Что такое калильное зажигание двигателя?
Что такое калильное зажигание — причины возникновения
Автор: Максим Марков
Система зажигания современных автомобилей подразумевает воспламенение рабочей смеси от свечи зажигания. Искровой разряд возникает в точно определенный момент времени, поэтому сгорание топлива максимально эффективно. Однако в определенных условиях топливная смесь воспламеняется вовсе не от искры. Это и есть калильное зажигание.
История развития системы воспламенения топливной смеси
Вообще, калильное зажигание – это первая система, при помощи которой поджигалась топливная смесь в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Она представляла собой специальную трубку, которая разогревалась до высокой температуры. Достоинством ее была стабильная работа и уверенное сгорание топлива, а недостатком – долгий розжиг (нельзя было просто сесть в автомобиль, завести его и поехать). Поэтому такой тип был вытеснен электрическими свечами в начале 20 века, а к его окончанию было повсеместно внедрено электронное зажигание.
Отличие калильного зажигания от детонации
Итак, что же такое калильное зажигание? Это самопроизвольное возгорание топливной смеси в цилиндрах без участия искры на свечах зажигания. Детонация топлива – это взрывное сгорание топлива в цилиндре с обязательным распространением ударной волны, когда фронта воспламенения как такового нет, в отличие от возгорания при помощи искры. Детонация намного опаснее и существенно влияет на ресурс двигателя.
Причины
Калильное зажигание возникает из-за низкого калильного числа свечей («горячие» свечи). Дело в том, что при работе двигателя свеча разогревается до высоких температур (началом оптимального теплового диапазона считается 400 градусов), но слишком сильный разогрев приводит к появлению самовоспламенения топливной смеси. Калильное число свечей производители регулируют, изменяя длину юбки свечи и изолятора.
Чтобы свести возможность такого явления к минимуму, достаточно просто придерживаться рекомендации завода-изготовителя или иметь в виду, что повышенные нагрузки и высокую теплоотдачу лучше переносят «холодные» свечи, и наоборот, сниженные и умеренные условия эксплуатации больше подходят к «горячим» свечам.
Для каждого двигателя всегда есть таблица совместимости и взаимозаменяемости свечей, по которым можно выбрать подходящие экземпляры с оптимальными характеристиками.
Для владельцев автомобилей устаревшей конструкции (классические «Жигули», к примеру), может помочь комплексная модернизация – например, установка бесконтактного зажигания.
Причиной может стать и перегрев выпускных клапанов и поршней по следующим причинам:
- низкое октановое число топлива;
- неправильно выставленные тепловые зазоры клапанов;
- повреждения на самом поршне.
Также возникновение калильного зажигания может являться следствием множества неполадок работы двигателя – неправильно выставленное опережение зажигания, работа двигателя при повышенной нагрузке, перегрев мотора. Все эти явления как по отдельности, так и комплексно способствуют неправильной работе двигателя и вообще негативно влияют на его долговечность и стабильную работу.
Признаки появления
Как уже говорилось, такой тип зажигания происходит из-за чрезмерного нагрева деталей свечи, при этом сам процесс воспламенения происходит так же, как и обычный, но несколько раньше, до того, как проскочит искра между электродами. Кроме того, мотор продолжает работать даже после выключения зажигания. На слух это выражается в крайне нестабильной и неуправляемой работе двигателя, обороты плавают, из-под капота слышатся хлопки, сопровождающиеся сильной вибрацией.
Последствия
Такая работа двигателя крайне вредна для него. Если свечи по своим характеристикам подобраны правильно, то калильное зажигание указывает на значительный износ двигателя или скопление значительного слоя нагара и отложений на стенках камеры сгорания и клапанов. Они способствуют худшему теплоотводу и повышению общего температурного режима двигателя. Следует помнить, что это может привести к перегреву головки блока цилиндров и ее короблению. К сожалению, в таком случае предстоит трудоемкий и дорогостоящий ремонт двигателя с его полной разборкой, очисткой камер сгорания и клапанов.
Профилактические меры
В качестве дополнительных мер, препятствующих появлению такого вредного явления, можно привести следующие рекомендации:
- Правильный выбор свечей . Лучше, если для зимы и лета будет свой набор с разным калильным числом.
- Постоянный контроль за системой охлаждения , профилактическая чистка радиатора.
- Не допускать перегрева , следить за его чистотой, чтобы обеспечивать наилучший теплообмен.
- Проводить регламентные работы и своевременно проводить ТО.
- Контролировать нагрузку на двигатель и не подвергать его без нужды повышенным и максимальным нагрузкам.
Выполнение простых и общепринятых правил и выполнение профилактических мероприятий поможет сохранить двигатель автомобиля как можно дольше в работоспособном состоянии и позволит максимально отсрочить его ремонт.
Калильное зажигание
Данная статья призвана объяснить начинающему автолюбителю значение термина «калильное зажигание», причины возникновения такого явления и характер процессов, его сопровождающих. Итак, «калильным зажиганием» называют процесс, в ходе которого топливная смесь воспламеняется от нагретой до высоких температур поверхности одного из элементов камеры сгорания.
Центром процесса воспламенения топливной смеси является свеча зажигания, между контактами которой и возникает искра, вызывающая воспламенение. Несмотря на небольшие размеры и простоту конструкции, свеча – это элемент, отсутствие или неисправность которого, приводит к невозможности эксплуатации всего силового агрегата транспортного средства. А, главным эксплуатационным параметром, кардинально влияющим на работоспособность автомобильного двигателя, является не что иное, как калильное число свечей зажигания. Более детально данную характеристику мы рассмотрим во второй части нашей статьи, а сейчас проанализируем причины возникновения и последствия «калильного зажигания».
Причины калильного зажигания
Физическая картина данного явления выглядит следующим образом. Процесс сгорания топливной смеси аналогичен процессу сгорания характерному для искрового режима работы свечи, однако ее (смеси) воспламенение происходит до момента возникновения искрения между электродами, либо после него. Эффект, создающийся при этом, идентичен несанкционированному росту угла опережения зажигания, что приводит к внезапному и резкому падению мощности силового агрегата. В этом случае рекомендуется незамедлительно снизить уровень нагрузки на автомобильный двигатель. В противном случае вам вряд ли удастся избежать повреждения деталей, подвергшихся перегреву.
Основные причины возникновения «калильного зажигания»:
Перегрев свечей зажигания. Это наиболее типичная причина создания данного процесса и предшествует ей, как правило, установка, так называемых, «горячих» свечей. То есть, свечей, обладающих минимальными значениями калильного числа и применяемых при эксплуатации транспортного средства в условиях низких температур.
Нагрев свечи зажигания в процессе функционирования двигателя абсолютно неизбежен и обусловлен достаточно высокой температурой сгорания топливной смеси и искровым режимом ее (свечи) работы. В этом существуют, как положительный момент, так и отрицательный.
Плюс заключается в том, что нагрев свечи до определенной температуры способствует удалению нагара, образующегося в процессе сгорания масла и примесей, содержащихся в автомобильном топливе.
А отрицательный момент заключается как раз в том, что в результате чрезмерного нагрева свеча становится источником возникновения «калильного зажигания».
Очень раннее зажигание. Некорректная настройка зажигания приводит, в том числе, и к перегреву элементов силового агрегата.
Продолжительная эксплуатация силовой установки в режиме максимальных оборотов, что обуславливает недостаточность охлаждения блока цилиндров и обогащение используемой топливная смеси.
Перегрев поршня или выпускного клапана. Возникновение этого процесса предопределено, как правило, некорректной регулировкой механизма газораспределения, в результате которого происходит нарушение герметичности при закрытии отверстия выпуска отработанных газов. Ввиду большой площади поверхности этих элементов, эффект «калильного зажигания» возникает при температуре, значительно меньшей, нежели температура свечи зажигания.
Последствия калильного зажигания
Основная опасность «калильного зажигания» заключается в неуправляемости процесса воспламенения и последующего сгорания топливной смеси. В результате преждевременного возгорания топлива возрастает уровень давления и температуры в камере сгорания, что способствует смещению фазы (в сторону более раннего) воспламенения в последующих циклах работы силового агрегата.
При непринятии адекватных мер к прекращению этого процесса элементы двигателя получают механические повреждения и выходят из строя.
Вот перечень основных неисправностей, возникающих в результате долговременного воздействия «калильного зажигания»:
нарушение целостности изолятора или электрода свечей зажигания;
образование задиров поршня или зеркала цилиндра;
прогорание днища поршня;
заклинивание элементов поршневой группы силовой установки.
Калильное число свечей зажигания
После анализа вышесказанного, у большинства автолюбителей возникнет логичный вопрос: «Как избежать возникновения этого негативного процесса?». Ответ на этот вопрос заинтересовал и производителей силовых установок внутреннего сгорания и ими были предприняты определенные шаги для создания свечи, нагревающейся до температуры, обеспечивающей процесс самоочищения, но недостаточной для возникновения эффекта «калильного зажигания».
Главной характеристикой такой свечи стало калильное число. В физическом плане это термин означает промежуток времени, необходимый для возникновения «калильного зажигания» на свече, находящейся в специальных условиях работы. Оно увеличивается пропорционально величине нагрузки, испытываемой автомобильным двигателем.
Отечественная методика определения калильного числа устанавливает равенство его значения и величине среднего индикаторного давления цикла, вызывающего «калильное зажигание».
Калильное число свечей зажигания позволяет достаточно точно определить степень соответствия свечи силовому агрегату. Выглядит это примерно так (отечественная маркировка):
С 11 до 14 – диапазон калильного числа «горячих» свечей, применяемых на дефорсированных и маломощных силовых агрегатов.
Калильное число от 17 до 19 указывает на принадлежность свечи к группе «средних» элементов зажигания, устанавливаемых на двигателях, конструктивное исполнение которых не предусматривает их форсирования.
С 20 до 26 единиц – калильное число «холодных» свечей, рекомендованных к применению на форсированных и высокооборотистых автомобильных двигателях.
Что означает калийное число свечей зажигания, таблица
Калильное число, пожалуй, самый важный параметр любой свечи. Этот параметр показывает, при какой же температуре начнёт происходить самопроизвольное калильное зажигание. В Советском Союзе существовала таблица калильного числа свечей зажигания, в которой они маркировались числом от 8 до 26. При этом самые «горячие» имели цифры от 8 до 14, а «холодные» более 20. За рубежом единой маркировки и таблицы калильного числа не существует, каждый производитель использует свою маркировку.
Далее разберёмся, чем же важен этот параметр.
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
На что влияет калильное число свечей зажигания
Для понимания этого вопроса важно понимать, что собой представляет, калильное зажигание, и что такое калильное число свечи зажигания? При работе любого ДВС эти детали разогреваются. При их нагреве до рабочей температуры происходит процесс их очистки от нагара. Если же она перегревается, то после этого начинается процесс воспламенения рабочей смеси не от искры, а собственно, от её накалённой поверхности.
На заре двигателестроения существовали моторы, оснащённые, исключительно, калильным зажиганием, но сейчас таковых нет и калильное зажигание очень вредный процесс. При таком воспламенении рабочей смеси, она загорается не в тот момент, когда это требуется. Это приводит к резкому снижению мощности и увеличению нагрузки на двигатель. Частое появление калильного зажигания может привести к очень серьёзным поломкам мотора, вплоть до его капитального ремонта.
Одной из причин появления калильного зажигания может быть неправильный выбор свечей или их выход из строя. Далее на примерах разберёмся в том, что означает калильное число свечей зажигания.
Что означает калильное число свечей зажигания
Как уже упоминалось выше, в СССР цифры, обозначавшие калильное число, находились в пределах от 8 до 26.
- Горячие свечи имели цифры от 11 до 14;
- Средние свечи имели цифры от 17 до 19;
- Холодные свечи имели цифры от 20 и более;
- Унифицированные свечи 11-20
Калильное число свечи зажигания характеризует число, которое пропорционально среднему давлению, при котором происходит калильное зажигание. Это число определялось опытным путём на специальном тарировочном моторе.
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.
Как узнать калильное число свечей зажигания
Как уже упоминалось выше, в СССР значение калильного числа наносилось на каждую свечу. Точно так же поступают и за рубежом. Однако у разных производителей цифры разные и единой системы нет. Например, калильное число свечей зажигания NGK, начинается с цифры 2 (это самые «горячие» свечи) и заканчивается числом 12 (это «холодные» детали). Напротив, у компании BOSCH, «горячие» начинаются с цифры 10 и идут по убыванию к «холодным», которые маркируются цифрой 2. У другого известного производителя свечей зажигания CHAMPION, «холодные» начинаются на цифре 18,19, а «горячие» заканчиваются на цифре 53.
Про маркировку калильного числа у других производителей вы сможете узнать у продавца в автомагазине, или на сайтах этих производителей.
Что обозначает маркировка свечи
Я уже выше упомянул, что калильное число нанесено на самой свече. Но где же конкретно его искать в маркировке. Расшифруем маркировку на примере NGK BPR6E, которую каждый может найти на сайте hotline.
Маркировка свечи
Итак, первая буква в маркировке «В». Она обозначает, что диаметр 14 мм. Могут быть ещё буквы D и C.
- D соответствует диаметру 12 мм
- С соответствует диаметру 10 мм
Далее в маркировке присутствует «Р». Эта буква обозначает, что прибор имеет выступающий изолятор.
Буква «R» — указывает на то, что это резистор.
А вот, цифра «6» это то самое калильное число. Учитывая, что у NGK калильное число идёт с 2-х до 12, то свеча с числом «6» представляет самый распространённый класс средних деталей.
Ну и последняя цифра «Е» обозначает то, что она имеет длинную резьбу. Если же вы встретите букву «Н», то резьба у этой детали короткая.
Кстати, на фото выше маркировку при внимательно взгляде можно заметить на металлическом пояске.
От чего же зависит калильное число свечей зажигания
Калильное зажигание происходит при перегреве свечи. Поэтому чем меньше она перегревается, тем свеча более «холодная». Обычно «холодные» свечи более дорогие чем горячие. Почему так, думаю понятно из первого предложения – на «холодных» используются более качественные и, следовательно, дорогие материалы. Это приводит к её лучшему охлаждению и предотвращению калильного зажигания при предельных нагрузках.
Наиболее «холодные» свечи устанавливаются на гоночных автомобилях, а так же на автомобилях с турбонаддувом.
Загрузка...
