Зазор на свечах зажигания. Какой должен быть и на что он влияет
Даже после приобретения и установки нового комплекта свечей иногда возникают различные неприятности. Работа мотора может быть неровной, наблюдаются рывки, а также детонация. Не все знают, какой зазор должен быть на свечах. Стоит поправить этот зазор, и мотор снова будет работать, как положено. Что это такое? Данный зазор представляет собой расстояние между двумя электродами. Он необходим для оптимального поджигания топливной смеси и нормальной работы самой свечи. Если это расстояние будет даже несущественно отличаться от рекомендуемых производителем норм, то о ровной работе двигателя можно забыть. Машина дергается при разгоне и равномерном движении, также наблюдается детонация. Зазор, отличный от рекомендуемого, установленный производителем или продавцом в магазине, может стать виной долгих поисков неисправности, но она так и не будет найдена. Особенно сильное влияние свечной зазор оказывает на карбюраторные моторы, где используется трамблерная система зажигания. Но прежде чем выяснить, какой зазор должен быть на свечах, нужно на базовом уровне понимать принципы действия системы зажигания. Работа зажигания в камере сгорания Свечи являются самым последним элементом в зажигании автомобиля. Они постоянно находятся в прямом контакте со смесью бензина и воздуха. Именно свечи и воспламеняют горючую смесь. И розжиг может быть эффективным, как и положено по техническим регламентам и задумкам инженеров, или же с низкой эффективностью из-за влияния определенных факторов.
После попадания топливно-воздушной смеси в цилиндр двигателя, поршень пойдет вверх. Таким образом смесь сжимается. В момент, когда поршень дойдет до своей пиковой или мертвой точки, датчик Холла или ЭБУ дает импульс или команду. В итоге смесь воспламеняется. За поджиг отвечает свеча – между двух ее электродов проскакивает электрическая искра, которая и провоцирует горение топливной смеси. Но этого горения может и не быть. Это не обязательно связано с какими-либо неполадками в системе зажигания. Просто выставлен неверный зазор. Так, могут появляться пропуски зажигания, из-за которых существенно снижается КПД двигателя.
Иногда мотор может и вовсе не запуститься. Влияние зазоров свечей на работу двигателя Давайте рассмотрим, как зазор между электродами свечи будет влиять на работу двигателя. Это важный параметр, который стоит учитывать при диагностике силового агрегата. Малый зазор В случае, когда зазор недостаточный, можно наблюдать пропуски в процессе воспламенения воздушно-топливной смеси. Искра, образующаяся между двух электродов, находящихся близко друг к другу, слишком слабая, чтобы поджечь горючую смесь. Она даже может быть достаточно сильной, но ее недостаточно для поддержания стабильного горения. Поэтому автомобили могут дергаться при движении, медленно набирать скорость, не развивать полную мощность. В карбюраторной системе питания нередко свечи еще и заливает топливом – двигатель будет троить. Решить проблему можно, увеличив зазор в свечах.
Как понять, что он мал?
Говоря о размерах, зазор может быть 0,1-0,4 миллиметра. Важно сразу после покупки проверить расстояние между электродами и при необходимости отрегулировать его. Большой зазор свечи Большинство производителей свечей устанавливают нормальные зазоры. Однако в процессе эксплуатации расстояние между электродами может увеличиваться. Зазор растет не сам по себе, а по причине износа. Он проявляется, если свеча работает достаточно долго. Электроды здесь металлические, и работать им приходится под воздействием разрядов и высоких температур. Со временем данные элементы выгорают. При этом страдают оба электрода – верхний и нижний. Первый делается более тонким, закругляется. А второй уходит вниз. По этой причине мощность искры падает, причем довольно значительно. Большой зазор в свечах также не может нормально поджечь топливную смесь. По этой самой причине нередко идут пробои на изолятор нижнего электрода. Искра обязательно найдет самый короткий путь для себя. Зимой автомобиль может вообще не запускаться. Следует отметить еще один важный момент. На электродах, зазор которых слишком большой, чаще образуется нагар. Искра страдает от большого зазора, а здесь еще и черный плотный налет. Зажигание на такой свече может и вовсе не проходить. Важно периодически выворачивать свечи и менять или очищать их. Рекомендуется делать это через каждые 15 тысяч километров. Большим зазором считается расстояние между электродов от 1,3 мм и более.
Какова норма? Какой зазор должен быть на свечах, если нижний предел от 0,4 мм, а верхний – от 1,3 мм?
Оптимальный параметр для каждого мотора будет разным. В первую очередь, разные зазоры нужны исходя из разных систем зажигания. Для инжекторных двигателей нормальным зазором можно считать расстояние от 1 до 1,3 мм. Для карбюраторных моторов, где зажигание работает на базе трамблера и датчика Холла, нормальным считается расстояние между электродами от 0,5 мм до 0,6 мм. Если же зажигание электронное (а это не редкость на современных авто), то зазор на свечах зажигания ВАЗ-2170 должен быть в пределах от 0,7 до 0,8 мм. Как видите, разница довольно существенная. Все дело в разных системах зажигания.
Карбюраторные авто имеют низкие напряжения, а искра здесь будет более слабой.
Соответственно и зазор должен быть минимальным. На инжекторных моторах зажигание более мощное. Электрическая система отличается большими напряжениями. Именно поэтому нормальный зазор на свечах зажигания для инжектора больше. Если расстояние будет меньше, то мотор не будет работать стабильно. Проверяем и выставляем зазор Измерить зазор очень просто. Для начала их нужно выкрутить, очистить, а затем уже проводить измерения. Лучше всего для замера зазора использовать измерительный щуп. Но если его нет, можно обойтись и обычной линейкой. Регулировка также предельно проста – при меньшем зазоре отверткой или чем-либо другим раздвигают электроды. Если расстояние больше, то можно постучать по верхнему электроду чем-нибудь.
В заключение
Если мотор работает нестабильно, если есть пропуски зажигания, если кажется, что двигатель троит, первым делом лучше проверить, какой зазор должен быть на свече. От этого зависит ресурс и исправность работы ДВС.
Зазорно или нет?
На первый взгляд никакой проблемы нет. Берем комплект свечей одного из «гигантов» свечного бизнеса — скажем, Bosch, Denso или NGK — и убеждаемся, что рекомендаций выставить зазоры «согласно рекомендациям фирм-производителей двигателя» там не видать, значит, покупай, ставь и езжай себе спокойно… А применяемость свечек расписана в толстенных фирменных каталогах. Но именно оттуда следует, что одна и та же свеча без всяких доделок и переделок может быть установлена на десятки самых разных моторов, что само по себе несколько странно.
А вот фирмы с менее громким именем порой дают на упаковках рекомендации выставить зазор в расчете на конкретный мотор. Дескать, сначала бери щуп и пассатижи, а только потом — свечной ключ. Кому верить?
Верить, казалось бы, следует изготовителю автомобиля — читай, его мотора. К примеру, инструкции по карбюраторному ВАЗ-21083 требуют 0,7…0,8 мм, а для впрыскового ВАЗ-2111 — 1,0…1,13 мм. Опять странности: это, что — для любых свечей? И «обычных», и многоэлектродных, и «драгоценных» — платиновых, иридиевых, серебряных? Но ведь теория (см. «Нашу справку») говорит: «Так, да не совсем!»
Странностей слишком много — пора разбираться. И если верно, что разные свечи в разных моторах требуют разного зазора, то доказать или опровергнуть это можно, анализируя работу свечей с существенно различающейся геометрией электродов. Попробуем в ходе натурного эксперимента определить оптимальный зазор для «драгоценных» свечей, у которых центральный электрод значительно тоньше, чем у обычных, и сопоставить с тем, что получится для обычных свечей. А результаты сравним с рекомендациями завода-производителя двигателя!
ТОЛСТЫЕ И ТОНКИЕ
Стремясь максимально полно перекрыть диапазон изменения диаметра центрального электрода, мы испытали следующие комплекты свечей. Японские «иридиевые» свечи Denso Iridium Power IW20 и NGK Iridium IX BPR6EIX-11 — «рекордсмены» по части размеров: диаметры центрального электрода — 0,4 мм и 0,6 мм соответственно. Компанию им составили «платиновые» свечи Brisk Platin LR15YPP с диаметром наконечника центрального электрода 0,8 мм. Для сравнения взяли комплект обычных одноэлектродных свечей Champion RN9YC с диаметром электрода 2,5 мм. Испытания решили провести на двух моторах — карбюраторном ВАЗ-21083 и впрысковом ВАЗ-2111.
Вы спросите, корректно ли ставить одни и те же свечи и на «карбюратор», и на «впрыск»? Отвечаем: да, корректно! Ведь у свечей одного типа все различие, позволяющее ориентировать ее на тот или иной тип мотора, заключается именно в величине искрового зазора. А мы ее так и так собрались изменять!
Сначала посмотрим, насколько величина искрового зазора повлияет на давление прекращения искрообразования. Именно его обычно проверяют на безмоторных установках, оценивая работоспособность свечи. Мы использовали простенький прибор Э203. Предельное давление, на которое рассчитана его барокамера, — 16 атм.
Результат, в общем, не удивил. При штатных зазорах давление прекращения искрообразования у свечей с самыми тонкими центральными электродами Denso и NGK превысило этот порог, у свечей Brisk приблизилось к нему, а вот у обычной свечи Champion недотянуло, хотя и перекрыло с большим запасом требуемые пределы, определяющие работоспособность свечей.
Попытка уменьшить исходные зазоры привела, конечно же, к росту верхнего предела давления у «отстающих» (лидеры и так находились за пределами возможностей приборчика). Стоило увеличить зазоры, граница возможного тут же поехала вниз. Это понятно: в барокамере — не топливовоздушная смесь, а чистый воздух, поэтому увеличение зазора при любом давлении дает рост сопротивления. Но уже ясно: степень зависимости этого параметра от величины зазора для обычных свечей куда более существенна, чем для свечей с тонкими электродами.
ВЗГЛЯД СО СТОРОНЫ
Еще интереснее посмотреть на саму искру… Оценим искрообразование при работе свечи в штатной системе зажигания ВАЗ-21083. Наши предыдущие исследования неоднократно подтверждали корреляцию картинок, характеризующих качество образования искры «на воздухе», с теми показателями, которые дает на этих же свечах сам мотор — под влиянием давления, температуры и т.д. Поэтому все фото выполнены «на воздухе», с одинаковой выдержкой.
Результат первого теста вполне подтвердился: в обычной свече искровой разряд не любит ни уменьшения, ни увеличения зазора относительно рекомендованного! При малых зазорах искра теряет интенсивность, а зона искрообразования сужается. А при больших зазорах искра меняет цвет, переходя из голубых тонов в красные, свидетельствующие о возможных пропусках вспышек в двигателе. Зато тонкие центральные электроды на изменение зазоров реагируют спокойнее.
Отметим забавный момент. На свечах с тонкими электродами искра не «сидит» в самом зазоре, а «облизывает» верхушку центрального электрода — так реализуется самоочистка! Это очень важно, особенно в свете качества некоторых бензинов.
ЗАЗОР И МОТОР
Как всегда, окончательный ответ на вопрос об оптимальном искровом зазоре призван дать реальный двигатель. Точнее — двигатели, карбюраторный и впрысковый. Отличие в системе зажигания у них одно — напряжение во вторичной цепи: для карбюраторного ВАЗ-2108 — около 17 кВ, для впрыскового ВАЗ-2111 — 24 кВ.
Для всех свечей приняли один и тот же диапазон изменения искрового зазора — от 0,4 мм до 1,3 мм для карбюраторного двигателя и от 0,6 до 1,4 мм для впрыскового. Для каждого варианта провели идентичные серии стендовых испытаний, в ходе которых оценили влияние величины искрового зазора на мощность и расход топлива. Естественно, не меняя каких-либо регулировок моторов. При таком раскладе разницу в поведении моторов могли внести только свечи.
За базу взяли параметры, полученные при зазорах, рекомендованных самим ВАЗом: на карбюраторном моторе 0,8 мм, на впрысковом — 1,1 мм.
Результат вновь оказался вполне ожидаемым. Четко видны оптимумы величин искровых зазоров, отклонение от которых ухудшает работу двигателя. Но — внимание! Для обычных, «толстоэлектродных» свечей (в тесте — Champion) оптимумы легли очень близко к «вазовским» рекомендациям. А вот для свечей Denso и NGK с самыми тонкими центральными электродами оптимумы ушли в сторону увеличения зазоров — около 1 мм для карбюраторного двигателя и 1,2 мм — для впрыскового. И это тоже понятно. Ведь тонкий электрод создает более высокую интенсивность электрического поля в искровом зазоре, поэтому допускает увеличение пробивного напряжения.
Что это дает, ответил последний эксперимент. На всех комплектах выставили оптимальный зазор, полученный как итог предыдущих исследований. На впрысковом моторе с каждым комплектом были сняты «моментные» характеристики — педаль в пол, и меняем обороты от холостого хода до номинала. Результат — на очередном графике. А много или мало 3…5% различия в мощности, решать вам!
Снова подтвердился сделанный ранее вывод — чувствительность свечей с тонким электродом к изменению искрового зазора гораздо меньше, чем для обычных вариантов свечей. По крайней мере, в исследованном диапазоне их изменения. И в этом — тоже большой плюс «драгоценных» (и по материалам, и по цене) свечек! Ведь в процессе износа любых электродов зазор растет, и следовательно, характеристики мотора ухудшаются. А тут пойманы сразу два зайца: снижены как скорость тепловой эрозии электродов, так и зависимость параметров мотора от величины зазора! Да и упомянутый выше фактор самоочистки электродов тоже срабатывает. Поэтому вполне возможно, что заявленные огромные ресурсы «тоненьких» свечей могут подтвердиться. А если еще само-очистку добавить?
О ПОЛЬЗЕ ВЗАИМНОСТИ
Так кто же должен ручаться за величину искрового зазора — производитель двигателя или изготовитель свечи? Наше мнение — инициатива должна исходить от «свечного мастера», но все свечи должны быть рекомендованы к применению заводом-изготовителем мотора. Как говорится, рассчитываем на взаимность!
И последнее: считаем, что проверять перед установкой искровой зазор, хотя бы визуально, все-таки надо! В первую очередь, это касается «дешевых» образцов, происхождение которых не всегда понятно. Бывает, брак проскочит, бывает, случайно кто-нибудь уронит свечку или, или ударит боковой электрод и подогнется. Да и допуск по зазору для изделий некоторых фирм — чуть не 0,15 мм — очень много! Так что, прежде чем хвататься за свечной ключ, посмотрите на свечку.
ГЕОМЕТРИЯ ИСКРОВОГО ЗАЗОРА И ПОКАЗАТЕЛИ ДВИГАТЕЛЯ
Интенсивность поджога топливовоздушной смеси влияет и на пусковые характеристики, и на мощность, и на расход топлива (ЗР, 2005, № 10; ЗР, 2006, № 1). Чем больше зазор, тем больше напряжение, при котором произойдет пробой — и тем выше будет мощность искрового разряда. Важно только, чтобы напряжение пробоя не превысило вторичного напряжения в контуре зажигания, причем в самых сложных условиях работы (при низкой температуре, при пуске при разряженном аккумуляторе и пр.).
Напряжение пробоя зависит от размера и геометрии искрового зазора. А кроме того — от давления и температуры в цилиндре, состава топливовоздушной смеси, температуры электродов, формы камеры сгорания. И условия меняются не только от мотора к мотору, но и для одного и того же мотора для разных режимов работы.
От зазора — к размерам электродов. У обычных свечей с электродами из хромоникелевого сплава центральный электрод довольно толстый — около 2,5 мм. Меньше не получается — тепловая эрозия лихо «съедает» более тонкие электроды, уменьшая ресурс свечей. Уже давно спортсмены заметили: изменив геометрию зазора (уменьшив тем самым зону искрообразования), можно получить прибавку мощности. Для этого затачивали на конус центральный электрод и заостряли кромку бокового. Естественно, это резко уменьшало ресурс свечей. Сегодня этот принцип реализуется на новом уровне — применением тугоплавких металлов (платины, иттрия, иридия). Из такого металла выполняется напайка на электрод, чтобы защитить его от тепловой эрозии. Это позволило резко уменьшить диаметр центрального электрода. В рекордсмены вышла фирма Denso, применив центральный электрод диаметром 0,4 мм! (Кстати, заявленный ресурс при этом раз в пять больше, нежели у обычных свечей: около 100 тыс. км пробега.)
Эффект понятен — с уменьшением зоны искрообразования напряженность электрического поля в зазоре возрастает. И это, очевидно, меняет требования к размеру искрового зазора. А значит, на выбор оптимального зазора влияют как особенности двигателя, так и конструкция конкретной свечи.
Зазор между электродами свечей зажигания и его регулировка
Исправная работа двигателя внутреннего сгорания зависит от многих факторов. Один из важнейших среди них – состояние свечей зажигания, а именно зазор между их электродами. Когда мотор начинает работать с перебоями или троить, подозрение в первую очередь падает на них. Большинство автовладельцев идут и просто покупают новый комплект, будучи уверенными, что решить проблему можно только заменой. Между тем, в большинстве случаев достаточно выставить правильный зазор на свечах зажигания, и двигатель вновь начнет работать стабильно.
Многие современные свечи, особенно иностранного производства, в состоянии работать свыше 100 тысяч километров. Конечно, российский бензин способен значительно сократить этот ресурс, однако проверить зазор между электродами все же стоит. А учитывая стоимость хороших свечей зажигания, и вовсе не стоит пренебрегать этой процедурой.
К чему приводит неправильный зазор на свечах зажигания
Расстояние между электродами может отклоняться от нормы как в большую, так и в меньшую сторону. В зависимости от того, какой зазор, увеличенный или уменьшенный, и последствия будут разными.
Увеличенный зазор
Данное отклонение опасно, прежде всего, тем, что способно вызвать пробой изолятора свечи или катушки зажигания. Происходит это из-за того, что электричество стремится найти для себя кратчайший путь.
Если пробоя не произойдет, велика вероятность пропадания искры. В этом случае цилиндр попросту не будет работать, двигатель начнет троить. Характерный признак увеличенного зазора между электродами – хлопки в выхлопной системе. На высоких оборотах становятся особенно заметны пропуски зажигания.
Следует обратить внимание, что со временем электроды обгорают, и зазор между ними увеличивается естественным образом. По этой причине одноэлектродные свечи желательно проверять раз в 10-15 тысяч километров. Многоэлектродные свечи зажигания нуждаются в проверке значительно реже.
Уменьшенный зазор
Если межэлектродный зазор меньше нормы, искровой разряд, воспламеняющий горючую смесь, получается очень мощным и коротким. Последнее ведет к тому, что горючее в цилиндрах не успевает воспламениться, и свечи начнет заливать, мотор при этом начнет троить.
На высоких оборотах велика вероятность образования электрической дуги. Из-за того, что расстояние между электродами слишком мало, а обороты коленвала высоки, искра не успевает разорваться, образуется непрерывный поток плазмы. В результате может произойти замыкание катушки зажигания или, как минимум, возникнут нарушения в работе силового агрегата.
Как измерить зазор между электродами
Искровой зазор измеряется специальным цилиндрическим или плоским щупом. Измерение производится следующим образом: свеча держится рабочей частью вверх, а между центральным и каждым из боковых электродов (если их несколько) вставляются мерки от меньшей к большей. Больших усилий при этом прилагать не нужно. Мерка должна проходить вплотную с небольшим нажимом, ее диаметр и является величиной искрового зазора. В качестве альтернативы можно использовать монетообразный щуп.
Можно поступить иначе: зная, какой зазор должен быть в соответствии с требованиями автопроизводителя, выбрать соответствующую мерку и вставить ее между электродами.
- Если она не войдет, следовательно, зазор слишком мал, и его необходимо увеличить;
- если же, наоборот, пройдет свободно, расстояние необходимо уменьшить.
Регулировка зазора
Сами свечи нужно аккуратно очистить ветошью и убедиться, что они не имеют механических повреждений в виде трещин, сколов или вздутий на фарфоровом изоляторе.
Во время манипуляций следует соблюдать осторожность, чтобы ничего не повредить. Сама регулировка производится подгибанием или отгибанием бокового электрода. Подогнуть его можно, несильно постучав чем-нибудь твердым, например, плоскогубцами. Отогнуть же боковой электрод можно либо плоскогубцами, либо отверткой с плоским жалом.
Нужно ли регулировать зазор на новых свечах зажигания
Большинство производителей, такие как NGK или Bosch, утверждают, что их продукция в дополнительной регулировке не нуждается, можно смело вкручивать новые свечи и ехать. Возникает закономерный вопрос: как одна и та же свеча может подходить и к двигателю ВАЗ-2111, и к ВАЗ-21083? Действительно, требования для всех моторов разные, например, для двигателя ВАЗ-2111 искровой зазор должен находиться в пределах от 1 до 1,13 мм, а для карбюраторного ВАЗ-21083 – от 0,7 до 0,8 мм.
Ответ, между тем, прост: производители, например, та же компания NGK, изготавливают свечи для конкретных моторов, достаточно найти свой автомобиль в таблице совместимости на упаковке.
Точность изготовления в настоящее время позволяет не беспокоиться о том, правильно ли выставлен зазор. К сожалению, этого нельзя сказать об отечественной продукции: приобретая четыре свечи А17ДВРМ можно обнаружить, что у них у всех зазоры разные. Также следует обратить внимание на внешний вид свечей: они не должны иметь видимых изъянов, а боковой электрод должен располагаться точно над центральным.
Исходя из вышесказанного, можно заключить, что перед тем, как вкрутить новые свечи, если они российского производства, желательно убедиться, что расстояние между электродами у них соответствует требованиям автопроизводителя. В случае с иностранной продукцией, такой, как Bosch или NGK, достаточно внешнего осмотра.
Одинаковый ли зазор для бензина и для газа
Многие автовладельцы в целях экономии устанавливают на машины газобаллонное оборудование. При этом важно помнить, что для газа нужны другие свечи. Во-первых, смесь газа с воздухом воспламеняется намного хуже смеси бензина и воздуха, поэтому искра должна быть более мощной. Следовательно, возрастает нагрузка на катушку зажигания, что, в конечном итоге может привести к выходу ее из строя.
Таким образом, межэлектродный зазор для газа должен быть меньше, однако простым подгибанием бокового электрода полностью проблема не решается. Дело в том, что при сгорании газа выделяется намного больше тепла, из-за этого велик риск появления калильного зажигания. В связи с этим свеча должна быть более «холодной», т.е. с большим калильным числом.
Зазоры на иридиевых свечах
Многие производители выпускают свечи с тонким центральным электродом, изготовленным из драгоценных металлов: платины, серебра или иридия. По их заверению, такие свечи более долговечны и обеспечивают лучшее, в сравнении с обычными, качество искрообразования.
Действительно, на иридиевых свечах NGK искра более стабильна и в меньшей степени зависит от зазора между электродами. Еще одна особенность иридиевых свечей – они дают небольшой прирост мощности двигателя (порядка 5%). Наконец, искровой разряд обходит центральный электрод по кругу, способствуя самоочистке свечи.