Что означает калийное число свечей зажигания, таблица

Чем больше электродов, тем лучше?

У многих автолюбителей повышенный интерес вызывают свечи нестандартных, оригинальных конструкций, чаще всего с 3-мя боковыми электродами. Имея некоторые преимущества, они не лишены недостатков – поэтому и не смогли полностью заменить обычные, с 1-м электродом.

Вопреки распространенному ошибочному мнению, на 3-электродной свече зажигания образуются не 3, а всего 1 искра: разряд тока «пробивает» промежуток с наименьшим сопротивлением, которое зависит как от зазора, так и нагара на каждом отдельном электроде, температуры и химического состава среды, отличающихся в каждом участке камеры сгорания. То есть всегда задействован только какой-то 1 электрод, а остальные препятствуют нормальному эффективному распространению пламени и мешают свежей порции горючей смеси охлаждать тепловой конус свечи.

Изделие с 3-мя боковыми электродами

Правда, срок службы таких изделий больше, потому что, работая попеременно, ее электроды дольше не выгорают. Но это преимущество не стало решающим. Гораздо эффективней себя зарекомендовали изделия, у которых один или оба электрода имеют медный сердечник. В момент образования искры они лучше раскаляются, а в ожидании следующей быстрее «остывают».

Технологии NGK

Классическая конструкция свечи зажигания, казалось бы, не меняется уже минимум полвека. Однако в современных условиях, когда требования к экологичности растут постоянно, такие свечи мало пригодны. Сравнительно большая площадь электродов, на которой происходит разряд, требует увеличения напряжения, сама искра, «плавая» по поверхности электродов, не гарантирует строгого поддержания момента и скорости распространения фронта пламени.

Разработанная компанией технология V-Line стала простым и эффективным решением вопроса для большинства двигателей внутреннего сгорания. Суть технологии – в нанесении на торец центрального электрода V-образной канавки, идущей параллельно боковому электроду. Аналогичную по сути технологию применяет и Denso, но для обхода патентов NGK у них канавка выполняется на боковом электроде.

У свечей, сделанных по технологии V-Line при сохранении прочих параметров площадь пространства, на котором возможно искрообразование, заметно уменьшается. При той же системе зажигания увеличивается напряженность электростатического поля между электродами, то есть мощность и стабильность искры возрастают в сравнении со свечами традиционной конструкции. Кроме того, искра всегда проскакивает «с краю», где искровой промежуток лучше вентилируется — при работе на бедных смесях это улучшает стабильность работы мотора, особенно на холостом ходу.

Интересны свечи NGK с полускользящим поверхностным разрядом: в отличие от традиционных многоэлектродных конструкций, здесь центральный электрод полностью утоплен в изолятор.

Преимущество такой продукции при работе на богатых смесях или в изношенных моторах: отложения токопроводящего нагара здесь мало сказываются на эффективности работы свечи, и она становится способной работать при сильном загрязнении.

Если же вспомнить иридиевые свечи зажигания NGK или платиновые, то их преимущества над классическими очевидно: это и гораздо более стабильное искрообразование из-за малого диаметра центрального электрода, и минимальные темпы эрозии – а значит, и наибольший в сравнении с другими типами ресурс. Недаром в современных моторах представителей этой линейки ставят уже с завода.

Однако даже тут инженеры NGK нашли пространство для новых опытов. Созданные ими гибридные свечи имеют центральный платиновый электрод, работающий в паре с боковым. Боковой электрод  имеет платиновую напайку и два дополнительных электрода, работающих по тому же принципу, что заложен в свечи с полускользящим поверхностным разрядом. Когда свеча загрязняется, «в дело вступают» дополнительные электроды, позволяющие двигателю стабильно работать до того момента, когда она прогреется до точки выгорания нагара.

Почему многим верится с трудом

Конечно, многие из нас привыкли к обману или уловкам производителей, а поэтому возникает справедливый вопрос – а зачем сколько контактов, что они реально улучшают, может это банально пустая переплата?

Конечно, обычный цикл работы зажигания никуда не уходит. То есть катушка дает импульс который по проводам или шинам, передается к свече – позднее между контактами проходит искра, которая и воспламеняет топливо. Так это будет и с одним контактом и тремя или четырьмя.

Как нам известно, что именно это расстояние между электродами может быть причиной многих проблем двигателя, почитайте статью познавательно. Если оно слишком увеличено или наоборот приближено, то двигатель может работать не ровно, при наборе скорости будут проявляться толчки или рывки.

Но по заверению создателей, несколько контактов (электродов) полностью исключают эту проблему. Здесь можно выставить сразу несколько правильных зазоров и искра будет всегда сильной! Также некоторые производители как например NGK, уверяют что в некоторых случаях искра бьет сразу в два электрода, что только увеличивает эффективность работы.

Как часто нужно менять свечи зажигания в автомобиле?

Свечи зажигания в номенклатуре запчастей относятся к расходным материалам. Это и понятно: их ресурс ограничивается производителем и находится в диапазоне от 15-30 тыс. километров (для стандартных никелевых свечей) до 100 и более тысяч (для иридиевых свечей).

Рекомендованное автопроизводителем использование дорогих свечей с более высокими показателями долговечности иногда обусловлено конструкцией автомобиля: для их замены необходимо совершить достаточно трудоёмкие операции, требующие к тому же квалификации (например, оппозитные двигатели Subaru или двигатель Chevrolet Captiva).

В модельном ряде Opel и Ford бензиновые двигатели особенно чувствительны к длительным пропускам зажигания при выходе из строя хотя бы одной свечи, что может привести к поломке дорогостоящего блока зажигания. Поэтому интервал их замены в таких моделях не должен превышать более 20–30 тыс. км.

На двигателях, использующих в качестве топлива природный газ, интервал замены сокращается до 10 тыс. км пробега: температура сгорания газа выше и свечи зажигания подвергаются большим температурным нагрузкам, чем в бензиновых двигателях.

Свечи NGK: как отличить подделку

Как известно, широкая известность и репутация качественного  бренда часто делает такого производителя объектом недобросовестной конкуренции, а также становится поводом к изготовлению большого количества низкосортных подделок. Что касается свечей зажигания, процент неоригинальных контрафактных изделий в этом сегменте очень высок, особенно на рынках СНГ.

Еще несколько лет назад такие подделки было намного легче выявлять. На неоригинальное изделие четко указывали:

• низкое качество упаковки;
• отсутствие защитных голографических наклеек;
• размытые/кривые шрифты на упаковке и маркировке свечи;
• подозрительно низкая цена и целый ряд других признаков;

Сами свечи также были выполнены кустарно, на краях электродов просматривались зазубрины, срезы и грани могли быть кривыми, нанесенная маркировка на свечах отличалась по качеству и  типу шрифта, болтались уплотнительные шайбы и т.п.

Обратите внимание, если сегодня рассматривать свечи NGK, подделка и оригинал могут быть очень похожими по внешнему виду. Нынешняя ситуация такова, что, как правило, потребители (даже при условии некоторого опыта) при детальном изучении и тщательном осмотре с большим трудом отличают оригинальное изделие от копии или вовсе не видят отличий.. Причина заключается в том, что заметно улучшилось качество полиграфии и самого изготовления поддельных изделий

Более того, на таких свечах двигатель может сносно работать без очевидных сбоев и проблем не одну тысячу или даже десяток тысяч километров

Причина заключается в том, что заметно улучшилось качество полиграфии и самого изготовления поддельных изделий. Более того, на таких свечах двигатель может сносно работать без очевидных сбоев и проблем не одну тысячу или даже десяток тысяч километров.

Однако это не значит, что подделка значительно приблизилась по качеству и эффективности работы к оригиналу. Исследования и тесты, проведенные в лабораторных условиях с помощью специального оборудования, наглядно демонстрируют всю пагубность использования таких свечей для ДВС и кошелька водителя.

С учетом вышесказанного настоятельно рекомендуется приобретать свечи зажигания NGK и других известных брендов (DENSO, BOSH и т.д.)  только в авторизованных точках продажи. Также желательно следить за обновлениями и изменениями, которые по понятным причинам специально и с определенной периодичностью внедряют  для защиты своей продукции сами производители.

Назначение и устройство свечей зажигания

Автомобильные свечи зажигания предназначены для воспламенения топливно-воздушной смеси в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания, путем образования искры.

Конструкция автомобильных свечей зажигания довольно проста, она практически не менялась с 1902 года – времени изобретения знаменитым немецким инженером Бошем. Основными составляющими свечи являются:

• контактный вывод;
• центральный электрод;
• боковой электрод;
• изолятор;
• резьбовая металлическая оправа (корпус);
• уплотнения.

Работает свеча зажигания следующим образом: высокое напряжение с катушки зажигания автомобиля подается в строго определенные моменты времени через контактный вывод свечи на её центральный электрод. В промежутке между центральным и боковым электродами и возникает электрический разряд, сопровождающийся искрообразованием. Вот, собственно, в этот момент и происходит воспламенение топливовоздушной смеси в камере сгорания двигателя.

Этот процесс очень наглядно продемонстрирован в анимированных и видео-материалах статьи Устройство и принцип работы ДВС.

Казалось бы, все просто: два электрода и высокое напряжение, но сложности кроются в технологических нюансах. Специфика работы свечи зажигания не только в том, что она происходит с использованием высоковольтного оборудования, но еще и в том, что как в самой свече, так и в окружающей среде происходят сложные высокотемпературные переходные процессы (проще говоря, резкие перепады высоких температур). Все эти процессы и определяют выбор и использование материалов при её производстве.

Так, изолятор, служащий для предотвращения пробоя высокого напряжения, подводимого к контактному проводу на корпусные детали (массу) двигателя выполнен из высокопрочной технической керамики. Помимо этой функции изолятор выполняет функцию отвода тепла на головку блока цилиндра.

В высоковольтных электрических цепях всегда присутствуют токи утечки. Кольцевые рёбра на внешней поверхности изолятора служат для повышения сопротивления токам утечки: удлиняют их путь до корпусных деталей.

Высоковольтный разряд – источник радиопомех для включенной в салоне машины аудиоаппаратуры. Для подавления помех в некоторых типах свечей в средней части контактного провода устанавливают резистор – токопроводящую массу, выполненную из стекломатериала.

Контактный вывод изготавливается обычно из никелевого сплава, а у некоторых производителей содержит ещё и медный сердечник для отвода тепла.

Ту же задачу – отвод тепла во время работы – выполняет металлический корпус с нарезанной на нём резьбой, а внешнее уплотнительное кольцо помимо того, что предотвращает прорыв продуктов горения, ещё и компенсирует разницу в теплопроводности головки блока цилиндров и корпуса свечи.

Что нужно знать о калильном числе?

Теперь о втором пункте взаимозаменяемости – соответствие тепловых характеристик. Их показателем является калильное число, которое указывается в маркировке и отражает способность свечей зажигания нагреваться в условиях различных температурных нагрузок двигателя. Ведь они от десятков до сотен раз в секунду то находятся в среде очень раскаленного газа с высоким давлением, температурами, измеряемыми несколькими тысячами градусов, и электрическим напряжением до 30 000 В, то оказываются под воздействием рабочей смеси, только что образованной из паров бензина и атмосферного воздуха, имеющих температуру почти, как у окружающей среды.

Отечественная промышленность производит свечи с калильными числами 8, 10, 11, 14, 17, 20, 23 и 26 (все типы перечислены ниже в таблице). У зарубежной продукции нет единой шкалы. Свечи с большим калильным числом называют холодными, а с маленьким – горячими. Они отличаются комбинацией различных конструктивных особенностей корпуса, изолятора и других деталей, которые обеспечивают изделиям первого вида гораздо лучший отвод тепла, чем у второго. Собственно, калильное число отражает способность свечей накапливать тепло.

Конструктивные особенности корпуса

Для нормальной работы двигателя и безотказной работы любых свечей последние должны нагреваться до 600–800 °C и не выше 900 °C, иначе начнется калильное самовоспламенение рабочей смеси – детонация. А если температура будет ниже 600 °C, то на свече начнут накапливаться продукты сгорания, от которых она сама освобождается при большем нагреве – они дожигаются и смываются потоком горящих газов.

Условия работы свечей

На мощных, форсированных моторах они будут получать гораздо больше тепла, чем на малофорсированных. Поэтому на первых двигателях должны быть установлены холодные свечи, а на вторых – горячие. Иначе холодные на малофорсированном моторе будут нагреваться только до 400 °C и вскоре покроются таким слоем сажи, что перестанут работать. А горячие на мощном двигателе при больших и даже средних нагрузках быстро раскалятся до температуры свыше 1000 °C, и в цилиндрах возникнет калильное самовоспламенение смеси.

Обозначение свечей NGK: маркировка

Как уже было сказано выше, избежать ошибок и неточностей в процессе подбора  помогает расшифровка свечей NGK. Хорошо известно, что производитель реализует изделия в фирменной упаковке. Что касается маркировки, на корпусе каждой свечи  можно обнаружить особые коды.

Такие обозначения на свечах NGK значительно упрощают весь процесс подбора. Знание маркировки позволяет точно определить, какой вариант из номенклатуры продуктов NGK окажется наиболее подходящим по основным параметрам. Коды-маркировки отображены в каталоге NGK, после чего подбор выполняется при помощи печатных таблиц, онлайн-сервисов и т.п. Итак, вопрос маркировки свечей зажигания оптимально рассматривать на готовых примерах.

Как видно из примеров, наиболее важными параметрами можно считать сам тип свечи зажигания и физические размеры, особенности резьбы/свечного ключа, показатель калильного числа (так называемые «горячие» и «холодные» свечи) и величину зазора между электродами.Также не следует забывать о том, что к базовой маркировке могут  быть добавлены дополнительные символы, что указывает на индивидуальные особенности того или иного вида свечей.

Из этого разнообразия нужно выбрать бензиновый двигатель или мотор, который работает на газу. Затем потребуется ввести марку и модель автомобиля, после чего будет отображена таблица, в которой указываются все модификации и технические характеристики ДВС. На основе таблицы осуществляется дальнейший точный подбор свечей.

Калильное число

Калильное число — это величина среднего индикаторного давления, при ко­тором в цилиндре двигателя при испытании свечи возникает калильное зажигание.

Прямое определение тепловой характеристики связано с необходимостью измерения температуры теплового конуса изолятора и электродов на работаю­щем двигателе. Это сложная техническая проблема, так как требует установки в свечу миниатюрных термопар и защиту их от высокого напряжения. Такая ра­бота требует огромных затрат и проводится только в исследовательских целях при доводке вновь разрабатываемых двигателей.

В связи с этим определение тепловой характеристики заменяют подбором све­чей по верхнему температурному пределу. Для этого производятся тепловые ряды конструктивно одинаковых свечей с различными тепловыми характеристиками.

Каждую свечу теплового ряда испытывают на моторной испытательной уста­новке, позволяющей за счет наддува моделировать тепловую напряженность двигателя с любой удельной мощностью, вплоть до самого форсированного спортивного. В процессе испытания величину наддува последовательно увели­чивают, соответственно возрастает тепловая напряженность и основной харак­теризующий ее показатель — величина среднего индикаторного давления.

Основным конструктивным параметром, с помощью которого изменяют вели­чину калильного числа, является длина теплового конуса изолятора. Чем длиннее тепловой конус изолятора, тем рабочая температура свечи больше, и наоборот, чем короче тепловой конус изолятора, тем температура меньше.

До 1974 г. свечи, производимые в СССР, имели в своей маркировке обозначение длины теплового конуса изолятора, выраженной в миллиметрах. Ветераны-авто­мобилисты помнят свечи с уралитовыми изоляторами для автомобиля «Запоро­жец» первых выпусков, которые имели маркировку А6УС или А7,5УС, свечи для автомобиля «Волга» ГАЗ-21 с маркировкой А14У, свечи А11У для автомобиля «Москвич-401» и многие другие. Интересно отметить, что на первые модели авто­мобилей ВАЗ ставились свечи с изолятором из керамики «боркорунд», также с маркировкой длины теплового конуса изолятора, сначала А6БС, затем А7,5БС. С появлением двигателей автомобилей ВАЗ-2101, ГАЗ-24, АЗЛК-412, ЗАЗ-966, ЗИЛ-130, ГАЗ-53 и других требования к свечам возросли. Выяснилось, что необхо­димо учитывать то, что рабочая температура свечи зависит не только от длины теплового конуса изолятора, но и от многих других конструктивных и технологи­ческих факторов. Ведь калильное число является интегральным показателем, ха­рактеризующим зависимость рабочей температуры свечи не только от длины теп­лового конуса, но и от других конструктивных факторов.

Каждой длине теплового конуса изолятора соответствует своя величина ка­лильного числа. В соответствии с российским стандартом калильные числа сле­дует выбирать из ряда 8, 11, 14, 17, 20, 23 и 26 условных единиц. Допускаются промежуточные значения, выраженные целыми числами.

С помощью калильных чисел различают более «горячие» и более «холодные» свечи. Эти понятия определены тем, что при установке на один и тот же двига­тель «горячие» свечи в равных условиях имеют рабочую температуру выше, чем «холодные». Устанавливая последовательно на двигатель свечи с различными калильными числами, можно осуществить подбор по тепловой характеристике. Первым критерием подбора является отсутствие калильного зажигания при пол­ной нагрузке двигателя. Вторым критерием является то, что ближайшая более «горячая» свеча вызывает калильное зажигание. Правильно подобранная свеча всегда должна иметь максимальную температуру, несколько ниже, чем темпера­тура калильного зажигания. При подборе к двигателю угол опережения зажига­ния устанавливают на 10-15° раньше относительно установочного. Этим спосо­бом искусственно повышают рабочую температуру свечи, что обеспечивает гарантированный запас до верхнего температурного предела.

Зарубежные фирмы применяют свои шкалы калильных чисел, прямые и об­ратные. В прямых шкалах с увеличением длины теплового конуса калильное чис­ло возрастает, а в обратных уменьшается. Отечественная шкала калильных чисел едина для всех производителей в России и является обратной. Чем больше ка­лильное число, тем короче при прочих равных тепловой конус, тем свеча «холод­нее». В отличие от нашей страны, за рубежом каждая фирма применяет свою шкалу калильных чисел и свою систему маркировки свечей. Для определения со­ответствия по калильному числу свечей различных производителей приходится пользоваться таблицами взаимозаменяемости.

Как отличить подделку

Обратная сторона популярности – это огромное количество контрафакта на рынке. Чтобы в этом убедиться, необязательно даже идти в автомагазин: на том же Ebay или Aliexpress набрать в поиске «spark plug», как он тут же выдаст огромное количество свечей в знакомой упаковке и, естественно, из Китая. Подобные объемы контрафакта уже успели серьезно ударить по репутации компании – во многих автосервисах и по сей день при любых проблемах с зажиганием первым отвечают «Вы сначала свечи нормальные поставьте, а не NGK».

Итак, как отличить подделку на витрине? Начнем с упаковки. Малейшие «косяки» полиграфии однозначно указывают на дешевый контрафакт, у оригинальных свечей коробочки всегда идеальны.

Само качество изготовления говорит за себя.

Контактный наконечник у оригинальных NGK кажется сделанным за одно целое со свечой: открутить его пальцами невозможно. Маркировки на изоляторе и металлической юбке должны быть четкими и ровными. Резьба на оригинальной продукции накатывается, поэтому всегда гладкая и ровная. Шероховатость резьбы, следы резца указывают на сомнительное происхождение. Кривые электроды, особенно отклонение бокового электрода от оси центрального – также повод отказаться от покупки.

У поддельных свечей V-Line практически всегда нарушено направление канавки в центральном электроде – если на заводе при припайке бокового электрода его центрируют точно по канавке, то у «подвальных» свечей их взаимная ориентация может быть абсолютно любой. У свечей с электродами из благородных металлов, поскольку они гораздо более трудоемки в изготовлении, отличия с «палеными» бросаются в глаза еще ярче, так как полностью выдерживать сложную технологию в условиях «левого» производства нерентабельно.

На что влияет калильное число свечей зажигания

«Горячие» — использовались на маломощных низкофорсированных моторах. Они очень хорошо очищаются от нагара, но если их установить на высокофорсированный мотор, то вы рискуете тем, что у вас появится калильное зажигание и мотор выйдет из строя. Для примера такие моторы стояли на советских легковых автомобилях. А сегодня они устанавливаются на двигателях, например, «Газелей».

Если же на маломощный мотор поставить «холодные» свечи. То тут вы рискуете тем, что из строя очень быстро выйдут сами детали. Дело в том, что разогрева мотора им будет не хватать для их очистки от нагара. И очень быстро она закоксуется и перестанет работать.

Так что, из всего вышеперечисленного следует, что для бесперебойной работы мотора нужно использовать свечи, которые предназначены для использования именно в этом моторе по калильному числу. В противном случае вас ждут разнообразные неприятности.