Характерные случаи состояния свечей зажигания

· при применении бензинов с добавками свинцовых соединений (этилированных) изолятор свечи в нормальном состоянии должен быть серого цвета

· при применении бензина с добавками железосодержащих антидетона-торов (в концентрации более 36 мг/л) на свечах образуется несгораемый трудноудаляемый токопроводящий нагар красного цвета, сокращающий срок работы свечи.

Условия работы свечи очень напряженные. На работающем двигателе она контактирует с продуктами сгорания при температуре до 2700°С и давлении 5...6 МПа. 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 (тепловой конус) у современных свечей должна быть в пределах 400-900°С. Диапазон 400-900°С – тепловые пределы работоспособности (температуры самоочистки и перегрева) свечей зажигания.

При температуре ниже 400°С на тепловом конусе возможно отложение нагара. При этом искры между электродами временами вообще может не быть – 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, при котором, двигатель продолжает «работать» и при выключенном зажигании, а из-за перегрева возможно выгорание (оплавление) электродов, изолятора и появление эрозии торца корпуса.

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.). Теплоотдачу свечи можно характеризовать калильным числом, которое входит в обозначение свечи.

И последнее: покупая провода высокого напряжения с распределенным по длине сопротивлением, имейте в виду, что провода красного цвета (ПВВП-8) имеют сопротивление 2000±200 Ом/м, а провода синего цвета (ПВППВ-40) – 2550±270 Ом/м.

В свечах зажигания типа А17ДВР, FE65PR, FE65CPR сопротивление 4000-10000 Ом. В роторе устанавливают резистор на 1000 Ом.

Все перечисленные сопротивления предназначены для подавления радиопомех. Повышенные сопротивления в рассмотренных элементах особенно отрицательно могут сказаться на запуске и работе двигателя зимой.

Соответствие свечи двигателю и условиям эксплуатации – это легкий пуск, хорошая приемистость.

Применять свечи с помехоподавательным сопротивлением (буква R в обозначении) при обычной (контактной) системе зажигания не следует. Если еще вдобавок используются и синие высоковольтные провода (вместо красных), то «подавить» можно не только помехи, но и саму искру между электродами свечи.

Свечи с платиновым напылением электродов (W7DP, WR7DP) и тем более с серебряным (WR7DS) более дорогие и долговечные. Свечи с серебряным напылением чаще применяют для двигателей с наддувом и большой мощности.

Прерыватель – распределитель

Прерыватель-распределитель (Рис. 63) предназначен для прерывания тока низкого напряжения в первичной обмотке катушки зажигания и распределения тока высокого напряжения по свечам в соответствии с порядком работы двигателя. Он состоит из прерывателя низкого напряжения, конденсатора, распределителя тока высокого напряжения, центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания и октан-корректора.

Рис. 63. Прерыватель – распределитель:

І и ІІ – полости вакуум-корректора; 1 – валик: 2 – пластина; 3 – фильц; 4 – бегунок; 5 – крышка; 6 – клемма высокого напряжения; 7 – пружина контактного уголька; 8 – контактный уголек; 9 – защелка крышки; 10 – центробежный регулятор; 11 – фильц кулачка; 12 – клемма низкого напряжения; 13 – вакуумный регулятор; 14 – конденсатор; 15 – регулировочная гайка октан-корректора; 16 – регулировочный винт; 17 – подвижный контакт прерывателя (молоточек); 18 – неподвижный контакт прерывателя (наковаленка)

Для каждого двигателя при определенной частоте вращения колен­чатого вала и нагрузке можно подобрать оптимальные углы опережения зажигания, соответствующие наибольшей мощности или наимень­шему расходу топлива.

При повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя сокращается время совершения каждого такта и возрастает доля времени (угол поворота коленчатого вала), в течение которого происходит развитие начальной стадии процесса сгорания (возникновение очага горения и форсирование фронта пламени). Поэтому угол опережения зажигания необходимо увеличивать. Автоматическое изменение угла опережения зажигания при изменении оборотов двигателя выполняет центробежный регулятор.

Центробежный регулятор (Рис. 64) служит для изменении угла опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Рис. 64. Устройство центробежного регулятора:

1 – кулачек: 2 – грузик; 3 – пластина кулачка; 4 – ведущий валик; 5 – штифт; 6 – пружина; 7 – ось грузика; положение грузиков: І – на холостом ходу двигателя; ІІ – при максимальной частоте вращения вала двигателя

На ведущем валике 4 закреплена пластина с осями 7 грузиков. Грузики 2 связаны между собой пружинами 6. На каждом грузике есть штифт 5, входящий в прорези пластины 3, укрепленной на втулке кулачка 1. Привод кулачка осуществляется от валика 4 через грузики 7. С увеличением числа оборотов грузики под действием центробежных сил расходятся, штифты 5, двигаясь в пазах пластины 3, поворачивают ее и, связанный с ней кулачек в сторону вращения ведущего валика. В результате кулачек раньше размыкает контакты прерывателя и угол опережения зажигания увеличивается. Кулачок может поворачиваться грузиками на 15°-15,5° относительно валика (соответствующее опережение зажигания по коленчатому валу – 30°-31°).

С увеличением нагрузки угол опережения зажигания необходимо уменьшать, так как возрастает скорость сгорания смеси. Автоматическое изменение угла опережения зажигания при изменении нагрузки на двигатель выполняет вакуумный регулятор.

Вакуумный регулятор (Рис. 65) служит для изменения угла опережения зажигания в зависимости от нагрузки двигателя. Вакуумный регулятор работает независимо от центробежного регулятора.

Рис.65. Устройство вакуумного регулятора:

1 – крышка корпуса; 2 – регул-ировочная прокладка; 3 – уплотнительная прокладка; 4 – штуцер крепления трубки; 5 – трубка; 6 – пружина; 7 – диафрагма; 8 – корпус регулятора; 9 – тяга; 10 – ось тяги; 11 – подвижная пластина прерывателя; І – положение диафрагмы вакуумного регулятора: а – нагрузка на двигатель больше; б – на-грузка меньше

Полость регулятора, в которой размещена пружина 6, соединена трубкой 5

со смесительной камерой карбюратора над дроссельной заслонкой. Другая полость сообщается с атмосферой.

К диафрагме 7 прикреплена тяга 9. Она связана шарниром с подвижной пластиной 11, на которой установлен прерыватель. При уменьшении нагрузки двигателя дроссельная заслонка прикрывается и разрежение в месте подсоединении трубки 5, а следовательно и в полости с пружиной увеличивается. Под действием разрежения диафрагма 7, преодолевая усилие пружины 6, перемещается и тягой 9 поворачивает подвижную пластину 11 вместе с прерывателем навстречу вращению кулачка. Угол опережения зажигания увеличивается.

Таким образом, угол опережения зажигания должен увеличиваться с повышением частоты вращения коленчатого вала двигателя и уменьшением нагрузки, а также уменьшаться при понижении частоты вращения коленчатого вала и увеличении нагрузки.