Строение свечи: Пламя свечи. Строение пламени свечи, почему в безветрие пламя свечи устанавливается вертикально, части пламени свечи — Транспортная компания «Гранд Атлантис»

Содержание

Пламя свечи. Строение пламени свечи, почему в безветрие пламя свечи устанавливается вертикально, части пламени свечи

Главная

Статьи

Разное

Пламя свечи

природа

С давних времен люди относились к огню, как к чему-то таинственному, даже божественному. Почему огонь имеет такую силу? Какое строение у пламени? Вопросов много, попробуем разобраться в самых интересных.

Пламя — это одна из форм огня, возникающего при горении, газообразная среда, состоящая из частиц ионов. Температура может быть различной, сам огонь с цветным пламенем, желтым или даже невидимым. Пламя, которое обычно наблюдает человек, это поток раскаленного газа, поднятого вверх за счет Архимедовой силы (газы всегда поднимаются). Парафин или воск постепенно прогревается от горения. Поэтому у основания фитиля пламя синего цвета за счет того, что там практически нет доступа кислорода. Соединение с кислородом, образует желтое горение. Зоны желтого пламени горячее, зона синего — холоднее.

Материал свечи и температура горения

Существует несколько видов свечей на основании материала, используемого при изготовлении. Это:

Иногда те экземпляры, которые попадают в розничную сеть, содержат некоторую долю стеарина (около 25%). В чистом виде стеариновые свечи в свободной продаже практически не встречаются. Это объясняется мерами безопасности, так как температура стеариновой свечи при горении, вернее ее пламени, может достигать 1500 градусов. Но использование стеарина выгоднее, так как он меньше выделяет вредных веществ при горении, раскладывается в грунте, не коптит при горении.

У многих людей часто возникает вопрос: является ли пламя свечи физическим телом? Вопрос странный и ответ можно найти в любом энциклопедическом справочнике. Огонь, как и пламя, не имеет постоянной массы, объема, соответственно не может являться физическим телом. Пламя — это тепловая, химическая реакция между горючим веществом и кислородом.

Огонь не имеет ни постоянного веса, ни объема.

Оригинальная новинка — свечи с разноцветным пламенем

Так же людей, которые несерьезно относились к урокам физики, химии в школе, интересует, почему свечи горят с разноцветным пламенем. Предприимчивые люди использовали это свойство для создания собственного бизнеса. Сегодня в розничной сети можно встретить наборы праздничных свечей, которые способны гореть разным цветом. Как правило, сама свечка окрашена в цвет предполагаемого огня.

Технологию не так давно применил китайский бизнесмен, который создал компанию и заполнил мировой рынок оригинальными свечами. Такие свечи не производят из воска или парафина. Это специальные солевые соединения. Внешний вид и строение ничем не отличается от привычных аналогов, но вот при зажигании, похоже, что совершается некое таинство. Ничего таинственного, просто надо заныть, что и с чем соединять.

Например:

присутствие нитрата натрия (кухонная соль) дает желтый, оранжевый цвет;

нитрат стронция окрасит пламя в ярко красный цвет;

наличие солей меди и хлорида бария гарантирует зеленый цвет пламени;

стеарат меди — синий цвет;

соли хлорида калия окрасят огонь в красивый, насыщенный фиолетовый цвет.

Пламя свечи по Фарадею

Если внимательно присмотреться к свечи, то можно увидеть, что она горит разными оттенками. Всего выделяют три зоны, среди которых самая горячая часть — верхняя часть пламени. Кончик и его температура может достигать 1300°С.

Температура в градусах возле самого фитиля обычно не превышает отметку в 350°С. Верхняя огненная часть, которая самая горячая, имеет самый светлый цвет пламени и обычно состоит из раскаленных паров влаги.

На основе учений Фарадея происходит обучение в современных школах. И хорошо, если учителя берут опыт ученого за основу. Ведь он вел уроки настолько увлеченно, что не заинтересованных учеников в аудитории просо не было. Он был просто влюблен в свою науку, и эта влюбленность моментально передавалась слушателю. Поэтому все теории Фарадея интересны по сегодняшний день.

Форма пламени, его цвета сравнивались им с драгоценными камнями. Он смог пояснить, почему у огня такая форма, в виде капли, и почему синее пламя внизу. Здесь уже рассматривался это вопрос. Стоит напомнить, что синее, значит, самое холодное и горение осуществляется без доступа кислорода. Форма петли или капли, так как огонь, на основании Закона Архимеда тянется вверх.

Иногда можно обнаружить, что не совсем привычное яркое пламя резные свечи дают. Кажется, что это двойное пламя, так как отчетливо видны два язычка. И этот факт науке известен, поэтому объяснить его не сложно. Это не больше чем декоративный эффект. В такой свече просто присутствуют для фитилька.

Почему пламя свечи горит вертикально?

Еще один вопрос, который крайне важен для познавательных личностей: почему в безветрие пламя свечи устанавливается вертикально? Все достаточно просто и ответ есть в школьной программе. Если свеча горит в безветренном пространстве, то это заслуга такого явления как конвенция. У горячего воздуха малая плотность и он вытягивается, стремясь вверх, придавая пламени привычную для нас всех форму. Даже если наклонить свечу в бок, пламя все равно стремиться вверх.

Много магических сил приписывают люди свечам. Например, при колышущемся пламени, можно заподозрить непорядок в доме, семье. Но пусть это останется во власти магов и чародеев. Наука может объяснить, почему пламя горит неравномерно, почему дергается. Даже практические работы на уроках дают научное объяснение этим фактам. Вот примеры некоторых заданий:

Приоткрыть входную дверь и проанализировать, как горит пламя в районе пола возле двери и в верхней части. Если пляшет, прыгает возле пола и отклоняется в сторону комнаты, значит, холодный поток воздуха заходит внутрь. Пламя направлено вверх, в сторону коридора, потоки теплого воздуха выходят.

Затушить свечу и понаблюдать за направлением дыма. Видно, что струйка направлена вверх? Значит, движения холодного, теплого воздуха в комнате нет. Пока парафин не остынет, направление дыма указывает, как горело бы пламя. Небольшую свечу ставят на блюдце и поджигают, затем нарывают стаканом. Пламя сначала вытягивается, заостряется сверху, а затем гаснет. Вывод прост, без доступа кислорода огонь поддерживаться не будет.

Зажечь свечу, видно, что пламя тянется, горит ярко, сильно, но фитиль не сгорает? Материал, из которого изготовлен фитиль, быстро впитывает жидкий парафин, предохраняя его от преждевременного сгорания. Парафин по мере нагревания выделяет углерод, который поддерживает горение.

Если зажечь свечу и заметно, как сильно трепещет пламя, это может говорить об изменении движения теплых и холодных потоков. Оно движется за теплым воздухом и противостоит холодному. Наблюдать за движением пламени горящей свечи интересно. Есть в этом что-то магическое, необыкновенное. Этот огонь успокаивает нервы, умиротворяет душу. Недаром все церковные обряды проводятся с горящими свечами. А ведь многие абсолютно не знают, почему в церквях они постоянно горят.

Почему в церквях постоянно зажигают свечи?

Обычай зажигать свечи во время молитвы достаточно древний. Считается, что пришел он из Византии. Считалось, что огонь от свечи — это символ, указывающий путь человеку. Со временем начали вырабатываться определенные правила для зажигания свечей. Сначала зажигали одну свечу, в то время как выносили Евангелие, и только во время его чтения можно было зажигать все остальные. Позже зажигать свечи стали перед всеми иконами и перед священными церковными предметами.

Этот обычай дошел до нашего времени. Зажигая свечу, человек не только мысленно обращается в молитве к богу. В этот момент он обдумывает свои поступки. И горящая свеча — это символ покаяния, стремления к богу. Она дает возможность понять, что человек грешен и раскаивается в своих грехах, просит прощения не только за себя, а и за своих близких, живых или тех, кого уже нет на этом свете.

Ставить свечи нельзя автоматически. В этот момент сердце каждого должно наполняться покаянием, смирением и ощущением полной любви к тому, кому произносится молитва. Свеча, приобретенная в церкви, это символ безграничной любви и веры, полного покаяния.

Не забывайте ставить свечи дома, когда обращаетесь к всевышнему с просьбами.

В горящем виде свеча очищает дом от негативной энергии, а разум наполняет светлыми, позитивными мыслями.

Источник: 1000sovetov.ru

Назад в раздел

полезные советы интересное здоровье туризм путешествия активный отдых походы кавказ история московская область что посмотреть туры отдых достопримечательности крым природа интересные факты владимир и область горы

Строение пламени свечи | Обучонок

В пламени любого источника света имеется накаленная полоса, тогда как в других частях теплота мало развита и почти даже незаметна. Зажгите для опыта свечу и наблюдайте за фитилем.

Вы увидите коричневую точку l, где свет почти не воспринимаем для глаза, а несколько выше синеватую часть m; так как кислород сюда не проникает, то газы здесь не горят, будучи невоспламеняемыми; это резервуар, питающий часть n, в которой газы подвергаются полному сгоранию; вид этой полосы ярко красный; часть n окружает полоса r, плохо видимая, но самая горячая из всех, тут происходит процесс полного сжигания углерода.

В пламени свечи различить отдельные полосы очень легко. Но для того, чтобы установить разницы температур в этих полосах, необходимо проделать ряд опытов, кстати сказать, совсем безопасных.

Тайна Благодатного огня с позиций науки

4 апреля 2010 года наступит Пасха. Кульминацией главного христианского праздника будет схождение Благодатного огня в храме Гроба Господнего. Вновь возникнут споры о том, что же из себя представляет чудесный огонь, как объяснить его возникновение? Атеисты убеждены, что это просто обман. Люди верующие, напротив — что это самое настоящее чудо. Кто же прав?

Аргументом в пользу того, что Благодатный огонь имеет «

природное», а не божественное происхождение, служит тот факт, что похожие феномены все-таки встречаются. Конечно, их ни в коем случае нельзя ставить в один ряд с огнем в Храме Господнем. Однако имеются некоторые общие черты.

Начнем с такого признака, как внезапность, отсутствие видимой причины. Это же свойство характерно для такого явления, как самовозгорание, которое встречается не так уж и редко. Например, «Буфф-сад» в прошлом месяце писал об аномальном пожаре на улице Большой Подгорной, произошедшем минувшей весной.

Это далеко не единичный случай. И не только для Томска. Например, беспричинные пожары не редкость для Москвы. Самое удивительное, что особенно часто это случается на Садовом кольце. Причем горят не только квартиры и офисы, а даже салоны автомобилей.

Возьмем другой признак. Благодатного огня — свойство не обжигать, хотя бы первое время. Это уже похоже на так называемую холодную плазму, низкотемпературную ионизированную субстанцию. Похоже, подобная плазма существует не только в физических лабораториях.

Эксперименты с огнем

Первым этапом моей работы я решил измерить температуру пламени одной свечи и пламени связки свечей(20 свечей). Проконсультировавшись с учителем физики, я выяснил, что в школьных условиях этого выполнить невозможно из-за нехватки данного оборудования. После чего стал думать над другими путями решения данной проблемы. Выходом из этой ситуации было решение найти в Интернете информацию с уже измеренной температурой свечи. Оказалось, что пламя свечи состоит из нескольких частей (уровней), каждый уровень имеет свою температуру: [ Приложение 1 ]

Вторым этапом моей работы я решил сравнить пламя одной свечи с пламенем в связке свечей (20 шт.) Так как приборов для измерения температуры я не имел, решил воспользоваться уже полученной информацией из Интернета и просто сравнить температуру по цвету пламени. Для того, чтобы передать визуально свои наблюдения я решил сфотографировать их на цифровую камеру.

Сравнивались пламя одной парафиновой свечи с пламенем связки из 20-ти таких же парафиновых свечей диаметром 8мм. Съемка велась цифровой камерой с включенными автоматическими функциями. Пламя связки свечей оказалось на самом деле желтым, в то время как пламя одной свечи было белым. Несмотря на это без дополнительного освещения оба пламени выглядели на цифровом снимке белыми и практически сплошными: [Приложение 2]

Для того, чтобы решить данную проблему, я решил проконсультироваться у своего знакомого, который и подсказал выход из данной ситуации.

Хотя включение подсветки не позволило передать реального желтого цвета большого пламени (видимо из-за слабости подсветки), но выявило его интересную особенность: [Приложение 3]

А именно: пламя от связки свеч оказалось как бы пустым внутри. Та область, которая в пламени одной свечи занимает лишь незначительное пространство непосредственно над фитилем, согласно фотографии составляет основной объем в пламени связки свечей. Отсюда уже можно сделать вывод о структуре и распределении температур этого пламени:

Похоже, я понял, как можно все-таки передать реальный цвет — для этого достаточно подвинуть лампу ближе к камере. И я повторил опыт: [Приложение 4 ]

Вывод:

Таким образом получается, что объединение свечей в связки реально позволяет понизить температуру пламени примерно на 200°C или 15%.

Этот феномен я бы объяснил наличием большого числа фитилей внутри пламени, которое обуславливает интенсивное испарение воска, который в свою очередь вытесняет газы из зоны горения, еще прежде, чем они успевают полностью прогореть.

Заключение

По сути миф «о совершенном нежжении» основывается на предположении, что свойства нематериального огня, который (скажем так) по определения должен не жечь, после его «схождения» и материализации некоторое время остаются с ним.

Но здесь и заключается ошибка, потому что сама по себе материализация огня означает превращение его в высокотемпературную химическую реакцию, что автоматически приводит к потере свойства «нежжения». И возгорание свечей или других светильников говорит уже о том, что процесс материализации завершен.

Выполнив все поставленные мною задачи, я понял, что в действительности пламя свечей (даже на пасху) не обладает свойствами полного нежжения, однако все же искусственно возможно понизить температуру пламени, но желаемого эффекта нежжения добиться невозможно.

Список литературы

Строение пламени свечи.
История «Священного огня».
Разновидности и строения свечей
Бархоткин В. А. Духовно-нравственное воспитание: теоретический аспект. Самара,2008
Давыдова И.М. Библейский словарь школьника. РостМирос,2000
Задушевное слово. Еженедельный журнал для старшего возраста. С-Пб. – М.: Издание товарищества М.О. Вольф, №6, 7, 9, 1907 г.
Калябин Г.А. Библейская и научная картина мира. Сборник публикаций.-самара:СамГАПС,2005
Шугаев М божий мир глазами физика. Альянс,2002

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Перейти к содержанию
Исследовательской работы «Удивительное свойство огня»

Урок-практикум «Горение свечи»

Форма проведения урока: исследование с элементами межпредметной интеграции.

Нельзя кого-либо изменить, передавая ему готовый опыт.
Можно лишь создать атмосферу, способствующую развитию человека.
К. Роджерс

Цель урока: посмотреть на пламя свечи и на саму свечу глазами исследователя.

Задачи урока:

— Начать формирование важнейшего метода познания химических явлений – наблюдения и умения описывать его;

— Показать в ходе практической работы существенные отличия физических и химических реакций;

— Актуализировать опорные знания о процессе горения с учетом материала, усвоенного на уроках других учебных дисциплин;

— Проиллюстрировать зависимость реакции горения свечи от условий проведения реакции;

— Начать формирование простейших приемов проведения качественных реакций по обнаружению продуктов горения свечи;

— Развивать познавательную активность, наблюдательность, расширять кругозор в области естественнонаучного и художественно- эстетического познания действительности.

Этапы урока:

I Организационный момент. Вступительное слово учителя.

Свеча? — традиционное приспособление для освещения, представляющее собой чаще всего цилиндр из твердого горючего материала (воск, стеарин, парафин) служащий своего рода резервуаром твёрдого топлива, подводимого в расплавленном виде к пламени фитилём. Предки свечи — светильники; чаши, наполненные растительным маслом или легкоплавким жиром, с фитилем или просто щепочкой для подъёма горючего в зону горения. Некоторые народы использовали в качестве примитивных светильников фитили, вставленные в необработанный жир (даже тушку) животных, птиц или рыб. Первые восковые свечи появились в Средневековье. Свечи долгое время были очень дороги. Чтобы осветить большое помещение, требовались сотни свечей, они чадили, черня потолки и стены. Свечи прошли огромный путь с момента их создания. Люди изменили их предназначение и сегодня у человека есть другие источники света в домах. Но, тем не менее, сегодня свечи символизируют праздник, помогают создать романтическую обстановку в доме, успокаивают человека, и являются неотъемлемой частью декора наших жилищ, принося с собой в дом комфорт и уют. Свечку можно изготовить из свиного или говяжьего жира, масел, пчелиного воска, китового жира, парафина, который получают из нефти. Сегодня легче всего встретить свечи, изготовленные из парафина. С ними мы сегодня и будем проводить опыты.

II Актуализация знаний учащихся.

Инструктаж. Правила по технике безопасности

Беседа:

Зажгите свечу. Вы увидите, как начинает таять парафин около фитиля, образуя круглую лужицу. Какой процесс здесь имеет место? Что происходит, когда горит свеча? Ведь парафин просто плавится. Но откуда тогда тепло и свет?

— Что происходит, когда горит электрическая лампочка?

Ответы учеников.

Учитель:

Когда парафин просто плавится, нет ни тепла, ни света. Большая часть парафина сгорает, превращаясь в углекислый газ и водяной пар. Из-за этого и появляется тепло и свет. А от тепла часть парафина плавится, ведь он боится горячего. Когда свеча сгорит, парафина останется меньше, чем было вначале. Но когда горит электрическая лампочка, тоже выделяется тепло и свет, а лампочка не становится меньше? Горение лампочки – это не химическое, а физическое явление. Она горит не сама по себе, а превращает в свет и тепло энергию электричества. Как только электричество отключаешь, лампочка гаснет. А свечу стоит лишь зажечь, дальше она горит сама.

А теперь наша задача посмотреть на пламя свечи и на саму свечу глазами исследователя.

III Изучение нового материала.

Опыт “Строение свечи”

ЧТО ДЕЛАЛИ?

ЧТО НАБЛЮДАЛИ?

ВЫВОДЫ

Рассмотрели парафиновую и восковую свечу.

2. Отделили фитиль.

Свеча состоит из стержня и фитиля из туго скрученных ниток в центре столбика.

Основу свечи составляет воск или парафин. Фитиль — это своеобразный капилляр, по которому расплав свечной массы попадает в зону горения.

Фитили сплетают из хлопчатобумажных нитей. Восковые свечи должны иметь рыхло сплетенный фитиль из толстых волокон, для всех остальных свечей фитили делают из туго сплетенных нитей. Это связано с вязкостью свечной массы в расплавленном состоянии: для вязкого воска нужны широкие капилляры, а легкоподвижные парафин, стеарин и жиры требуют более тонких капилляров, иначе из-за избытка горючего материала свеча станет сильно коптить.

Опыт “Изучение физических и химических процессов, происходящих при горении свечи”

ЧТО ДЕЛАЛИ?	ЧТО НАБЛЮДАЛИ?	ВЫВОДЫ
1. Зажгли свечу.	1.Горение свечи. Если поднести ладони к пламени чувствуется тепло.	1.Свеча — источник тепла, т.к. процесс сгорания газообразного парафина является экзотермическим.
2.Изучили последовательность процесса горения свечи. Наблюдали фазовые превращения, которые происходят со свечой.	2. Парафин начинает таять около фитиля и из твердого состояния переходит в жидкое состояние, образуя круглую лужицу.	2. При горении свечи наблюдаются фазовые превращения парафина (физические явления), осмотическое явление, химические превращения.
3. Вели наблюдение за хлопчатобумажным фитилем, выяснили его роль при горении свечи.	3. Свеча не горит вдоль всего фитиля. Жидкий парафин смачивает фитиль, обеспечивая его горение. Сам парафин не горит. Хлопчатобумажный фитиль перестает гореть на том уровне, где появляется жидкий парафин.	3. Роль жидкого парафина – не дать фитилю сгореть быстро, способствовать его долгому горению. Жидкий парафин возле огня испаряется, освобождая углерод, пар которого поддерживает горение. При достаточном количестве воздуха возле пламени оно горит ясно. Растопленный парафин гасит пламя, поэтому свеча не горит вдоль всего фитиля.

Опыт “Изучение строения пламени свечи. Обнаружение продуктов горения в пламени. Наблюдение за неоднородностью пламени”

ЧТО ДЕЛАЛИ?	ЧТО НАБЛЮДАЛИ?	ВЫВОДЫ
1. Зажгли свечу, поставленную в подсвечник. Дали ей хорошо разгореться.	Пламя свечи имеет продолговатую форму. В разных частях пламени наблюдается разный цвет. В спокойном пламени свечи выделяются 3 зоны. Пламя имеет несколько вытянутый вид; вверху оно ярче, чем внизу, где среднюю его часть занимает фитиль, и некоторые части пламени вследствие неполного сгорания не так ярки, как вверху.	Явление конвенции, теплового расширения, закона Архимеда для газов, а также закон всемирного тяготения с силами тяжести заставляют приобрести характерную конусовидную форму пламени. Восходящий ток воздуха придает пламени продолговатую форму: т.к. пламя, которое мы видим, вытягивается под воздействием этого тока воздуха на значительную высоту.
2. Взяли тоненькую длинную щепку, которую держим горизонтально и медленно проводим ее сквозь самую широкую часть пламени, не позволяя ей загореться и сильно задымиться.	На щепке остается след, оставленный пламенем. Над его внешними краями копоти больше, над серединой больше.	Часть пламени, которая непосредственно прилегает к фитилю, состоит из тяжелого пара парафина – кажется, что она сине – фиолетового цвета. Это самая холодная часть пламени. Вторую, самую светлую часть, создают раскаленные пары парафина и частички угля. Это самая горячая зона. Третий, внешний слой содержит больше всего кислорода и светится слабо. Температура его достаточно высока, но несколько ниже температуры светлой части. Он как бы охлаждается окружающим воздухом.
3. Взяли кусок белого плотного картона, держим его горизонтально в руке, быстро опускаем его сверху на пламя горящей свечи.	На верхней стороне картона появляется опалина от пламени.	На картоне образовалась кольцевидная опалина, т.к. центральная часть пламени является недостаточно горячей, чтобы обуглить картон. Пламя имеет разные температурные участки.
4. В пламя свечи внесли стеклянную палочку.	Пламя свечи имеет желтовато оранжевый цвет и светится. На поверхности стеклянной палочки образуется копоть.	Светящийся характер пламени обусловлен степенью расходования кислорода и полнотой сгорания парафина, конденсацией углерода и свечением его раскалившихся частиц. Копоть свидетельствует о неполном сгорании парафина и о выделении свободного углерода.
5. Сухую пробирку закрепили в держателе, перевернули вверх дном и держали над пламенем спиртовки.	Стенки пробирки запотели. На стенках пробирки образуются капельки воды.	Вода – продукт сгорания свечи.

Опыт “Изучение зависимости высоты пламени свечи от длины фитиля”

ЧТО ДЕЛАЛИ?	ЧТО НАБЛЮДАЛИ?	ВЫВОДЫ
1.Зажгли свечу.	Фитиль свечи загорается, пламя свечи – высокое.	Жидкий парафин смачивает фитиль, обеспечивая его горение. Сам парафин не горит. Роль жидкого парафина – не дать фитилю сгореть быстро, способствовать его долгому горению. Жидкий парафин возле огня испаряется, освобождая углерод, пар которого поддерживает горение. При достаточном количестве воздуха возле пламени оно горит ясно.
2. Подрезали часть подгоревшего фитиля	Размеры пламени изменились, оно уменьшилось в размерах. Пламя опускается вниз по фитилю до расплавленного парафина и меркнет. В верхней части оно горит дольше. Часть парафина, более близкая к фитилю, от тепла плавится.	Капли жидкого парафина притягиваются друг к другу слабее, чем к фитилю, и легко втягиваются в мельчайшие щели между нитками. Такое свойство вещества называется капиллярностью.

Опыт “Доказательство горения свечи в кислороде воздуха”

ЧТО ДЕЛАЛИ?	ЧТО НАБЛЮДАЛИ?	ВЫВОДЫ
1. Посреди тарелки поставили горящую свечку (тоненькую, небольшую, прикрепленную при помощи пластилина) В тарелку долили подкрашенную воду (чтобы скрыло дно), свечу накрыли граненым стаканом.	Вода начинает забираться под стакан Свечка постепенно гаснет.	Свеча горит, пока в стакане есть кислород. По мере расходования кислорода, свеча гаснет. За счет вакуума, который там образовался, вода поднимается вверх. Горение – это сложный физико-химический процесс взаимодействия компонентов горючего вещества с кислородом, протекающий с достаточно большой скоростью, с выделением тепла и света.

Опыт “Влияние воздуха на горение свечи. Наблюдение за пламенем горящей свечи”

ЧТО ДЕЛАЛИ?

ЧТО НАБЛЮДАЛИ?

ВЫВОДЫ

Поднесли зажженную свечу к приоткрытой двери.

1. Поставили свечку на пол. 2. Осторожно встали на табуретку возле приоткрытой двери, держим зажженную свечу в верхней части двери.

1.Пламя отклоняется в сторону комнаты.

2. Пламя отклоняется в сторону коридора.

Теплый воздух наверху вытекает из комнаты, тогда как внизу холодный поток направлен внутрь нее.

3.Опрокинули свечку так, чтобы горючее стекало на фитиль.

Свечка погаснет

Пламя не успело нагреть горючее настолько, чтобы оно могло гореть, как это происходит наверху, где горючее поступает в фитиль в небольшом количестве и подвергается полному воздействию пламени.

Опыт “Изучение дыма погасшей свечи”

ЧТО ДЕЛАЛИ?	ЧТО НАБЛЮДАЛИ?	ВЫВОДЫ
1. Аккуратно затушили свечу.	1.Появляется запах задутой свечки. От фитиля поднимается дымок.	1.Дым – это твердые частицы. Задувая пламя, мы заставляем остыть газообразный парафин
2.Подожгли ленту дыма	2. По струе дыма пламя перескакивает на фитиль	2. Горящая лента дыма доказывает, что мы имеем дело с еще неостывшим парафином.

Опыт “Качественная реакция по обнаружению продуктов горения свечи”

ЧТО ДЕЛАЛИ?	ЧТО НАБЛЮДАЛИ?	ВЫВОДЫ
1.В стакан налили известковую воду. Огарок свечи насадили на проволоку, чтобы его удобнее было опускать в стакан.		Известковую воду можно приготовить следующим образом: надо взять немного негашеной извести, разболтать ее в воде и процедить сквозь промокательную бумагу. Если раствор получится мутный, необходимо процедить его еще раз, чтобы он был совсем прозрачный.
2. Зажгли огарок свечи и опустили его осторожно на дно пустого стакана. Вытащили огарок, зажгли его и снова опустили в банку.	Огарок некоторое время горит, а затем гаснет. Огарок сразу же гаснет	В стакане находится газ без цвета и запаха, который не поддерживает горения и мешает свече гореть. Это — углекислый газ — СО_2..
3. Добавили в стакан известковой воды.	Вода в стакане становится мутной.	При горении свечи образуется углекислый газ. Углекислый газ делает известковую воду мутной.

IV Закрепление изученного материала.

Фронтальный опрос:

— Перечислите последовательность процессов горения свечи.

— Какие фазовые превращения наблюдаются при горении свечи?

— Что является горючим материалом свечи?

— Для чего нужен хлопчатобумажный фитиль?

— Какое явление позволяет поднимать жидкий парафин на некоторую высоту?

— Где самая горячая часть пламени?

— Почему происходит уменьшение длины свечи?

— Почему пламя свечи не гаснет, хотя при горении образуются вещества, не поддерживающие горения?

— Почему свеча гаснет, когда мы на нее дуем?

— Какие условия необходимы для более длительного и качественного горения свечи?

— Как можно погасить свечу? На каких свойствах основаны эти способы?

— Что является качественной реакцией на углекислый газ?

Учитель:

Рассмотрение строения и горения свечи убедительно иллюстрирует сложность окружающих нас самых тривиальных бытовых предметов, свидетельствует о том, насколько неразрывны такие науки как химия и физика Свеча – настолько интересный объект изучения, что считать тему исчерпанной никак нельзя.

В заключение нашего урока хочу вам пожелать, чтобы вы, как и свеча, излучали свет и тепло для окружающих, и чтобы вы были красивыми, яркими, нужными, как пламя свечи, о котором мы с вами сегодня говорили.

V Домашнее задание.

1. Задание для желающих осуществить дома исследовательскую работу:

Возьмите для опыта любую вещь, где есть застежка – молния. Несколько раз откройте и закройте застежку молнии. Запомните свои наблюдения. Натрите парафиновой свечкой застежку молнии, например, на спортивной кофте. (Не забудьте спросить разрешения у мамы, когда будете брать кофту для опыта). Изменилось ли движение застежки молнии?

Ответьте на вопрос: “Зачем иногда натирают застежки молнии свечкой?”

(Вещества, из которых делают столбик свечки (стеарин, парафин), являются хорошей смазкой, которая уменьшает трение между звеньями застежки.)

2. Задание для желающих осуществить дома исследовательскую работу.

Возьмите 3 свечи разные по составу, сделанные из парафина, воска, стеарина. Свечи можно купить в магазине, а можно сделать самим. (Попросите маму или папу наблюдать с вами за прохождением опыта). Дождитесь сумерек, установите свечки недалеко друг от друга и подожгите их. Заполните таблицу, по мере наблюдения за горящими свечами.

Задания	Восковая свеча	Парафиновая свеча	Стеариновая свеча
Опишите внешний вид свечи
Опишите пламя свечи
Время горения свечи
Наличие запаха при горении свечи

Использованная литература.

1. Фарадей М.., История свечи, М., Наука, 1980.

Свечи зажигания: назначение, устройство и маркировка

Содержание статьи

1 Назначение и устройство свечей зажигания
2 Маркировка свечей
- 2.1 Варианты замены свечей
3 Диагностика работы двигателя по состоянию свечей зажигания

Назначение и устройство свечей зажигания

Устройство свечи зажигания

Задачей свечи зажигания в бензиновом двигателе автомобиля является воспламенение топливно-воздушной смеси в камере сгорания. Детали свечи, находящиеся в камере сгорания, подвергаются высоким термическим, механическим, электрическим нагрузкам, а также химическому воздействию продуктов неполного сгорания топлива. Температура в ней изменяется от 70 до 2500°С, давление газов достигает 50-60 бар, а напряжение на электродах доходит до 20 кВ и выше. Такие жесткие условия работы определяют особенности конструкции свечей и применяемых материалов, так как от бесперебойности искрообразования зависят мощность, топливная экономичность, пусковые свойства двигателей, а также токсичность отработавших газов.

Основными элементами любой свечи зажигания являются металлический корпус, керамический изолятор, электроды и контактный стержень. Корпус имеет резьбу, которая ввинчивается в головку блока цилиндров, шестигранник “под ключ” и специальное покрытие для защиты от коррозии. Опорная поверхность может быть плоской или конической. В первом случае для надежной герметизации свечного отверстия используется уплотнительное кольцо. Материалом изолятора служит высокопрочная керамика. Для предотвращения утечки электричества на его поверхности (в верхней части изолятора) делают кольцевые канавки (барьеры тока) и наносят специальную глазурь, а часть изолятора со стороны камеры сгорания выполняют в форме конуса (называемого тепловым). Внутри керамической части свечи закреплены центральный электрод и контактный стержень, между которыми может быть расположен резистор, подавляющий радиопомехи. Герметизация соединения этих деталей осуществляется токопроводящей стекломассой (стеклогерметиком). Боковой электрод “массы” приварен к корпусу.

Электроды изготавливают из жаростойкого металла или сплава. Для улучшения отвода тепла от теплового конуса центральный электрод может изготавливаться из двух металлов (биметаллический электрод) – центральную часть из меди заключают в жаростойкую оболочку. Биметаллический электрод обладает повышенным ресурсом благодаря тому, что хорошая теплопроводность меди препятствует чрезмерному его нагреву. Это позволяет, помимо улучшения термоэластичности, повысить надежность и долговечность свечи. С целью увеличения срока эксплуатации выпускаются свечи зажигания с несколькими боковыми электродами и тонкоэлектродные с центральным электродом, покрытым слоем платины или иридия. Срок службы свечей зажигания (в зависимости от конструкции) составляет от 30 до 100 тыс. км.

Маркировка свечей

В маркировке свечи зажигания указываются ее геометрические и посадочные размеры, особенности конструкции и калильное число. Разные производители имеют свою систему обозначений. Ниже приведены маркировки, применямые российскими и ведущими зарубежными изготовителями, а также таблица взаимозаменяемости свечей разных марок (для просмотра нажмите на нужную картинку – файл откроется в новом окне).

Варианты замены свечей

Калильное число является показателем тепловых свойств свечи (ее способности нагреваться при различных тепловых нагрузках двигателя). Оно пропорционально среднему давлению, при котором в процессе испытаний свечи на моторной тарировочной установке в ее цилиндре начинает появляться калильное зажигание (неуправляемый процесс воспламенения рабочей смеси от раскаленных элементов свечи). Свечи с небольшим калильным числом называют горячими. Их тепловой конус нагревается до температуры 900°С (температура начала калильного зажигания) при относительно небольшой тепловой нагрузке. Такие свечи применяются на малофорсированных двигателях с небольшими степенями сжатия. У холодных свечей калильное зажигание возникает при больших тепловых нагрузках, и они используются на высокофорсированных двигателях.

Пока тепловой конус не нагреется до 400°С, на нем образуется нагар, приводящий к утечкам тока и нарушению искрообразования. По достижении этой температуры он (нагар) начинает сгорать, происходит очищение свечи (самоочищение). Чем длиннее тепловой конус, тем больше его площадь, поэтому он нагревается до температуры самоочищения при меньшей тепловой нагрузке. К тому же выступание этой части изолятора из корпуса усиливает ее обдув газами, что дополнительно ускоряет прогрев и улучшает очищение от нагара. Увеличение длины теплового конуса приводит к уменьшению калильного числа (свеча становится “горячее”).

Диагностика работы двигателя по состоянию свечей зажигания

Свеча зажигания может обеспечить бесперебойную работу только при соблюдении нижеперечисленных условий:

используются свечи, рекомендованные изготовителем двигателя;
используется марка бензина, указанная в руководстве по эксплуатации автомобиля;
исправны системы зажигания и питания;
не превышено усилие при вворачивании свечи в головку блока двигателя.

Наиболее вероятной причиной преждевременного отказа свечей является загрязнение их продуктами неполного сгорания или увеличение искрового зазора из-за износа электродов. При этом решающее влияние на работоспособность свечей оказывает техническое состояние двигателя. Даже по внешнему виду свечи можно многое сказать как о работе двигателя в целом, так и об отдельных его узлах. Осмотр свечи нужно проводить после продолжительной работы двигателя, идеальным вариантом будет осмотр свечи после длительной поездки по загородному шоссе. Ошибкой некоторых автолюбителей, например является то, что после холодного старта двигателя при минусовой температуре и неустойчивой его работе первым делом выкручивают свечи и увидев черный нагар, делают поспешные выводы. А ведь этот нагар мог образоваться во время работы двигателя в режиме холодного старта, когда смесь принудительно обогащается, а неустойчивая работа могла быть следствием скажем плохого состояния высоковольтных проводов. Поэтому если вас что-то не устраивает в работе двигателя, и вы решили сделать диагностику его работы с помощью свечей, нужно проехать на изначально чистых свечах минимум километров 250-300, и только после этого делать какие-то выводы.

Диагностика двигателя по состоянию свечей

На фото №1 изображена свеча, вывернутая из двигателя, работу которого можно считать отличной. Юбка центрального электрода имеет светло-коричневый цвет, нагар и отложения минимальны. Полное отсутствие следов масла. Владельцу данного мотора можно только позавидовать, и есть чему: это экономичный расход топлива и отсутствие необходимости доливать масло от замены до замены.

Фото №2 – типичный пример свечи от двигателя с повышенным расходом топлива. Центральный электрод покрыт бархатисто-черным нагаром. Причин тому несколько: богатая воздушно-топливная смесь (неправильная регулировка карбюратора, угла опережения зажигания или неисправностьсистемы впрыска), засорение воздушного фильтра.

Фото №3 – наоборот, пример чрезмерно бедной воздушно-топливной смеси. Цвет электрода от светло-серого до белого. Здесь есть повод для беспокойства. Езда на слишком обедненной смеси и при повышенных нагрузках может стать причиной значительного перегрева, как самой свечи, так и камеры сгорания, а перегрев камеры сгорания прямой путь к прогару выпускных клапанов.

На фото №4 юбка центрального электрода свечи имеет характерный красноватый оттенок. Этот цвет можно сравнить с цветом красного кирпича. Покраснение вызвано работой двигателя на низкокачественном топливе, содержащем избыточное количество присадок, которые имеют в своем составе металл. Длительное использование такого топлива приведет к тому, что отложения металла образуют на поверхности изоляции токопроводящий налет, через который току будет легче пройти, чем между электродами свечи, и свеча перестанет работать.

На фото № 5 свеча имеет ярко выраженные следы масла, особенно в резьбовой части. Двигатель с такими свечами после длительной стоянки имеет обыкновение после запуска “троить” некоторое время, а по мере прогрева работа стабилизируется. Причина этого – неудовлетворительное состояние маслоотражательных колпачков. Налицо повышенный расход масла. В первые минуты работы двигателя, в момент прогрева, характерный бело-синий выхлоп.

Фото № 6 – свеча вывернута из неработающего цилиндра. Центральный электрод, его юбка покрыты плотным слоем масла, смешанного с каплями несгоревшего топлива и мелкими частицами от разрушений, произошедшими в этом цилиндре. Причина этого – разрушение одного из клапанов или поломка перегородок между поршневыми кольцами с попаданием металлических частиц между клапаном и его седлом. В данном случае двигатель “троит” уже не переставая, заметна значительная потеря мощности, расход топлива возрастает в полтора, два раза. Выход один – ремонт.

Фото № 7 – полное разрушение центрального электрода с его керамической юбкой. Причиной данного разрушения мог стать один из перечисленных ниже факторов: длительная работа двигателя с детонацией, применение топлива с низким октановым числом, очень раннее зажигание, и просто бракованая свеча. Симптомы работы двигателя такие же, как в предыдущем случае. Единственное, на что можно надеяться, так это на то, что частицы центрального электрода сумели проскочить в выхлопную систему, не застряв под выпускным клапаном, иначе тоже не избежать ремонта головки блока цилиндров.

Фото № 8 последнее в этом обзоре. Электрод свечи оброс зольными отложениями, цвет не играет решающей роли, он лишь свидетельствует о работе топливной системы. Причина этого нароста – сгорание масла вследствие выработки или залегания маслосъемных поршневых колец. У двигателя повышенный расход масла, при перегазовках из выхлопной трубы сильное синее дымление, запах выхлопа похож на мотоциклетный.

Если вы хотите, чтобы с работой вашего двигателя было меньше проблем, вспоминайте о свечах не только тогда, когда мотор отказывается работать. Производитель гарантирует безотказную работу свечи на исправном двигателе 30 тыс. километров пробега. Однако не лишним будет в среднем каждые 10 тыс. километров пробега проверять состояние свечей. Прежде всего это проверка и, при необходимости, регулировка зазора до требуемой величины, удаление нагара. Нагар удалять лучше металлической щеткой, от пескоструйной обработки разрушается керамика центрального электрода, и вы рискуете получить копию с фото № 7.

Мистер Мото | Свечи |

Компания NGK является поставщиком свечей зажигания на заводы ведущих производителей авто и мототехники; она оснащает мощные автомобили Формулы-1 и мотоциклы Moto GP, а так же все виды авто и мототехники окружающие нас. NGK устанавливает критерии стандартов качества. С помощью прогрессивных технологий NGK обеспечиваем высокий ресурс свечей зажигания даже в экстремальные условия эксплуатации.

Основные принципы действия свечей зажигания

Свеча зажигания играет важную роль в двигателе с принудительным зажиганием. Она осуществляет воспламенение смеси воздуха и топлива. На качество этого воспламенения влияют многие факторы, имеющие очень большое значение для эксплуатации мототехники и для состояния окружающей среды. Важны такие показатели, как плавность хода, мощность и эффективность двигателя, а также выброс вредных веществ.Если подумать, что одна свеча зажигания должна зажигать от 500 до 3500 раз в минуту, то становится ясно, насколько значимой является роль современной технологии свечей зажигания, цель которой состоит в соблюдении норм выбросов вредных веществ и в сокращении расхода топлива.

Строение свечи зажигания

Свечи зажигания NGK состоят из отдельных компонентов, идеально согласованных друг с другом для обеспечения исправного функционирования и снижения вредных выбросов.

Присоединение

Присоединение выполнено в виде SAE-соединения или в виде резьбы 4 мм. Здесь присоединяется свеча зажигания или штифтовая катушка зажигания. В обоих случаях от точки присоединения высокое напряжение передаётся на другой конец свечи зажигания.

Изолятор

Керамический изолятор выполняет две задачи. Он служит для изоляции, препятствует пробою высокого напряжения на массу мотоцикла и отводит избыточное тепло.

Рёбра на изоляторе свечи зажигания

На наружной стороне изолятора имеются волнообразные рёбра, препятствующие утечке напряжения на массу мотоцикла. Они удлиняют путь прохождения и, таким образом, повышают электрическое сопротивление. Это гарантирует прохождение тока через средний электрод с пониженным сопротивлением.

Помехоподавляющий резистор

Для обеспечения электромагнитной совместимости (EMV) и исправного действия бортовой электроники, внутрь свечи зажигания в качестве помехоподавляющего резистора помещается стекломасса.

Средний электрод с медным сердечником

Средний электрод стандартной свечи зажигания обычно состоит из сплава никеля. С конца этого электрода искра должна проскакивать на боковой электрод. Средние электроды NGK имеют медный сердечник, улучшающий теплоотведение.

Металлический корпус с резьбой

Металлический корпус играет важную роль при теплоотведении свечи зажигания. Его резьба в свечах зажигания NGK всегда накатанная. По сравнению с нарезанной резьбой это имеет свои преимущества, т.к. кромки не острые и не повреждают резьбовое отверстие в головке цилиндра.

Уплотнительное кольцо

Препятствует выделению горючего газа на свече зажигания, даже при высоком давлении сгорания. Кольцо предотвращает потери давления. Кроме того, оно отводит тепло и компенсирует различные характеристики расширения головки цилиндра и корпуса свечи зажигания.

Внутренние уплотнения

Создают герметичное соединение между изолятором и металлическим корпусом. Между двумя уплотнительными кольцами помещается кольцо из талька, которое разрушается в процессе изготовления свечи зажигания и, таким образом, создаёт оптимальную герметизацию.

Боковой электрод

Боковой электрод стандартной свечи зажигания изготовлен из сплава никеля. Сплав представляет собой противоположный полюс для среднего электрода.

Температурные характеристики

Поскольку развитие температуры в камере сгорания различных двигателей протекает по-разному, необходимы свечи зажигания с различными показателями теплоты сгорания. Теплота сгорания выражается так называемым калильным числом. Это калильное число представляет собой среднюю температуру, измеренную на электродах и изоляторе и соответствующую нагрузке двигателя. Чем выше калильное число, тем выше предельно допустимая температурная нагрузка.

Оптимальное температурное окно

Для оптимального действия свечам зажигания требуется специальное температурное окно. Нижняя граница этого окна составляет 450 °C температуры свечи зажигания, так называемой температуры самоочищения. Начиная с этого температурного порога на вершине изолятора начинают сгорать скопившиеся частицы сажи. Начиная с температуры 850 °C изолятор так сильно нагревается, что на его поверхности возникают неконтролируемые возгорания — калильное зажигание. Такие неконтролируемые, нетипичные возгорания могут привести к порче двигателя.

Теплоотведение и тепловой поток

Приблизительно на 60% теплоотведение осуществляется через корпус свечи зажигания и резьбу. Чуть меньше 40 % отводит уплотнительное кольцо. Недостающие до 100% доли, утекают через средний электрод. Изолятор воспринимает тепло в камере сгорания и отводит его во внутрь свечи зажигания. Там, где возникает контакт с корпусом, отводится тепло. У свечей зажигания с высокой предельно допустимой температурной нагрузкой контактная поверхность больше. У свечей зажигания с низкой предельно допустимой температурной нагрузкой эта поверхность меньше.

Значение кода NGK

Комбинация из букв и цифр на каждой свече зажигания NGK — это не просто типовое обозначение, но и логическая формула, содержащая важную информацию о функции свечи зажигания. Типовое обозначение состоит из:

Комбинация букв (1-4) перед калильным числом, обозначает диаметр резьбы, раствор шестигранного ключа, а также конструкцию.
5-я позиция (цифра) обозначает калильное число.
6-я буква обозначает длину резьбы.
7-я буква содержит информацию о специальной особенности конструкции свечи зажигания.
8-я позиция в виде цифры обозначает межэлектродный зазор.

Диагностика и монтаж

При свободном доступе замена свечей зажигания не представляет собой проблему, но осуществляя замену необходимо учитывать некоторые вещи. Важно иметь нужный инструмент. Иначе существует риск, что свечи будут повреждены при выкручивании или вкручивании. Замену производить только при охлаждённом двигателе. Для компетентного монтажа свечи зажигания требуется динамометрический ключ. Это связано с тем, что крутящий момент состоит из двух величин, умножаемых друг на друга: силы, воздействующей на соответствующий центр вращения и длины рукоятки. Большинство поломок свечей зажигания происходит из-за неправильного момента затяжки. Если он будет слишком низким, возникнут потери компрессии и перегрев. Из-за вибрации может также сломаться изолятор или средний электрод. Если крутящий момент будет слишком высоким, свеча зажигания может оторваться. Также может расшириться или деформироваться корпус. Нарушаются зоны теплоотведения, что чревато перегревом и оплавлением электродов, вплоть до поломки двигателя.

При монтаже необходимо выполнить следующее:

Отсоединить свечу зажигания.
Перед демонтажем очистить свечу сжатым воздухом.
Выкрутить старую свечу зажигания.
Удалить грубые загрязнения в области отверстия свечи зажигания.
Вручную вкрутить свечу зажигания, насколько это возможно.
Не используйте свечи зажигания, упавшие без упаковки на твёрдое покрытие.
Установить на динамометрическом ключе нужный момент затяжки.
Надеть звёздочку динамометрического ключа прямо на натяжную гайку свечи зажигания и плотно её затянуть.

Материал головки цилиндра	Свечи зажигания с плоской посадкой				С конической посадкой
	Диаметр резьбы
	18 мм	14 мм	12 мм	10 мм	18 мм	14 мм
Чугунная головка	35-45 Hm	25-35 Hm	15-25 Hm	10-15 Hm	20-30 Hm	15-25 Hm
Алюминиевая головка	35-40 Hm	25-30 Hm	15-20 Hm	10-12 Hm	20-30 Hm	10-20 Hm

Техобслуживание свечей зажигания

По старой свече зажигания, демонтированной из двигателя и по виду её износа можно судить о том, хорошо ли работает двигатель. Свеча зажигания, извлечённая из исправно работающего двигателя, выглядит как «высушенная» — зоны вокруг электродов сухие, сероватые и имеют оттенки от белого, жёлтого до коричневого. Электроды, так же как и выступ изолятора, обычно не имеют явных признаков повреждения.

	Нормальный внешний вид Так выглядит исправная свеча зажигания. Бело-серое изменение цвета не вызывает опасений. Оно возникает из-за топливных присадок, которые сгорели не полностью и говорит о нормальном процессе сгорания.
	Отложения Здесь Вы видите свечу зажигания с сильными отложениями. Это может быть из-за плохого качества топлива, высокого расхода масла при механически изношенном двигателе или из-за сгорания охлаждающей жидкости при повреждённом уплотнении головки цилиндра; как следствие возникает калильное зажигание (отложения тлеют).
	Разрушение изолятора Разрушение изолятора, показанное на фотографии, может привести к повреждению двигателя. Причиной подобных поломок изолятора может быть применение неправильного крутящего момента или падение свечи зажигания на твёрдое основание (напр., на пол в мастерской).
	Оплавление В этой свече зажигания сплавились вместе средний и боковой электроды. Это происходит в случае перегрева свечи зажигания. При этом не исключено и оплавление поршня. Причиной может быть неправильный подбор свечи зажигания (неверное калильное число) или неисправность двигателя (горение с детонацией или калильное зажигание).
	Закоптелость Здесь Вы видите закоптившуюся свечу зажигания. Закоптелость возникает, если свеча зажигания часто эксплуатируется при температуре ниже температуры самоочищения (450 °C), например, если мотоцикл проезжает только небольшие расстояния или, если выбрано неверное калильное число (слишком холодное).

Как работают свечи зажигания их строение и разновидности

Без свечи зажигания современный бензиновый двигатель не смог бы работать. К тому же относительно незаметная часть должна выдерживать значительную температуру и давление. Как работают свечи зажигания и каковы их наиболее важные характеристики?

Первое практическое применение свечи зажигания в двигателе внутреннего сгорания связано с именем бельгийца Джозефа Ленуара. Произошло это в 1860 году. Он использовал такое устройство для воспламенения в своём двигателе. Но патентование свечи зажигания было впервые осуществлено примерно тридцать восемь лет спустя. И сразу три изобретателя имели к этому отношение: Никола Тесла, Фредерик Ричард Симс и Роберт Бош. Позже со свечами зажигания стали связывать и другие известные имена. Например, Альберт Чемпион — основатель известной компании по их производству.

Содержание

Условия работы, которым не позавидуешь.
О принципе разряда
Строение свечи зажигания
Разновидности свечей зажигания
Особенности свечей зажигания.
Что такое калильное число
Как понять, подходят ли свечи зажигания.

Условия работы, которым не позавидуешь.

Свеча зажигания с виду является мелкой деталью, но условия, в которых она должна работать, заслуживают как минимум признания. Так как удельная мощность двигателей увеличивается и в то же время прилагаются усилия, чтобы продлить срок службы изделий, к ним предъявляются всё более высокие требования. Впрочем, судите сами.
Так как свеча зажигания входит в камеру сгорания двигателя, она должна быть способна выдерживать быстрые изменения температуры в диапазоне приблизительно от 2000 до 2500 градусов, а давление до 6 бар. В то же время при впуске давление в цилиндре падает ниже атмосферного и одновременно снижается температура приблизительно до 80 градусов. Но и это ещё не всё.

Интересно — что для шестицилиндрового двигателя при 5000 оборотов в минуту каждую минуту требуется 15 000 искровых разрядов! За одну минуту каждая свеча воспламеняет смесь 2500 раз, а это более чем 40 раз в секунду! Ещё изделие подвергается неблагоприятным химическим воздействиям, так как окружающая среда внутри камеры сгорания довольно агрессивная, не говоря уже о различных условиях работы двигателя. А ещё скачки напряжения в диапазоне от 25 до 30 кВ.

О принципе разряда

Воспламенение смеси свечой зажигания осуществляется за счёт возникновения искры между электродами. Речь идёт о так называемом разряде между электродами. Фактически искра возникает в момент, когда имеет место превышение пробойного напряжения между центральным и боковым электродом (их может быть и больше). То есть происходит преобразование энергии из катушки зажигания в электрическую искру. Оценивается так называемое напряжение дугового перекрытия. Его значение зависит от расстояния между электродами, геометрии электродов, давления в камере сгорания и от соотношения воздуха и топлива в момент воспламенения — то есть от насыщенности смеси. Во время работы двигателя происходит постепенный износ устройства, который проявляется увеличением расстояния между электродами, что приводит к постепенному увеличению пробойного напряжения.
Насколько важна хорошая изоляция?

Строение свечи зажигания

Итак, из чего свеча зажигания состоит? Корпус изделия формирует изолятор. Ранее использовалась слюда, сегодня керамика, совсем недавно начали применять так называемый корунд или оксид алюминия. В самом верху устройства имеется контактный вывод для присоединения кабеля системы зажигания или, возможно, размещения катушки зажигания (для прямого зажигания FPS с отдельной катушкой для каждой свечи). Далее, следует металлический корпус, частью которого является резьбовое соединение, с его помощью изделие завинчивается в головку блока цилиндров. С ним и, следовательно, металлическим корпусом соединяется внешний (иногда его также называют боковым) электрод. По центру свечи расположен центральный положительный электрод, соединённый с контактным выводом для присоединения высоковольтного кабеля системы зажигания и герметично упакованный в стекло или кремний. Внешний электрод электрически соединён с кузовом транспортного средства, то есть отрицательным полюсом электрической системы.

Разновидности свечей зажигания

Существует много разновидностей свечей. С первого взгляда можно увидеть отличия в диаметре резьбы: M18, M14, M12 и M10. Вместе с этим имеется и различный шаг резьбы: от максимального 1,5 до 1,25 и даже 1,0 мм. Далее, различают форму опорной (уплотнительной) поверхности свечи в головке блока цилиндров. Она может быть конический или плоской. Есть свечи с короткой и длинной резьбой.

Дальнейшее деление происходит по компоновке (структуре) искры или количеству внешних электродов, их может быть до четырёх. Кроме того, свечи могут отличаться материалом, используемым для изготовления электродов, формой корпуса и уровнем помех.

Для обеспечения имеющихся и постоянно растущих требований к свече зажигания важное значение имеет выбор правильного материала для электрода. Средние изделия обычно изготавливаются таким образом, чтобы соблюдался компромисс между прочностью и расходом материалов. Используются сплавы вольфрама, платины и иридия. Как альтернатива может быть сплав хрома и железа. А ещё лучше серебро, которое обладает превосходными свойствами с точки зрения тепловой нагрузки, отличается износоустойчивостью и продлевает срок службы свечи до 70 000 км. Недостатком является, конечно же, цена. Кроме того, используется платина. Она стоит дороже, но хорошо противостоит выгоранию и коррозии. Очень часто центральный электрод состоит из двух различных материалов.

Особенности свечей зажигания.

При рассмотрении свечей зажигания оцениваются, помимо всего прочего, три важных свойства, от которых зависят другие их характеристики.

Первым является уже упомянутое расстояние между электродами, в народе его называют зазор. Это минимальное расстояние между центральным и боковым электродами. Чем меньше расстояние, тем меньше напряжение электрической дуги (пробойное) требуется, чтобы произвести искру.Но на небольшом расстоянии между электродами искра короткая. Вследствие этого выделяется мало энергии, что снижает обеспечение сжигания смеси. Происходит пропуск зажигания, работа двигателя более шумная, к тому же ухудшаются показатели выбросов отработанных газов. И наоборот, большее расстояние требует высокого напряжения зажигания и может привести к пропуску зажигания при высоких оборотах двигателя.
Второй особенностью является положение искрового промежутка. Это расстояние конца центрального электрода от фронтальной поверхности резьбового соединения свечи зажигания. Оно, как правило, находится в интервале от 3 до 5 мм. Но у гоночных двигателей это значение может быть даже отрицательным. Центральный электрод, таким образом, погружён в резьбовую часть.
Третьей особенностью является значение теплопередачи свечи зажигания. Речь идёт о мере тепловой нагрузочной способности изделия, которая, таким образом, должна быть адаптирована к характеристикам двигателя. Свеча зажигания во время работы не должна превышать определённую температурную зону. И на практике некоторые устройства могут в одном двигателе чрезмерно нагреваться, а в другом рабочая температура будет слишком низкая.

Что такое калильное число

Различают горячие свечи с высокой температурой, которую они смогут выдерживать, и холодные, их температура эксплуатации, наоборот, ниже. Значение теплопередачи свечи зажигания в основном определяет размер поверхности нижней части изолятора. Если передний край изолятора длинный, устройство будет иметь высокую способность выдерживать температуру. С другой стороны, короткий передний край изолятора имеет холодная свеча (с низкими температурными свойствами).

Как понять, подходят ли свечи зажигания.

Описанные выше качества и в результате различия между отдельными видами свечей в плане их использования интересны, но на практике, точнее, для того, чтобы понять, какие свечи нужны двигателю вашего автомобиля, эти знания совершенно не требуются. При покупке изделий важна только корректная маркировка, которая гарантирует, что они предназначены именно для конкретного двигателя.

К сожалению, разные производители используют различные методологии маркировки свечей. К счастью, есть переводная таблица, которая должна быть доступна у каждого продавца автозапчастей. Любопытно отметить, например, что изделие Bosch W7D у компании Champion указывается как N9Y, а у NGK его называют BPM7. Причём в плане свойств и характеристик это одна и та же свеча. Дальше будет…

Понимание свечного графика

Графики свечей возникли в Японии более чем за 100 лет до того, как на Западе были разработаны гистограммы и графики «крестики-нолики». В 1700-х годах японец по имени Хомма обнаружил, что, хотя существует связь между ценой и спросом и предложением на рис, на рынки сильно влияют эмоции торговцев.

Свечи показывают эту эмоцию, визуально представляя размер движения цены разными цветами. Трейдеры используют свечи для принятия торговых решений на основе регулярно возникающих моделей, которые помогают прогнозировать краткосрочное направление цены.

Ключевые выводы

Свечные графики используются трейдерами для определения возможного движения цены на основе прошлых моделей.
Свечи полезны при торговле, поскольку они показывают четыре ценовые точки (открытие, закрытие, максимум и минимум) в течение периода времени, указанного трейдером.
Многие алгоритмы основаны на одной и той же информации о ценах, отображаемой на свечных графиках.
Торговля часто диктуется эмоциями, которые можно прочитать на свечных графиках.

Нажмите «Играть», чтобы научиться читать свечной график

Компоненты свечи

Как и гистограмма, дневная свеча показывает цену открытия, максимума, минимума и закрытия рынка за день. У свечи есть широкая часть, которая называется «настоящим телом».

Это реальное тело представляет собой ценовой диапазон между открытием и закрытием торгов в этот день. Когда реальное тело заполнено или черное, это означает, что закрытие было ниже, чем открытие. Если реальное тело пусто, это означает, что закрытие было выше, чем открытие.

Изображение Джули Банг © Investopedia 2019

Трейдеры могут изменить эти цвета в своей торговой платформе. Например, нижняя свеча часто окрашена красным, а не черным, а восходящая свеча часто окрашена зеленым, а не белым.

Свечи и гистограммы

Чуть выше и ниже реального тела находятся «тени» или «фитили». Тени показывают максимальную и минимальную цены торговли в этот день. Если верхняя тень нисходящей свечи короткая, это указывает на то, что открытие в этот день было близко к максимуму дня.

Короткая верхняя тень на восходящем дне говорит о том, что закрытие было близко к максимуму. Соотношение между днями открытия, максимума, минимума и закрытия определяет внешний вид дневной свечи. Реальные тела могут быть длинными или короткими, черными или белыми. Тени могут быть длинными или короткими.

Гистограммы и диаграммы свечей отображают одну и ту же информацию, только по-разному. Графики свечей более наглядны из-за цветового кодирования ценовых баров и более толстых реальных тел, которые лучше выделяют разницу между открытием и закрытием.

На приведенном выше графике показан тот же биржевой фонд (ETF) за тот же период времени. На нижнем графике используются цветные бары, а на верхнем — цветные свечи. Некоторые трейдеры предпочитают видеть толщину реальных тел, в то время как другие предпочитают чистый вид гистограмм.

Основные модели свечей

Свечи создаются движениями цены вверх и вниз. Хотя эти ценовые движения иногда кажутся случайными, в других случаях они образуют закономерности, которые трейдеры используют для анализа или торговых целей. Существует множество моделей свечей. Вот пример, чтобы вы начали.

Паттерны делятся на бычьи и медвежьи. Бычьи паттерны указывают на то, что цена, вероятно, вырастет, а медвежьи паттерны указывают на то, что цена, вероятно, упадет. Ни один паттерн не работает постоянно, поскольку паттерны свечей отражают тенденции движения цены, а не гарантии.

Модель медвежьего поглощения

Модель медвежьего поглощения развивается в восходящем тренде, когда продавцов больше, чем покупателей. Это действие отражается длинным красным реальным телом, поглощающим маленькое зеленое настоящее тело. Паттерн указывает на то, что продавцы снова взяли ситуацию под контроль и что цена может продолжить снижение.