Тройной прыжок под напряжением

Свечи зажигания на протяжении многих лет неизменно будоражат интерес у автомобилистов - правда ли, можно ли, нужно ли? Немало "свечных" вопросов адресуют и редакции. На некоторые по нашей просьбе отвечает начальник сервисно-технического центра АО "Бриск Табор" (Чехия) пан Ладислав Воправил, причастный к созданию нового поколения этой марки свечей.

- Занимаюсь тюнингом своей машины - ставлю на нее только самые лучшие, самые "крутые" комплектующие с отменным ресурсом. Существуют ли свечи, которые выхаживают без замены по нескольку сезонов?

Если речь идет о нормальных условиях эксплуатации, то пробег на одном комплекте свечей в 60 000 км вполне реален. Его могут обеспечить, в частности, многоэлектродные свечи типа "Экстра" (фото 1). В них стандартный центральный электрод с медным сердечником (он обладает высокой теплопроводностью) окружен тремя примыкающими к нему по бокам внешними электродами. Зазор не регулируется, но это и не требуется: вопреки существующему заблуждению электроды в таких свечах работают не одновременно, а поочередно - искровой разряд каждый раз находит для себя самый легкий маршрут. Чуть что не так, в работу тут же включается соседний электрод - искра как бы бегает по кругу в поисках удобного пути. Отсюда и три жизни, как в компьютерной игре - по числу электродов. Это хорошо видно на фирменном графике "живучести" (рис. 1) - исходная точка "Экстры" совпадает со стандартной свечой "Супер", однако затем их пути расходятся. Цена такой свечи в полтора-два раза выше, чем обычной.

Существует и другое решение. Три электрода - это своего рода раздутое штатное расписание. Между тем и в одиночку даже не шестьдесят, а девяносто тысяч километров пробега может гарантировать свеча "Бриск-Платин" (фото 2). В рабочей зоне ее электродов размещены платиновые контакты. Платина практически не изнашивается - эрозия и прочие неприятности ей не страшны, а потому межэлектродный зазор остается неизменным в течение названного "запредельного" срока. Узкие электроды, немыслимые при использовании обычных материалов, создают при этом оригинальный искровой разрядник, способствующий расширению фронта пламени в первой фазе горения.

Отметим, однако, существенный недостаток: платина не может быть дешевой по определению, а потому стоимость такой свечи примерно в шесть раз выше, чем у обычной. К тому же новая платиновая свеча требует большего напряжения, чем ее коллеги (рис. 1), правда, уже примерно к 30 000 км пробега она выходит в лидеры и по этому параметру, а после 60 000 вообще остается в гордом одиночестве.

Что выбрать - "экстру" или "платину"? Или просто купить несколько комплектов обычных свечей? Для старенького двигателя лучше простые свечи, при больших ежегодных пробегах можно использовать "платину", а трехэлектродные свечи в первую очередь рассчитаны на моторы, доступ к которым сильно затруднен, - спортивные и т. п.

- Хорошо понимаю, что количество электродов свечи никак не влияет на количество искровых разрядов в одном такте: как была одна искра, так и будет! Тогда что это за слухи про многоискровые свечи "Премиум" - очередной блеф?

Нет, не блеф. Отличительная черта всех "премиумов" (фото 3-6) - круговой искровой разрядник вместо привычных боковых электродов. Варианты исполнения - LGS, TXS, ZS - могут сильно отличаться друг от друга. Алгоритм работы поясним на примере "Премиума" типа ZS (рис. 2).

Обратим внимание на два "пояска", расположенных на изоляторе, - это вспомогательные электроды, нанесенные по специальной технологии. Каждый поясок образует с корпусом свечи что-то вроде крошечного конденсатора. В момент искрообразования возникает разряд, прыгающий с центрального электрода на первый поясок, оттуда (зарядив упомянутый конденсатор) - на второй и уже затем - на корпус свечи. Такой тройной прыжок происходит в доли микросекунды, и свеча выдает в каждом рабочем цикле три одновременные искры, возникающие всякий раз в новом месте и прокладывающие маршрут там, где количество молекул горючего оптимально. Разряды выдаются по всему контуру в пределах 360°. Известны и реальные цифры прироста мощности и экономии топлива - 1-2%... Специалист знает им истинную цену.

О других "премиумах". Вариант LGS - можно сказать, старейшина рода: от него пошли остальные. В нем искра всего одна, зато очень длинная, "поверхностная". Вариант TXS содержит дополнительный электрод на изоляторе и три привычных взгляду боковых - такая свеча при каждом цикле создает два разряда - поверхностный и воздушный. Модификация на фото 6 отличается тремя одновременными разрядами, как у ZS, а четыре отверстия в "массовом" электроде сделаны для улучшения терморежима свечи - поршень, подобно вентилятору, гоняет через них воздух. Что до цены, то она примерно в девять раз выше, чем у обычного изделия.

- Искровой промежуток в свечах типа "Премиум" составляет миллиметра четыре. Какую же нужно иметь под капотом систему зажигания, чтобы под давлением пробивать зазор, вчетверо превосходящий обычный?

Самую обыкновенную. Дело в том, что наш "тройной прыжок" состоит из двух поверхностных разрядов и только одного воздушного! Электроды проводящие - их пробивать не нужно, а поверхность изолятора... тоже в какой-то степени проводящая - эдакий "полупроводник" из частиц нагара! Перед нами тот редкий случай, когда нагар в умеренных дозах не препятствует, а способствует искрообразованию. В результате получается, что "премиумы" требуют для нормальной работы всего лишь 22 киловольта... Для сравнения напомним, что та же "Самара" легко выдает 28 кВ - запас по напряжению более чем достаточен. А вот для старых автомобилей типа "Жигулей", не переоборудованных под современное зажигание, такие свечи не годятся.

Отмечу некоторые недостатки кольцевых свечей. Они недолюбливают холодные пуски мотора - меньше других этим страдает LGS. Кроме того, при частых и коротких пробегах есть вероятность того, что загрязнение свечи будет идти чересчур интенсивно.

- Являюсь убежденным сторонником дешевого газового топлива - существуют ли для него какие-то специальные свечи? Если да, то могут ли они нормально работать при переходе на обычный бензин?

Сжиженный газ LPG (Liquefied Petroleum Gas) дешевле бензина, но... При прочих равных условиях он пробивается при более высоких напряжениях, нежели бензин (рис. 3), а температура при этом выше (рис. 4). К тому же, как показывает практика, двигатель, переведенный на газ, плохо пускается на морозе. Поэтому специальные свечи для газа действительно существуют - взять, скажем, Brisk Silver (фото 7).

Вполне очевидно: если газ не хочет пробиваться, ему нужно помочь - например, сократить межэлектродное расстояние в свече до 0,55 мм. Конечно, это можно проделать почти на любой свече, но бездумное подгибание электродов тут же приведет к неустойчивой работе двигателя - чрезмерно уменьшенных зазоров он, скорее всего, не примет. Оно и понятно - "слабая" искра может поджигать рабочую смесь "через раз", со всеми вытекающими последствиями. Для сохранения полноценного разряда в "Сильвере" применили искровой разрядник специальной формы - ребристый боковой электрод соседствует с тоненьким центральным. А чтобы свеча без проблем отходила положенные 20 000 км, центральный электрод сделан из серебра. Оно не испугается высоких температур и не превратит свечу в огарок. Само собой, "Сильвер" сможет работать и на бензине - перечисленные достоинства мешать ему не будут. Увы, цена подобной свечи примерно вдвое выше обычной.

НАША СПРАВКА

Потенциал зажигания - наименьшая разность потенциалов между электродами в газе, необходимая для возникновения самостоятельного разряда. Потенциал зажигания зависит от: природы и давления газа, материала и формы электродов, расстояния между

ними.

1. Brisk Extra.

2. Brisk Platin.

3. Brisk Premium ZS

4. Brisk Premium LGS.

5. Brisk Premium TXS.

6. "Премиум" с вентиляцией...

7. Brisk Silver.

Рис. 1. Влияние материала электродов и их числа на интервал замены свечи зажигания.

Рис. 2. Так "прыгает" искра по "Премиуму".

Рис. 3. Зависимость потенциала зажигания от межэлектродного расстояния и вида топлива.

Рис. 4. Зависимость температуры наконечника изолятора от нагрузки и вида топлива.