5.6.3. Крышка распределителя
Наружную поверхность крышки распределителя также как и катушки зажигания необходимо 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 во время движения в дождливую погоду.
5.6.4. Ротор (бегунок)
Прерыватель-распределитель состоит из 3-х 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.
5.6.5. Свечи зажигания
Свечи зажигания служат для образования электрической искры, необходимой для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя.
Рис. 67. Основные элементы свечи с плоской опорной поверхностью:
1 – контакт высоковольтный; 2 – контактный стержень; 3 - изолятор; 4 – корпус; 5 – токопроводящий стеклогерметик (может выполнять функцию встроенного резистора); 6 – уплотнительное кольцо на плоской опорной поверхности; 7 – центральный электрод (медный, с жаропрочной оболочкой); 8 – тепловой конус изолятора, выступающий из корпуса; 9 – боковой электрод «масса»; h – искровой зазор.
Свеча состоит (см. Рис 67) из стального корпуса с боковым электродом, керамического изолятора со стержнем и центральным электродом и наконечника для крепления провода высокого напряжения. Нижняя часть корпуса имеет резьбу для ввертывания в головку цилиндра. Изолятор герметично закреплен в корпусе. Открытая часть изолятора, расположенная внутри цилиндра, называется тепловым конусом. Между корпусом свечи и головкой цилиндра установлено уплотнительное кольцо.
Основные характеристики и конструктивные особенности свечей зажигания закодированы в их маркировке. За рубежом она своя у каждой фирмы, а в России принята единая для всех производителей система по (ОСТ 37.003.081-98) «Свечи зажигания искровые».
Присоединительные размеры к двигателю - резьба на корпусе, тип опорной поверхности (плоская или коническая), размер шестигранника «под ключ» приведены ниже в таблице 2.
Таблица 2. Основные присоединительные размеры к двигателю свечей с плоской опорной поверхностью, предусмотренные международными стандартами
Калильное число – условное понятие, как правило, обозначаемое цифрой. Оно характеризует способность свечи работать в исправном двигателе(на качественном бензине и моторном масле) без перегрева и без образования нагара на тепловом конусе. Калильное число – отвлеченная величина пропорциональная среднему индикаторному давлению, при котором во время испытания свечи на моторной тарировочной установке в цилиндре двигателя начинает появляться калильное зажигание.
Материал электродов – жаростойкий сплав, медь в жаростойкой оболочке или благородный металл. Для снижения себестоимости свечей дорогие металлы применяют, как правило, только в качестве небольших напаек на основной жаростойкий сплав электрода.
Количество электродов определяется числом боковых электродов.
Встроенный резистор – помехоподавительное сопротивление в цепи центрального электрода.
Обозначение отечественных свечей с плоской опорной поверхностью состоит из цифр и букв (рис. 68) Количество символов может быть разным.
Рис. 68. Условное обозначения российских искровых свечей зажигания с плоской опорной поверхностью
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 1 сухая, а не мокрая; ободок 2 – темный с тонким слоем нагара (копоти); цвет электродов 3, 4 и изолятора 5 – 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 не работающей свечи ободок, электроды и конус изолятора покрыты нагаром и мокрые. Если свеча негерметична, появляется темный ободок и снаружи изолятора у металлического корпуса.
Оценить неисправность, которая «показывает себя» на свече, можно по рис. 68. Для некоторых иномарок могут быть полезны данные, приведенные в табл. 3. При этом необходимо иметь в виду, что оцениваются только штатные (рекомендуемые) свечи.
Рис.68. Характерные случаи ненормального состояния свечей:
а - черный нагар (копоть) на всех элементах свечи; б - наличие масла; в - выгоревшие, корродированные электроды, поясок, г - оплавленные электроды, поврежденный тепловой конус изолятора
Черной копотью покрыт корпус, изолятор и электроды (рис. 68.а). 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 (рис. 68.б). 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, то, 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 корродированные электроды, поясок, изъязвленный тепловой конус изолятора (рис. 68,в) говорят о перегреве свечи. Перегрев бывает при низкооктановом бензине, неверной установке момента зажигания, слишком бедной смеси.
Оплавленные электроды, поврежденный тепловой конус изолятора (рис. 68,г) – такое происходит при слишком раннем зажигании.
Таблица 3 Характерные случаи состояния свечей зажигания
Электроды |
Тепловой конус изолятора* |
Эксплуатационное состояние |
Темные, светло-коричневые, светло-серые |
Светло-коричневый |
Свечи, карбюратор, двигатель в нормальном состоянии |
Черные или закопченые |
Черный или закопченый |
Смесь слишком богатая, слишком большой зазор между электродами |
Серые, мелкие следы оплавления |
Светло-серый, белый |
Смесь слишком бедная, свечи негерметичны или вывернулись, клапаны закрываются негерметично |
Замаслены |
Замаслен |
Неплотные поршни, кольца, вышли из строя свечи |
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.