Функція свічок запалювання
Свічка запалювання є важливим компонентом системи запалювання бензинового двигуна. Вона може подавати високу напругу в камеру згоряння та змушувати її перестрибувати через зазор між електродами, генеруючи іскру, тим самим запалюючи горючу суміш у циліндрі. Вона складається в основному зі з'єднувальної гайки, ізолятора, з'єднувального гвинта, центрального електрода, бічних електродів та корпусу. Бічні електроди приварені до корпусу.
Свічка запалювання, широко відома як «вогнева форсунка», функціонує для вивільнення імпульсного високовольтного електрики, що посилається високовольтним дротом (дротом вогневої форсунки), прориву повітря між двома електродами свічки запалювання та генерації електричної іскри для запалювання газової суміші в циліндрі. Основні типи включають: квазітипові свічки запалювання, свічки запалювання з виступаючим крайовим корпусом, свічки запалювання з електродом, свічки запалювання з сідлом, свічки запалювання з електродом, свічки запалювання зі стрибком поверхні тощо.
Свічки запалювання встановлюються збоку або зверху двигуна. Раніше свічки запалювання підключалися до розподільника через дроти циліндрів. За останнє десятиліття або близько того більшість двигунів у невеликих автомобілях були модифіковані таким чином, щоб котушка запалювання була безпосередньо підключена до свічки запалювання. Робоча напруга свічки запалювання становить щонайменше 10 000 В. Висока напруга генерується котушкою запалювання з електрики 12 В, а потім передається до свічки запалювання.
Під впливом високої напруги повітря між центральним електродом та бічним електродом свічки запалювання швидко іонізується, утворюючи позитивно заряджені іони та негативно заряджені вільні електрони. Коли напруга між електродами досягає певного значення, кількість іонів та електронів у газі лавиноподібно збільшується, внаслідок чого повітря втрачає свої ізолюючі властивості. У зазорі утворюється канал розряду, і відбувається явище «пробою». У цей момент газ утворює світне тіло, яке називається «іскрою». Розширюючись під дією тепла, він також чує звук «хлоп-хлоп». Температура цієї електричної іскри може досягати від 2000 до 3000 градусів Цельсія, чого достатньо для запалювання суміші в камері згоряння циліндра.
За теплотворною здатністю розрізняють холодний та гарячий тип. За матеріалами електродів розрізняють нікелеві сплави, срібні сплави та платинові сплави тощо. Якщо бути більш професійним, то типи свічок запалювання приблизно такі:
Квазітип свічки запалювання: її ізоляторна спідниця трохи втягнута в торець корпусу, а бічний електрод знаходиться зовні торця корпусу. Це найпоширеніший тип.
Виступаючий край корпусу свічки запалювання: ізоляторна спідниця відносно довга та виступає за торець корпусу. Вона має переваги великого поглинання тепла та хорошої стійкості до обростання. Крім того, вона може безпосередньо охолоджуватися впускним повітрям для зниження температури, що зменшує ймовірність гарячого займання. Таким чином, вона має широкий діапазон теплової адаптації.
Свічки запалювання з електродами: їхні електроди дуже тонкі. Вони характеризуються сильними іскрами, гарною здатністю до запалювання та можуть забезпечити швидкий та надійний запуск двигуна навіть у холодну пору року. Вони мають широкий тепловий діапазон і можуть задовольнити різні потреби.
Сідло свічки запалювання: її корпус та різьба мають конічну форму, тому вона може забезпечити хороше ущільнення без прокладки, тим самим зменшуючи об'єм свічки запалювання та покращуючи конструкцію двигуна.
Полярні свічки запалювання: бічних електродів зазвичай два або більше. Їхні переваги полягають у надійному запалюванні та відсутності потреби в частому регулюванні зазору. Тому вони часто використовуються в деяких бензинових двигунах, де електроди схильні до ерозії, а зазор свічки запалювання не можна часто регулювати.
Торцева свічка запалювання: також відома як тип із торцевим зазором, це найхолодніший тип свічки запалювання, а зазор між центральним електродом і торцевою поверхнею корпусу є концентричним.
Свічки запалювання стандартного та виступаючого типу
Стандартна свічка запалювання — це свічка запалювання з одностороннім електродом, кінець якої з ізолятором розташований трохи нижче різьбової торцевої поверхні корпусу. Вона має традиційну конструкцію кінця запалювання, яка найбільш широко використовується в двигунах з бічним розташуванням клапанів. Щоб відрізнити її від «виступного типу», що з'явився пізніше, цю конструкцію називають «стандартним типом».
Виступна свічка запалювання спочатку була розроблена для двигунів з верхнім розташуванням клапанів. Її ізоляторна спідниця виступає з різьбової торцевої поверхні корпусу та простягається в камеру згоряння. Вона поглинає значну кількість тепла в суміші згоряння, має відносно високу робочу температуру при швидкості згоряння та запобігає забрудненню. На високих швидкостях, завдяки розміщенню клапана зверху, вдихуваний повітряний потік спрямовується до спідниці ізолятора, охолоджуючи його. В результаті максимальна температура не сильно зростає, і тому тепловий діапазон відносно великий. Виступні свічки запалювання не підходять для двигунів з бічним розташуванням клапанів, оскільки вони мають багато витків у впускному каналі, і повітряний потік має незначний охолоджувальний ефект на спідницю ізолятора.
Однополюсні та багатополюсні свічки запалювання
Традиційна однополюсна свічка запалювання має суттєвий недолік, а саме: бічний електрод закриває центральний електрод. Коли між двома полюсами виникає високовольтний розряд, суміш газів у іскровому проміжку поглинає тепло іскри та активується завдяки іонізації, утворюючи «серцевину іскри». Місце, де утворюється серцевина іскри, зазвичай знаходиться поблизу бічного електрода. Протягом цього періоду бічний електрод поглинає більше тепла, що відомо як «ефект придушення полум'я» електрода. Це зменшує енергію іскри та знижує ефективність згасання полум'я.
Отже, у 1920-х роках з'явилися триполюсні свічки запалювання. Порівняно з одностороннім електродом, іскровий проміжок багатостороннього електрода складається з поперечних перерізів кількох бічних електродів (пробитих у круглі отвори) та циліндричної поверхні центрального електрода. Цей бічний іскровий проміжок усуває недолік бічних електродів, що покривають центральний електрод, збільшує «доступність» іскри, має більшу енергію іскри та легше проникає всередину циліндра, що допомагає покращити умови згоряння суміші та зменшити викиди вихлопних газів. Завдяки багатостороннім полюсам, що забезпечують кілька каналів іскри, термін служби збільшується, а надійність запалювання підвищується. Слід зазначити, що в момент розряду іскра може виникнути лише в одному каналі, і неможливо, щоб кілька полюсів іскрили одночасно. Процес розряду високошвидкісної фотографії доводить це.
Суфіксні літери (літери, що йдуть після калорійності) D, J та Q у побутових моделях свічок запалювання відповідно позначають двополюсні, триполюсні та чотириполюсні.
Свічки запалювання з нікелевим сплавом та мідним осердям
Найголовнішими вимогами до електродів, що входять у камеру згоряння, є стійкість до абляції (як електричної, так і хімічної корозії) та добра теплопровідність. З розвитком матеріалознавства та технологічних процесів матеріали для електродів пройшли процес еволюції від заліза, нікелю, сплавів на основі нікелю, нікель-мідних композитних матеріалів до дорогоцінних металів. Найпоширенішим сплавом на сьогодні є сплав на основі нікелю. Як правило, чисті метали мають кращу теплопровідність, ніж сплави, але чисті метали (такі як нікель) більш чутливі до хімічної корозійної реакції газів згоряння та твердих відкладень, які вони утворюють, ніж сплави. Тому для матеріалу для електродів використовуються матеріали на основі нікелю з додаванням таких елементів, як хром, марганець та кремній. Хром підвищує стійкість до електричної ерозії, тоді як марганець та кремній покращують стійкість до хімічної корозії, особливо стійкість до високонебезпечного оксиду сірки.
Свічки запалювання поширеного типу та типу резистивного типу
Свічка запалювання, як генератор іскрового розряду, є широкосмуговим джерелом безперервних електромагнітних перешкод. З 1960-х років країни світу прискорили розробку резистивних свічок запалювання для придушення сильних перешкод електромагнітного випромінювання, спричиненого іскрами, для радіополя, захисту радіозв'язку та запобігання несправностям бортових електронних пристроїв. Китай також видав низку обов'язкових національних стандартів електромагнітної сумісності, встановлюючи суворі обмеження на характеристики радіоперешкод для пристроїв транспортних засобів, що працюють від двигунів запалювання від свічок запалювання. В результаті попит на резистивні свічки запалювання значно зріс. Резистивні свічки запалювання не мають суттєвих конструктивних відмінностей від звичайного типу; єдина відмінність полягає в тому, що герметик провідника всередині ізоляційного корпусу замінено на резистивний герметик.
Якщо хочете дізнатися більше, продовжуйте читати інші статті на цьому сайті!
Будь ласка, зателефонуйте нам, якщо вам потрібні такі товари.
Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. прагне продавати MG&МАКСУСавтозапчастини вітаються купити.
