Интрига с контроллером. Тесты свечей зажигания за рулем
Зазорно или нет? — журнал За рулем
Так «горит» искра в обычной свече Champion RN9YC с номинальным зазором.Так «горит» искра в обычной свече Champion RN9YC с номинальным зазором.
На первый взгляд никакой проблемы нет. Берем комплект свечей одного из «гигантов» свечного бизнеса — скажем, Bosch, Denso или NGK — и убеждаемся, что рекомендаций выставить зазоры «согласно рекомендациям фирм-производителей двигателя» там не видать, значит, покупай, ставь и езжай себе спокойно… А применяемость свечек расписана в толстенных фирменных каталогах. Но именно оттуда следует, что одна и та же свеча без всяких доделок и переделок может быть установлена на десятки самых разных моторов, что само по себе несколько странно.
А вот фирмы с менее громким именем порой дают на упаковках рекомендации выставить зазор в расчете на конкретный мотор. Дескать, сначала бери щуп и пассатижи, а только потом — свечной ключ. Кому верить?
Увеличение зазора меняет положение и цвет искры. Она начинает «метаться» по зазору, появляются красные оттенки. Мотору это не нравится.Увеличение зазора меняет положение и цвет искры. Она начинает «метаться» по зазору, появляются красные оттенки. Мотору это не нравится.
Верить, казалось бы, следует изготовителю автомобиля — читай, его мотора. К примеру, инструкции по карбюраторному ВАЗ-21083 требуют 0,7…0,8 мм, а для впрыскового ВАЗ-2111 — 1,0…1,13 мм. Опять странности: это, что — для любых свечей? И «обычных», и многоэлектродных, и «драгоценных» — платиновых, иридиевых, серебряных? Но ведь теория (см. «Нашу справку») говорит: «Так, да не совсем!»
При уменьшении зазора «чемпионская» искра «скукоживается».При уменьшении зазора «чемпионская» искра «скукоживается».
Странностей слишком много — пора разбираться. И если верно, что разные свечи в разных моторах требуют разного зазора, то доказать или опровергнуть это можно, анализируя работу свечей с существенно различающейся геометрией электродов. Попробуем в ходе натурного эксперимента определить оптимальный зазор для «драгоценных» свечей, у которых центральный электрод значительно тоньше, чем у обычных, и сопоставить с тем, что получится для обычных свечей. А результаты сравним с рекомендациями завода-производителя двигателя!
Красивый стабильный конус разряда — отличительная особенность свечей с тонким центральным электродом. Кстати, четко видно, как в Iridium IW20 разряд «лижет» поверхность центрального электрода.
ТОЛСТЫЕ И ТОНКИЕ
Стремясь максимально полно перекрыть диапазон изменения диаметра центрального электрода, мы испытали следующие комплекты свечей. Японские «иридиевые» свечи Denso Iridium Power IW20 и NGK Iridium IX BPR6EIX-11 — «рекордсмены» по части размеров: диаметры центрального электрода — 0,4 мм и 0,6 мм соотв
www.zr.ru
Интрига с контроллером — журнал За рулем
Казалось бы, свечам все равно — впрысковый мотор или карбюраторный: те же бензин да воздух! Все это так, вот только в карбюраторном моторе свеча работает сама по себе, а движок смиренно терпит ее капризы. А во впрысковом моторе — все не совсем так: у него есть мозги контроллера. Поэтому через обратную связь он пытается отреагировать на чудачества искрообразования изменением подачи топлива. Выяснить, какие свечи милее контроллеру — первая цель нашей экспертизы.
Вторая задача возникла из «разбора полетов» по нашим предыдущим экспертизам. Представители фирм, не нашедших себя на пьедестале, неизменно кивают на фактор случайности. Хорошо — в этот раз специально возьмем по нескольку комплектов свечей и оценим стабильность их качества по каждому производителю. А испытывать будем одноэлектродные свечи для впрысковых ВАЗов.
Что сразу поразило — так это более чем десятикратный разбег в ценах — от 120 рублей у APS Приоритет от «Группы Бош» до 1310 рублей за Denso Iridium! Неужели оно того стоит? Вот и выясним.
ВЕСОМОСТЬ И СУБЪЕКТИВНОСТЬ
Базовый вариант методики мы отработали еще пару лет назад со свечами на вазовский восьмиклапанник. Теперь понимаем — в целом получилось хорошо. Не случайно многие из фирм-производителей свечей впоследствии доводили свои изделия именно подобным образом — хотя, конечно, кое-что в методике пришлось скорректировать. Подробности — в нашей справке.
Результаты всех тестов получены, обработаны и сведены в итоговую таблицу. Там приведены промежуточные оценки каждого теста по пятибалльной шкале. Высший балл — 5, низший — 1. Эти данные объективны, поскольку в их основе лежат результаты прямых измерений — без влияния человеческого фактора. А вот итоговый балл подсчитан с учетом весовых коэффициентов, предложенных нами. Не согласны с ними? Тогда расставьте свои коэффициенты и получите свой, индивидуальный рейтинг свечей!
СВЕЧА И КОНТРОЛЛЕР — НЕ ПАРА?
Сразу бросается в глаза довольно большой разброс полученных параметров двигателя на разных свечах. Даже на базовом цикле испытаний, в штатном режиме, разброс по расходу топлива и мощности доходил до 3–4%, а по токсичности — еще больше, до 12–15%. На аварийном же цикле испытаний все усугубилось — на одних комплектах мотор вообще не реагировал на «вольтовую диету», а на других «ломался» уже при половине нагрузки!
Конечно, нечто подобное мы видели и на карбюраторном моторе, но не до такой же степени! Налицо любовь и нелюбовь контроллера к определенным свечам. На некоторых режимах, когда условия воспламенения смеси в цилиндре достаточно затруднены, отдельные свечи начинают «сачковать», давая пропуски вспышек. В отработавших газах возрастает количество несработанного кислорода, и система управления, через лямбда-зонд, получает команду на его обогащение. Топлива добавили, кислорода стало меньше — проходит команда: на обеднение! Это фиксировал компьютер, но и без него все было видно по измерителю крутящего момента. На одних комплектах стрелка стояла как влитая, а на других — металась вверх-вниз. Причем либо вблизи холостого хода, где вентиляция цилиндров плохая и воспламенение смеси затруднено, либо с определенной нагрузки, где свеча начинала не справляться с давлением. На таких непредсказуемых комплектах будет нехорошо не только с мощностью, но и с остальными параметрами мотора. И пониженное напряжение усугубляло ситуацию!
Здесь-то и проявилась степень неравномерности зазоров и сопротивлений! Чем она выше, тем, в большинстве случаев, ниже место комплекта в моторном рейтинге. Аккуратность побеждает!
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ СВЕЧЕЙ ЗАЖИГАНИЯ
На безмоторном этапе мы измерили искровые зазоры и сопротивления, оценили качество изготовления свечей. Это позволяет оценить уровень производства и технологии изготовления свечей — кроме того, можно уже на начальной стадии выявить заведомый брак. Отсеяли те свечи, которые выбивались из общего ряда собратьев по зазору и по сопротивлению. Сформировали для каждого испытания усредненный комплект свечей, наиболее близких к средним значениям по выборке. А сам разброс параметров по всей выборке взяли в качестве одного из критериев оценки: чем этот разброс меньше, тем лучше. И дальнейшие моторные тесты это лишь подтвердили!
Вновь сформированные комплекты отправили на стендовые моторные испытания. Они проходили в несколько стадий. Сначала — цикл измерения мощности, расхода топлива и токсичности на заданных двадцати точках при различных оборотах и нагрузках на мотор. Затем — то же самое, но при пониженном напряжении в бортовой сети: так имитировали ситуацию с усложненными условиями искр
www.zr.ru
Красный террор — журнал За рулем
СТРАСТИ ПО ОКТАНУ
Свечи куплены и доставлены в лабораторию. О том, что такое «октановое число» и как его измеряют, мы рассказывали не раз (ЗР, 2006, № 8). Напомним, что из существующих технологий производства бензинов лишь одна — каталитический риформинг — позволяет сразу получить нужное октановое число, вплоть до 98. Таких бензинов сравнительно немного, при этом они весьма дороги!
А можно ли из низкооктановых бензинов, сравнительно дешевых, получить высокооктановое топливо? Да, конечно — для этого существует так называемая «химизация» топлива, когда нужное октановое число достигается добавкой различного рода присадок (подробности — в нашей врезке). Здесь-то и нашел свою нишу ферроцен — находка для нефтяников: он столь же дешев (особенно китайский!), сколь и эффективен. Если следовать разрешенным нормам, то одного килограмма этого оранжево-коричневого порошка стоимостью в десяток условных единиц хватает для изготовления 50 тонн (!) высокооктанового бензина.
Сказка, а не порошок… Но вот беда: он порождает множество отложений в камере сгорания и выпускной системе. Железо, которое является основой этого металлоорганического соединения, гореть почему-то не хочет — оно осаждается и на клапаны, и на свечи, и на стенки выпускной системы, причем не просто так, а в виде токопроводящих оксидных пленок цвета качественной ржавчины. Как с этим бороться? Да как в бородатом анекдоте — «летай, сынок, но так низенько-низенько…». С ферроценом нечто подобное — лей, но маленько-маленько. Раньше, во времена преимущественно простеньких карбюраторных двигателей разрешали использовать эту бяку в концентрации не больше 37 мг/л топлива. Для «башковитых» впрысковых моторов и этого оказалось много — токопроводящие отложения стали весело убивать лямбда-зонды и катализаторы. Наши подумали-подумали и решили… не запрещать ферроцен совсем, как это сделано в большинстве цивилизованных стран, а уменьшить его предельно допустимую концентрацию — до 17 мг/л.
Но уж коли хоть что-то разрешено, а на горизонте маячит суперприбыль от реализации копеечного прямогонного бензина под видом супертоплива, то предсказать последствия нетрудно! Вдали от крупных городов и контролирующих органов удержаться от соблазна ох как трудно...
А теперь — к практике! Что реально происходит со свечами, работающими на отравленном ферроценом бензине?
СМЕРТЕЛЬНЫЙ НОМЕР
Свечи зажигания — это макушка айсберга, который может пострадать от ферроцена. Еще есть лямбда-зонды и катализаторы — но ими займемся позднее: и без того ферроценовый тест очень длинный. И дорогой...
[caption align="aligncenter" caption="Beru Ultra-X Platin
Чемпионы по «ферростойкости» — набор «лишних», как представляется многим, опций (многоэлектродность, платина и т.п.) оказался востребованным как раз при работе на дрянном топливе. Лидеры экспертизы.
Наше мнение: понравилось.
«]
[/caption][caption id=«attachment_195149» align="aligncenter" caption="Brisk DR15TC1
Чешские свечи не разочаровали. Лучшими они не стали, но трехэлектродная конструкция поровну распределила силы по борьбе с «красной заразой». Третье место — вполне достойный результат.
Наше мнение: понравилось.
«]
[/caption][caption id=«attachment_195150» align="aligncenter" caption="Beru Ultra 14R-7DO
Эти свечи всегда были в числе лучших. Здесь же отличие от многоэлектродного лидера проявилось сразу — налицо значительное падение экономичности и ухудшение экологии.
Наше мнение: не понравилось.
«]
[/caption][caption id=«attachment_195151» align="aligncenter" caption="Bosch Platin WR7DP
Лидер предыдущего «большого» теста подтвердил, что это — типично европейские свечи. И любят они только хорошее топливо! А вот с ферроценом они резко сдали. Расход топлива подпрыгнул на 7%, а выбросы по СН — аж на 20%.
Наше мнение: не «]
www.zr.ru
Колдовство при свечах — журнал За рулем
КОМПАНИИ И РЫНКИ
ЭКСПЕРТИЗА
КОЛДОВСТВО ПРИ СВЕЧАХ
...Могу воткнуть свечу,
кому хочу.
Однако же... молчу!
ЛЕОНИД ФИЛАТОВ
1-Я СЕРИЯ
ТЕКСТ / МИХАИЛ КОЛОДОЧКИН
В середине позапрошлого века, когда еще не было автомобилей, человек запатентовал свечу — не стеариновую и не сальную, а свечу зажигания.
Старинные свечи зажигания отдают солидностью и изысканностью — как посуда из княжеского дома... Говорят, что их возили в специальных сундучках — негоже ценной вещице валяться где попало.
Прошло без малого полтора столетия. Выяснилось, что современные свечи зажигания поразительно похожи на свою прабабушку — порода оказалась сильнее пастбища... Менялась форма электродов и изоляторов, применяли новые материалы, но в целом идея успешно пропутешествовала во времени — большая редкость в мире изобретений. А ведь условия работы свечи — как в ведомстве Вельзевула: перепад температур между камерой сгорания и подкапотным пространством достигает 2800°С, давление в камере — около сотни атмосфер, напряжение — десятки киловольт. Добавьте к этому «производственные вредности» типа химического воздействия продуктов сгорания. В общем, по Высоцкому: «Ничего там хорошего нет!».
Любопытно, что, несмотря на «адские» условия эксплуатации, свеча зажигания обычно не вызывает у нас священного трепета. Зайдите в магазин запчастей и оцените «свечное» разнообразие — не правда ли, впечатляет? Похоже, что свечи сегодня производят все кому не лень. Взять, к примеру, хотя бы свечи к «Самаре»...
Приобретенные нами 17 комплектов продавались именно для «самар». Чего только не услышишь от «знатоков» про оптимальный выбор! Неожиданно для себя узнаешь, что многоэлектродная свеча обеспечит тебе сноп искр вместо одиночного разряда — обороты холостого хода можно будет снизить чуть ли не вдвое. А накрученный поверх изолятора высоковольтный конденсатор в совокупности с приваренным вокруг электродов цилиндрическим кольцом сократит расход топлива раза в полтора-два и приучит переходить со второй передачи сразу на пятую... Скептики, правда, презрительно ухмыляются: они-то давно знают, что все свечи одинаковы, просто менять их нужно вовремя.
Попробуем во всем этом разобраться. Найти правильные ответы на возникшие вопросы нам помогут ОСТ 37.03.081–98 «Свечи зажигания искровые», ГОСТ 17.2.2.03–87 с требованиями к содержанию вредных веществ в отработавших газах, ГОСТ 20306, посвященный топливной экономичности, а также всевозможное испытательное оборудование и, как всегда, эксперты из солидной организации.
Сначала пристально рассмотрим свои покупки — внешний вид, размеры и все такое. Затем измерим искровой зазор между электродами в состоянии поставки и сравним его с данными, указанными на упаковке. После этого воспользуемся барокамерой — проверим герметичность свечей при давлении газа 20,0 кгс/см2 (утечка через соединения деталей свечи не должна превышать 5 смз/мин). Здесь же оценим бесперебойность искрообразования при давлении газа от 8,5 до 10 кгс/см2 (в зависимости от величины зазора). Потом измерим сопротивление встроенного резистора, определим механическую прочность свечи, оценим топливную экономичность и уровень вредных веществ в выхлопных газах — в общем, на первый раз работы хватит. Остальное — потом.
Анкетные данные свечей приведены рядом с их фото. Там же дано краткое содержание «первой серии» испытаний применительно к каждому комплекту. Начало получилось удачным — явный брак обошел нас стороной. Немножко подкачали только свечи № 6 из Энгельса — форму их боковых электродов трудно назвать правильной... С присоединительными и габаритными размерами также все в порядке, если закрыть глаза на экстравагантные конденсаторные «нахлобучки» у № 17 — в стандартах про них, естественно, ничего нет. Кстати, эти же свечи нельзя очистить от нагара — мешает приваренное кольцо.
Влияние искрового зазора на поведение свечи — статья особая. Только три инструкции из семнадцати (№ 7, 10, 12) рекомендуют установить его согласно пожеланиям завода-изготовителя автомобиля: дескать, ему виднее... Думается, что это правильно. Соблазн увеличить в погоне за киловольтами искровой промежуток велик, но при этом в напряженном режиме заработает не только свеча, но и все ее коллеги: катушка зажигания, крышка распределителя, б
www.zr.ru
Ни богу свечка, ни черту кочерга… — журнал За рулем
СВЕЧИ И РУССКИЕ ШАШКИ
Свечи зажигания… Все просто и понятно — с XIX века особых изменений они не претерпели. Поэтому скептики и заявляют, что на работу двигателя они особо не влияют — если, конечно, речь не об откровенном браке. И делят все свечи на две большие группы — дешевые и «крутые» или «наши» и «ненашенские».
Если ограничиться простейшими проверками типа «искрит — не искрит», то скептики абсолютно правы — все свечки одинаковые. А если копнуть чуть глубже и постараться выяснить, как проявит себя с разными комплектами свечей один и тот же карбюраторный «восьмерочный» двигатель, то получится, что ничего-то мы про свечи не знаем…
Проверка 27 комплектов «восьмерочных» свечей была похожа на игру в русские шашки — казалось бы, все примитивно, но одинаковые, на первый взгляд, «фитюльки» неожиданно порождали «из ничего» совершенно немыслимые комбинации — с жертвами качества и матовыми финалами. Их беглое описание разместилось на… 85 страницах официального протокола — такой экспертизы у нас еще не было!
Работа растянулась на две серии — назовем их безмоторной и моторной. При этом, чтобы создать итоговую «табель о рангах», мы применили пятибалльную оценку качества свечей. Каждому виду испытаний присваивался свой весовой параметр (коэффициент) — чем важнее измеряемая величина, тем он выше. При этом на каждом этапе результат лучшего изделия — не важно, в миллиметрах он или в омах — приравнивался к 5 баллам, а худшего — к 1 баллу. Остальные, естественно, довольствовались промежуточными значениями. В итоге все без исключения испытания оценены нами по единой балльной шкале.
ЧТО И ЗАЧЕМ МЕРИЛИ?
В ходе первой серии оценивалось качество изготовления купленных свечей, в том числе:
Величина искрового зазора и разброс параметра по комплекту, а также отличие от заявленной величины. Весовой коэффициент (ВК) — 0,05.
Величина сопротивления встроенных резисторов и разброс по комплекту. ВК — 0,05.
Герметичность — наличие утечек через изолятор свечи под давлением. ВК — 0,15.
Качество и стабильность искрообразования в атмосферных условиях при номинальном и пониженном напряжении питания. ВК — 0,1.
На что влияют эти показатели? Вряд ли стоит объяснять, что все свечи из одного комплекта должны быть одинаковыми — чем выше разброс, тем хуже на фирме дела с технологией. А что сказать, когда, к примеру, заявленный искровой зазор процентов эдак на 50 (!) меньше реального. То же и с сопротивлением встроенных резисторов — точнее, сопротивлением всего участка прохождения разряда. Гнать надо того технолога, на участке которого оно может скакать, скажем, от 40 до 130 кОм — это же напрямую влияет на энергетику разряда! И уж совсем недопустимо, когда нормальная с виду свеча оказывается «дырявой»: компрессометр в руках моториста тупо покажет нормальные цифры, а двигатель будет вибрировать, терять мощность и плохо пускаться.
В конечном итоге свеча обязана дать хорошую стабильную искру, причем нужного цвета. Идеальный вариант — яркая белая искра, затем, по мере ухудшения, — голубая, синяя, розовая и, не дай бог, красная: она самая «холодная».
Встретив свечи «по одежке», провожаем их на моторный цикл — на «вторую серию» испытаний. При этом оцениваются:
Комплексный моторный показатель на базовом режиме. Весовой коэффициент (ВК) — 0,3.
Комплексный моторный показатель на аварийном режиме. ВК — 0,15.
Напряжение прекращения работы двигателя. ВК — 0,1.
Склонность к загрязнению. ВК — 0,05.
Склонность к самоочистке. ВК — 0,05.
Непонятно? Может, со временем в толстой книге расскажем подробнее, а пока отметим, что комплексный моторный показатель рассчитывается по восьми (!) усредненным параметрам — здесь и крутящий момент, и экономичность, и показатели токсичности, и многое другое. Аварийный режим подразумевает аналогичный объем испытаний, но при напряжении питания 8 В — имитируем езду дождливой холодной ночью без генератора. Напряжение полного прекращения искрообразован
www.zr.ru
