Коронный разряд и его след на изоляторе свечи
Многие автолюбители при замене свечей зажигания обнаруживают на изоляторе характерные следы в виде коричневого ободка у основания изолятора. Зачастую появление этого «налета» неправильно объясняют прорывом выхлопных газов. Разбираемся, что это такое и — главное — опасно ли это?
Прорыв выхлопных газов
Следует сразу же пояснить, что прорыв выхлопных газов — признак вышедшей из строя свечи: ее изолятор неплотно прилегает к корпусу. Последствиями прорыва газов может стать падение компрессии в цилиндре и пропуски зажигания. Такую свечу необходимо менять. Важно запомнить, что след от прорыва газов всегда черный. Фактически это такая же «копоть», которую можно найти, например, на негерметичном участке выхлопной системы, где газы точно так же прорываются наружу, оставляя черные следы.
Коричневый ободок — нечто совсем другое. Это след от так называемого коронного разряда. Если быть точнее, это мельчайшие частички масла и других отложений, «притянутые» к изолятору коронным разрядом.
Коронный разряд — самостоятельный электрический разряд в газе (в нашем случае — в воздухе), возникающий в резко неоднородных полях у электродов с большим изгибом поверхности. В случае со свечей зажигания местом испускания коронного разряда является кромка корпуса свечи, прилегающая к изолятору. Коронный разряд — нормальное явление, которое практически всегда возникает на проводниках с высоким напряжением. В условиях низкой освещенности коронный разряд можно даже увидеть: это характерное бледно-голубое сияние, «протекающее» вдоль изолятора свечи от корпуса к контактной клемме.
В условиях полной чистоты и герметичности свечного колодца след от коронного разряда практически не виден глазу. Но вокруг свечи зажигания всегда присутствует некоторое количество частиц масла, топлива и других технических жидкостей. При появлении коронного разряда происходит ионизация воздуха и частички масла притягиваются к изолятору, оставляя на нем тот самый коричневый ободок.
Коронный разряд — это ток утечки, и, например, в случае с промышленными высоковольтными линиями такая утечка может достигать высоких значений. В случае со свечами зажигания она настолько незначительна, что не влияет на работоспособность.
Используем след от «короны» для диагностики
Величина следа от коронного разряда зависит в первую очередь от плотности прилегания наконечника высоковольтного провода или наконечника индивидуальной катушки зажигания к изолятору свечи. Поэтому если при замене свечей обнаруживается значительный след от коронного разряда, очень вероятно, что наконечник потерял эластичность. В данном случае мы можем использовать след от коронного разряда на изоляторе как полезный диагностический инструмент, говорящий прежде всего об изношенности свечных наконечников.
В случае сильного износа неплотное прилегание наконечника может вызвать опасный поверхностный пробой свечи. Это разряд напряжения, возникающий между корпусом свечи и центральной клеммой. Пробой крайне нежелателен: он ослабляет искру в камере сгорания или даже полностью предотвращает ее возникновение.
Для уменьшения вероятности поверхностного пробоя корпус изолятора выполнен ребристым: это фактически увеличивает расстояние между корпусом и клеммой. Так, например, напряжение пробоя на корпусе без ребер составляет порядка 20 кВ, а с ребрами — уже 30 кВ. Но поскольку максимальное напряжение на свечах зажигания может достигать 40 кВ, без исправного свечного наконечника пробой все же может возникнуть.
Именно поэтому след от коронного разряда, возникающий при неплотном прилегании свечного наконечника, не только безвреден, но и отчасти полезен. Он помогает понять, что пора менять провода высокого напряжения или индивидуальные катушки зажигания. Иначе дело может дойти до поверхностных пробоев, которые вредны как для свечи зажигания, так и для двигателя в целом.
Следы на изоляторе свечи зажигания — весьма ценная информация. По следам от прорыва выхлопных газов, поверхностного пробоя или по следу от коронного разряда опытный специалист всегда определит, нужна ли замена свечи или катушки зажигания. Если все-таки нужна, всегда можно положиться на DENSO — в электронном каталоге компании вы найдете все необходимые запчасти и расходники.
Трещины, зазор и другие проблемы свечей зажигания
В прошлом посте мы рассказали, как по нагару на электроде и резьбе свечей зажигания понять, всё ли в порядке с двигателем, и в чём могут быть проблемы. Но описанный нагар — не единственный симптом неисправности: помимо него, на свечах могут образовываться трещины и нагар на внешней части изолятора; может также уменьшаться и увеличиваться зазор между электродами. Чем всё это может быть вызвано и что с этим делать? Объясняем.
Светло-жёлтый нагар на изоляторе
Что такое: нормальный налёт из-за коронарного разряда.
Опасность: нет
Что делать: не беспокоиться — это штатный режим работы свечи.
Драйвовчанин написал интереснейший рассказ о диагностике и замене изношенных свечных наконечников, на который его натолкнули следы коронарных пятен. Источник: olegius01 / DRIVE2
Разнообразный нагар может образовываться не только на электроде и вокруг него, но и на внешней части свечей, к которым подсоединяются провода с наконечниками катушек зажигания. Вокруг следов на наружной части изолятора ходит не меньше заблуждений и мифов, чем о нагаре на электродах.
Рассмотрим для начала карамельный, чуть полосатый налёт на изоляторе. Его часто ошибочно принимают то за масляные отложения, то за прорыв газов в результате разгерметизации свечи. На самом деле рыжая кайма не должна вас пугать: и с двигателем, и со свечой в целом всё в порядке, нет никаких причин срочно бежать за новым комплектом свечей — вы имеете дело с вполне обычным коронарным разрядом.
Образуется коронарный разряд так: во время работы двигателя вокруг внешней части свечей возникает тончайший слой ионизированного воздуха с отличной токопроводимостью. Жёлтый налет образуется из-за спекания под воздействием тока содержащихся в окружающем воздухе примесей. Ионизация воздуха происходит и на старых, и на новых автомобилях, с дорогими и дешёвыми свечами, «спасаться» от неё нет смысла — полимерная юбка наконечника катушки зажигания надёжно изолирует центральный электрод свечи, проход разряда между электродом и корпусом свечи сквозь ионизированный воздух исключён. Если наконечник в порядке. Если же наконечники катушек зажигания в автомобиле уже порядком изношенные, прошедшие 100 тыс. км и более, в них могут образовываться микротрещины, а изначальный диаметр отверстия наконечника увеличивается. Тут-то и открывается путь для прохождения разряда по поверхности изолятора между контактным терминалом и корпусом свечи — поверхностного пробоя, который оставляет характерные чёрные следы. Об этом мы расскажем ниже, но сначала…
Тёмно-коричневый нагар на изоляторе
Что такое: масло, спекшееся от коронарного разряда.
Опасность: утечка масла и отложения в цилиндре.
Что делать: искать причину утечки масла.
Несмотря на пугающий цвет налёта, это совершенно здоровая свеча, разве что налицо утечка масла. Источник: begunok / DRIVE2
Шоколадного цвета нагар шириной в несколько миллиметров говорит о том, что к коронарному разряду добавилась небольшая утечка масла. Его микрочастицы полимеризуются на изоляторе. Стоит заглянуть в колодцы свечей, проверить, нет ли в них избытков масла. Если масло присутствует, разбираться надо уже непосредственно с причиной его появления, свечи в образовавшемся нагаре не виноваты.
Чёрные пятна на изоляторе
Что такое: следы от поверхностного пробоя.
Опасность: пропуски зажигания.
Что делать: заменить свечные наконечники и свечи.
Часто такие следы принимают за «прорыв газов». На самом деле этот самый мифический «прорыв» происходит невероятно редко, и обычно чёрные полосы и сажевые пятна оставляют электрические разряды, проскакивающие между корпусом свечи и свечным наконечником. Источник: Nikola13ing / DRIVE2
Чёрные следы прожжёной керамики изолятора, похожие на нитевидные полоски, прямо говорят об неприятном случае поверхностного пробоя: сажа образуется под действием электрической дуги, проскакивающей между корпусом свечи и свечным наконечником. Это значит, что резиновый уплотнитель свечного наконечника не идеально изолирует центральный электрод от окружающей среды, например, из-за образовавшихся с годами микротрещин. Помимо этого, прохождению разряда помогают масло и грязь на поверхности изолятора — именно поэтому при замене свечей не стоит брать их за изолятор повидавшими виды рабочими перчатками. Часто поверхностный пробой может возникать и после неосторожной мойки двигателя.
Наглядная демонстрация микротрещин на пожившем наконечнике катушки — через них и происходит утечка по ионизированному воздуху. Источник: ToRrEtTo / DRIVE2
На начальных стадиях возникновения пробоев их можно обнаружить в темноте на работающем двигателе — по изолятору начнут проскакивать молнии. Чем сильнее изношен наконечник, тем сильнее будут утечки тока, что неизбежно приведёт к пропускам зажигания со всеми сопутствующими этому явлению последствиями в виде износа двигателя и жора бензина.
Решить проблему можно либо заменой высоковольтных проводов, либо самих наконечников, которые стоят всего несколько сотен рублей. Впрочем, отдельно наконечники встречаются в продаже очень редко, поэтому автовладельцам зачастую приходится раскошеливаться на дорогие катушки зажигания в сборе. Причём если поверхностный пробой произошёл, то, помимо наконечников, придётся менять и свечи. Если оставить старые свечи, имеющие следы пробоя, то даже с новыми наконечниками ток будет идти по полосам выжженной керамики.
Для подбора комплектующих NGK, и в частности свечей, мы настоятельно рекомендуем сверяться с онлайн-каталогом, который укажет вам точные артикулы свечей, подходящих именно вашему автомобилю с конкретной модификацией двигателя.
Трещины и сколы на изоляторе
Что такое: механические повреждения.
Опасность: отсутствие искры, короткое замыкание, выгорание катушки зажигания.
Что делать: менять свечу, искать причину перегрева двигателя.
Изоляторы всех четырех свечей полопались всего через полчаса езды! Автор утверждает, что проблема решилась заменой цепи ГРМ, перескочившей на два зубца, хотя на изоляторах видны следы поверхностного пробоя. Источник: johnkart5135 / DRIVE2
Сам по себе изолятор крайне прочен, он не может лопнуть просто от времени — за каждой трещиной как правило стоит внешнее механическое воздействие. Если вы обнаружили на одной или даже нескольких свечах сколы или серьёзные трещины, такую свечу следует заменить, иначе утечки на корпус и даже короткие замыкания неизбежны. Скорее всего, проблемная свеча даст о себе знать пропусками зажигания.
Если не брать в расчёт (вполне вероятную) версию, что вам попалась очень некачественная подделка, вероятно, виноват в произошедшем будет механик, уронивший свечу. Если же трещины возникли на всех свечах сразу, а руки мастера явно не при чём, то надо дважды проверить совместимость комплекта с вашим двигателем.
Сильный поверхностный пробой, о котором мы говорили ранее, также довольно часто приводит к возникновению трещин на изоляторах. Он будет заметен по чёрному цвету кромки разрушенной керамики. Если следов пробоя на изоляторе нет, то, вероятнее всего, керамику повредили во время установки свечей. Иногда из-за неаккуратности механика или особенностей двигателя свечная головка встаёт не вертикально по отношению к оси свечи, а под небольшим углом. Во время закручивания на центральный электрод и изолятор оказывается боковое давление, отчего могут образоваться трещины. Бывают и более экзотические ситуации — например, на двигателе BMW N43 свечные колодцы имеют небольшой угол излома, так что для установки свечей нужно использовать специальную свечную головку с шарниром. Головка без шарнира неминуемо испортит изоляторы.
Прежде чем браться за свечи, двигатель своего авто нужно как следует изучить.
Уменьшенный зазор между электродами
Что такое: механические повреждения.
Опасность: пропуски зажигания, короткое замыкание, выгорание катушки зажигания.
Что делать: менять свечу и не допускать повреждения новой.
Драма в трёх действиях. Боковой электрод критически погнут, на нём видны следы удара, а на дне коробки видна вмятина, оставленная электродом при падении. Источник: NGK Spark Plugs (Eurasia)
Для стабильного создания искры с температурой 10 000 °C расстояние между электродами свечи зажигания должно быть выверено с точностью до 0,1 мм. Отклонение в обе стороны может приводить к пропускам зажигания и нестабильной работе двигателя, а ездить на «троящей» машине нельзя.
Стандартный зазор между электродами в свечах для современных машин составляет 0,7–1,3 мм, проверить его можно самому с помощью недорогих щупов (желательно проволочных) или дискового измерителя. Зазор устанавливается производителем согласно выходным параметрам катушек зажигания, поэтому при выборе свечей, следует удостовериться, что их характеристики точно соответствуют рекомендованным.
Недорогой щуп для проверки зазора может пригодиться, если вы самостоятельно ремонтируете не только свой автомобиль, но и помогаете друзьям. В комплекте есть даже прави́ло для отгиба электрода. Источник: MACTEP76 / DRIVE2
Уменьшенный зазор между центральный и боковым электродами может возникнуть только из-за физического воздействия. Например, свечу уронили при монтаже или транспортировке — обычно часть с электродами дополнительно защищена картонным или пластиковым цилиндром, но подпольные фабрики и некоторые производители экономят даже на такой защите, поэтому падение коробки со свечой может привести к деформации электрода.
Уменьшение зазора всего на несколько десятых долей миллиметра ставит крест на стабильной работе цилиндра. Из-за малой площади образовывающаяся искра окажется слишком слаба, чтобы поджечь топливовоздушную смесь, поэтому двигатель сразу же начнёт «троить». После прогрева троение может пропадать, но на холодном двигателе каждый раз проблема будет повторяться.
Энтузиасты отгибают боковой электрод с помощью пассатижей, но мы как производитель свечей не можем рекомендовать такой способ — мало того, что можно легко повредить центральный электрод и изолятор, так ещё и попасть в диапазон рекомендованного зазора будет непросто. Отверткой же орудовать и вовсе категорически нельзя, потому что вы неизбежно испортите центральный электрод, и свечу можно будет выбрасывать. Поэтому либо очень осторожно отгибайте боковой электрод пассатижами, постоянно замеряя зазор, либо лучше просто купите новую свечу — это проще, да и свеча точно будет рабочей.
Увеличенный зазор между электродами
Что такое: естественная выработка электродов.
Опасность: пропуски зажигания, догорание топлива в катализаторе, выход из строя катушки зажигания.
Что делать: менять свечу, в экстренных случаях уменьшить зазор.
К концу срока службы свечи зазор между электродами значительно вырастает, но всё ещё остается в допустимых рамках. Важно не выходить за них. Источник: NGK Spark Plugs (Eurasia)
Увеличенный зазор неизбежно образуется на всех свечах к концу их межсервисного интервала и особенно при его значительном превышении. От постоянного воздействия высоких температур и электрических разрядов металл электродов постепенно вырабатывается. В зависимости от сплава и наличия напаек из драгоценных металлов, ресурс свечи может варьироваться от 15-20 тыс. км (никелевые с одним электродом) до 120 тыс. км (NGK Iridium MAX / Laser Iridium). Если эксплуатировать свечу после рекомендованного пробега, зазор в результате выработки выйдет за допустимый предел.
На большинстве недорогих свечей уже через 30 тыс. км от острых граней электродов не останется и следа — мельчайший слой металла улетучивается с каждой искрой. Источник: NGK Spark Plugs (Eurasia)
По мере службы свечи плавно растущий зазор на какое-то время даже улучшит качество зажигания за счёт увеличения площади искры. Но одновременно с этим будет возрастать нагрузка на катушку зажигания. В определённый момент расстояние между электродами станет настолько большим, что запаса мощности катушки не хватит и она выйдет из строя. Также есть вероятность, что начнутся пропуски зажигания на высоких оборотах или пробой с центрального электрода на корпус свечи. Вероятность пропусков зажигания повышается, если на изоляторе успел образоваться сажевый нагар — его появления характерно для свечей с высоким калильным числом («холодные» свечи) на автомобилях, большую часть пробега неторопливо передвигающихся по городу от светофора к светофору. «Холодная» свеча требует периодических высоких нагрузок, чтобы как следует прогреться и тем самым сжечь углеродные отложения на поверхности изолятора и электродов. Если постоянно эксплуатировать движок на низких оборотах, свечи просто не наберут необходимой для самоочистки температуры и со временем покроются токопроводящей сажей, по которой искра будет уходить на корпус свечи.
Пропуски зажигания или некачественная искра ведут к попаданию несгоревшего топлива в выпускную систему, где бензин загорится и повредит соты каталитического нейтрализатора. Поэтому не стоит использовать свечи сверх рекомендованного для них пробега, даже если они продолжают прекрасно работать. Мы вновь не рекомендуем пытаться продлить жизнь свече через уменьшение зазора подгибанием электрода, но в качестве экстренной меры спасения глохнущего вдали от дома автомобиля этот метод имеет определенную популярность у драйвовчан.
Отложения на изоляторе и электродах
Что такое: углеродный нагар или отложения от присадок в бензине.
Опасность: пропуски зажигания, калильное зажигание.
Что делать: менять свечи, искать причины низкой температуры в цилиндре.
При достижении критического загрязнения свеча вообще перестаёт создавать искру — ток уходит от центрального электрода на корпус свечи по углеродному нагару. Источник: NGK Spark Plugs (Eurasia)
Отложения на электродах и изоляторе мы уже рассматривали в нашем прошлом посте, но тогда речь шла о причинах их возникновения. Теперь мы хотим рассказать о проблемах, которые неизбежно возникнут при загрязнении свечей. Если вам не повезло эксплуатировать автомобиль исключительно в пробках и вялом городском трафике, очень вероятно, что на свечах будет образовываться сажевый нагар из-за недостаточно высокой температуры в камере сгорания — оптимальный температурный режим для свечей лежит в диапазоне 450–850 °C. Но если авто часто стоит на светофорах или «тошнит» в плотном потоке, температура внутри камеры сгорания может оказаться ниже 450°C, из-за чего на свечах начнет оседать несгоревший углерод из бензина. Электроды свечей умеют самоочищаться, сжигая высокотемпературной искрой нагар в месте возникновения искры, но изолятор таким образом не чистится. Проблемы углеродного нагара в том, что он проводит ток, а значит, по нему может случиться пробой на корпус свечи. К сожалению, если в вашем двигателе установлены свечи с высоким калильным числом, ничего не поделать — стояние в пробках вам не рекомендуется, ищите возможности «покрутить» движок.
«Холодные» свечи имеют малую площадь нагрева в цилиндре и большую площадь рассеивания в ГБЦ. Их устанавливают на современные автомобили с мощными или турбированными движками. Источник: NGK Spark Plugs (Eurasia)
Гораздо хуже, если из-за очень плохого бензина на электродах или изоляторе начали образовываться настоящие наросты. Может быть, сами по себе они не повлияют на искрообразование, зато могут привести к калильному зажиганию, которое быстро испортит поршни в двигателе. Хлопья нагара могут самовоспламениться в камере сгорания. А это приводит к детонации и мощному удару (в прямом смысле) по поршням.
На фотографии гибридные свечи — они имеют один боковой электрод со стандартным зазором 1,1 мм и два электрода с дополнительным воздушным зазором 0,55 мм. Когда такая свеча покрывается нагаром, искра не уходит по отложениям на корпус, а перескакивает на один из этих электродов, выжигая сажу и позволяя свече продолжать функционировать. Источник: NGK Spark Plugs (Eurasia)
Свечи зажигания — далеко не самый дорогой элемент двигателя, да и менять их нужно нечасто, поэтому нет смысла откровенно экономить. Хорошая иридиевая свеча прослужит вам несколько лет, нужно лишь следить за состоянием проводки, наконечников катушек и качеством топлива. Если старые свечи после замены ещё имеют некоторый жизненный запас, рекомендуем сохранить одну-две штуки на всякий пожарный — иногда с новым установленным комплектом могут возникнуть проблемы, вроде трещин или утечек, поэтому старая свеча окажется палочкой-выручалочкой на то время, пока вы не приобретете замену и не разберетесь с причинами неправильной работы новых свечей, о которых мы рассказали выше.
Почему свечи зажигания пробивает при повышении давления?
Это деталь двигателя внутреннего сгорания, ввертываемая в головку блока, предназначенная для воспламенения воздушно-топливной смеси посредством высоковольтного электрического разряда. Это известно многим. Да, бывают разные (по размеру, калильному числу и прочим характеристикам) свечи – но не будем об этом.
Однако, не все знают, что свечи начинают работать нестабильно (вследствие их пробоя), когда увеличивается давление в камере сгорания. Это когда при подаче напряжения на свечу искра получается нестабильной, слабой, а то и вовсе отсутствует. Возникает вопрос – почему? Вот об этом пойдет речь в данной статье.
Главная причина состоит в том, что в камере сгорания топливно-воздушная смесь перед воспламенением сжимается, причем достаточно сильно, особенно в дизельных двигателях (там давление может достигать 16…20 атмосфер и даже более). В бензиновых двигателях внутреннего сгорания давление (компрессия) пониже и составляет, для исправного двигателя, 12…15 атмосфер.
Так вот, при повышении давления (т.е. когда свеча находится не при атмосферном давлении, а в камере сгорания двигателя) свечи начинают «пробивать». Это выражается в ослабевании, а то и в полном исчезновении искры между электродами свечи. Вопрос: что же получается, неужели электрического разряда не происходит? Ведь высокое напряжение-то подается.
Ослабление или исчезновение разряда между электродами свечи зажигания связано с тем, что при повышении давления пробивное напряжение газа (в том числе и топливно-воздушной смеси) увеличивается. Рассмотрим, например, кривые на рисунках 3.8. 3.15 из Справочника по электротехническим материалам (Авторы: Ю.В. Корицкий, Б.М. Тареев, В.В. Пасынков), стр. 52. 54. Видим, что, например, для воздуха, азота, элегаза в диапазоне давлений 0,1. 1,0 МПа (1. 10 атм или кгс/см 2 ) в целом наблюдается пропорциональная зависимость между давлением газа и его пробивным напряжением. Аналогичные кривые существуют и для топливно-воздушных смесей. Думаем, их без труда можно найти в соответствующих справочниках, научных статьях, дипломных или диссертационных работах соответствующей тематики.
Дело в том, что при этом электрический разряд происходит уже не путем пробоя промежутка между электродами свечи, а либо через ее изолятор, либо (что чаще) по поверхности. 
Да, с одной стороны, судя по рисункам 3.19, 3.23, 3.25 (стр. 54. 57) упомянутого справочника, напряжение перекрытия (т.е. разряд в газе вдоль поверхности диэлектрика, например, фарфорового изолятора свечи зажигания) также, как и напряжение пробоя газового промежутка, увеличивается с ростом давления газа (топливно-воздушной смеси). Но, с другой стороны, это напряжение может существенно снижаться при загрязнении поверхности изолятора свечи зажигания (имеется в виду та его часть, которая находится в камере сгорания) продуктами горения топлива, в частности, углеродом, который, как известно, является неплохим проводником электрического тока. Кроме того, сказывается своего рода усталость фарфорового изолятора. Как на поверхности, так и внутри которого начинают появляться, причем во все большем и большем количестве, участки с пониженным электрическим сопротивлением (примерно, как на рисунке).
Что происходит, когда свеча зажигания двигателя, в процессе его работы, постепенно покрывается черным нагаром? Когда на ее изоляторе образуются места с пониженным сопротивлением? Очевидно, общее сопротивление, необходимое для перекрытия свечи зажигания по поверхности внутренней части ее изолятора, снижается. Соответственно, снижается и напряжение перекрытия. Свеча начинает работать плохо, искра становится слабой, красноватой. 
Но как только оно становится меньшим, чем напряжение пробоя газового промежутка (между электродами свечи), вместо его пробоя происходит перекрытие свечи, т.е. электрический разряд начинает осуществляться по поверхности ее изолятора.
Самое интересное состоит еще и в том, что до некоторых пор, пока мест с пониженным электрическим сопротивлением (например, где присутствуют частицы нагара) не так много, снижение работоспособности свечи зажигания не столь заметно (стр. 57 Справочника, формула 3.18), кое-какая искра все же есть, двигатель худо-бедно, но работает. Дело в том, что увеличение размера областей изолятора свечи, обладающих пониженным электрическим сопротивлением, эквивалентно снижению расстояния между электродами (о чем идет речь на стр. 57), т.е. пробивного (точнее, перекрываемого) расстояния, что ведет к снижению пробивного напряжения. Однако, эта зависимость довольно слабая: снижение пробивного напряжение осуществляется весьма медленно по мере уменьшения расстояния между электродами (т.е. по мере, например, накопления нагара на изоляторе свечи). Поэтому до поры до времени свеча не обнаруживает признаков неисправности и может работать вполне сносно. Но когда нагара ( или иных областей с пониженным электросопротивлением ) на поверхности изолятора свечи появляется уже много, напряжение перекрытия по ней уменьшается настолько, что его уже не хватает для нормального пробоя промежутка между электродами. И получается, что поверхность изолятора начинает шунтировать искровой промежуток, что иногда можно выявить на практике. Соответственно, искра ослабевает, а затем и вовсе исчезает.
В дальнейшем, при когда все больше областей изолятора снижают свое электрическое сопротивление, не происходит даже перекрытия. При этом по поверхности изолятора, при подаче напряжения на электроды свечи, может протекать ток БЕЗ ПРОБОЯ (без перекрытия). Соответственно, никакого разряда, даже по поверхности, обнаружить уже не удастся. Искры, конечно, уже не будет ни при каких условиях. Свеча становится полностью неработоспособной.
В этом и состоит причина того, что, начиная с некоторой величины давления газа, в котором находится рабочая часть свечи зажигания, при подаче высокого напряжения искра между ее электродами исчезает. Причем, такое закономерно наблюдается и на новых свечах. Конкретные величины соответствующего критического давления зависят лишь от качества изготовления свечи, а также от характера газовой (топливно-воздушной) среды, в которой находится работающая часть свечи. Скажем, при давлении в 50. 100 атмосфер (если механическая конструкция свечи позволит его выдержать), в силу очень высокого пробивного напряжения топливно-воздушной смеси, искра не будет наблюдаться, вероятно, у любой автомобильной свечи зажигания: пробой будет идти или по поверхности изолятора, или внутри него самого. Впрочем. закон Пашена начинает нарушаться при высоких давлениях; вполне возможно, что при возрастании давления, начиная с некоторого критического, напряжение пробоя искрового промежутка вновь снизится и, следовательно, искра появится.
Ореол на изоляторе свечи зажигания
Что же касается темного ободка (ореола) на наружной поверхности изолятора свечи зажигания, то он, как правило, вовсе не связан с трещинами на нем, с «проникновением газов из камеры сгорания», как можно иной раз прочитать на автомобильных форумах. Некоторые «спецы» даже советуют менять свечи зажигания, как только появился такой ободок. Смешно, но это вовсю, на полном серьезе, обсуждается «знатоками». Которые потом «раскручивают» своих клиентов на замену свеч, а также создают впечатление о своей квалификации.
На самом же деле, причина появления ореола банальная. В процессе работы свечи зажигания ее наружная часть (изолятор) электризуется, т.е. на ней появляются электрические заряды, причем высокой величины. Это приводит к тому, что находящиеся в подкапотном пространстве частички пыли, масла и т.п., ионизируясь, в свою очередь, притягиваются к изолятору. И, так как последний при работе двигателя нагревается достаточно сильно, прикипают и остаются там в твердом коксообразном состоянии. Кстати, подобный эффект используется в электроочистке газов. Так что ничего такого парадоксального здесь нет.
И вот для того, чтобы образующийся ореол, благодаря своему пониженному, по сравнению с фарфором изолятора, электрическому сопротивлению, не мешал ( посредством шунтирования электроискрового промежутка между электродами свечи ) процессу искрообразования, на свечу и надевается специальный колпачок ( обычно черного цвета ), закрывающий достаточную длину изолятора, где ореол образовываться не будет. Поэтому наличие ореола практически абсолютно не мешает нормальной работе свечи (о чем, кстати, сообщают и производители свеч зажигания), свидетельствуя, разве что, о ее возрасте и/или об интенсивной ее эксплуатации. А также о том, что в подкапотное пространство попадают пары масла, частицы пыли или еще чего.