Калильное число свечей зажигания: таблица

Конструкция свечей зажигания NGK. Маркировка. Калильное число

Конструкция стандартной свечи зажиганияМаркировка свечей NGK Буквенная комбинация (1-4) перед калильным числом дает указания относительно диаметра резьбы, раствора шестигранного гаечного ключа, а также особенности конструкции. Пятая позиция (цифра) предназначена для калильного числа. Шестая буква обозначает длину резьбы. Седьмая буква содержит данные относительно конструкционных особенностей специальных свечей зажигания. Восьмая позиция, опять цифра, кодирует особый зазор между электродами.

Калильное число

Современные свечи зажигания индивидуально подбираются для различных конструкций двигателя и условий движения. Поэтому нельзя указать такую свечу зажигания, которая будет без проблем функционировать во всех двигателях.

Так как в камере сгорания различных двигателей температура повышается по-разному, необходимы свечи зажигания с разным тепловым эквивалентом.

Эти тепловые эквиваленты, выраженные с помощью калильного числа, представляют собой измеренные на электродах и изоляторе средние температуры, соответствующие нагрузке двигателя. На юбке изолятора рабочая температура должна быть в интервале от 400°С до 850°С. При этом температуры свыше 400°С требуются потому, что при таких температурах удаляются осаждающиеся сажа и масляный нагар, и таким образом происходит самоочищение свечи зажигания.

Однако выше 850°С температура на изоляторе подниматься также не должна, так как при температуре свыше 900°С может появляться калильное зажигание. Кроме того, при очень высоких температурах электроды дополнительно подвергаются воздействию химически агрессивных соединений или разрушаются.

Для свечей зажигания фирмы NGK применимо простое практическое правило: — низкое калильное число (например BP4ES) — «горячая свеча зажигания», высокое поглощение тепла, обусловленное длинной юбкой изолятора; — высокое калильное число (например BP8ES) — «холодная свеча зажигания», малое поглощение тепла, обусловленное короткой юбкой изолятора.

Свечи зажигания с поверхностным разрядом

Принцип работы свечей зажигания с полуповерхностным разрядом основан на том, что искра зажигания скользит через предпочтительную часть юбки изолятора и удаляет возможные отложения сажи.

Только тогда возникает искровой пробой от юбки изолятора на боковые электроды и происходит надежное воспламенение топливной смеси.

Свечи зажигания с дополнительным искровым промежутком

В случае свечей зажигания фирмы NGK с дополнительным искровым промежутком искровой пробой при сильном покрытии сажей проходит сначала через юбку изолятора, затем перескакивает при формировании искры зажигания на то место, в котором корпус свечи сближается с юбкой изолятора (1). Топливная смесь воспламеняется безукоризненно, двигатель работает нормально.

После достижения температуры самоочищения (>450°C) на юбке изолятора удаляется нагар, и воспламенение опять производится нормальным образом между центральным и боковым электродом (2).Моменты затяжки свечей зажигания Если приложенный крутящий момент затягивания свечи был слишком мал, появляется угроза потери компрессии, отвинчивания центрального электрода и тепловых повреждений из-за пониженного отвода тепла. Дело может дойти и до самостоятельного отвинчивания свечи зажигания. Если же выбран слишком большой крутящий момент затягивания, можно повредить головку цилиндра. Кроме того, слишком большое усилие, приложенное к свече зажигания, может привести к срыву резьбы.

Крутящий момент затягивания можно получить после затягивания путем измерения высоты (толщины) уплотнительного кольца. Свеча зажигания, уплотнительное кольцо которой не сжато, затянута со слишком малым крутящим моментом затягивания. Наоборот, свеча со слишком сильно сжатым уплотнительным кольцом, затянута со слишком высоким крутящим моментом затягивания.

www.ngk.ru

Основные признаки неисправностей свечей зажигания и способы их проверки

Неисправности свечей зажигания неизбежно сказываются на работе двигателя. Основные внешние проявления неисправностей:

1. Затруднённый запуск (многократная прокрутка стартером не даёт результата);
2. Двигатель «троит» – неустойчивая работа на холостых оборотах, резкое падение тяги, подёргивание при движении;
3. Резкое увеличение расхода топлива и монооксида углерода (угарного газа) в выхлопных газах.

В нормально работающей свече цвет изолятора центрального электрода должен быть светло-кофейный или серый. На электродах должны отсутствовать следы тёмных отложений или нагара.

Самый распространённый у автолюбителей вопрос: «Почему свечи зажигания чёрные?» имеет несколько ответов.

В случае богатой топливной смеси (результат неправильной регулировки или неисправности системы управления двигателем) на свечах образуется бархатистый налет чёрного цвета – копоть.

Влажный чёрный налет с запахом бензина может быть свидетельством некачественного топлива. Пример на следующем фото.

Неправильно подобранное калильное число также может стать причиной того, что образуется чёрный нагар на свечах, так как не происходит процесс самоочищения.

Обеднённая топливная смесь может привести к тому, что на электродах появится белый налет.

Если белый налёт сопровождается следами оплавления электрода, то это может быть свидетельством неправильно подобранной по калильному числу слишком горячей свечи.

С учётом доступности в большинстве марок автомобилей определить состояние свечей зажигания не составит труда, а информация об их цвете и посторонних отложениях расскажет многое и о состоянии силового агрегата.

Все о самом значимом параметре при выборе свечи зажигания — калильном числе

Большое значение для автомобиля и его владельца имеет калильное число свечей зажигания, сводная таблица которого приведена в нашей статье. Все о том, что обозначает этот параметр и как при его помощи выбирать свечи, вы узнаете из нашей статьи.

КЧ представляет собой определенную величину. Она является пропорциональной среднему давлению, при котором температура корпуса может привести к калильному зажиганию. Оно же, в свою очередь, – это неуправляемое воспламенение рабочей смеси из-за нагретых частей свечи.

В России промышленностью выпускаются детали с величинами 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26. В других странах же единая шкала выработана не была.

За границей все модели условно разделяются на несколько групп:

• горячие (от 11 до 14);
• средние (от 14 до 17);
• холодные (20 и больше);
• унифицированные (их число в диапазоне от 11 до 20).

Причины калильного зажигания

Следует понимать, что под этим термином в автомобилестроении существуют два разных явления. Первым из них является способ осуществления поджога горючего, широко применявшийся до внедрения искровой системы. Сегодня этот метод значительно менее распространен, хотя еще встречается на дизельных двигателях. Горючее поджигалось сильно разогретой головкой, которую необходимо было предварительно нагреть.

В современной ситуации под термином чаще всего понимается негативный эффект, при котором воспламенение топлива происходит из-за перегрева отдельных деталей. Его причины могут быть разными.

Наиболее часто это происходит из-за перегрева изоляции свечи. Вероятно, использовалась модель с недостаточно высоким числом, то есть накапливающая слишком много тепла. Также причиной могут быть частицы нагара.

Это явление может привести к тому, что работа двигателя будет продолжаться даже после выключения искры. Чтобы ее остановить, нужно будет прекратить подачу топлива. Современные карбюраторы имеют электромагнитные клапаны, которые блокируют подачу горючего при выключенном зажигании (автор видео — NGKSparkPlugEurope).

Использование таблицы во избежание калильного зажигания

Приведенная ниже таблица моделей составлена с учетом моделей от разных производителей. Они соотнесены между собой в соответствии с их калильным числом.

Благодаря такой таблице вы можете подобрать новую деталь взамен старой. При этом, можете быть уверены в ее соответствии требованиям вашего двигателя, если им соответствовала старая. Рекомендуется выбирать заводские свечи или их аналоги, так как с ними меньше всего вероятность описанного выше негативного эффекта. Так, например, российская А11 может быть заменена японской В4Н.

От чего зависит КЧ?

Для испытания российских деталей используется тестовая установка, состоящая из одного цилиндра с наддувом. Давление повышается до тех пор, пока не возникнет возгорание топлива от корпуса. Таким образом, вычисляется среднее индикаторное давление цикла. Именно оно и становится значением для данной детали.

Существует определенная взаимосвязь с такими параметрами, как литровая мощность двигателя, степень сжатия, частота вращения. Чем они выше, тем с большим КЧ требуется свеча. Повышенное значение, к примеру, потребуется для двигателей, имеющих воздушное охлаждение и двухтактных.

Определение КЧ свечей зажигания

Испытание, которое проводится для определения КЧ свечей в России, указано выше. За рубежом указывалось ранее время, после которого во время испытания происходило возгорание топлива из-за калильного зажигания. Данное значение в 10 и более раз больше числа на российских моделях. Из-за этих различий, заменяя детали, лучше ориентироваться на указанные выше значения в таблице.

Видео «Выбор свечей»

В этом видео рассказывается о том, как выбрать свечи, в том числе, учитывая КЧ (автор ролика — Avtosferaomsk).

Новая бюджетная серия газовых свечей зажигания NGK

Бюджетные биотопливные свечи от NGK: одинаковый ресурс на газе и бензине

Работают со всеми видами топлива: бензином, пропан-бутаном и метаном. Одинаково успешно используются как с оборудованием от производителя, так и установленным владельцем уже после покупки автомобиля.

С помощью таблицы определите артикул соответствующей газовой свечи.

Таблица взаимозаменяемости свечей:

Зачем нужны специальные газовые свечи

Процессы, происходящие в двигателе внутреннего сгорания, протекают по-разному в зависимости от вида топлива. Это следует учитывать, особенно если двигатель битопливный и предназначен для работы на разном горючем.

Условия сгорания бензина и газа отличаются. В частности:

• газовоздушную смесь труднее поджечь, требуется более мощная искра;
• газовое топливо горит дольше;
• горение происходит при более высокой температуре.

Стандартные бензиновые свечи оказываются в условиях, для них не предназначенных.

Свечи перегреваются и электроды выгорают быстрее.

Возросший зазор приводит к пропускам зажигания, двигатель теряет мощность, одновременно увеличивается расход топлива.

Более высокая температура свечи повышает риск возникновения калильного зажигания.

Проблемы решаются использованием свечей, специально сконструированных для работы с газовым оборудованием.

Новые свечи NGK: особенности и отличия

В продуктовой линейке компании уже присутствуют свечи NGK LaserLine, предназначенные для работы на газовом топливе. Использование в них дорогостоящих иридия и платины повышает их ресурс до 60 тыс. км, одновременно сильно увеличивая цену.

Переход на газ сокращает расходы на эксплуатацию машины, но дорогие комплектующие сводят экономию на нет. Вот почему компания NGK разработала и выпустила на рынок новую линейку свечей для двигателей, работающих на газе — BKR/BPR-GAS.

Новые свечи и их упаковка Фото: NGK

Свечи BKR/BPR-GAS появились на рынке России в апреле 2020 года. В них много общего с линейкой NGK LaserLine, но конструкция упрощена — вместо дорогостоящих платиновых и иридиевых, используются обычные никелевые электроды.

От них не стоит ожидать значительного увеличения ресурса, но свечи честно отрабатывают стандартные 15–20 тыс. км пробега. В то время как ресурс обычных бензиновых свечей при переходе на газ сокращается в среднем на 30%, и их приходится менять каждые 10 тыс. км.

Главная особенность новых свечей (как и LPG Laserline)— специальная конструкция изолятора, расширяющая температурный диапазон для нормальной работы свечей.

Тепловые характеристики новых свечей очень гибкие: они с запасом перекрывают диапазон сразу в два калильных числа — 5 и 6. Благодаря этому свечи могут нормально работать, не покрываясь нагаром, на бензине, и в то же время не перегреваются при переключении системы питания на газ. К тому же свечи одного типа могут применяться на самых разных двигателях, что упрощает подбор подходящих свечей.

Это видно и в таблице взаимозаменяемости свечей — газовая свеча заменяет бензиновые свечи с разным калильным числом.

Влияние калильного числа на режим работы свечи Фото: NGK

Есть ещё одно отличие в конструкции свечи, улучшающее её потребительские качества. Высокая температура горения газа провоцирует прикипание резьбы, из-за чего возникают проблемы с выворачиванием свечей из головки блока. У новых свечей при той же длине корпуса длина резьбовой части уменьшена — резьба не прикипает, проблем с демонтажом не возникает.

Свечи работают со всеми видами топлива — с бензином, пропан-бутаном и метаном. И могут одинаково успешно использоваться как с газовым оборудованием, установленным заводом-производителем автомобиля, так и с оборудованием, которое устанавливается владельцем уже после покупки автомобиля.

Но важно помнить: система питания современного двигателя очень сложна. Чтобы совместить высокую экономичность с мощностью, управление двигателем происходит по очень сложным алгоритмам, а в битопливных моторах они сложнее вдвое

Некачественно настроенное газовое оборудование может свести к нулю все преимущества езды на газе, и никакие свечи ситуацию не исправят. Вот почему устанавливать и обслуживать газовое оборудование должен только специалист.

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.

Калильное число

Свечи зажигания А11 ,А14В иА17В , Россия. Калильное число (согласно Российскому стандарту) обозначается номером в названии.

Кали́льное число́

— величина, характеризующая свечу зажигания, пропорциональная среднему давлению, при котором в процессе испытаний свечи на моторной тарировочной установке начинает появляться калильное зажигание (неуправляемый процесс воспламенения рабочей смеси от раскаленных элементов свечи).

Российская промышленность выпускает свечи зажигания с калильными числами 8, 11, 14, 17, 20, 23 и 26. За рубежом не существует единой шкалы калильных чисел

Калильное число (тепловая характеристика):

• Горячие свечи 11-14;
• Средние свечи 17-19;
• Холодные свечи 20 и более;
• Унифицированные свечи 11-20

У российских свечей калильное число определяется на специальной одноцилиндровой установке с наддувом. Давление наддува повышается до тех пор, пока не начнётся калильное зажигание. При этом фиксируется среднее индикаторное давление цикла, которое и является калильным числом (11, 14, 17, 20, 23). Чем выше литровая мощность двигателя, чем выше степень сжатия, номинальная частота вращения, тем больше должно быть калильное число. Так, например, в двигатели с воздушным охлаждением и в двухтактные двигатели должны устанавливаться свечи с повышенным калильным числом.

Верхний температурный предел тепловой характеристики — рабочая температура свечи, при которой возникает калильное зажигание. Составляет около 900°С.

Нижний температурный предел тепловой характеристики — минимальная температура, при которой свеча начнёт самоочищаться от нагара. Находится в пределах 350—400°С.

«Горячие» свечи — относительное понятие, связанное с рабочей температурой. Предназначены для применения на малофорсированных двигателях, где необходимо достижение температуры самоочищения от нагара при относительно небольших тепловых нагрузках. Свечи «горячее» положенных для данного двигателя будут вызывать калильное зажигание. Имеют меньшее, чем «холодные», калильное число.

«Холодные» свечи — предназначены для использования на высокофорсированных двигателях для нагрева меньше температуры калильного зажигания при максимальной мощности двигателя. Свечи «холоднее» для данного двигателя не будут достигать температуры самоочищения от нагара и перестанут работать через короткий промежуток времени.

Старая маркировка калильного числа свечей ряда зарубежных фирм производилась по времени (в секундах), после которого на специальной установке начиналось калильное зажигание. Эта величина примерно в 10 раз превышает показатель калильного числа российских свечей. В настоящее время большинство фирм обозначают калильное число чисто условно.

Таблица взаимозаменяемости свечей по калильному числу от разных производителей

Какие требования предъявляются к свечам

Именно поэтому свечи – это те детали, к которым предъявляют достаточно строгие требования. Качественная, правильно функционирующая свеча зажигания должна выдавать мощную искру в интервале от 500 до 3500 раз в течении одной минуты. Это актуально для четырехтактного силового агрегата, который может работать с высокими оборотами в режимах старт-стоп.

Свеча должна без перебоев и с высоким уровнем надежности генерировать искру даже при сверхнизких температурах. Те детали, которые созданы с применением высоких технологий, позволяют обеспечить сгорание смеси воздуха и топлива максимально экологично. Свечи позволяют оптимально расходовать топливо.

К современным свечам предъявляются некоторые требования. Так, эта деталь должна без перебоев передавать очень высокие напряжения в любых случаях. Качественная свеча должна иметь высокие изоляционные свойства — температурный режим, в котором работают эти детали, может превышать 1000 градусов. Хорошая свеча должна работать без пробоев и образований электрических дуг. Очень важна герметичность и непроницаемость газов в камеру сгорания. Также свеча должна иметь высокую прочность. Теплопроводность юбки и электродов должна быть очень высокого уровня. Хорошее изделия полностью устойчиво к эрозии, воздействию продуктов сгорания.

Причины калильного зажигания

Каждый цикл работы свеча испытывает сильный нагрев – от момента воспламенения смеси до начала такта впуска, когда ее электроды охлаждаются свежей топливовоздушной смесью. При этом тепло отводится только одним путем – от электродов к юбке и головке цилиндра, так как рассеяние тепла от выступающего наружу изолятора сравнительно невелико, а в герметично закрытых колодцах современных моторов с индивидуальными катушками зажигания и вовсе мизерно.

Свеча остается работоспособной в определенном диапазоне температур. Холодные электроды покрываются нагаром – если на чистом газовом топливе нагарообразование минимально, то на бензиновых моторах, особенно карбюраторных, свечу обязательно нужно нагреть до такой температуры, когда свободный кислород на тактах впуска и сжатия успеет окислить накопившийся нагар. В то же время и перегрев не менее вреден – ускоряется эрозия контактов, из-за неравного коэффициента расширения керамики и металла увеличивается риск растрескивания изолятора, в самом тяжелом случае электроды разогреваются настолько, что соприкасающаяся с ними топливная смесь воспламеняется самопроизвольно, раньше времени – происходит калильное зажигание.

Таким образом и работали примитивные двигатели внутреннего сгорания до изобретения искровой свечи. Многие читатели, еще заставшие советские мопеды и мотоциклы, наверняка сталкивались с тем, что перегретый мотор с завернутой по принципу «какая попалось» свеча работал даже при выключенном зажигании. Для двигателя такая работа не лучше детонации (зачастую калильное зажигание её и провоцирует) – фронт пламени доходит до поршня до достижения им верхней мёртвой точки (ВМТ), и мотору приходится преодолевать значительное давление газов. Соответственно, исходя из максимальной температуры, которая может быть достигнута электродами свечи в конкретном моторе, и определяется ее калильное число – показатель скорости теплоотдачи от электродов.

Что такое свечи зажигания и зачем они нужны

В современных двигателях внутреннего сгорания (ДВС) роль зажигания смеси топлива и воздуха (рабочей смеси) осуществляют свечи зажигания. Для того что бы добиться максимально полного сгорания рабочей смеси момент зажигания должен происходить в строго установленное время. Если смесь будет поджигаться не в это время, то будет происходить увеличенный расход топлива, содержание вредных веществ в выхлопе не будет соответствовать заявленным нормам. Кроме этого двигатель не сможет развивать паспортной мощности.

Отсюда следует, что нарушение параметров работы зажигания недопустимо в современных моторах, и тем более недопустимо появление калильного зажигания.

Современные свечи обеспечивают все эти параметры. Они имеют очень строгие параметры. Так как в современных двигателях им приходится создавать мощную устойчивую искру от 500 до 3500 раз в минуту.

Калильное число

Разнообразие в количестве электродов

Кроме отмеченных характеристик, на работу свечи оказывает влияние ее конструктивное исполнение – оно может быть одноэлектродным и многоэлектродным. Введение дополнительных электродов преследует одну цель – обеспечить лучшие условия искрообразования. Это происходит за счет самопроизвольного определения электрода, нагара на котором меньше.

В таких изделиях для материалов электродов используются драгоценные металлы, такие как иридий и платина. Это сделано для увеличения срока их службы. Кроме того, более тонкий центральный электрод создает лучшие условия для искрообразования.

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.