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!

Наиболее распространенная конструкция свечи: 1 – контактная головка (обычно это гайка, которую можно отвернуть, на свечах некоторых фирм головка несъемная); 2 – керамический изолятор (часто его поверхность делают «гофрированной», что уменьшает утечки тока); 3 – стальной корпус с шестигранником под ключ (есть разные типоразмеры, на рисунке – 16 мм); 4 – канавка, компенсирующая различные термические деформации деталей свечи при нагреве; 5 – токопроводящий стеклогерметик; 6 – уплотнительное кольцо (есть свечи и без него, с конической уплотняющей поверхностью. Моменты затяжки разные – они всегда указаны в руководстве по эксплуатации машины); 7 – резьбовая часть (в маркировках отечественных свечей первая буква А означает резьбу М14х1,25. Буква Д после калильного числа – «длинную» резьбовую часть, то есть 19 мм); 8 – центральный электрод (у многих свечей нынче он композитный – основной стержень из меди, а его конец, выступающий в камеру сгорания, – из термостойкого материала. Это придает свече максимальную термоэластичность – более широкий температурный диапазон применения); 9 – юбка изолятора; 10 – боковой электрод, приваренный к корпусу.

Температурный диапазон свечи: 1 – свеча зажигания, температуры которой при работе на выбранном двигателе низкие – «холодная»; 2 – свеча, оптимальная для двигателя; 3 – «горячая» свеча.

Рабочая часть одной из свечей Bosсh FR7DPX с тонким центральным электродом из платины. Он не выступает за поверхность изолятора, омываемая газами поверхность очень мала, поэтому и нагревается электрод не больше юбки изолятора. В отношении калильного зажигания такая свеча безопасна. А благодаря высокой напряженности электрического поля близ компактного электрода свеча отличается стабильным искрообразованием. Эти свечи, конечно, дороже обычных, но служат дольше.