Что означает калильное число свечей зажигания

Калильное число свечей зажигания – как мотор стартует?

Один из параметров, о котором должен знать каждый автомобилист — это калильное число свечей зажигания, ведь именно им следует руководствоваться, подбирая новые источники искры. Итак, что же это за показатель? Как его определить и правильно подобрать? Ответы на все эти вопросы приведены ниже.

Свечи зажигания – основные функции

Разберёмся с самими свечами, с их функциями и назначением в устройстве автомобиля. Данное приспособление недооценивать нельзя, так как оно отвечает за воспламенение топлива, в противном же случае двигатель попросту не будет функционировать.

За счет разряда напряжения, возникающего между электродами свечи, возникает искра, которая воспламеняет горючую смесь, следствием чего является минивзрыв, приводящий поршни в движение, а они, в свою очередь, раскручивают коленчатый вал. Причем срабатывать все свечи зажигания должны синхронно и на каждом цикле. Поэтому очень важно, чтобы все они были одинакового качества, и в случае выхода из строя хоть одного элемента рекомендуется производить полную замену всего комплекта.

Что такое калильное число свечей зажигания?

Калильное число – это параметр, непосредственно характеризующий свечу зажигания, её условный тепловой эквивалент, при котором начинает происходить неуправляемое воспламенение горючей смеси. Другими словами, это максимально допустимая температура нагрева элемента, которая определяется на нижней части изолятора центрального электрода. Обычно она не превышает 900°С, однако на сегодняшний день имеется огромное разнообразие ДВС и их конструкций, поэтому в индивидуальных случаях данное значение может отличаться. Также у такой тепловой характеристики есть и нижний температурный предел, показывающий температуру, при которой будет происходить самоочищение свечи от нагара.

В зависимости от значения калильного числа свечи зажигания делятся на средние, горячие и холодные. Для отечественной продукции принята следующая маркировка: 11–14 – для горячих, средние – 17–19, а значение более 20 соответствует холодным свечам зажигания. Вообще, маркировка, которая отвечает за этот показатель, в разных странах отличается. Правда иногда в импортной продукции такое число обозначает время, после которого происходит зажигание, и, соответственно, выражается в секундах.

В автомобиле количество свечей определяется устройством двигателя. Большинство производителей для каждого цилиндра предусматривает одну свечу, но бывают и исключения — например, в некоторых моделях Mercedes каждый цилиндр обслуживают два искровых элемента.

От чего зависит калильное число?

Свечи зажигания должны эффективно отводить тепло, чтобы не перегреваться и, следовательно, не достичь критичной температуры, когда происходит калильное зажигание. На значение калильного числа имеют непосредственное влияние форма, размер свечи и материал, из которого она сделана. Кроме того, имейте в виду, что длина теплового конуса изолятора (расстояние между его запальным концом и местом посадки), которая всегда указывается в маркировке, обратно пропорциональна калильному числу, т. е. лучше отводят от себя тепло элементы с минимальной длиной.

Что ещё можно сказать по видам свечей? Горячие нагреваются довольно быстро и легко при относительно небольших тепловых нагрузках. Их целесообразно устанавливать в малофорсированные двигатели, которые имеют низкую степень сжатия. Тогда их самоочистка будет осуществляться при более низких температурах. Для высокофорсированных же агрегатов, напротив, больше подойдут холодные. Но важно помнить, сколько бы свечей зажигания в автомобиле не стояло, очень важно, чтобы все они имели одинаковые параметры.

Понятие калильного числа свечей зажигания

В прошлой статье мы говорили о признаках и порядке замены изношенных свечей зажигания авто. Сегодня продолжаем тему этого главного элемента топливно-моторной системы вопросом калильного числа. Узнаем значение понятия и его влияние на функционал свечи.

Калильный поджиг

Традиционно в бензиновых и дизельных моторах внутреннего сгорания применяется искровое зажигание. Воспламенение топливной и воздушной смеси осуществляется за счёт электрического разряда между контактами свечи. Искра проскакивает в момент полного сжатия, обеспечивая безостаточное сгорание компонентов.

Иногда свечи перегреваются и раскаленные электроды поджигают смесь когда попало без участия искры. Уловить нужный момент удаётся не всегда, что трансформируется в перебои работы мотора из-за недостаточно прогоревшей ТВС. Появляется вибрация, посторонние звуки. Расход топлива увеличивается, что удорожает поездку на кругленькую сумму.

Такое явление носит название «калильное зажигание», то есть зажигание от перегретых электродов. Его необходимо всячески избегать, так как в некоторых случаях (эксплуатация на ТС с газовыми или гибридными моторами) оно способно вызвать разрушение свечи зажигания и даже взрыв мотора. Калильное число свечей зажигания определяет режим работы, при котором вероятность безискрового зажигания максимально исключена оптимальный температурный.

Требования к качеству

При нормальном режиме работы четырёхтактного двигателя наблюдается от 500 до 3500 искровых вспыхиваний каждые 60 секунд. Они должны функционировать даже в экстремальных условиях. Только исправные свечи гарантируют экологичность горения смеси и плавность работы мотора. Чтобы несгоревшее топливо не разрушило каталитический нейтрализатор, свечи должны соответствовать строжайшим требованиям качества, в частности:

выдерживать разряд напряжением 40 тысяч вольт;
изоляция от температуры свыше 1000 градусов;
пресечение образования вольтовых дуг при искрении;
герметичность и податливость к давлению топлива в 100 бар;
устойчивость к продуктам сгорания топливовоздушной смеси.

От искры до каления один шаг

Искровой режим работы свечи двояко влияет на саму работу свечи. С одной стороны, постепенный нагрев способствует самоочищению детали от примесей топлива, что имеет особое значение в отечественных реалиях. Но если температура свечи будет продолжать расти одновременно со степенью сжатия топлива, при переходе за 900 градусов она превращается в калильную свечу. Контроль над моментом воспламенения теряется, и нагрузка на двигатель резко возрастает.

В автомобильном транспорте каление свечи способно вызвать серьезные последствия, вплоть до дорогостоящего ремонта мотора. Единственное исключение – действующие модели транспорта, где калильная свеча служит нагревательным элементом для керосинового двигателя. Ее работа кратковременна – в дальнейшем мотор работает за счет высокой температуры топливной смеси.

Решить проблему образования задиров на блоке цилиндров из-за накаливания вызывались многие ученые. Результатом стало калильное число, которое соответствует максимальному уровню давления в цилиндре. Оно напрямую зависит от давления наддува.

Классификация свечей

Минимально допустимое калильное число – 11, верхняя планка – 26. Чем выше калильное число, тем больше тепла отводится от мотора. Соответственно, меньше вероятность возникновения неподконтрольного калильного зажигания. Это отражено и в соответствующей классификации.

Горячие свечи. Диапазон КЧ 11-17. Применяются для тихоходных машин.
Средние свечи с границами 17-19. Нужны в автомобилях, двигатели которых не нуждаются сильном форсировании.
Холодные. Их калильное число 20-26. Применяются в основном для спортивных и тюнингованых моделей авто.

Калильное число – основной помощник определения типа необходимой свечи. Если бы его не существовало, то автолюбители бы тратили огромные бюджеты на покупку одних лишь свечей. Ведь неправильно подобранная деталь или покроется излишним нагаром, или не будет выдавать полную мощность.

От чего зависит калильное число свечи зажигания

Показатель определяет степень отвода тепла свечой. Он обратно пропорционален длине теплового конуса изолятора. Для лучшего результата необходима минимальная длина корпуса.

Заключение

Узнать калильное число легко – оно содержится в маркировке после буквы А. Будьте аккуратны с заменой и выбором свечи, чтобы не прогореть в буквальном смысле слова.

Что означает калильное число свечей зажигания?

Основным параметром, определяющим применимость свечей зажигания — это калильное число (если не считать очевидного – типа установочной резьбы и размера шестигранника). Калильное число указывает на то, сможет ли конкретная свеча зажигания работать в моторе, вылет центрального электрода или зазор между электродами влияют на совместимость гораздо меньше.

Причины калильного зажигания

Каждый цикл работы свеча зажигания 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 – так 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 свечи – показатель скорости теплоотдачи от электродов.

Видео: Калильное число свечей зажигания

Принципы маркировки

Наиболее наглядным, пожалуй, является всем знакомый советский метод маркировки калильного числа – испытываемая свеча устанавливалась в аппарате, имитирующем работу одноцилиндрового двигателя, и отмечалось максимальное давление в конце такта сжатия, при котором свеча перегревалась до калильного зажигания. Это число и заносилось в маркировку. К примеру, свеча А17ДВРМ перегреется и даст калильное зажигание при индикаторном давлении 17 кгс/см2. Чем лучше теплоотвод от электродов, то есть чем свеча «холоднее», тем выше число в маркировке.

Почему именно давление? Дело в том, что в бензиновом ДВС используется количественное регулирование рабочей точки – на малых оборотах дроссель ограничивает поступление воздуха, давление в конце такта сжатия падает. Открывая дроссель под максимальной нагрузкой, мы одновременно подаем максимальное количество смеси в цилиндр – и давление, и тепловая нагрузка от ее сгорания становятся пиковыми.

Производители свечей используют менее наглядные обозначения, причем как прямые (холоднее свеча – больше число), так и обратные (холоднее свеча – меньше число). Например, для отечественных свечей с маркировками 14 и 17 у Bosch аналоги имеют маркировки 8 и 7 соответственно (обратная маркировка), у NGK – 5 и 6 (прямая). Поэтому при поиске заменителей надежнее пользоваться каталогами применимости, предлагаемыми конкретным производителем свечей.

Видео: Свечи зажигания — температурные режимы — «холодные» и «горячие» свечи.

Нюансы применимости

Итак, тепловая нагрузка в любом реально эксплуатируемом (а не работающем на стенде на одном режиме) автомобильном моторе различается в разы – когда ваш автомобиль тарахтит на холостых в пробке или едет на высшей передаче на трассе, свеча нагревается по-разному.

При использовании качественного топлива и точном его дозировании системой впрыска можно смело использовать свечи, рекомендованные производителем – они не будут обрастать нагаром на холостых и не перегреются на максимальной нагрузке, тем более что калильное число всегда берется с определенным запасом (вы когда-нибудь видели на обычном ВАЗовском моторе индикаторное давление в 17 бар?).

Проблемы начинаются при игре с качеством смеси: чем она беднее, тем выше ее температура горения. На советских мотоциклах в деревнях использовали свечи А11 от тракторных пускачей вместо положенных А14-А17, и они работали гораздо лучше: более «горячие» свечи эффективно очищались от нагара, вызванного богатой смесью от настроенных на глаз карбюраторов, а вот положенные по паспорту работали с перебоями. Сейчас же мы имеем обратную практику – переходя на бедные смеси из-за требований экологов, автопроизводители увеличивают тепловую нагрузку на свечи. Обратимся, например, к каталогу NGK и найдем там два автомобиля с одним и тем же двигателем, но выпускавшиеся во время действия разных эконорм:

Renault Laguna ph.2, мотор K4M 720 (81 л.с.), 1998-2000 – BKR5EK
Renault Laguna 2, тот же мотор, старше 2001 года – уже BKR6EZ

Как видно, на том же двигателе приходится применять уже более «холодные» свечи, к тому же от двух боковых электродов отказались в пользу одного (снизились темпы нагарообразования, для достижения ресурса между ТО стало достаточно одноэлектродных свечей).

Если же мотор форсируется, то однозначно приходится применять более «горячие» свечи, причем это касается любого метода форсировки: увеличивая объем или давление наддува, мы увеличиваем тепловую нагрузку за единичный цикл сгорания смеси, повышая обороты – уменьшаем время, за которое свеча успевает отдать тепло. Причем в последнем случае уменьшается и время воздействия горящей смеси на свечу, поэтому требования к увеличению калильного числа свечи зажигания менее строги: на моторах с красной зоной в пятизначное число могут применяться и свечи с не самым экстремальным калильным числом.

Для моторов же с воздушным охлаждением калильное число свечи меняется даже в зависимости от сезона – летом средние температуры головки цилиндра выше, следовательно, она хуже охлаждает корпус свечи, и потребуется более «холодная» свеча, чтобы быстрее отдавать тепло от электродов. К счастью, на автомобилях это уже давно не актуально.

Калильное число свечей зажигания: что это такое

Как только человек приобретает собственное транспортное средство и переходит из разряда пешеходов в разряд автомобилистов, у него неизбежно возникает немало вопросов, связанных с особенностями функционирования и эксплуатации автомобиля. Среди прочего, приходится разбираться с такими терминами как калильное зажигание и калильное число свечей зажигания. Именно этот вопрос и будет рассмотрен в данной статье.

Что такое калильное зажигание от свечей?

Процесс сгорания топлива с калильным зажиганием (справа)

Для того чтобы понять что такое калильное число свечей зажигания нужно сначала разобраться с тем, что такое калильное зажигание. Дело в том, что работа всех без исключения двигателей внутреннего сгорания (ДВС) основана на сгорании топливной смеси, приводящем к образованию газов, за счет давления которого на поршни агрегат выполняет полезную работу. При этом температура в камерах сгорания достаточно высока, и находящиеся в ней элементы конструкции силового агрегата серьезно нагреваются. В тот момент, когда температура достигает определенного предела, топливная смесь начинает воспламеняться не от искры, вырабатываемой свечой, а от соприкосновения с сильно разогретыми поверхностями.

Получается, что возникает ситуация в которой зажигание просто невозможно контролировать. При этом, такое не контролируемое зажигание практически всегда провоцируют именно электроды свечи зажигания, поскольку они нагреваются значительнее и быстрее, чем другие детали камеры сгорания. Именно такое поведение системы и называется «калильным зажиганием».

Последствия калильного зажигания

Прогоревший поршень — возможный результат калильного зажигания

Поскольку калильным зажиганием управлять попросту невозможно, то оно имеет несколько опасных для автомобильного двигателя последствий. Так как возгорание топливной смеси происходит раньше, чем требуется, то фаза рабочих циклов мотора смещается. Кроме того, в камере сгорания существенно возрастает температура и давление. Если вовремя не принять меры, необходимые для приведения зажигания в норму, то в очень скором времени из-за калильного зажигания:

разрушатся электроды свечей зажигания и их керамические изоляторы;
днище поршня начнет «пригорать»;
на поверхности цилиндров и поршней образуются задиры;

Очень вероятно также и то, что поршневая группа двигателя в результате просто заклинит, и поэтому придется производить очень недешевый и достаточно длительный капитальный ремонт. Чтобы избежать негативных последствий, вызываемых калильным зажиганием, в ДВС требуется использовать свечи, которые подходят им по такому параметру, как калильное число.

Читайте также: Машина дергается при разгоне — почему и что делать?

На что влияет калильное число свечей зажигания

Существует несколько определений такого понятия, как калильное число свечи зажигания, причем самое строгое и правильное из них изобилует множеством технических терминов, неизвестных подавляющему большинству обычных (тем более — начинающих) автомобилистов. Если использовать более простое и в то же самое время вполне корректное, то можно сказать, что калильное число — это то время, по истечении которого свеча в определенных условиях эксплуатации достигает состояния калильного зажигания.

Калильное число является универсальной характеристикой, позволяющей верно выбирать свечи зажигания для разных типов силовых агрегатов. Этот показатель выражается числом в диапазоне с 11 до 26 и обладает некоторыми особенностями.

Прежде всего, следует отметить, что цифра, обозначающее этот параметр свечи зажигания, является одновременно показателем того минимального давления, которое должно быть в камере сгорания для обеспечения воспламенения впрыскиваемой в нее топливной смеси.

Для определения калильного числа свечей зажигания стандартов не существует, а устанавливается оно в ходе произвольных испытаний на такой устройстве, как моторная тарировочная установка. Интересно, что на импортных свечах, выпускаемых известными зарубежными производителями, калильное число очень часто вообще не указывается. Дело в том, что эти автокомпоненты нередко выпускаются для установки в определенных типах двигателей, и поэтому нет необходимости в экспериментальном определении значения этого показателя.

Разновидности и использование свечей в зависимости от их калильного числа

В зависимости от величины калильного числа, автомобильные свечи подразделяются на:

Горячие (калильное число от 11 до 14);
Средние (калильное число от 14 до 17);
Холодные (калильное число 20 и более).

«Горячие» свечи зажигания предназначены для применения в не форсированных ДВС и моторах малой мощности. «Средние» обычно применяются в силовых агрегатах, которые конструктивно не предусматривают возможности увеличения их мощности форсированием. «Холодные» свечи выпускаются для установки в форсированных автомобильных двигателях и двигателях, имеющих высокие обороты.

Читайте также: Почему троит двигатель — основные причины.

Таблица взаимозаменяемости свечей зажигания

Для того чтобы избежать калильного зажигания очень важно правильно подобрать свечи. При подборе свечей пригодится таблица взаимозаменяемости, которую мы приводим ниже.

Также следует контролировать температуру двигателя, заправляться качественным топливом с соответствующим октановым числом и вовремя проводить техническое обслуживание.