Основные характеристики обмоток
Первичная обмотка
Число витков................................................................308
Диаметр проволоки, мм ..............................0,550—0,598
Сопротивление обмотки при 20 "С, Ом......3,072—3.328
Вторичная обмотка
Число витков............................................................21035
Диметр проволоки, мм ....................................0,07—0,08
Сопротивление обмотки при 20 °С, Ом........6300—9200
В случае отказа катушки Б117-А ее можно заменить катушкой зажигания от "Москвича" или "Волги" — Б115-В. Катушка Б115-В четырехклеммовая. Если состояние двигателя, систем питания и зажигания нормальное (двигатель запускается легко), клемму "ВК" можно вообще не использовать. Подключаемся к клемме "ВК-Б" через сопротивление, которое довольно сильно нагревается, что не должно смущать потребителя. Если запуск двигателя явно затруднен, тогда необходимо соединить клеммы "ВК" и "ВК-Б" (закорачивается дополнительное сопротивление), установив для этой цели специальный тумблер или кнопку. Сразу же, как двигатель заработает, клеммы "ВК" и "ВК-Б" необходимо разъединить.
При различных КТСЗ, устанавливаемых дополнительно к обычной КСЗ, используют штатные катушки зажигания. В настоящее время такие системы выпускают с переключателем, позволяющим переходить от КТСЗ к КСЗ и наоборот. Бывали случаи, когда при недостаточно надежном подключении к "массе" КТСЗначинала постепенно отказывать. При этом автомобиль теряет мощность, расход топлива превышает норму а скорость резко снижается. Самое интересное в том, что после промывки, чистки и регулировок в системах питания и зажигания, замене транзисторов — все становилось нормально. А через некоторое время все повторялось. Единственно верным направлением обнаружения причины неисправности был переход "назад" к обычной системе зажигания.
А можно ли использовать катушки от систем зажигания высокой энергии (БТСЗ, МСУД) при КСЗ? Катушка зажигания 27.3705 (БТСЗ) имеет при 25 °С сопротивление первичной обмотки 0,4—0,5 Ом (вторичной 3500—4500 Ом). Катушка зажигания 29.3705 (МСУД) соответственно 0,45—0,55 Ом (9500—12500 Ом). Сравнив приведенные величины сопротивлений первичных обмоток катушек зажигания 27.3705, 29.3705 с сопротивлением первичной обмотки катушки Б117-А, можно заметить, что у нее сопротивление больше в 6—9 раз. Если при классической системе зажигания первичный ток не более 3—5 А, то в системах высокой энергии ток до 10 А. В классической системе зажигания по катушке от БТСЗ, МСУД пойдет ток в 6—9 раз больший, величина его будет в пределах 18—45 А, т.е. при КСЗ использовать катушки 27.3705 и 29.3705 нельзя, они просто сгорят.
В системах высокой энергии можно применять катушки зажигания от КСЗ, но высокой энергии зажигания (выше, чем у КСЗ, примерно в 2,5 раза) вы уже не получите. Если высокой степени сжатия дополнительно будут "сопутствовать" обедненная смесь, пониженная температура окружающего воздуха и т.д., то пустить двигатель просто не удастся. Таким образом для КСЗ необходима катушка зажигания с сопротивлением первичной обмотки в 3,1—3,5 Ом. При необходимости повышения энергии зажигания (например, у "Москвич-21412" со степенью сжатия 9,5) сопротивление первичной обмотки понижается при пуске двигателя до 1,5—2,0 Ом (катушка Б115-В). При работе двигателя последовательно с первичной обмоткой включается добавочное сопротивление (вариатор). Однако пониженное сопротивление первичной обмотки приводит на малой частоте вращения двигателя к нежелательному увеличению первичного тока. Добавочное сопротивление здесь выступает в роли вариатора и при нагреве (большой ток) повышает свое сопротивление до 4,5 Ом, что ограничивает ток величиной 3 А. При больших первичный ток уменьшается до 1 А, при этом сопротивление вариатора снижается до 1,7 Ом,
Катушки зажигания двигателей с числом цилиндров более четырех имеют меньшее сопротивление первичной обмотки и большее число витков вторичной. Этим же отличаются катушки высокооборотных двигателей.
Особенностью катушек зажигания Б117-Аи Б115-В, имеющих большое сопротивление первичной обмотки, является то, что, если случайно оставить включенным зажигание, катушка не выйдет из строя — произойдет полный разряд аккумуляторной батареи. Иначе в системах зажигания высокой энергии. Например, если от датчика Холла постоянно идет открывающий транзистор сигнал (перетерся провод в датчике-распределителе) и первичный ток протекает через катушку постоянно, то первичная обмотка катушки перегорает.
Особого внимания заслуживает вывод высокого напряжения из катушки. Провод высокого напряжения, идущий от катушки до крышки распределителя, и места соединения требуют повышенного внимания еще и потому, что этот провод работает в четыре раза (4-цилиндровый двигатель) интенсивнее, чем провода свечей. Так, на холостом ходу (800 мин~1) импульсы высокого напряжения проходят по этому проводу 27 раз в сек. При максимальных оборотах двигателя частота прохождения импульсов увеличивается в 6—7 раз.
При обслуживании системы зажигания нужно осмотреть высоковольтный вывод катушки. Если латунный контакт в отверстии катушки почернел, необходимо, свернув мелкую шкурку "трубочкой", очистить до блеска контакты и наконечник провода. Таким же образом зачищаются высоковольтные контакты проводов в крышке распределителя.
Наконечники высоковольтных проводов представляют из себя латунные цилиндрики с прорезями и, если наконечники в гнездах крышек катушки и распределителя сидят свободно, необходимо увеличить ширину прорези, слегка разогнув цилиндр наконечника.
Если не следить за высоковольтными контактами, то происходит следующее. В катушке зажигания с ростом сопротивления в контакте ток с латунной части вывода начинает стекать по пластмассовой стенке отверстия к его краю. Далее ток попадает на наружную часть крышки катушки и устремляется к клемме. С клеммы катушки по проводу низкого напряжения ток попадает к подвижному контакту прерывателя. В прерывателе максимальный зазор порядка 0,4 мм, а в свече между электродами 0,5—0,6 мм. Пробивное напряжение возрастает с увеличением зазора в свечах, с увеличением давления в камере сжатия, с обеднением смеси и понижением ее температуры. Постепенно край отверстия в пластмассовой крышке катушки зажигания "обугливается", сопротивление пластмассы понижается, путь для стекания импульса становится короче, а надежность системы зажигания снижается.
В итоге в крышке катушки от края отверстия к клемме образуется прожог или поверхностная трещина. Сняв катушку, можно рассмотреть эту трещину, но она часто не приводит к полному отказу системы зажигания в нормальных условиях.
Когда требуется повышенное пробивное напряжение, а в трещине конденсируется влага, что происходит при повышении температуры окружающего воздуха при повышенной влажности (дождь, мойка), двигатель может не только не запускаться, но и заглохнуть на ходу. Все эти неприятности могут иметь место и при отсутствии прогаров (прожогов), но в этом случае для запуска требуется тщательная обтирка (просушка) крышек катушки зажигания и распределителя, свечей зажигания. Если двигатель заглох на ходу (горячий), достаточно подождать 10—15 мин.
Во всех случаях положение усугубляется при неотрегулированном или неисправном карбюраторе, "слабом'' аккумуляторе, при дефектной свече в одном из цилиндров, при неправильных действиях по запуску двигателя. Если двигатель не запустился после трех попыток (10—15 с — включение стартера, 30 с — перерыв между включениями) — необходимо проверить системы зажигания и питания. Дополнительно в холодное время года рекомендуется: провернуть коленчатый вал вручную, включить для разогрева аккумулятора на несколько секунд фары, выжать сцепление.
При прогаре крышки катушки зажигания стекание импульса тока можно даже увидеть. Достаточно сдвинуть по проводу у катушки резиновый колпачок и отклонить в сторону клеммы "+Б" провод — в отверстии крышки будут видны искры.
Иногда стекание импульсов происходит и через пластмассовую стенку высоковольтного вывода крышки катушки зажигания прямо на брызговик, к которому крепится катушка.
В связи с изложенным интересно сравнить катушку Б117-А с катушкой Bosch (1 220 522 011). У первой расстояние от внутреннего контакта в крышке катушки до края отверстия составляет 75 % от диаметра, а у второй — 112 %. У катушки Возсп есть специальный пластмассовый экран, который препятствует стеканию искры как на клемму 1, так ина "массу" автомобиля.
Конечно дело не толькои не столько в "длине пути", по которому стекают импульсы, а в качестве (сопротивлении) материалов. Электрическое сопротивление материалов может значительно различаться. Так германий (полупроводник) имеет сопротивление в 30 миллионов раз больше, чем у меди и в 1 миллион раз меньше, чем у стекла.
Катушки зажигания при работе нагреваются. Нагрев ее до 80°С (рис. 24) снижает вторичное напряжение примерно на 1,5 кВ (1500 В). На "Жигулях" для обдува катушки зажигания скоростным напором воздуха предусмотрено специальное окно в левом щитке радиатора. Естественно, катушка зажигания должна быть чистой.
Для сравнения в табл. 2 приведены значения сопротивления обмоток наших массовых и отдельных зарубежных катушек зажигания. И последнее, что касается катушки зажигания — если изнее вынут высоковольтный провод, нельзя при включенном зажигании вращать коленчатый вал (вручную, стартером), так как в этом случае катушка совершенно напрасно подвергается суровым испытаниям на предельные возможности.
Высоковольтные провода
Наиболее широко распространенные "жигулевские" провода имеют следующую конструкцию. Сердечник провода, в виде шнура из льняной пряжи, заключен в оболочку, изготовленную из пластмассы с максимальным добавлением феррита. Поверх этой оболочки намотан провод диаметром 0,11 мм из сплава никеля и железа по 30 витков на сантиметр. Снаружи провод имеет изолирующую оболочку из поливинилхлорида.
Высоковольтные провода должны быть чистыми, иначе снаружи может образоваться токопроводящий слой грязи, который будет уменьшать максимальное напряжение во вторичной цепи.
Главное в проводах — это величина распределенного по длине сопротивления и величина пробивного напряжения изоляции. В зависимости от величины распределенного сопротивления оболочка провода имеет различную окраску. "Красные" высоковольтные провода имеют распределенное сопротивление 2 кОм на метр длины (точнее 1,8—2,2 кОм) и пробивное напряжение 18 кВ. Для систем зажигания высокой энергии (ВАЗ-2108, -2109) применяют провода синего цвета (силиконовая изоляция) с распределенным сопротивлением 2,55 кОм (2,28—2,82 кОм) и пробивным напряжением до 30 кВ. Зарубежные высоковольтные провода, как правило, отличаются повышенным распределенным сопротивлением (более строгие требования к подавлению радиотелепомех у систем зажигания высокой энергии). Величина распределенного сопротивления может быть в пределах 9—25 кОм на метр, т.е. заметно больше наших "красных" и "синих" проводов.
Увеличение распределенного сопротивления вызывает уменьшение времени горения искры между электродами свечи до 20 %, а энергию высоковольтного импульса — до 50 %. Такое снижение может свести на нет все "запасы" в системе зажигания и запуск двигателя при неблагоприятных условиях может оказаться невозможным.
Большое значение имеет жесткость проводов. Чем провода более жесткие (особенно при низких температурах), тем быстрее ослабляются их контакты в соединениях.
При системах зажигания высокой энергии высоковольтные провода нельзя прокладывать в одном жгуте с другими проводами. При обычной системе так же лучше провод, соединяющий клемму 1 катушки и прерыватель, сняв резиновую шайбу, "разлучить" с высоковольтным проводом, идущим от катушки.
И последнее о проводах высокого напряжения. Если в темноте, открыв капот при работающем двигателе, вы обнаружили "северное сияние" — светящиеся высоковольтные провода, то их необходимо заменить. Если за высоковольтные провода иномарок можно свободно браться руками, то до наших проводов лучше не дотрагиваться. При обычной системе зажигания "дотрагивание" может вызвать просто неприятные ощущения, при системах зажигания высокой энергии искра может пробить кожу и велика вероятность получить травму.
Крышка распределителя
Все, что говорилось о высоковольтном контакте катушки зажигания, в полной мере относится и к высоковольтным контактам крышки распределителя. Особого внимания заслуживает высоковольтный вывод центрального электрода (подвод тока высокого напряжения), как наиболее нагруженный.
Наружную поверхность крышки распределителя также желательно содержать в чистоте. У высоких "жигулевских" крышек стекание импульса по наружной поверхности на корпус распределителя, в связи с "большой длиной пути", маловероятно. Благоприятные условия для стекания импульсов чаще складываются на внутренней поверхности крышки. Здесь "путь" от центрального угольного электрода до боковых электродов примерно в два раза короче, чем снаружи между центральным и боковыми выводами электродов.
Искры, проскакивающие между наружным контактом ротора и боковыми электродами крышки, приводят к образованию в распределителе озона и паров кислот. В сочетании с конденсирующейся из воздуха влагой на внутренней поверхности образуется токопроводящий электролит. С целью уменьшения конденсации паров внутри крышки предусмотрена вентиляция полости корпуса распределителя через специальные небольшие отверстия в крышке распределителя и на дне корпуса. Стекание импульсов вызывает обугливание пластмассы крышки с уменьшением электрического сопротивления. Затем появляется поверхностный прожиг, который представляет собой очень узкую трещину, идущую от центрального электрода к одному из боковых, и выполняющий роль проводника.
Это приводит к тому, что утром, после ночной стоянки, двигатель не пускается. После мойки автомобиля через 1—2 км вдруг останавливается на ходу двигатель. Возможна остановка двигателя и в дождливую погоду. Осенью, весной, при повышенной влажности воздуха и особенно при значительной разности температур крышки и окружающего воздуха (крышка холодная) пуск двигателя облегчается, если крышку просушить (прогреть) или тщательно протереть даже с использованием растворителя. Рекомендуется производить протирку замшей в два приема. Сначала смоченной неэтилированным бензином, а затем (после высыхания бензина) сухой. Вместо замши можно применять любой материал, не оставляющий волокон.
При обслуживании электрооборудования концом плоского надфиля зачищают боковые электроды в крышке распределителя. Этим облегчается отекание высоковольтного импульса с наружного электрода ротора на боковой электрод крышки, что предупреждает нежелательное отекание в другом месте и способствует подводу повышенного напряжения к электродам свечи. Необходимо обратить внимание и на подвижность центрального подпружиненного угольного электрода крышки. Были случаи, когда "уголек" заклинив в отверстии крышки, уже не прижимался пружиной к центральному контакту ротора, что приводило к сгоранию угольного электрода и отказу системы зажигания.
Окончательное закрепление крышки пружинными защелками производится только после того, как вы убедитесь, что крышка стоит без перекосов точно на "своем месте". В противном случае при пуске двигателя возможно разрушение и крышки и ротора.
При установке момента зажигания с использованием лампочки, подключенной параллельно контактам прерывателя, иногда для "удобства ориентировки" (виден ротор) снимают крышку с распределителя. При вращении коленчатого вала (зажигание включено), катушка "выдает" предельно высокое напряжение. При этом нормальный путь импульса к свече через контакты ротора отсутствует (крышка снята). Искра ищет "слабое место" и, в зависимости от того, где и как лежит крышка, может вызвать прожиг в катушке зажигания или в крышке. Поэтому при установке зажигания крышку распределителя лучше не снимать. Если при установке момента зажигания мы вращаем коленчатый вал (зажигание включено), размыкание контактов прерывателя должно происходить только тогда, когда наружный контакт ротора располагается против какого-либо бокового электрода крышки. Если в момент размыкания контактов наружный контакт ротора оказывается между боковыми электродами крышки — вновь получаем "суровое испытание" системы на пробой в "слабом месте".
Обеспечить соответствие размыкания с положением ротора (на примере "Жигулей") можно, когда снята крышка головки блока и видна метка (лунка) на звездочке распределительного вала. Вращая коленчатый вал, устанавливаем метку на шкиве против 2-й (до ВМТ в 1 и 4 цилиндрах — 5°) или между 1-й и 2-й метками (до ВМТ — 7,5°) и смотрим, где метка на звездочке распределительного вала. Если метка на звездочке вверху, напротив метки (выступ, прилив) корпуса распределительного вала, тогда вращаем вал распределителя и устанавливаем наружный контакт ротора против бокового электрода крышки с цифрой 4 (четвертый цилиндр). Если верхняя метка внизу — ротор должен быть в положении, когда наружный контакт располагается против бокового электрода первого цилиндра. При установке распределителя в гнездо блока обратите внимание на положение пружинных защелок. Корпус должен располагаться так, чтобы защелками было удобно пользоваться.
Конфигурация коленчатого вала такая, что когда ВМТ в первом и четвертом цилиндрах, во втором и третьем — НМТ. При порядке работы 4-цилиндрового двигателя 1-3-4-2, ВМТ — это конец такта сжатия и начало рабочего хода или конец такта выпуска отработавших газов и начало такта впуска. Зажигание смеси происходит "перед" (с опережением) ВМТ в первом случае. Положение ВМТ в первом и четвертом цилиндрах узнаем по нижним меткам на шкиве коленчатого вала и крышке блока. Есть метка ВМТпервого и четвертого цилиндров и на маховике. А вот о фазах газораспределения узнаем по верхним меткам (звездочка и прилив на корпусе распределительного вала). У 6-цилиндрового двигателя (порядок работы 1-5-3-6-2-4) метки на шкиве коленчатого вала говорят о ВМТ в первом и шестом цилиндрах. У 8-цилиндрового двигателя (порядок работы 1-8-4-3-6-5-7-2) метки говорят о ВМТ в первом и шестом цилиндрах. Крышка головки блока не снята, верхних меток не видим, нижние метки установили. Боковой контакт ротора устанавливаем против бокового электрода того цилиндра, в котором заканчивается такт сжатия. При сжатии смеси оба клапана закрыты, в цилиндре повышается давление, при такте выпуска в ВМТ оба клапана открыты. Например, у автомобиля "Жигули" выпускной клапан будет еще открыт, а ВМТ — 10" по углу поворота коленчатого вала (выпускной будет открыт за 12° до ВМТ).Какой такт заканчивается перед ВМТ в цилиндре? Для этого выворачивают свечу соответственно первого или четвертого цилиндров (первого или шестого для 6- и 8-цилиндровых двигателей). Затем проворачивают коленчатый вал двигателя, заткнув свечное отверстие пробкой из смятой бумаги или просто пальцем. Во всех случаях "нижние метки" (шкив коленчатого вала, маховик) говорят о ВМТ первого цилиндра.
Ротор (бегунок)
Прерыватель-распределитель состоит из трех частей: прерыватель (или датчик Холла), механизмы опережения зажигания (центробежный, вакуумный регуляторы) и собственно распределитель, который состоит из ротора и электродов, установленных в пластмассовой крышке.Ротор крепится в определенном положении, которое обеспечивается различными пазами, выступами, лысками и т.п. На роторе закреплены центральный и наружный контакты, между ними в углублении находится резистор (5—6 кОм).
В центральный контакт упирается подпружиненный угольный электрод (8—14 кОм), передающий импульсы высокого напряжения от катушки зажигания к ротору. При вращении ротора эти импульсы передаются от наружного контакта ротора к боковым электродам в крышке и далее к свечам зажигания.
Центральный угольный электрод (контактный уголек) проверяется на подвижность собственно уголька в крышке. В случае заедания (зависания) происходит образование зазора и обгорание центрального контакта ротора и просто сгорания уголька. Износ контактного уголька допускается не более 0,5 мм. Для уменьшения обгорания положение наружного контакта ротора 3 должно быть на половину своей ширины против электрода крышки распределителя.
Максимальный зазор между наружным контактом ротора и боковыми электродами крышки не должен быть более 0.9 мм. В то же время, например, после припайки пластины, необходимо обеспечить и минимальный зазор (размер 27,5 мм) для предотвращения разрушения ротора и крышки.
При зачистке боковых электродов в крышке распределителя необходимо помнить о сохранении постоянного зазора. Если с одного бокового электрода снять больше металла, то увеличенный зазор будет способствовать большему обгоранию как бокового электрода, так и наружного контакта ротора.
При работе системы зажигания происходит нагрев резистора. При этом возможно не только перегорание самого резистора, но и изменение электротехнических свойств пластмассы ротора. По мере окисления мест контакта торцов резистора именно у них нагрев увеличивается. Особенно "опасным местом" является зона у наружного контакта. Постепенное обугливание пластмассы ротора и снижение ее электрического сопротивления приводит к пробою импульса высокого напряжения на "массу" (на ведущую и ведомую пластины, кулачок, валик распределителя и т.д.). При обслуживании системы зажигания обратите внимание на ротор. Контакты ротора и резистора зачищаются. При зачистке контактов резистора необходимо иметь ввиду, что вынимать его нужно осторожно с помощью крючка, согнутого из соответствующей проволоки. Резисторы, представляющие собой две фарфоровые трубочки с намотанным между ними тонким проводом и с двумя латунными наконечниками на концах, очень часто ломаются при извлечении их из углубления ротора.
Если снизу ротора у ребра обнаружено обугливание, его лучше заменить. Если ротор отказал в пути (например, сгорел резистор), его можно временно заменить куском провода соответствующей длины, установив его на место резистора. При пробое ротора на "массу" под него подкладывают полиэтиленовую пленку (2—3 слоя), после закрепления выступающие излишки пленки обрезают. При обгорании наружного контакта ротора с одного края необходимо, при ближайшей установке момента зажигания, уточнить положение наружного контакта относительно бокового электрода. Как правило, обгорает задний (по ходу вращения) край наружного контакта, так как ротор крепится на ведомой пластине валика распределителя, которая соединена с кулачком.
Связь ведущей пластины (жестко соединенной с валиком распределителя) с ведомой осуществляется через механизм центробежного регулятора опережения зажигания, который начинает работать с частоты коленчатого вала примерно 1000 мин-1, поворачивая ведомую пластину, кулачок и ротор по ходу вращения валика распределителя (двигатели ВАЗ-2101—2107).
Лучше устанавливать наружный контакт ротора так, чтобы боковой электрод "занимал" переднюю часть наружного контакта. Такую установку удобно производить, воспользовавшись старой крышкой с соответствующим вырезом. В результате получается не только равномерный износ (обгорание) наружного контакта ротора, но и при максимальных углах опережения зажигания (до 40° по коленчатому валу, до 20° по валику распределителя) не будет "предельных испытаний" на пробой для ротора и других элементов системы зажигания.
При обгорании наружного контакта ротора на него или под него (пропиливают паз) устанавливают и припаивают латунную пластинку соответствующей формы (толщина примерно 1 мм), помня о размере 27,5 мм (для автомобилей ВАЗ). С установкой пластины одновременно будут включаться в работу не изношенные поверхности боковых электродов.
Часто можно встретить и "разгрузочное приспособление". На расстоянии примерно 12 мм от центрального контакта ротора со стороны, противоположной наружному контакту, устанавливают металлический экран, соединенный в ступице ротора с 'массой".
В тех случаях, когда развивается предельное вторичное напряжение, например, сгорел резистор, есть выход для отекания импульса. В результате все элементы системы зажигания не нагружаются предельно высоким напряжением. Встречаются роторы, у которых центральный контакт соединен с дополнительным подвижным контактом, удерживаемым пружиной растяжения. Перемещается контакт центробежными силами, преодолевающими усилие пружины. Этот механизм не только ограничивает предельное вторичное напряжение при различных режимах, но и служит ограничителем числа оборотов, осуществляя отключение системы зажигания при чрезмерной частоте вращения вала двигателя.
Свечи зажигания
Свеча может рассказать о состоянии двигателя почти все, если, конечно, вы ее вывернули и осматриваете. Поводом для осмотра свечей, не считая очередного обслуживания, обычно являются отклонения в работе двигателя. Все нормально, если:
• резьба — сухая;
• ободок — темный с тонким слоем нагара (копоти);
• цвет электродов и изолятора — от светло-коричневого до светло-желтого, светло-серого, белесого.
О неисправностях говорит: мокрая резьба (бензин, масло); ободок покрыт черным рыхлым нагаром с пятнами; электроды и изолятор темно-коричневые с пятнами, иногда на сгибе бокового электрода желтое пятно. У неработающей свечи ободок, электроды и конус изолятора покрыты нагаром и мокрые. Если свеча негерметична, появляется темный ободок и снаружи изолятора у металлического корпуса.
Состояние свечей, когда они "мокрые" (в бензине) или "замасленные", встречается редко, особенно если двигатель не новый. Как правило, на свече — смесь бензина и масла. При попадании масла в камеру сгорания ухудшается и процесс сгорания бензина.
Воспламенение смеси бензина с воздухом происходит следующим образом. Высокое напряжение на электродах ионизирует пространство между ними и вызывает проскакивание искры. Искра нагревает некоторое небольшое по объему количество смеси до температуры воспламенения. Далее пламя распространяется по всему объему камеры сгорания. При нормальных условиях (состав смеси, давление, влажность, температура) для воспламенения смеси требуется весьма незначительная энергия и "пробивное" напряжение не более 10 кВ. В целях получения более надежного зажигания смеси при любых условиях применяют системы зажигания высокой энергии (энергия увеличена в 100 и более раз, "пробивное" напряжение достигает 25 кВ). Условия работы свечи очень напряженные. На работающем двигателе она контактирует с продуктами сгорания при температуре до 2700 'С и давлении 5—6 МПа (50—60 кгс/см2). В камере сгорания температура газовой среды колеблется от 70 до 2000—2700 °С. Окружающий изолятор воздух подкапотного пространства может иметь температуру от -60 до
+80 °С. При всем этом температура нижней части изолятора у современных свечей должна быть в пределах 400—900 °С (ранее 500—600 °С). Диапазон 400—900 °С — тепловые пределы работоспособности (температуры самоочистки и перегрева) свечей зажигания.
При температуре ниже 400 °С даже при нормальном составе смеси, маслоотражательных колпачках и кольцах на тепловом конусе возможно отложение нагара. Искры между электродами временами вообще не будет — в работе двигателя появятся перебои.
При температуре теплового конуса более 900 °С происходит воспламенение рабочей смеси уже не искрой, а от соприкосновения с раскаленным изолятором, электродами, с частицами сгоревшего нагара. В этом случае наступает калильное зажигание. Двигатель продолжает "работать" и при выключенном зажигании. Из-за перегрева начинают выгорать (оплавляться) электроды, изолятор, появляется эрозия торца корпуса.
Общий тепловой баланс свечи представлен следующим образом. Основной поток тепла — до 67 % воспринимает торец корпуса свечи (ободок). Уходит это тепло в основном в головку блока цилиндров через резьбу — 91 %. Резьбасвечи (М14х1,25) должна быть сухой и чистой. Иногда рекомендуют смазывать ее тонким слоем графитовой смазки.
Попадание твердых частиц (песок) на резьбу приводит к смещению ее в резьбовом отверстии головки, в результате чего отвод тепла от свечи ухудшается.
Момент затяжки резьбы свечи, например, для автомобилей ВАЗ составляет 3,2—4,0 кгс-м. У автомобилей зарубежного производства момент затяжки обычно меньше и находится в пределах 1,5—3,0 КГС*М. У автомобиля ЗАЗ-1102 "Таврия" свечи А17ДБ-10 (степень сжатия 9,5) рекомендуют затягивать моментом 1,5—2,0 кгс-м.
Герметичность свечи (по резьбе) зависит не только от момента затяжки, но и от состояния резьбы (в головке, на свече) и уплотнительного кольца. Затягивать свечи с использованием воротка большей длины, чем штатный, не рекомендуется. При отворачивании чрезмерно затянутой свечи ее можно просто сломать. Если свеча пропускает газы через резьбу, уплотнительное кольцо, то гнездо в головке всегда будет грязное. Пропуск газов при достаточной освещенности можно увидеть (это идущие из-под уплотнительного кольца пузырьки). При осмотре необходимо соблюдать осторожность, ибо были случаи, когда свечи "вылетали" из цилиндров. Для затяжки свечей используется только специальный — "свечной ключ". Его размер ~ 20,6 мм (20,638 мм=13/16 дюйма).
Неисравности свечей зажигания:
· Черной копотью покрыты корпус, изолятор и электроды. Возможные причины: длительная работа на холостом ходу, переобогащение смеси, неправильная регулировка угла замкнутого состояния контактов (или зазора в прерывателе), неисправность конденсатора, нарушение зазоров между электродами свечи, неисправность свечи.
· Замасленная свеча. Если двигатель с большим пробегом и все свечи примерно в одинаковом состоянии, вероятнее всего "виноват" износ цилиндров, поршней, колец. Бывает появление масла в период обкатки двигателя, но это явление временное.
· Если масло обнаружено на одной свече, — скорее всего подгорел выпускной клапан. При этом двигатель работает на холостом ходу неравномерно. Ремонт лучше не откладывать, так как за клапаном может обгореть седло.
· Выгоревшие или сильно коррелированные электроды, поясок, изъязвленный тепловой конус изолятора говорят о перегреве свечи. Перегрев бывает при низкооктановом бензине, неверной установке момента зажигания, слишком бедной смеси.
· Оплавленные электроды, поврежденный тепловой конус изолятора— такое происходит при слишком раннем зажигании.
Поменяв свечи местами, можно узнать нечто большее. Если свеча продолжает "зарастать" нагаром и в другом цилиндре — значит, она неисправна. А если нормальная свечаиз соседнего цилиндра в данном цилиндре покрылась нагаром, как и предыдущая, значит неисправность надо искать в кривошипно-шатунном механизме цилиндра.
Свечи зажигания существенно различаются своей теплонапряженностью, т.е. способностью работать при разной степени нагрева. Например, свечи с большой теплоотдачей называются "холодными", а с меньшей теплоотдачей — "горячими". Тепловой режим в камере сгорания двигателя зависит в первую очередь от степени сжатия. Для двигателей с малой степенью сжатия применяются свечи более "горячие", иначе они не будут самоочищаться. Двигатели с высокой степенью сжатия имеют более напряженный тепловой режим. Существует опасность в перегреве свечей, поэтому применяются свечи более "холодные".
Теплоотдача свечи определяется целым рядом параметров: длиной резьбы и теплового конуса, зазором между тепловым конусом и корпусом, длиной верхней части изолятора и ребра (канавки) на нем, теплопроводностью материалов (изолятора, электродов, корпуса и т.д.).
Теплоотдача свечи характеризуется калильным числом (входит в обозначение свечи). Калильное число условно означает время в секундах, по истечении которого на свече, установленной на специальном двигателе (работающем в определенном режиме), возникает калильное зажигание, т.е. воспламенение рабочей смеси не от искры, а от раскаленных изолятора, электродов, корпуса.
Выпускаются свечи с калильными числами: 8, 10, 11, 13, 14, 17, 20, 23, 26. Например, на автомобиле ГАЗ-21 "Волга" применялись свечи А8НГ с калильным числом 8. Наиболее "холодные" свечи типа А23 и А26ДВ были необходимы для двигателей МеМЗ-968.
Ранее и у нас считалось, что даже для одного и того же двигателя в зависимости от времени года, режима работы, качества бензина и масла, степени износа должны применяться свечи зажигания с разной тепловой характеристикой (диапазон нормальной работы свечи составлял всего 100 °С, т.е. 500—600°). Современные свечи сохраняют работоспособность, если даже при пожаре сплавится и сгорит головка блока цилиндров.
Свечи с длиной резьбовой части 19 мм (выпускаемые вРоссии примерно шестью заводами). Расшифровка обозначения свечей следующая: А — резьба М14х1,25; цифра после буквы — калильное число; буквы после цифры Д — длина резьбы 19 мм ("длинная резьба"): В — выступающий за торец тепловой конус; через тире сообщается порядковый номер разработки. Кроме этого, в таблице указаны аналогичные свечи иностранного производства. Известно, что применение свечей Bosch типа W7DCи тем более \Л/70ТС вместо "вазовских" А17ДВ снимало многие проблемы в эксплуатации автомобилей. Для контактной (классической) системы зажигания зазор между электродами свечи обычно рекомендуется 0,5—0,6 мм для ВАЗ и 0,8—0,9 для "Москвичей", а для систем с высокой энергией — 0,7—0,8 мм.
При уменьшенном зазоре получается слабая искра, не обеспечивающая воспламенение смеси. При увеличенном — между электродами свечи напряжение тока становится недостаточным для проскакивания искры.
Зимой, а также во влажную погоду для снижения пробивного напряжения лучше использовать минимальные зазоры (0,5 или 0,7 мм). Рекомендуется даже еще уменьшить зазоры на 0,1 ...0,2 мм. Объясняется это тем, что длительное прокручивание двигателя стартером при низкой температуре окружающего воздуха настолько может разрядить даже новый аккумулятор, что его напряжения не хватит для образования искры в нормальном зазоре между электродами свечей.
В дождливую погоду ток высокого напряжения может стечь в "слабом месте" системы зажигания. Такие условия эксплуатации автомобиля, как частые пуски двигателя, длительная работа на холостом ходу всегда отрицательно влияют на свечу. Особенно она "зарастает" нагаром зимой при поездках в городе.
Состояние штатной исправной свечи говорит об условиях сгорания рабочей смеси. Оптимальные условия могут быть нарушены при:
• неправильной регулировкой зазора в контактах прерывателя, неточным моментом зажигания, неисправностью автоматов опережения;
• выходом из строя конденсатора, катушки зажигания, проводов, крышки и ротора прерывателя-распределителя;
• нарушением зазоров между электродами свечей;
• неисправностями системы питания, переобеднением или переобогащением смеси;
• неисправностями в связи с износом двигателя и длительностью эксплуатации систем зажигания и питания (засорение, загрязнение, обгорание контактов и т.д.).
Сухая черная копоть на свече говорит о слишком богатой смеси, о неисправных контактах прерывателя, о пробое изоляции высоковольтных проводов, о длительной работе двигателя с небольшой нагрузкой, при которой свечи прогревались недостаточно.
Черный маслянистый нагар указывает на забрасывание свечей маслом, проникающи