Свечи зажигания — часть системы «Система зажигания». У дизеля нет искрового зажигания: топливо воспламеняется в горячем сжатом воздухе. Свечи накаливания помогают холодному запуску дизеля и не являются свечами зажигания.
Момент
Блок управления определяет положение коленвала.
Искра
Катушка создаёт напряжение для искры на свече.
Горение
Пламя распространяется по смеси, давление растёт.
Свеча зажигания в модели «Система зажигания»
Резьба М14, керамический изолятор и электроды с зазором 0,8 мм. Искра длится около 1,5 мс и поджигает смесь у электродов.
Признаки неисправности
Тяжёлый пуск, рывки под нагрузкой, рост расхода. Зазор больше 1,2 мм, нагар, трещины изолятора.
Неисправности, связанные с деталью
Изношенные свечи. Признаки: при резком разгоне машину дёргает, мигает индикатор неисправности. Пуск в сырую погоду тяжелее, расход вырос на 5–10 %. Что происходит внутри: электроды обгорели, зазор вырос с 0,8 до 1,8 мм. Для пробоя нужно на 6–8 кВ больше; под нагрузкой, когда смесь сжата сильнее, катушке не хватает напряжения. Что проверить: выкрутить свечи, проверить зазор щупом, цвет изолятора и износ электродов. Менять комплектом по регламенту (обычно 30–60 тыс. км, иридиевые до 90–120 тыс.).
Нагар на свече 3-го цилиндра. Признаки: холодный двигатель троит и плохо держит обороты, после прогрева и под нагрузкой становится лучше. Что происходит внутри: токопроводящий нагар на изоляторе работает как утечка: напряжение не успевает вырасти, ток уходит по нагару мимо зазора. Что проверить: цвет изолятора (норма — светло-коричневый), причины нагара: богатая смесь, масло в цилиндре, короткие поездки. Свечу заменить.
Как появляется искра в нужный момент
Считать градусы. Датчик коленвала даёт импульс каждые 6°, пропуск двух зубьев — метка ВМТ 1-го и 4-го цилиндров. Так блок знает положение поршней с точностью до градуса, а какой из двух цилиндров на сжатии, узнаёт по датчику распредвала.
Накопить энергию. Ток в первичной обмотке растёт до 6–8 А за 2–3 мс. Энергия хранится в магнитном поле железного сердечника.
Разорвать ток. Транзистор в катушке разрывает цепь, поле исчезает, во вторичной обмотке появляется до 35 кВ. Как только напряжения хватает на пробой зазора, проскакивает искра.
Выбрать угол. Смесь горит около 2 мс. Чтобы давление было максимальным сразу после верхней точки, искру дают раньше: от 5° на холостом до 35° на высоких оборотах.
Упрощения модели
Камера сгорания и поршень упрощены. Клапаны открываются по условным фазам четырёхтактного цикла (впускной — на впуске, выпускной — на выпуске, у верхней точки выпуска оба чуть приоткрыты), но распредвалы, пружины и привод клапанов не показаны.
Датчик распредвала не показан: по нему блок различает, какой из цилиндров 1 и 4 на сжатии, и даёт искру отдельной катушкой в свой цилиндр. Без такого датчика катушки работают парами и искра проскакивает и в цилиндре на выпуске («холостая искра»).
Картинка замедлена в десятки раз; время накопления и искры показано в градусах для реальных оборотов.
Карта углов опережения условная: в реальном двигателе она зависит ещё от температуры, состава смеси и топлива.
Нужное для пробоя напряжение посчитано по упрощённой формуле от зазора и нагрузки.
Связанные узлы и детали
Модель показывает принцип работы. Геометрия и режимы упрощены для обучения.