Что такое, калильное зажигание — причины. Калильное число свечей зажигания
Многие водители, наверное, слышали о таком явлении, как калильное зажигание, да что там слышали — знают, что это такое не понаслышке.
Причины калильного зажигания и методы устранения
Какие же бывают основные причины калильного зажигания? Давайте выясним:
1. Оно характеризуется тем, что топливо – воздушная смесь в цилиндрах двигателя воспламеняется не с помощью искры свечи зажигания в точно заданный момент, а произвольно, например, от раскаленных частичек нагара или от перегретого корпуса свечи, вернее, ее изолятора.
2. Также, появление калильного зажигания бывает от применения низкооктанового числа топлива и сбитого угла опережения зажигания.
Существуют конструкции двигателей внутреннего сгорания, в которых используется не искровая система зажигания, а именно калильное зажигание. Свечи в таких двигателях так и называются – свечи накаливания.
Правда, такие схемы встречаются довольно редко, а для традиционного двигателя возникновение калильного зажигания чревато самыми негативными последствиями и серьезными поломками двигателя, из-за неуправляемого процесса воспламенения смеси.
Хорошо если просто рассыпается изолятор свечи или сгорит электрод, а если случится задир поршня или он прогорит.
Так что лучше заранее предотвращать возникновение калильного зажигания. Для этого следует заправлять топливо с рекомендованным октановым числом для конкретного мотора, почаще проверять установку зажигания и эксплуатировать двигатель автомобиля с рекомендованными свечами зажигания.
Калильное число свечей зажигания
Чтобы избежать возникновения такого негативного явления, необходимо строго подбирать свечи по так называемому калильному числу, в соответствии с рекомендациями производителя автомобиля.
Калильное число свечей зажигания, показывает их тепловую характеристику. Известно, что свеча может нормально работать, если её изолятор имеет температуру около 600°С. Если температура свечи будет выше и приблизится к 900 градусам, может возникнуть калильное зажигание.
В свою очередь, недостаточный нагрев свечи также нежелателен, так как при низкой температуре свеча утрачивает способность самоочищаться от нагара и тогда отложившийся на электродах свечи нагар, помешает искрообразованию, и свеча перестанет нормально работать.
Так как двигатели имеют разную конструкцию и режимы работы, то температурный режим в камерах сгорания у них также будет отличаться. В соответствии с этим тепловые характеристики используемых в двигателях свечей, то есть их калильные числа так же отличаются.
Обычно свечи принято делить на горячие, у которых калильное число лежит в пределах 11 – 14, средние с калильным числом от 17 до 19 и холодные от 20. Можно считать, что чем больше калильное число свечи, тем она «холоднее».
Горячие свечи используются в тихоходных, малооборотистых и малофорсированных моторах, с относительно невысокой температурой в камерах сгорания, в свою очередь, холодные свечи рассчитаны на использование в высокофорсированных, высокооборотистых двигателях с большой температурой в камерах сгорания.
Нельзя самостоятельно «экспериментировать» с подбором свечей зажигания по калильному числу для двигателя автомобиля — в этом вопросе нужно руководствоваться только инструкцией по эксплуатации автомобиля, где указывается рекомендуемых тип свечей.
В случае работы двигателя при выключенном зажигании, необходимо включить вторую передачу, затормозить автомобиль с помощью тормоза и отпустить плавно педаль сцепления. Таким способом вы избавитесь от (дизелинга), такая неисправность возникает от самовоспламенения рабочей смеси и это не калильное зажигание, как думают ошибочно многие.
Потому что калильное зажигание может быть только у двигателя, который работает под нагрузкой, то есть, при высокой частоте оборотов.
Причины детонации двигателя
Сразу стоит отметить, что описываемый процесс условно принято делить на критический и допустимый. В последнем случае имеется в виду нечастое явление, обнаруживающее себя нерегулярно. Чаще всего такая детонация слышна на малых оборотах и длится короткий промежуток времени. Это характерно для моторов малого (1,4-1,6 л) объема и сравнительно большой мощности: к примеру, 105 л. с., 1,5 л при крутящем моменте 135 Нм.
Однако откуда берется детонация в обычных силовых установках? Причин несколько.
Неправильная эксплуатация двигателя
Детонация может проявиться и на полностью исправном моторе: например, при затяжном подъеме на неправильно выбранной передаче с одновременным нажатием на педаль акселератора. В таких условиях коленвал просто не может набрать нужные обороты и разогнать машину.
Зажигание
Некоторые автовладельцы делают угол опережения зажигания ранним, чтобы двигатель быстрее реагировал при нажатии на газ. Так оно и получается, но при этом смесь воспламеняется раньше времени и мотор детонирует, противодействуя движению поршня вверх. Кроме того, в рабочей камере начинает образовываться и накапливаться нагар, в результате чего она уменьшается в объеме и перегревается. Иногда отложения тлеют, делая процесс воспламенения смеси неконтролируемым.
Калильное зажигание и его влияние на детонацию
К детонации силовой установки может привести неграмотная замена свечей зажигания, когда эти детали устанавливаются с неверным калильным числом. Речь идет о явлении, похожим на детонацию, но не являющейся таковой. Калильное зажигание – всего лишь следствие раннего воспламенения смеси, в итоге которого мотор может работать некоторое время даже при выключении зажигания.
Вмешательство в работу ЭБУ
Зачастую владельцы машин стараются любыми методами сделать свое детище более экономным. Для этого производят перепрошивку ЭБУ, ее «чиповку» и иные манипуляции с электроникой блока. В итоге смесь обедняется, топлива действительно расходуется чуть меньше. Но при этом неизбежна детонация, приводящая к сокращению эксплуатационного ресурса двигателя.
Неверное октановое число бензина
Если сравнивать с дизелем, в бензиновой силовой установке смесь воспламеняется не от сжатия, а от электрической искры. При большом октановом числе топливо может сильнее сжиматься без появления детонации. Соответственно: использование горючее с низким параметром (отличающимся от требований производителя авто), неизбежно приведет к этому неприятному явлению. Также стоит учитывать, что не всегда этикетка на колонке АЗС соответствует содержимому ее цистерн. Т. е. если вы хотите заправляться качественным топливом, подбирайте соответствующую станцию. А как показывает практика, сделать это можно опытным путем.
Особенности конструкции
Своеобразие силового агрегата также может быть причиной образования детонации. На процесс ее образования влияют:
- конфигурация камеры сгорания;
- тип днища поршня;
- степень сжатия двигателя;
- наличие (отсутствие) турбонаддува.
Наибольшей степенью сжатия, следовательно, и риском детонации обладают турбированные моторы, работающие на бензине. Здесь топливо с низким качеством, имеющее нештатное октановое число, не только неуместно, но и опасно.
Неисправности датчиков (для инжекторных моторов)
Особенность инжекторных двигателей – наличие элементов, способных контролировать работоспособность системы в любой момент. Ниже рассмотрены датчики, отказ которых ведет к появлению детонации:
- Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ). Его неисправность сопровождается провалами мощности и рывками при движении, разгоне, а также «плавающим» холостым ходом. Детонация в этом случае особенно ярко даст о себе знать, когда стиль вождения связан с постоянным «утоплением» педали газа в пол. Стоит заметить: индикатор на панели приборов Check Engine в подобной ситуации чаще всего не загорается.
- Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ). Если он неисправен, мотор начнет перегреваться и ЭБУ об этом не будет «знать». Т. е. детонация будет проявляться только в критическом температурном режиме.
- Датчик детонации (ДД). Выход его из строя – довольно редкое явление: чаще всего повреждаются подходящие к нему провода. Но если неисправен будет именно ДД, лампочка Check не загорится. Чтобы убедиться в неисправности датчика детонации, пустите и заглушите мотор. Затем снимите любую клемму с аккумулятора и через несколько секунд подсоедините снова. Пустите мотор: если детонация появится, но исчезнет до следующего старта, причина – в датчике. Он же может быть «виноватым», если силовая установка продолжает работать при выключенном зажигании.
Почему мотор не глохнет после его остановки
Хотя калильное зажигание не является детонацией топлива, появление КЗ часто становится последствием детонации двигателя и результатом перегрева силового агрегата. Двигатель продолжает работать после выключения зажигания по двум основным причинам:
- одной из них является так называемый дизелинг;
- другой выступает КЗ (калильное зажигание);
Отметим, что многие автолюбители ошибочно путают понятия калильного зажигание, дизелинга и детонации. В случае продолжения работы мотора после выключения зажигания причиной может оказаться как КЗ, так и дизелинг. Указанное явление несколько отличается по своей природе от калильного зажигания, хотя имеет схожие симптомы.
Неисправности систем для прекращения подачи топлива
Для нейтрализации эффекта, когда двигатель не глохнет после выключения зажигания, на карбюраторные автомобили устанавливаются специальные устройства. Такими решениями являются электромагнитные клапаны в системе холостого хода, которые отключают подачу бензина.
Дальнейшее развитие системы привело к появлению на авто с карбюратором экономайзеров принудительного холостого хода. Решение создано для экономии топлива, которая достигается путем отключения подачи топливно-воздушной смеси в тот момент, когда происходит торможение двигателем. Указанный клапан также выполняет отключение подачи смеси после выключения зажигания, что препятствует дальнейшей работе силового агрегата в результате самостоятельного воспламенения горючего. В том случае, если подобная система установлена на автомобиле и двигатель работает после выключения зажигания, потребуется диагностика экономайзера. Клапан ЭПХХ может подклинивать, наблюдается разрыв мембраны и т.д.
Такая настройка предполагает уменьшение объема подаваемой смеси, в результате чего температура и давление в цилиндрах понизятся. При учете использование соответствующей марки бензина самовоспламенение смеси исключается.
Самопроизвольное возгорание топлива и нагар
Одним из последствий детонации и продолжительной езды на топливе с низким октановым числом выступает усиленное нагарообразование в камере сгорания. Обильный слой нагара может вызвать эффект калильного зажигания. Двигатель в подобных условиях продолжает работать даже после выключения зажигания.
Это происходит по причине того, что воспламенение топливной смеси происходит не в результате образования искры, а от контакта с горячими электродами свечи зажигания. Также возможен эффект самопроизвольного воспламенения в результате тления нагара или контакта с раскаленной головкой выпускного клапана.
Для удаления нагара без серьезного вмешательства активно применяются различные присадки в топливо, которые добавляются прямо в горючее. Дополнительно можно «почистить» двигатель, двигаясь 5-10 минут на повышенной передаче и максимальных оборотах. Отметим, что указанные решения действенны только при условии легких форм закоксовки. При более серьезных загрязнениях камеры сгорания необходимо воспользоваться способом раскоксовки двигателя при помощи активных реагентов или осуществить разборку ДВС для механической очистки.
Калильное зажигание и свечи
Зачастую КЗ возникает в результате избыточного нагрева изолятора или электрода свечи зажигания. Температура указанных элементов напрямую зависит от размера поверхности юбки изолятора свечи. Большая поверхность будет означать, что такие свечи являются «горячими».
Высокофорсированные агрегаты (атмосферные, малообъемные с большой мощностью или оснащенные турбонаддувом), а также моторы с высокой рабочей температурой требуют установки так называемых «холодных» свечей зажигания. Добавим, что для исключения появления калильного зажигания и нормальной работы ДВС в обязательном порядке нужно устанавливать свечи, калильное число которых рекомендуется производителем для установки на конкретный тип двигателя.
Другие причины появления КЗ
Вмешательство в конструкцию (тюнинг двигателя) или проведение ремонтных работ может являться причиной, которая влияет на калильное зажигание. Наиболее часто КЗ возникает в результате изменения степени сжатия в большую сторону. Увеличение степени сжатия может произойти после проведения капитального ремонта двигателя. Расточка цилиндров, фрезеровка прилегающей плоскости головки блока цилиндров и другие манипуляции могут привести к фактическому увеличению степени сжатия, КЗ на работающем моторе и дизелингу после его остановки.
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.
Чем отличается «горячая» свеча от «холодной»
- Показателем калильного числа (низкий свидетельствует о том, что свеча «горячая», высокий – «холодная).
- Уровнем теплопоглощения («холодная» отличается низкой степенью поглощения тепла, «горячая» — высокой).
- Длина носовой части изолятора (длинная у «горячей», короткая у «холодной»). Эта длина позволяет «горячей» свечи создавать большое расстояние для проходимости тепла, в «холодной» же тепло быстрее попадает к головке цилиндра, поэтому быстро охлаждается.
- Назначение по применению – долгие расстояния и большие скорости лучше одолевать на «холодных» свечах, небольшие отрезки пути на незначительной скорости лучше подойдут для «горячих» свечей. Это обусловлено тем, что большая скорость нагревает двигатель в короткие сроки, и нужно его охладить и рассеять к оптимальной температуре. В случае с маленькой скоростью свеча нагревается равномерно.
- Для зимы лучше подойдет эксплуатация «горячих» свечей, для лета – «холодных».
- «Горячие свечи» лучше очищаются от нагара, который им больше свойственный, чем «холодным».
- «Холодные» свечи лучше сочетаются с двигателями большого размера, «горячие» — с меньшими. Следует учесть и тот факт, что свечи зажигания по «горячности» и «холодности» не универсальны. Один мотор может воспринимать определенный тип свечи как «холодную», другой – как «горячую».
- «горячие» свечи имеют поверхность побольше, чтобы хорошо поглощать тепло.
Помочь разобраться в том, правильно ли вы выбрали свечу для своего двигателя, поможет цвет изолятора свечи. Наличие пепельного или бежевого оттенка на изоляторе свидетельствует о том, что все работает в пределах нормы. Слишком светлый с оттенками белого предупреждает о несоответствии свечи с типом двигателя – она слишком холодная и двигатель требует свечу «погорячей». Наличие нагара на свече должно также насторожить – это признак того, что ее калильное число выше нормы.
Авто и мотоКомментировать
Профилактика появления калильного зажигания
В каждом конкретном случае предсказать, когда появится такое калильное зажигание и что является причиной его возникновения бывает затруднительно. Автовладельцу необходимо комплексно подходить к профилактике поломок двигатели и защите от такого калильного зажигания, что позволит избежать серьезных проблем с автомобилем.
Потребуются следующие меры:
1) на регулярной основе выполняют диагностику силового агрегата;
2) используют исключительно качественное топливо с правильно подобранным октановым числом;
3) учитывается калильное число двигателя и свечей зажигания;
4) свечи должны полностью соответствовать всем требованиям производителя и эксплуатационным характеристикам.
Чаще всего именно неправильный подбор свечей или же их неисправности приводят к образованию такого калильного зажигания. Каждый двигатель имеет свое калильное число, которое зависит от различных параметров, в том числе от степени сжатия, показателя форсировки и ряда других характеристик.
Исправные правильно работающие свечи имеют показатель температуры изолятора порядка 600 градусов. Однако, если по каким-либо причинам этот параметр уменьшается или увеличивается, появляются проблемы с воспламенением топливной смеси, а именно образуется калильное зажигание. На холодных свечах часто появляется сажевый нагар, который существенно ухудшает качество искры. Падает мощность мотора, а топливо может не полностью сгорать в камерах, что приводит к существенному увеличению расхода бензина.
Понятие калильного числа у свечей
Каждая свеча имеет свой определенный показатель калильного числа, которое необходимо учитывать при их выборе. Автовладельцу необходимо изучить техническую документацию к их автомобилю, где будет вся полезная информация по выбору свечей зажигания. При необходимости продавцы в специализированных магазинах могут по своим каталогам подобрать свечи, которые рекомендованы тем или иным производителем для конкретной модели машины.
Принято различать следующие типы свечей в зависимости от их калильного числа:
1) горячие имеют калильное число 11-14;
2) средние с калильным числом 15-19;
3) у холодных свечей показатель калийного числа составляет 20 и более.
Этот параметр зависит от технических характеристик свечи, типа электрода и используемых изоляторов. В последние годы все большей популярностью пользуются высокофорсированные мощные силовые агрегаты, которые работают при повышенном давлении, соответственно для них требуется приобретать холодные свечи, которые способны работать даже в условиях повышенных нагрузок. Однако в силу конструктивной сложности такие свечи зажигания имеют высокую стоимость.
Каких-либо сложностей при выборе свечей зажигания в зависимости от их типа не возникает. Горячие свечи используются преимущественно на атмосферных многолитровых моторах, где в камере сгорания отмечается минимальное давление, а сам мотор преимущественно работает на низких оборотах. Если же необходимы свечи зажигания для мощного высокооборотистого форсированного турбированного двигателя, то наилучшим выбором станут холодные свечи, которые будут сохранять свою работоспособность в широком диапазоне температур.
Автовладельцу необходимо помнить о профилактической очистке свечей от нагара и загрязнений, что позволит как продлить их срок службы, так и предупредить появление калильного зажигания и других проблем с мотором. Такая чистка и уход не займет много времени, всё что необходимо будет сделать, это снять высоковольтные катушки, выкрутить съемным ключом свечи, ножиком или подручными средствами очистить их изолятор и электроды, после чего собрать двигатель в обратной последовательности. Сервис и правильный уход не представляет особой сложности, поэтому с ним справятся даже начинающие автовладельцы, которые имеют удалённое понятие о ремонте двигателя.
Выводы
Под калильным зажиганием принято понимать раннее возгорание топлива в двигателе, что приводит к детонации, прогоранию поршней и другим проблемам с мотором. Причин подобных неисправностей может быть множество. В первую очередь это неправильно отрегулированное зажигание и впрыск, использование некачественного топлива или же вышедшие из строя свечи зажигания. Автовладельцу необходимо правильно выбирать свечи в зависимости от установленного на машине мотора и показателя калильного числа. Это позволит предупредить раннее возгорание топлива в камере двигателе, а мотор будет работать на своей полной мощности, предупреждая перерасход бензина автомобилем.
Источник
Последствия езды с неправильными настройками
Кроме мучений при эксплуатации машины, неверный
угол зажигания приводит к значительным отложениям продуктов горения на стенках
ДВС. Кольца поршней закоксовываются и западают, из-за чего падает компрессия.
Появляется повышенный
расход масла на угар и
может наступить “масляное голодание”. Еще двигатель сильно
перегревается, поэтому понадобятся вынужденные остановки, ведь система
охлаждения справляться не будет. Продолжая езду с перегретым мотором можно
погнуть шатуны, провернуть вкладыши или “поймать” заклинивание
коленвала. Если это случится на скорости 80-120 км/ч, серьезной катастрофы не
избежать.
Что такое позднее и раннее зажигание?
Само слово зажигание указывает на взаимосвязь
с возгоранием воздушно-топливной смеси, происходящем в двигателе. Это ключевой процесс, от правильности
угла настройки которого зависит расход топлива, вырабатываемая мощность, ресурс деталей мотора. Чтобы
вовремя заметить признаки неправильно выставленного угла зажигания, необходимо
понимать, какие процессы происходят в ДВС при нормальной регулировке по меткам.
Тогда отклонения угла будет легче заметить и изменить положение участвующих
элементов в нужную сторону.
В 4-х тактных двигателях автомобилей работа ведется
по 4 этапам:
- Впускной
клапан открыт, поршень уходит вниз, цилиндр наполняется воздухом. - Оба клапана
в ГБЦ перекрываются для герметизации камеры и поршень поднимается, сжимая
воздух. - Поршень
достигает самой верхней точки, называемой “мертвой”, поскольку
дальше некуда идти, и подается искра с топливом. Смесь воспламеняется,
толкая поршень вниз. Крутящий момент передается на трансмиссию и ходовую
часть. Машина едет. - Поршень
снова делает подъем, но уже для выталкивания отработанных газов. Выпускной
клапан при этом открывается.
Схема работы 4-х тактного двигателя
Схема работы 4-х тактного двигателя
Момент подачи искры для воспламенения воздушно-топливной смеси называется зажиганием. Он выставляется по меткам. Оптимально – когда момент воспламенение будет немного ранним, т.е. происходил чуть раньше, чем поршень дойдет до верхней мертвой точки (ВМТ).
Это необходимо, так как топливо сгорает не моментально и ему требуется время для воспламенения. Когда поршень
проходит верхнюю точку, смесь уже полностью воспламенилась и энергия взрыва давит со всей силой обратно вниз. Происходит
максимальная отдача силовой установки, двигатель функционирует со 100%
производительностью. Итак, отвечая на вопрос, какое зажигание лучше, запомним,
что требуется незначительное по времени раннее воспламенение рабочей смеси.
Лучший момент подачи искры<
Лучший момент подачи искры
В авто с инжекторной системой впрыска подачей
напряжения на свечи руководит электронный блок управления. Он считывает
информацию о количестве воздуха, положении коленвала, “понимает”
состояние поршней в каждом цилиндре. При меняющихся исходных параметрах ЭБУ
подстраивает угол зажигания под текущие условия и обеспечивает оптимальную
работу мотора. Здесь регулировка в традиционном смысле не нужна, а в случае
поломок может понадобиться перепрошивка системы при помощи компьютера.
В двигателях с карбюраторами все происходит
гораздо проще. Катушка генерирует высоковольтные импульсы, которые подаются на
трамблер. Последний расположен рядом с мотором и состоит из:
- корпуса;
- конденсатора;
- четырех контактов, ведущих к
каждой секции мотора; - крутящемуся бегунку, передающему
напряжение.
Ток от катушки поступает в трамблер, а
последний крутится, раздавая напряжение по цилиндрам. Поскольку для
воспламенения требуется лишь небольшая искра, то задача трамблера состоит в
быстром прерывании цепи, поэтому элемент называют так же прерывателем. Теперь,
понимая принцип работы силовой установки, рассмотрим суть проблемы.
Возбуждение
искрообразования прежде положенного момента (угол слишком большой в
положительную сторону) называется ранним зажиганием. Опоздание подачи
напряжения на контакт свечи (угол смещен в отрицательную сторону) — это позднее
зажигание.
Такие неполадки могут происходить из-за
заведомо неправильной регулировки или когда положение сбилось.
Немного теории о системе зажигания
Известно, что сейчас во всех автомобилях используются искровые свечи, которые воспламеняют топливную смесь в цилиндрах. А раньше для этого использовалась калильная трубка, которая сама разогревалась до установленной температуры. Калильные трубки – это уже прошлое столетие. Их можно увидеть только на дизельных моторах с малой мощностью.
Из-за малоизвестности в современном мире авто, калильное зажигание чаще путают с детонацией зажигания. Дадим пояснение. Калильное зажигание производится благодаря нормальному горению топлива, а детонация провоцирует взрыв топлива, который сопровождается ударной волной. Однако, эти два разных процесса имеют между собой связь. Детонация приводит к возникновению калильного зажигания. Она характеризуется высокой тепловой нагрузкой на детали агрегата. А второй процесс может спровоцировать именно высокая тепловая нагрузка. Ему свойственно воспламенение топлива раньше времени. Из-за этого двигатель перегревается и уменьшается его мощность. Также калильное зажигание опасно тем моментом, когда мотор продолжает работать после выключения. Несвоевременное устранение данного процесса, в конце концов, приводит к поломке двигателя. Примерно так выглядят названные процессы по сравнению с нормальным процессом сгорания топлива:
