первый, и самый простой из них – выпалить отложения к камере сгорания. Для этого всего лишь необходимо проехаться длительное время на высокой скорости. То есть, выезжаем на хорошую длинную трассу и «давим в пол» педаль газа. Результатом этого будет выгорание нагара и удаление его через выхлопную систему. Кстати, данный метод можно применять как профилактику. То есть, достаточно периодически «гонять» автомобиль, чтобы внутри камер сгорания не образовывался слой нагара.

Если первый способ результата не дал и калильное зажигание появляется, можно попробовать «размягчить» нагар, чтобы он сам отслоился. Для этого используется специальный раствор, состоящий из одной части моторного масла и четырех частей керосина.

Для двигателя потребуется 80-120 гр. такого раствора. После поездки, пока мотор еще горячий, в каждый цилиндр нужно залить по 20-30 гр. подготовленной смеси. После этого машина оставляется на сутки, чтобы раствор смог подействовать. Далее необходимо запустить силовую установку и дать ей поработать в течение получаса. После использования смеси в обязательном порядке меняется масляный фильтр и сам смазочный материал.

Если и второй способ не помог, то придется удалять нагар механическим способом. То есть придется с авто снимать головку блока и счищать имеющиеся слои при помощи щетки по металлу и скребков, предварительно замочив все керосином. Удалять нагар нужно не только с поверхности камеры сгорания, а и с поршней и клапанов. Этот метод самый трудоемкий, но зато после него вы будете полностью уверены, что внутри цилиндров все чисто.

Горение топливовоздушной смеси

Дело в том, что при детонации происходит неправильное горение топливовоздушной смеси. При КЗ же не нормативен только поджог смеси, а её горение происходит в обычном режиме.

При детонации поджигание смеси происходит со скоростью, превышающей скорость звука. Грубо говоря, в цилиндре происходит небольшой взрыв. При КЗ же смесь воспламеняется с такой же скоростью, с которой она воспламенялась бы от электрической искры.

Последствия

Детонация считается более опасным явлением.

При детонации разрушается масляная плёнка, что способствует ускоренному изнашиванию деталей из-за сухого трения. Взрыв при детонации может нанести механические повреждения деталям. Из-за детонации двигатель может перегреться. Длительная езда с условием детонации может привести к необходимости капитального ремонта или замене двигателя.

Последствия калильного зажигания не так глобальны, но тоже сулят неприятностями.

При КЗ испортятся свечи зажигания и их изоляторы. Могут образоваться задиры на зеркале цилиндров и поршне. Также у поршня может прогореть дно. Поршневые детали может попросту заклинить.

Исправляем паразитный эффект

Излечить подобное недомогание автомобиля несложно. Лучше это сделать, пока не появились неприятные последствия негативного эффекта. Для этого, возможно, достаточно будет заменить свечи зажигания вместе с изоляторами.

Также обратитесь к специалистам. Пусть они проверят, правильно ли у вас настроены механизмы поджога смеси и газоотведения. Возможно, именно в них кроется причина калильного, а не искрового зажигания смеси.

Если приходится использовать автомобиль на больших оборотах, позволяйте ему немного передохнуть.

Не допускаем паразитного эффекта

Для того чтобы смесь в вашем автомобиле воспламенялась только от электрической искры, регулярно проверяйте свечи на наличие нагара, так как он может накаливаться не хуже изолятора.

Внимательно настраивайте механизм поджога смеси (если делаете это самостоятельно), не допускайте его смещения к более ранней фазе. И лучше самостоятельно не корректируйте механизм газоотведения, а обратитесь к специалистам. Ну и конечно, в машине должны быть установлены свечи с правильным калильным числом.

Газообмен в теории

Начать стоит с того, что ранее для воспламенения топливной смеси в цилиндрах мотора не использовались искровые свечи, а была специальная, предварительно разогреваемая до определенной температуры, калильная трубка (головка). Подобная система уже давным-давно «канула в лету», и сегодня используется разве что на маломощных дизельных моторах. Калильное зажигание было полностью вытеснено искровым, и сегодня его ошибочно путают с детонацией. Но калильный тип воспламенения топливной смеси и ее детонация, абсолютно разные явления.

Последствия неправильного момента зажигания

Заметим, что между калильным типом воспламенения и детонацией существует определенная взаимосвязь, а именно: в большинстве случаев появление детонации, характеризующееся повышенной тепловой нагрузкой на детали силового агрегата, приводит к возникновению калильного зажигания, которому свойственно раннее воспламенение топлива, что приводит к снижению мощности и перегреву двигателя. Калильное зажигание еще опасно тем, что мотор может продолжать работу даже после его выключения. И если вовремя этот процесс не устранить, двигатель может попросту выйти из строя.

Установка угла опережения зажигания

С помощью рожкового ключа, в этом случае, это ключ на «13», ослабляем гайку крепления трамблёра;
Затем, вращая корпус трамблёра по часовой стрелке, совмещаем центр бегунка с риской на корпусе;
Затягиваем крепёжную гайку.

На этом первоначальная установка зажигания выполнена. Бегунок в данный момент установлен как раз напротив вывода 1 цилиндра на крышке трамблёра.

Бегунок на 8 клапанном двигателе двигается только по часовой стрелке, а напротив часовой движется только на 16-клапанном. Порядок расположения проводов на крышке трамблёра, соответствует работе цилиндров 1-3-4-2.

В крышке изнутри видим выводы, по которым бегунок, крутясь, распределяет искру по высоковольтным проводам. Попутно нужно почистить бегунок и внутри крышки ветошью от налёта графита.

Как видим, установить зажигание можете своими руками этим методом либо обратиться на СТО, где угол опережения зажигания выставят по стробоскопу.

Автор видео Андрей Северный (см. внизу видео) делает следующим образом. Поворачивая корпус трамблёра немного против часовой стрелки, выставляет пораньше зажигание и запускает двигатель. Если детонации нет, то так и оставляет для дальнейшей эксплуатации авто.

Если же есть детонация, то поворачивает по часовой стрелке, делая зажигание немного позднее.

Получается, что при проворачивании корпуса против часовой стрелки, трамблёр двигается навстречу бегунку и, следовательно, искра в цилиндре произойдёт пораньше.

И вот у нас бегунок смотрит против метки на корпусе. Затем одеваем крышку трамблёра и поднимаем фиксаторы крышки.

Проверка метки газораспределения

В этом положении проверим метки газораспределения, для чего снимаем защитный кожух, который крепится двумя гайками.

Как сняли кожух, на тыльной стороне шкива распределительного вала можно увидеть метку в виде лунки. На некоторых моторах метка находится на лицевой стороне шкива, и она должна совместиться с меткой на кожухе.

Аналогично меняется и ремень ГРМ. На маховике устанавливается «0», бегунок ставится напротив риски на корпусе трамблёра, и совмещаем метки на ремне газораспределения.

Нужно демонтировать два шкива, пластиковую защиту и отпустив натяжной ролик, снимаем старый ремень ГРМ. Затем ставим новый ремень, проверяем, что все метки на месте и ставим снятые элементы.

Итак. Заводим двигатель и посмотрим, как он себя поведёт после установки зажигания. Запустили мотор и видим, что при резких подачах газа, двигатель плохо отзывается.

Откручиваем крепёж трамблёра и проворачиваем корпус влево, чтобы сделать зажигание немного раньше. Затягиваем гайку крепежа и запускаем двигатель вновь для проверки работы.

После запуска видим, что мотор стал сразу хорошо отзываться на нажатия педали газа, стало быть, зажигание установлено правильно. Детонации при этом не слышно. Сейчас необходимо проверить работу двигателя на ходу.

Проверка работы двигателя на ходу

Для этого мотор прогреем и можно выезжать на дорогу для проверки. При резком разгоне, либо когда машина нагружена, то возможна детонация, которая должна быть еле заметная и кратковременная.

Если же при проверке детонация длительная, то необходимо корпус трамблёра отпустить и провернуть его немного по часовой стрелке и вновь проверить двигатель в движении.

Главное — не путать передачи, включив вместо 2-й, четвёртую передачу, когда раздаётся длительный цокот из-под капота.

При правильной установке момента зажигания двигатель не должен тупить, и вяло отзываться на газ, но при этом не должно быть детонации. Нужно найти «золотую» середину.

Смотрите на видео, как машина идёт на 5-той передаче, где-то 60 км/ч. При нажатии на педаль акселератора проскочила лёгкая еле заметная детонация. Значит, в этом случае, найдена золотая середина при установке угла опережения зажигания. Двигатель отзывается хорошо и не детонирует.

При этом машина отлично отзывается на педаль газа. Можно чуток установить пораньше, но можно оставить и как есть.

Свечи стоят игры

Почему в двигателе одного автомобиля свеча зажигания «забрасывает» маслом, в другом они покрываются нагаром, а в третьем преждевременно выгорают электроды! Как определить, в чем причина «болезни», кто виноват в нежизнеспособности данных свечей в данных цилиндрах данного мотора? Не подскажут ли сами «больные» причину своего выхода на строя?

Да, оказывается, по внешнему виду и окраске свечей зажигания можно достаточно точно определить, соответствует ли калильное число свечи условиям ее работы, нормально ли подобраны опережение зажигания и состав рабочей смеси, удовлетворительна ли компрессия в цилиндрах двигателя. А каковы признаки? И что вообще надо знать о свечах своего автомобиля? Об этом разговор на сегодняшнем «заседании».

Начнем с теории и общих положений. Зажигание смеси в цилиндрах карбюраторных двигателей электрической искрой высокого напряжения — сегодня практически единственная распространенная система. И один из важнейших элементов этой системы — свечи зажигания.

Как они устроены и работают, какие требования к ним предъявляются?

Перед нами на рисунке обычная, хорошо знакомая многим автолюбителям, свеча. Корпус 4 — стальной, на нижней части его резьба для ввертывания в стенку камеры сгорания и крючкообразный боковой электрод 1. В корпусе закреплен и герметизирован изолятор 5, внутри которого проходит металлический стержень — центральный электрод 2. На верхней части этого стержня сделана резьба для контактной гайки и наконечника провода высокого напряжения.

Конструкция неразборной свечи зажигания: 1 — боковой электрод: 2 — центральный электрод: 3 — медно-асбестовая прокладка; 4 — корпус: 5 — изолятор; 6 — герметизация центрального электрода; 7 — длина теплового конуса.

Изолятор — основа. От свойств его материала зависят прежде всего качества и характеристики всей свечи. На современных отечественных автомобилях чаще других применяют свечи с изоляторами из боркорунда или уралита, что соответствующим образом обозначено на самой детали.

Тепловой ряд отечественных 14-миллиметровых свечей с резьбовой частью длиной 11 мм

Расшифровка индекса свечи (отечественного производства), который указан на ее изоляторе. Первая буква обозначает диаметр резьбовой части: Т — 10 мм, А — 14 мм, М — 18 мм Цифра указывает на длину теплового конуса 7 в миллиметрах. Вторая буква в обозначении относится к материалу изолятора: В — боркорунд; К — кристаллокорунд: С — синтоксаль; У — уралит; X — селумин; третья буква «С» (если она есть) говорит о том. что центральный электрод загерметизирован токопроводящим стеклогерметиком, а буква «Э» показывает, что на корпусе свечи нанесено улучшенное антикоррозионное покрытие.

Для долгой и правильной службы свечи нижняя часть ее изолятора при работе двигателя должна иметь температуру от 500 до 600 градусов. При этом масло, попадающее на изолятор и электроды, сразу сгорает, не образуя нагара. Это так называемая температура самоочищения свечи.

При более низкой температуре не полностью сгоревшее масло образует на изоляторе, корпусе и электродах
плотную корку нагара, свеча начинает работать с перебоями, а при очень сильном нагаре и совсем перестает давать искру, — разряд не в силах пробиться сквозь слой отложений.

Если же температура изолятора слишком высока и доходит до 800 — 900 градусов, возникает так называемое калильное зажигание — смесь в цилиндре поджигается не электрической искрой, а непосредственным контактом с распаленными частями свечи, и вспышки в цилиндре продолжаются некоторое время и после выключения зажигания. При небольшом перегреве такое воспламенение смеси происходит примерно в нужный момент — когда смесь испытывает наибольшее сжатие. Уже при таком перегреве невозможно отрегулировать опережение зажигания. При значительном же перегреве свечи воспламенение происходит намного раньше нужного момента, появляются характерные стуки, двигатель перегревается, теряет мощность и, если не принять меры, может выйти из строя.

Двигатели различны. Температурный режим их зависит от разных факторов — степени сжатия, формы камеры сгорания, фаз газораспределения, числа оборотов коленчатого вала, конструкции системы охлаждения и многих других. Рабочая температура свечи обусловлена ее конструкцией — длиной юбки изолятора, его материалом, диаметром резьбовой части. Как же обеспечить нормальный нагрев свечей а каждом двигателе? Ответ однозначен — подобрать для каждого свечи соответствующей модели с наивыгоднейшим калильным числом.

Немного теории о системе зажигания

Известно, что сейчас во всех автомобилях используются искровые свечи, которые воспламеняют топливную смесь в цилиндрах. А раньше для этого использовалась калильная трубка, которая сама разогревалась до установленной температуры. Калильные трубки – это уже прошлое столетие. Их можно увидеть только на дизельных моторах с малой мощностью.

Из-за малоизвестности в современном мире авто, калильное зажигание чаще путают с детонацией зажигания. Дадим пояснение. Калильное зажигание производится благодаря нормальному горению топлива, а детонация провоцирует взрыв топлива, который сопровождается ударной волной. Однако, эти два разных процесса имеют между собой связь. Детонация приводит к возникновению калильного зажигания. Она характеризуется высокой тепловой нагрузкой на детали агрегата. А второй процесс может спровоцировать именно высокая тепловая нагрузка. Ему свойственно воспламенение топлива раньше времени. Из-за этого двигатель перегревается и уменьшается его мощность. Также калильное зажигание опасно тем моментом, когда мотор продолжает работать после выключения. Несвоевременное устранение данного процесса, в конце концов, приводит к поломке двигателя. Примерно так выглядят названные процессы по сравнению с нормальным процессом сгорания топлива:

Свечи зажигания NGK и Denso

Если зажигание выставлено неправильно

Если зажигание раннее, то из-за того, что искра появляется рано. В тот момент, когда поршень только начал подниматься, топливно-воздушная смесь воспламенилась и этот взрыв идет против поднимающегося поршня, в следствие чего происходит пустая потеря энергии.

По признакам раннее зажигания можно определить по следующим пунктам:

Во время работы ДВС появляется металлический шум, как-будто что-то ударяется в цилиндре.
Обороты холостого хода плавают, наблюдается нестабильность работы.
Если нажать резко на газ, мотор как бы захлебывается, не реагирует сразу на подачу большего количества топлива.

Что касается установленного позднего зажигания, то оно также негативно влияет на работоспособность мотора и ресурс его составляющих деталей.

В этом случает, смесь поджигается поздно, то есть когда поршень уже идет вниз. Топливо догорает, если успевает, при обратном движении поршня (вверх).

Признаки позднего зажигания:

ДВС не может развить скорость. Плохо реагирует на нажатие педали акселератора.
Расход топлива выше нормы.
На поршне и стенках цилиндра образуется нагар, кокс, который потом, уже даже при правильно настроенном зажигании, создает помехи в работе.
Из-за неравномерного сгорания топливно-воздушной смеси, ДВС быстро перегревается.

Несколько практических советов

Не рекомендуется очищать свечи в пескоструйном аппарате, так как при этом разрушается поверхность изолятора. Лучше опустить ее на некоторое время в растворитель, бензин или применить специальный аэрозоль. Затем деревянной палочкой очистить изолятор, электроды, корпус и продуть их сжатым воздухом.

При регулировке искрового промежутка свечей следует пользоваться только круглыми щупами, ведь из-за неравномерного выгорания электродов или при цилиндрической поверхности электродов от пользования плоскими щупами фактический зазор может оказаться больше замеренного (рис.10).

Не стоит слишком сильно затягивать свечу. Для свечей с резьбой 14х1,25, устанавливаемых в алюминиевую головку цилиндров, момент затяжки должен быть в пределах 20–30 Н•м (2–3 кгс•м) – при плоском седле и 10–20 Н•м – при коническом. При короткой резьбе (9,5–12,7 мм) момент затяжки берут ближе к нижнему пределу, при длине резьбы 19 мм – ближе к верхнему. Если нет под рукой динамометрического ключа, то свечу с новой прокладкой заворачивают до упора без усилия, а затем поворачивают ключом с усилием на 80–90 градусов. При старой прокладке угол поворота ключа с усилием должен быть меньше. У свечей с коническим уплотнением поворот ее с усилием производится только на 15 градусов. При затягивании и отворачивании свечей желательно пользоваться ключами, имеющими приспособления для захвата ее за верхний контакт и карданное сочленение, предупреждающее поломку изолятора.

Длина резьбы корпуса свечи и способ его уплотнения (по торцу с прокладкой или по конической поверхности) должны соответствовать конструкции головки цилиндров.

При покупке следует опасаться свечей, выпускаемых «по лицензии ведущих фирм» в других странах или просто подделок под известные марки. Как правило, такие свечи имеют меньший ресурс работы и большой разброс по калильным числам, что может привести к выходу из строя всего двигателя.

По внешнему виду отличить подделку можно по плохо выполненной упаковке, смазанному рисунку на ней, плохо обработанному шестиграннику свечи, чуть перекошенной надписи. Но лучше всего покупать свечи в «солидных» магазинах и всегда иметь пару надежных свечей в запасе.

Принцип работы

Свечи зажигания выпускаются уже достаточно давно, что позволило многократно модифицировать их конструкцию и, в конечном счете, довести ее до совершенства. Сначала свечи широко применялись в бензиновых моторах, но с течением времени постепенно перекочевали и на дизельные агрегаты, где имеют несколько иной принцип действия, но примерно ту же самую конструкцию.

На вход свечи поступает электрический заряд большой величины. Этот заряд получается за счет того, что от аккумулятора ток проходит через катушку зажигания, представляющую собой небольшой трансформатор. Проходящий через катушку ток достигает значения в несколько сотен вольт, что позволяет произвести искру, достаточную для розжига.

На выходе свечи искра блуждает между двумя электродами, задача которых —максимально ее задерживать и обеспечивать, таким образом, искру постоянного принципа действия. Кроме того, характеристики электродов крайне зависимы от зазора между ними. В этой связи по таблицам и при помощи специального инструмента настоятельно рекомендуется измерять зазор и производить его регулировку.

Причины, характер калильного зажигания

Свечи зажигания NGK и Denso