В чем преимущество иридиевых свечей зажигания?

В бензиновом двигателе свечи зажигания остаются одним из самых консервативных узлов – по сути их конструкция мало менялась с самого момента изобретения: варьировались материалы, технологии изготовления, но скрученная с автомобиля 30-х годов свеча похожа внешне на современные.

Однако требования к свечам зажигания растут по экспоненте, причина — требования экологии. Во времена, когда использовались низкофорсированные карбюраторные моторы, даже большой разброс параметров свечей мало влиял на токсичность выхлопа или экономичность – и состав смеси, и процесс ее сгорания были неоптимизированными. Ресурс же в первую очередь определяло нагарообразование – и вновь даже простейшей конструкции было достаточно, ибо проникновение масла в камеру сгорания и нагар от низкооктанового бензина «убивали» свечи быстрее, чем искровая эрозия контактов. (В отечественных реалиях их умудрялись и чистить, и прокаливать).

По мере развития двигателей внутреннего сгорания в них росла степень сжатия, карбюраторы уступили место системе впрыска, а подстегиваемые экологами инженеры усложняли систему питания, доходя до многопорционного непосредственного впрыска бензина в камеру сгорания. И тут стали «вылезать» наружу те недостатки классических свечей, о которых ранее мало кто задумывался.

Попробуй поджечь

Чтобы двигатель на конкретном рабочем режиме выдавал требуемые параметры по мощности и токсичности выхлопа, нужно обеспечить воспламенение смеси в строго определенный момент. Для равномерности распределения смеси по камере сгорания в ней организуются завихрения (на двигателях BMW, например, для этого используются вихревые заслонки, асимметрично перекрывающие парные впускные каналы в головке – в камеру сгорания входят два потока с разной скоростью, закручивая смесь в момент впуска).

В классической свече зажигания площадь центрального электрода и «ответной» части бокового электрода сравнительно велика. Это уменьшает напряженность электростатического поля между электродами, затрудняя искрообразование, завихрения смеси пытаются «сдуть» искру. В результате в свечах классического типа искра начинает «плясать» между электродами, возникая в разных местах и с разной силой. Отсюда – ухудшение работы двигателя, заметное не только мощностному стенду, но и на глаз.

В иридиевых же свечах, созданных компанией Denso в 1997 году, диаметр центрального электрода крайне мал (менее миллиметра!). Напротив него на боковом электроде напаивается аналогичный короткий штырек. Разницу можно объяснить наглядно – если над полем во время грозы молния будет бить хаотично в разные места и с разной силой, то над шпилем она ударит точно в него. Этим «шпилем» и работает тонкий центральный электрод, который стабилизирует мощность искры и точку ее возникновения – воспламенение смеси в цилиндре происходит именно так, как это требуется. В двигателях с высокой степенью сжатия или наддувом высокого давления это особо актуально – чем выше давление в конце такта сжатия, тем труднее пробить искровой промежуток.

Достоинства — гореть и не сгорать

От современной свечи зажигания требуется и большой ресурс. Причем на современных двигателях до свечей даже добраться проблематично – их закрывают коллектора, так что знакомая владельцам «Жигулей» практика «вывернул-почистил-завернул» давно потеряла актуальность. И ресурс стала определять степень эрозии, ранее не стоявшая на первом месте в числе причин замены свечей.

Здесь традиционная конструкция снова оказалась в проигрыше – по мере выгорания электродов искра дестабилизируется, теряет энергию, приводя к пропускам воспламенения. Многоэлектродные свечи, появившиеся еще во Вторую мировую войну на авиационных моторах, решали проблему ресурса «в лоб» — по мере износа одной стороны центрального электрода и одного из боковых искра «переезжала» на другую сторону. Однако более логичным стало бороться с эрозией, а не оттягивать ее последствия.

И в этом плане иридий снова показал свои лучшие стороны: этот металл отличается тугоплавкостью (температура плавления – 2450 градусов!), стоек к окислению. Поэтому по ресурсу иридиевые свечи превосходят даже платиновые (температура плавления платины на 700 градусов ниже), а их центральный электрод можно делать тоньше. В итоге мы получаем и мощную искру, и больший ресурс – при нормальной работе мотора иридиевые свечи будут самыми «долгоиграющими», причем, чем выше форсирован мотор, тем это заметнее. В момент анонса компания Denso шокировала автомобильную прессу – заявленный ресурс свечей составлял 200 тысяч километров, хотя и с длинным списком требований, обязательных к выполнению.

Собственно говоря, ресурс и стабильное искрообразование в жестких условиях – вот два преимущества иридиеых свеч зажигания. Где-то это станет способом «влезть с запасом» в требования эконорм (современные малолитражные моторы с наддувом), где-то обеспечит максимальную отдачу (многие модели спортбайков, кроссовые моторы). Где-то позволит разбирать половину подкапотного пространства не раз в 15-30, а хотя бы в 60 тысяч километров (в идеальных условиях достижим и пробег в 100 тысяч на одном комплекте).

Ложка дегтя: недостатки иридия

Увы, ничего идеального человек еще не изобрел. Это относится и к иридиевым свечам – обеспечивая ряд серьезных достоинств, которые нельзя обойти вниманием, они имеют и свои недостатки.