СВЕЧНАЯ ТЕМА

Что такое свеча зажигания и что она делает в автомобиле, знает самый распоследний «чайник». Сейчас на российском рынке помимо отечественных присутствует столько иностранных производителей автомобильных свечей, что потребителю немудрено запутаться в красочных упаковках. Главное условие нормальной работы свечи в камере сгорания — стабильность ее температуры при разных режимах работы двигателя. Ее температура даже на холостых оборотах двигателя не должна опускаться ниже 380—400 градусов Цельсия. В этом случае на ней не образуются отложения — идет самоочищение. С другой стороны, в режиме максимальной нагрузки на двигатель температура детали не должна превышать 850—900 градусов Цельсия. Выше этого порога топливовоздушная смесь будет иметь склонность к калильному воспламенению от перегретых участков свечи. После запуска двигателя запальное устройство должно как можно быстрее прогреваться до рабочей температуры, но не перегреваться потом, быстро и эффективно отдавая тепло через свой корпус головке блока цилиндров. В первую очередь свечи различаются геометрическими параметрами корпуса. Главные из них — диаметр и длина резьбовой части корпуса свечи. Последний частенько называют «длиной рубашки» свечи. Кроме того, свечи разнятся значениями калильного числа. Численное значение этой характеристики тем больше, чем свеча «холоднее». «Холодная» свеча менее интенсивно поглощает тепло из камеры сгорания, у нее высокое калильное число. «Горячая» свеча нагревается сильней, и ее калильное число соответственно меньше. Рекомендации по выбору подходящей свечи для вашего двигателя очень простые: внимательно прочитайте инструкцию по его эксплуатации, и ответ будет готов. Свечи — расходный материал. Средний срок службы свечи в российских условиях — примерно 20 000 километров пробега. Это, как говорится, не догма — часто встречающийся на отечественных заправках низкокачественный бензин заметно сокращает срок их жизни. То же самое происходит и при использовании высокооктанового бензина российского разлива, в котором очень велика доля металлсодержащих антидетонационных присадок. Визуально это выражается в появлении на рабочей части свечи красноватого налета. Вообще-то по состоянию свечи можно много понять о характеристиках процесса сгорания топлива, составе смеси и качестве бензина. В нормальном состоянии керамическая юбка центрального электрода свечи равномерно покрыта серо-коричневыми или кофейного цвета отложениями. Выгорание электрода выражено умеренно. Нагар в виде бархатисто-черного сухого налета копоти возникает, как правило, при переобогащенной воздушно-топливной смеси. Наиболее вероятные причины: неправильная регулировка карбюратора, сбой в системе управления инжекторного двигателя (например, отказ или неверные показания лямбда-зонда) или банальный засор воздушного фильтра. Черный маслянистый нагар на электродах и изоляторе указывает на неправильный температурный режим работы свечи — ее калильное число слишком велико для данного мотора. Аналогичную картину дает попадание масла в камеру сгорания из-за износа направляющих втулок клапанов, маслосъемных колпачков и поршневых колец. Абсолютно чистый изолятор, его девственно белый цвет — признак перегрева свечи. Значит, ее калильное число слишком низко для таких условий работы. Если же в правильности подбора типа «запала» сомнений нет, то стоит проверить, не выставлен ли слишком большой угол опережения зажигания. Аналогично проявляется работа двигателя на бензине с низким октановым числом или обедненной воздушно-топливной смеси. Трещины на керамической юбке центрального электрода, приводящие в конце концов к сколам на его изоляторе, вызываются слишком ранним моментом зажигания и неправильной величиной зазора между электродами свечи. Иностранные производители свечей зажигания для отечественных авто буквально «давят» своих российских конкурентов числом. Да и один из известнейших российских брендов APS уже давно находится под контролем группы «Bosch» (фото 6). Гибридные свечи зажигания NGK (фото 4) объединяют в себе достоинства двух типов свечей зажигания: изготовленных с применением благородных металлов и «с полуповерхностным разрядом». Совмещение характеристик обоих типов в одном устройстве гарантирует оптимальное зажигание, продолжительный срок службы и эффективную защиту от образования нагара. Конструктивные особенности этих свечей таковы, что если из-за электропроводящих частиц сажи искра не пробивает на «главном» электроде, то она «проскальзывает» через изолятор, чтобы сработать на одном из дополнительных боковых электродов. При этом искра воспламеняет топливовоздушную смесь. Таким образом, несмотря на образование нагара, пропуска зажигания не происходит. Одновременно искра на своем пути к дополнительному боковому электроду удаляет частички сажи. Таким образом происходит самоочищение свечи зажигания, даже когда еще не достигнута температура самоочищения 450°С. Ассортимент свечей «ACDelco» (фото 1) удовлетворяет потребности 90% парка авто европейских автомобилей. Свечи зажигания под этим брендом изготовлены на конвейерах ведущих европейских производителей, проходят тщательный многоступенчатый контроль качества и соответствуют требованиям ISO 9002. Многоэлектродные свечи «ACDelco» производятся по технологии «скользящей искры», которая позволяет избегать загрязнения свечи и обеспечивает улучшенный запуск при низких температурах. Свечи надежно работают при пробеге автомобиля до 60 тыс. км. В конструкции иридиевых свечей зажигания фирмы «Denso» (фото 2) используются особый иридиево-родиевый сплав, технология U-groove, самый маленький в мире центральный электрод 0,4 мм из иридия и технология сварки лазером в 360 градусов. Эти свечи обладают большой мощностью и подходят для комплектации «заряженных» автомобилей. Свечи модели «Iridium Racing» изготовлены из запатентованного компанией «Denso» иридиево-родиевого сплава и имеют наконечник электрода массы из платины. Это обеспечивает высокие характеристики ускорения, зажигания и оптимальные рабочие параметры питания. Применение плазменно-форкамерных свечей «Plazmofor» (фото 5) улучшает динамические характеристики автомобиля. Они обладают повышенным ресурсом работы за счет самоочищения электродов потоком истекающих из форкамеры газов и увеличенной рабочей поверхности электродов. Их использование снижает токсичность выхлопных газов и обеспечивает надежный запуск двигателя при пониженных температурах. Благодаря высокому уровню производства, европейским комплектующим и техническому контролю при изготовлении свечей «Plazmofor» они являются достойным выбором по соотношению цены и качества. Производство всех комплектующих соответствует стандарту качества ISO 9001. Высокие эксплуатационные свойства свечей зажигания модели «Brisk A-line» (фото 3) обеспечиваются современной конструкцией, в которой использованы новые материалы электродов, форма наконечника изолятора, геометрия искрового разрядника, а также защита поверхности, гораздо более стойкая к коррозии, чем использовавшаяся раньше цинковая. Использование в производстве электродов специального сплава, содержащего иттрий, имеет принципиальное значение для увеличения интервала замены во всех типах свечей марки «Brisk». Иттрий способствует снижению электрической и химической эрозии электродов без побочных отрицательных явлений, таких как, например, повышение требования к напряжению, поставляемому системой зажигания. Производственная серия «Brisk A-line» улучшает запуск двигателя в условиях низкой температуры, снижает потребление горючего, более терпима к качеству горючего и снижает возможность искрового пробоя по наружной поверхности изолятора. КСТАТИ Специалисты из научного центра в Байрейте (Бавария, Германия) пришли к выводу, что привычные свечи зажигания для двигателей внутреннего сгорания скоро останутся в прошлом. Им на смену придут лазерные технологии. Специалисты считают, что максимально эффективное и экологически чистое зажигание возможно только если воспламенение топливовоздушной смеси будет происходить в разных частях камеры сгорания двигателя — в зависимости от частоты оборотов и состояния мотора. Обеспечить это традиционная, стационарно закрепленная свеча зажигания, само собой, не может. А вот интенсивные лазерные импульсы могли бы решить проблему: прицельно, с четко выверенными интервалами времени поджигать воздушно-газовую смесь практически в любом месте камеры сгорания. Таким образом можно добиться не только постоянного равномерного горения, но и максимально полного и быстрого сгорания смеси. Это является непременным условием улучшения экологических показателей. Новыми лазерными свечами зажигания можно будет без особого труда оснащать уже существующие бензиновые двигатели, потребление топлива на каждые 100 км должно уменьшиться как минимум на литр. В принципе, оптимизировать процессы сгорания в ДВС можно и обычными способами, за счет установки нескольких комплектов свечей зажигания. Например, в двухклапанных двигателях неравномерное распределение силы сгорания можно предотвратить, если закрепить вторую свечу на противоположной стороне камеры. Одновременное срабатывание обеих свечей сокращает время полного сгорания горючей смеси, а тепловая энергия с наименьшими потерями преобразуется в кинетическую. И все же лазерное воспламенение — решение если не сегодняшнего, то уж точно завтрашнего дня, а обычные свечи канут в Лету. НАША СПРАВКА Известно, что мотор, в котором топливовоздушная смесь воспламеняется от искры, а степень сжатия высока, как у дизеля, — агрегат, приближающийся к идеалу. Такой двигатель можно «кормить» даже крайне обедненной смесью, от чего КПД достигнет выдающегося уровня. Для этого требуется высокая точность при формировании состава топливовоздушной смеси и прецезионная регулировка температуры в камере сгорания. Недавно система измерения температуры в камере сгорания двигателя была разработана в Стэнфордском университете. Датчик температуры, встроенный в свечу зажигания, измеряет поглощение инфракрасного излучения молекулами воды. Для этого через камеру датчика, в которую попадает газовая смесь пропускают инфракрасный луч. Пройдя сквозь газ, он попадает в оптический приемник датчика, определяющий интенсивность инфракрасного излучения. Полученную информацию оценивает электронный мозг системы. По уровню поглощения излучения он вычисляет температуру в камере сгорания. В соответствии с этими данными корректируется смесеобразование. КСТАТИ Свечи зажигания в газовых двигателях подвержены большему износу, чем в бензиновых, поэтому их необходимо менять существенно чаще. Нормативный интервал замены «газовых» свечей составляет 15 000 км пробега. Обычно изготовители наборов для переоборудования авто «на газ» не могут указать подходящий тип свечей зажигания, так как не знают, на какие именно двигатели их изделия будут устанавливаться. Для автомобилей, изначально работающих на КПГ (компримированный природный газ), необходимые данные предоставляются их производителями. Для двигателей, работающих на газе, следует выбирать свечи с более низкими калильными числами, чтобы компенсировать повышенные рабочие температуры в камере сгорания. Блок управления газовым двигателем с опережением угла зажигания автоматически обеспечивает более высокое напряжение. В прочих случаях используется свеча зажигания с зазором между электродами 0,7 мм. В целом для газовых двигателей лучше всего подходят платиновые свечи, например, фирмы «Bosch», отличающиеся большей износостойкостью и долгим сроком службы. В продаже имеются свечи практически для всех моделей транспортных средств.