КОМПОНЕНТЫЭКСПЕРТИЗА СВЕЧИ ЗАЖИГАНИЯГазовые зажигалкиПереходя с бензина на газ, надо ли заодно менять свечи? Пропан-бутан воспламеняют Михаил Колодочкин (ЗР) и доцент кафедры ДВС Санкт-Петербургского политехнического университета Александр Шабанов.В КОМАНДЕ – ЗАМЕНАМенять свечи, конечно же, надо. Хотя бы потому, что все наши предыдущие публикации (ЗР, 2005, № 10; 2007, № 8; 2008, № 9) неизменно вылавливали разницу в поведении бензиновых моторов после замены любого из «зажигательных» элементов – от свечей до проводов. А тут – смена топлива: газ и горит иначе, и смесь беднее. Скорость сгорания меньше, температуры выше – но сгорает чище, следовательно, отложений меньше. А ведь это как раз те параметры, которые влияют на выбор как минимум калильного числа свечей! Так можно ли там использовать обычные свечи, как для бензинового мотора? И есть ли вообще в природе специальные, «газовые»?ОЧЕНЬ СЛОЖНЫЙ ВОПРОСевые NGK LPG LaserLine № 2 и Denso IW20. От братьев-славян выступает украинский Plazmоfor Super GAZ. Критерий отбора беспроигрышный: все эти комплекты рекомендуют для использования на газовых двигателях сами фирмы-производители на своих сайтах. А в качестве «нулевого меридиана» для отсчета возьмем заведомо хорошие свечи BERU 14R-7DU из Франции, которые, однако, ориентированы только на бензин и не снабжены четкой рекомендацией к использованию на «голубом» топливе.СОРЕВНОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММАработавших газов: главная страшилка противников газа – перегрев мотора! Все замеры проводили дважды – при нормальном напряжении питания бортовой сети и при пониженном (9 В). Тем самым моделировались как аварийная ситуация (генератор помер, а ехать надо), так и сильная изношенность свечей, когда интенсивность искрообразования резко понижена. Даже на бензине разница между свечами есть, и заметная. Причем по сравнению с классическими одноэлектродками экзотика с электродами из металлов группы платиновых (к ним относится и иридий) выигрывает по всем статьям. Лидерами, как и ожидалось, стали «японцы». Мощности добавили мотору немного – до 2%, зато бензина сэкономили около 5%. На газе преимущества этих свечей проявились еще ярче. Тут заметнее и прирост мощности – до 6%, и экономия топлива – аж до 7,5%. Но самое интересное произошло с токсичностью. Существенное улучшение качества сгорания, давшее снижение СО и СН, было компенсировано увеличением содержания оксидов азота NOх.ГАЗАНУЛИ…Именно так отвечает Интернет на первые попытки отыскать в нем свечи для одинаково эффективного воспламенения газа и бензина. Однако пятерых участников все же определили. Германию представляет комплект платиновых свечей Bosch Platinum WR7DP, Чехию – Brisk LPG LR15YS Silver. Честь Японии в конкурсе будут защищать два комплекта разных фирм – ириди180 За рулем 04/2010Испытания мы подогнали под принцип двухтопливности – газ/бензин. Сначала прогнали нашу обычную программу, обкатанную в предыдущих свечных экспертизах, на двигателе ВАЗ-21083 в обычном, бензиновом варианте. А затем повторили ее на том же двигателе, предварительно оснастив его итальянской газовой аппаратурой. Принцип обычный: в одних и тех же режимах – от минимальных оборотов холостого хода до больших нагрузок – с каждым комплектом свечей замеряли мощность, расход топлива, токсичность. Кроме того, измеряли температуру от-180-183(2X1_2V)_Svechi.indd 18005.03.2010 18:34:36 Вне конкурсаBERU Ultra 14R-7DU, ФранцияСвечи выступали как «нулевая отметка» для сравнения. Прямых рекомендаций для использования на газовом топливе для них нет, но они честно отработали всю программу, причем не хуже многих участников конкурса с четкой газовой ориентацией. Ориентировочная стоимость комплекта .........................................800 руб.место5Plazmоfor Super GAZ, УкраинаСамые дешевые, но сделаны аккуратно. На тестах не блистали, однако показали себя не хуже великого BERU. А их газовую ориентацию должны подтвердить длительные ресурсные тесты. Впрочем, даже если ресурс окажется поменьше, чем у других, не страшно: за такие деньги и поменять не жалко. Ориентировочная стоимость комплекта .........................................280 руб.Приличное качество работы при невысокой цене. Заметно ухудшают показатели при усложненных условиях эксплуатации.место4Brisk LPG LR15YS Silver, ЧехияСвечи с четкой ориентацией на газовые двигатели. Серебряный центральный электрод хотя и уменьшенной толщины, но все же существенно толще, чем у платиновых и иридиевых свечей. Отсюда и результат: лучше, чем у обычных свечей, но не дотягивает до показателей дорогущих лидеров экспертизы. Ориентировочная стоимость комплекта .........................................320 руб.Самые дешевые из свечей с электродами из драгметаллов. Сбалансированное соотношение цена/качество. Сравнительно невысокий экологический эффект.место3Bosch Platinum WR7DP, ГерманияСвечи самой оригинальной конструкции. Центральный электрод, тоненькийтоненький, полностью утоплен в изолятор. В остальном – классический «Бош» с его тремя полосками на керамике изолятора. «Двухтопливно», солидно, надежно! Лидерам, правда, уступают – но зато дешевле их. Ориентировочная стоимость комплекта .........................................640 руб.Хорошие свечи за приемлемую цену. Уступил лидерам в базовых моторных циклах. За рулем 04/2010 181180-183(2X1_2V)_Svechi.indd 181На правах рекламы05.03.2010 18:34:40 КОМПОНЕНТЫ | ЭКСПЕРТИЗА СВЕЧИ ЗАЖИГАНИЯТемпературные модели свечей BERU 14R-7DU (слева) и Denso IW20 (справа) при частоте вращения коленчатого вала 2000 об/мин (внешняя скоростная характеристика, двигатель ВАЗ-21083). Так растет температура в выпускной трубе двигателя при переходе на газ.Для работы двигателя на газе лучше всего подойдут тонко электродные свечи, рекомендованные производителем.РЕЗУЛЬТАТЫ БАЗОВОГО МОТОРНОГО ЦИКЛА*Изменение показателей двигателя, %, относительно параметров, полученных на комплекте свечей BERU Мощность Расход топлива СО СН NOxНа бензине Denso IW20 1,87 –5,68 –6,04 –7,92 –3,03 NGK LPG LaserLine № 2 2,33 –5,72 –8,07 –6,81 2,52 Bosch Platinum WR7DP 0,75 –3,03 –3,30 –8,34 –2,69 Brisk LPG LR15YS Silver 0,84 – 2,58 –5,31 –3,40 –1,93 Plazmоfor Super GAZ –0,99 0,84 –0,28 3,23 –5,43 На газе Denso IW20 6,00 –7,81 –13,97 –19,67 10,80 NGK LPG LaserLine № 2 5,84 –7,43 –15,24 –13,73 5,80 Bosch Platinum WR7DP 3,46 –6,00 –5,78 –21,33 6,18 Brisk LPG LR15YS Silver 4,50 –5,10 –11,26 – 8,53 –0,88 Plazmоfor Super GAZ –0,35 1,09 5,21 –2,11 –15,16 Аварийный режим, на газе Denso IW20 12,11 –12,39 –24,56 –13,49 29,24 NGK LPG LaserLine № 2 10,57 –10,41 –23,48 –17,73 25,62 Bosch Platinum WR7DP 10,29 –10,41 –21,13 –20,75 22,18 Brisk LPG LR15YS Silver 7,81 –7,57 –17,23 –13,28 28,07 Plazmоfor Super GAZ –1,25 1,63 16,45 –3,53 –6,71 *Синим цветом выделены результаты, находящиеся в пределах погрешности измерений, красным – худшие показатели.практически до открытия выпускных клапанов. Температуры деталей двигателя растут, а вместе с ними и температуры свечей зажигания. Наложение друг на друга температурных графиков для одного и того же комплекта свечей при работе на газе и на бензине показывает, что газовое топливо добавляет и без того горячей трубе до 60 градусов. А свечи к температуре очень чувствительны! Слишком малые градусы им противопоказаны: начинают зарастать отложениями – продуктами неполного сгорания топлива и масла. Высокие температуры выжигают эти отложения, но способны привести к калильному воспламенению топлива. Напоминаем: это когда горение начинается не от искры, а от контакта с горячей деталью. А самая горячая деталь в цилиндре – изолятор свечи. Вот здесь-то в очередной раз проявляются преимущества свечей с тонкими иридиевыми электродами. Измерить их температуры трудновато – на сей случай придуманы расчетные методы моделирования. Так вот, температура центрального электрода иридиевой свечи с тонким электродом на 60–80 градусов ниже, чем для обычной свечи. Почему? Площадь нагрева тонкого электрода намного меньше, а теплопроводность иридиевого сплава значительно выше, чем у стали обычного электрода. Добавим, что термостойкость металлов платиновой группы также выше. Внимательный читатель тут же скажет, что холодные свечи хуже очищаются. Это верно, но газ горит значительно «чище» бензина. К тому же холоднее становится только центральный электрод, а корпус и изолятор, то есть те места, где обычно нарастают отложения, своей температуры по сравнению с обычной свечой практически не снижают. А что все-таки будет, если при переводе на газ оставить обычные свечи? Да ничего страшного! Об этом говорит сопоставление обычных свечей BERU и специально «заточенных» под газовое топливо украинских Plazmofor. Но ресурс обычной свечи на «голубом» топливе будет, очевидно, ниже. Впрочем, простая свечка заведомо дешевле иридиево-платиновой экзотики... Наше резюме: для работы на газовом топливе лучше выбирать тонкоэлектродные свечи, рекомендованные производителем.А ЕСЛИ НЕ МЕНЯТЬ?Все ясно: интенсивность, а с ней и температура сгорания растут, вот выход этой дряни и увеличивается. И аварийный цикл лишь усугубил картину. Почему? Потому, что скорость сгорания газового топлива значительно ниже, чем у бензина. А чем более вялое горение в цилиндрах, тем важнее интенсивность поджога газовоздушной смеси. Потому-то платиновые и иридиевые свечи с их тонкими электродами и большой интенсивностью разряда, им присущей, разгоняют фронт182 За рулем 04/2010пламени в цилиндрах куда веселее, чем обычные.КОГДА КРАСНЕЮТ ТРУБЫВы видели, как раскаляется выпуск при хороших нагрузочных режимах? Ну так смотрите на рисунок. Нелегко приходится стендовому мотору! При работе на бензине подобная картина наблюдается при раскрутке выше 4800 об/мин, а вот на газе – уже с 4000 об/мин. Меньшая скорость сгорания заставляет смесь полыхать180-183(2X1_2V)_Svechi.indd 18205.03.2010 18:34:41 место2NGK LPG LaserLine № 2, ЯпонияСамые дорогие в нашей экспертизе. Иридий на центральном электроде, платиновая нашлепка на боковом – драгметаллы стоят денег. Проявляются преимущества новых технологий – свечи экономичны, экологичны, добавляют мощности, причем и на бензине, и на газе. Ориентировочная стоимость комплекта .......................................3200 руб.Высокие технико-экономические и экологические показатели, оценочно – высокий ресурс. Цена, однако…место1Denso Iridium IW20, ЯпонияПобедитель по всем статьям, который заодно на корпус обошел серебряного призера по привлекательности цены. Абсолютный рекордсмен в миниатюризации центрального электрода – всего 0,4 мм. Эффект сразу виден. Стабильный интенсивный разряд одинаково хорошо разгоняет и бензиновое, и газовое пламя. А благодаря тугоплавкости электродов свечи и сам мотор переживут. Ориентировочная стоимость комплекта .......................................2200 руб.Лучшие по всем параметрам. Дороговато.РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТНЫХ ОЦЕНОК ТЕМПЕРАТУРНОГО СОСТОЯНИЯ СВЕЧЕЙЧастота, об/мин Максимальная температура на изоляторе свечи, °С Максимальная температура на центральном электроде, °С Максимальная температура на боковом электроде, °ССвеча BERU 14R-7DU 2000 671,80 3000 697,47 Свеча Denso IW20 2000 678,62 3000 707,55591,88 614,71 543,40 562,38540,22 593,81 557,64 616,91КАК ДЕЛИЛИ ПЬЕДЕСТАЛРасстановку мест определили цифры, набранные в трех базовых моторных циклах, – на бензине, газе, а также при пониженном напряжении бортсети (тоже на газе). В свою очередь, оценка за каждый такой цикл складывалась из показателей мощности, экономичности и экологичности, полученных на каждом из комплектов свечей. Как обычно, лучшая оценка в каждом цикле – 5 баллов, худшая – единица. Коэффициенты весомости каждому циклу (от 0,2 до 0,5) назначила группа экспертов.РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИСПЫТАНИЙНаименование Промежуточные показатели (с учетом коэффициента весомости) Базовый Базовый Аварийный моторный моторный моторный цикл (бензин) цикл (газ) цикл (газ) × 0,3 × 0,5 × 0,2 Итого, баллыDenso IW20 NGK LPG LaserLine № 2 Bosch Platinum WR7DP Brisk LPG LR15YS Silver Plazmоfor Super GAZ1,50 1,48 1,13 1,08 0,302,50 2,32 2,18 1,80 0,500,95 0,93 1,00 0,64 0,204,95 4,73 4,31 3,52 1,00180-183(2X1_2V)_Svechi.indd 183На правах рекламы05.03.2010 18:34:42
