зачем нужны иридиевые свечи
Иридиевые свечи зажигания — достоинства и недостатки
Статья про иридиевые свечи зажигания — их особенности, достоинства и недостатки, свойства иридия. В конце статьи — видео о том, стоит ли ставить иридиевые свечи зажигания. Статья про иридиевые свечи зажигания — их особенности, достоинства и недостатки, свойства иридия. В конце статьи — видео о том, стоит ли ставить иридиевые свечи зажигания.
Инженеры автомобильных концернов продолжают модернизировать и улучшать технические характеристики узлов и агрегатов авто. Для таких комплектующих, как свечи зажигания, основным элементом стал иридий. Использование иридиевых свечей может увеличить производительность машины и в разы продлить ресурс двигателя.
Отличительная особенность иридиевых наборов: качество запала, долговечность и высокая цена.
Характеристики иридия
Иридий считается первым конкурентом платине благодаря высокой температуре плавления почти 2500 градусов и более высоким антикоррозийным свойствам. Эксперименты с металлом, который в чистом виде практически не встречается, ведутся более 50 лет, и в 1994 году компания NGK представила свою разработку: иридиевый электродный наконечник для свечи зажигания.
Особенности иридиевой свечи
Сплав, в котором не менее 50% занимает иридий — это отличный проводник. Электроды из металла благодаря лазерной сварке имеют диаметр от 0,4 мм. Такой диаметр позволяет концентрировать наибольший заряд для получения искрового промежутка при минимальном напряжении, исключается потеря искры в процессе работы двигателя.
Благодаря прочности иридия наконечник электрода не выгорает, что позволяет использовать иридиевые свечи в зависимости от толщины центрального электрода, а также конструкции бокового в пределах от 70 до 120 тыс. км (по некоторым данным — до 150 тыс. км) пробега. Наблюдается экономия топлива и стабильная работа современных двигателей.
Преимущества иридиевых свечей
Наборы из иридия разрабатывались для высокопродуктивных современных моторов, которые используются на спортивных версиях авто. Для среднестатистического и бюджетного сегмента установка иридиевых свечей может принести небольшое увеличение продуктивности двигателя и экономию топлива, что не всегда окупит стоимость свечей. Каковы бесспорные достоинства иридиевого аналога?
Улучшение характеристик запала
Характеристики запала искры зависят от расстояния между наконечником электрода и основой пламени. Чем площадь меньше, тем более стабильной будет искра. Иридиевая проволока имеет наконечник менее 0,4 мм. Для сравнения: аналогичный показатель у свечей с медным электродом — от 0,8 мм.
Иридиевый электрод позволяет увеличить предел воспламеняемости свечи, что уменьшает требования к напряжению. Благодаря этому двигатель начинает работу быстро и плавно.
Стабильная работа мотора на холостых оборотах
Благодаря тому, что для начала зажигания не требуется большого выходного напряжения, иридиевые свечи имеют быструю воспламеняемость и поддерживают стабильную работу двигателя на низких оборотах. Практически не наблюдается снижения и скачков оборотов за счет лучшего сгорания. Увеличивается производительность мотора в среднем на 7-8%. Расход топлива уменьшается в среднем на 5-7%
К недостаткам свечей зажигания с иридиевым электродом относят их стоимость. Средняя цена набора — не менее 3 000 руб. Если используется двигатель средней мощности, стоимость покупки достаточно высока и не оправдывает ожиданий.
Производители иридиевых свечей
Японская компания NGK первой выпустила на мировой рынок свечи с иридиевым наконечником для всех моделей автомобилей. Технические характеристики оригинальных свечей от NGK:
Наиболее популярные модели компании:
Корпорация Denso — лидер среди компаний-разработчиков свечей зажигания с 1959 года. Технические разработки используются как штатные свечи зажигания у таких производителей, как: Citroen, Nissan, Volvo, Vauxhall/Opel и др.
В ассортименте продукции компании представлено более 6600 видов свечей зажигания, как стандартных, так и с иридиевым компонентом. Линейка свечей зажигания Iridium Power имеют следующие характеристики:
В ассортименте компании представлены свечи Iridium Tough, где вместе с иридиевым центральным электродом используется заземляющий элемент из сплава платины (68%) 0,7 мм. Данная комплектация позволяет быстро формировать пламенное ядро, одновременно охлаждая искру. Технические характеристики свечей с двойным электродом:
Для спортивных версий авто, болидов, участвующих в ралли, компания разработала отдельную линейку свечей зажигания с иридиевым наконечником и двойной платиновой пластиной.
Особенности эксплуатации
Мнение отечественных водителей о том, что иридиевые свечи ничем не лучше стандартных с медными наконечниками, вполне оправдано. Причина — в низком качестве топлива и в том, что автомобили используются не для гонок, а для повседневной жизни. Приобретать иридиевые аналоги при всей их технической привлекательности — недешевое удовольствие.
Проведенные испытания в полевых условиях показали, что обычные свечи зажигания показывают первые признаки износа после 160 моточасов, еще через 60 детали выходили из строя, увеличивался расход топлива на 7-9%.
Иридиевые аналоги начали показывать незначительные признаки износа только к 300 моточасу, т. е. к окончанию рабочего цикла.
Какие свечи использовать для своего автомобиля, каждый водитель выбирает индивидуально. Преимущества иридиевых свечей неоспоримы, но и стандартные наборы стабильно обслуживают двигатель в свой ресурсный период.
Видео о том, стоит ли ставить иридиевые свечи зажигания:
Иридиевые и платиновые свечи зажигания – что лучше
Свечи зажигания с электродов из платины или иридия – это одни из продуктов современных технологий
Они экономичнее, надежнее и живучее более простых и дешевых никелевых свечей. В маркетплейсе Avto.pro отмечают, что популярность последних все еще высока. Однако иридиевые свечи и платиновые аналоги перестают быть премиальным продуктом. С увеличением их ценовой доступности стал актуальным вопрос: стоит ли в принципе брать свечи зажигания с редкими металлами?
Ключевые преимущества
Главным отличием свечей зажигания с редкими металлами от более «простых» аналогов является материал электрода. Иридий и платина могут похвастать высокой устойчивостью к коррозии и действию высоких температур. Как следствие, их электроды выгорают медленно. Но есть и другие преимущества:
По заявлению производителей, иридиевые свечи зажигания могут пройти свыше 100 тыс. км. Для сравнения, никелевые аналоги в лучшем случае проходят до 40 тыс. км. Стоит отметить, что реальный пробег будет зависеть от манеры езды, качества и типа горючего, а также состояния двигателя и системы зажигания. С учетом сложностей с последующей заменой, установка более «живучих» свечей целесообразна.
Иридий или платина
Как отмечают эксперты, хоть по ключевым характеристикам иридий превосходит платину, оба материала одинаково хорошо подходят для изготовления электродов. Водитель вряд ли сможет сразу ощутить разницу между иридиевыми и платиновыми свечами. А если она и будет, то первопричина наверняка кроется в разных конструкциях. К примеру, многоэлектродные свечи дают более стабильную искру. Но кое в чем иридиевые свечи лучше своих платиновых аналогов:
Последнее актуально для «горячих» свечей. Такими часто оснащают спортивные автомобили. А иридиевые свечи зажигания для газа оказываются лучше никелевых. Причина кроется в высоких температурах сгорания газо-воздушной смеси. Если владелец транспорта с ГБО запланировал установку более мощного редуктора, то ему также стоит рассмотреть вариант установки свечей с редкими металлами.
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.
Видео: Какие свечи зажигания лучше
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.
Видео: Иридиевая свеча зажигания Denso ik20TT
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.
Свечи зажигания: зачем нужны, как правильно подбирать и когда менять
И как не ошибиться при их замене
Если сильно упрощать, свечи зажигания нужны, чтобы машина ехала.
Если вдаваться в детали, все происходит так: в нужный момент свечи поджигают смесь бензина и воздуха. Нужный момент — это за доли секунды до того, как поршень в цилиндре дойдет до верхней мертвой точки и сожмет топливно-воздушную смесь: свеча дает искру, смесь поджигается, расширяется и давит на поршень, который через шатун проворачивает коленчатый вал. Он в свою очередь вращает колеса, и машина едет.
Если все в порядке — это происходит в любом режиме работы двигателя: на минимальных, на высоких оборотах, и абсолютно во всех цилиндрах. Бензин в смеси сгорает хорошо, двигатель работает так, как должен.
В этом материале мы расскажем, как подбирать свечи, когда их менять и как не ошибиться при их замене.
Как работает свеча зажигания
В бензиновых двигателях смесь поджигает электрическая искра. Она возникает между двух электродов свечи зажигания. Расстояние между ними может отличаться: в среднем это примерно миллиметр. Еще это расстояние называют искровым зазором.
Искровой зазор должен быть именно таким, каким его предусмотрел производитель свечи: чтобы, с одной стороны, искра образовалась, а с другой — чтобы у нее было достаточно энергии для воспламенения смеси.
Чтобы пробить искровой зазор 1 мм, нужно напряжение не меньше 20 000 В. Такое напряжение обеспечивает катушка зажигания: она преобразует ток бортовой сети 12 В и делает так, чтобы на электроды подавалось нужное напряжение в десятки тысяч вольт. Работой катушек зажигания в современных автомобилях управляет электронный блок управления двигателем (ЭБУ).
Катушка может стоять в отдельном модуле зажигания и связываться со свечой через высоковольтный провод, а может стоять непосредственно на свече. Стандартный высоковольтный провод рассчитан на напряжение до 40 000 В.
Если блок управления зажиганием или катушки неисправны, а высоковольтные провода изношены — совершенно неважно, насколько свечи новые или дорогие: будут пропуски зажигания или искры не будет вовсе.
С другой стороны, неисправные свечи перегружают высоковольтные провода и катушку зажигания — энергия высоковольтного импульса вместо искры рассеивается в них, из-за чего они могут выйти из строя раньше срока.
Как победить выгорание
Характеристики и отличия свечей зажигания
Свечи различают по типоразмерам и характеристикам:
Важно, чтобы эти характеристики были именно такими, какими их задумал производитель конкретного двигателя. Поэтому параметры свечи указывает производитель автомобиля. Дальше поговорим о характеристиках более подробно.
Материал центрального электрода
Одна из целей, которую преследуют инженеры, когда выбирают металл для электродов — замедлить их износ. Искра — это поток заряженных частиц — электронов и ионов. Они с огромной скоростью двигаются в электрическом поле между электродами, а когда встречаются с их поверхностью, выбивают из них атомы металла. Электроды постепенно теряют вещество, «выгорают», но этот процесс может происходить по-разному : все зависит от сплавов и металлов на концах электродов. В каталогах производителей в основном никелевые, иридиевые, платиновые и реже серебряные свечи.
Никель применяют для изготовления бюджетных свечей зажигания. Он недорогой, удобный в массовом производстве и относительно тугоплавкий. В среднем никелевые свечи служат без перебоев до 40 000 км. Их применяют в двигателях с объемом до 1,6 л с невысокой степенью сжатия, которые работают на бензине марки АИ-92 или АИ-95.
Серебро отличается высокой теплопроводностью и может работать в широком диапазоне температур. Поэтому свечи с серебряным центральным электродом используют в двигателях, которые работают на газу и временами на бензине. Срок службы — до 50 000 км.
У никелевых свечей достаточно толстый центральный электрод — примерно 2,5 мм в диаметре. В основном он состоит из сплава никеля и хрома. Серебряный электрод — незначительно тоньше, примерно 2 мм в диаметре, состоит преимущественно из серебра.
И у тех и у других может быть до четырех боковых электродов. Искра всегда одна: она проходит между боковым электродом и ближайшим участком центрального. Несколько боковых электродов позволяют добиться более медленного износа центрального электрода.
Платина плавится при температуре 1768 °C, что примерно на 300 °C больше, чем у никеля. Благодаря этому свечи с платиновыми электродами даже в более тяжелых условиях эксплуатации служат дольше — до 90 тысяч километров. Узкий центральный электрод эффективно работает при более низком искровом напряжении, что снижает нагрузку на катушку зажигания и высоковольтные провода.
Иридий плавится при температуре 2466 °C, поэтому электроды с иридием чрезвычайно устойчивы к дуговой эрозии. Срок службы иридиевых свечей — до 100 тысяч километров. Цена тоже самая высокая: иридий встречается реже платины, он дороже.
Платиновые и иридиевые свечи применяют в двигателях с высокой степенью сжатия — от 12:1 и выше. Такие работают на бензине марки АИ-98 и АИ-100. У них один боковой электрод.
Такие свечи зажигания можно ставить в двигатели с невысокой степенью сжатия вместо никелевых — само собой, если каталог производителя свечей допускает такую замену для конкретного двигателя. Это позволит менять свечи реже.
В некоторых случаях установка иридиевых свечей нецелесообразна: например, если их хотят поставить в старый двигатель с низкой степенью сжатия, который потребляет много масла. Вряд ли на такой машине получится проездить без замены свечей даже 50 000 км — их гораздо раньше закидает маслом, так что выгоднее будет проехать 30 000 км на дешевых никелевых свечах.
Преимущество платиновых и иридиевых свечей в том, что они позволяют добиться большей напряженности электрического поля, а значит, для возникновения искры нужно подать меньшее напряжение. Кроме того, тонкие электроды отнимают у искры меньше тепловой энергии — значит, на поджиг смеси ее остается больше и она сгорает быстрее и полнее. Поэтому, если свойства металла позволяют, концы электродов — и центрального, и бокового — делают тонкими. Основного металла на электродах немного — его на них наплавляют.
Калильное число: холодные и горячие свечи
Если свеча перегревается, смесь начинает воспламеняться не от искры, а от соприкосновения с раскаленными электродами свечи — возникает калильное зажигание. Проблема в том, что при этом топливо воспламеняется неконтролируемо и хаотично. В результате мощность двигателя падает, он перегревается, возникают дополнительные критические нагрузки на поршень, шатун и коленвал.
Многие двигатели современных автомобилей оснащают датчиками, которые могут определять, когда в каком-то из цилиндров возникает калильное зажигание. Информация поступает в ЭБУ, который отключает подачу топлива в проблемный цилиндр.
Одна из важных характеристик свечи — калильное число. Оно отражает температурный диапазон работы свечи, на верхнем пределе которого возникает калильное зажигание.
😡 Низкое калильное число у «горячих» свечей. Такие работают в промышленных двигателях — например, в стационарном генераторе, который работает на стабильно невысоких оборотах. Оборотистый двигатель спортивной машины с такой свечой может серьезно пострадать от калильного зажигания.
😌 Среднее калильное число — у свечей для двигателей, которые стоят на обычных автомобилях.
🥶 «Холодные свечи» ставят на двигатели спортивных машин, которые постоянно крутят до высоких оборотов. В малолитражном атмосферном двигателе такая свеча быстро покроется толстым слоем желто-коричневого нагара: она не будет нагреваться до нужной температуры, поэтому нагар не сгорит и свеча не сможет самоочиститься.
Геометрические параметры
У свечей зажигания могут быть разные геометрические параметры:
Геометрические параметры зависят от конструктивных особенностей конкретного двигателя — они должны быть в точности такими, как требует производитель. Если вместо нужной свечи установить «почти такую же », но немного отличающуюся, в лучшем случае двигатель не будет работать нормально, в худшем — жди беды.
Например, если у свечи слишком короткая резьба, электроды будут располагаться гораздо выше, чем нужно, а значит, и искра будет образовываться не там, где нужно. Возникнут пропуски зажигания, двигатель потеряет тягу. А еще его начнет трясти, и расход топлива возрастет: существенная его часть не сгорит и улетит в атмосферу.
Если же резьба будет слишком длинной, есть два варианта:
Когда и как часто менять свечи зажигания
Срок службы свечей, указанный в сервисной книжке или инструкции по эксплуатации автомобиля, действителен для оригинальных свечей — и его нередко можно увеличить: поставить вместо никелевых свечей платиновые или иридиевые.
Примерный срок службы свечи зависит от металла на концах электродов. Они постепенно выгорают, материал изолятора деградирует, его электроизоляционные свойства становятся хуже, а значит, рано или поздно искра пойдет между боковой частью центрального электрода и корпусом свечи. Но чаще бывает, что электроды свечи изнашиваются, расстояние между ними увеличивается и катушке зажигания все сложнее образовать искру.
Свеча не всегда перестает работать полностью, хотя такое тоже бывает. Перебои возникают сначала на некоторых режимах работы мотора. Например, если резко нажать на педаль газа. Топливо в таком случае будет сгорать не полностью, а полетит в трубу, на катализатор — устройство, которое служит для очистки выхлопных газов. Расход топлива возрастет, а срок службы катализатора сократится. Вот почему важно вовремя менять свечи зажигания. При этом неисправность свечей — это не единственная причина, по которой могут возникать пропуски зажигания.
Какие свечи зажигания поставить
Нужно ставить только те свечи, которые подходят к конкретному мотору по всем параметрам, о которых мы говорили выше. Именно поэтому подбор свечи лучше доверить профессионалу — например, консультанту специализированного магазина. Он посмотрит по каталогу и предложит подходящий вариант. Но есть и другой путь: можно воспользоваться официальным сайтом производителя свечей.
Поищем свечи для Фольксвагена Гольфа 2010 года с атмосферным двигателем 1,6. Воспользуемся каталогом Denso.
Попробуем разобраться, что сколько стоит, и сделаем окончательный выбор.
Цены на свечи DENSO для двигателя 1,6 BSE в июле 2021 года
Как не купить поддельные свечи зажигания
Свечи зажигания подделывают, как и большинство других запчастей. Очень важно не нарваться на подделку, потому что она может стоить вам двигателя: корпус свечи и изолятор, скорее всего, будут плохими. Вот что можно сделать:
Как правильно заменить свечи зажигания
⚠️ Это работа для опытного автослесаря
Не пытайтесь поменять свечи самостоятельно: есть риск ошибиться и повредить двигатель. Кажется, что достаточно открутить старые и вкрутить новые, но все далеко не так просто.
Вам, как клиенту мастерской, следует убедиться, что у слесаря есть динамометрический ключ — такой позволяет выставить, а потом соблюсти момент затяжки.
Вот что следует сделать специалисту для замены свечей зажигания:
О чем может рассказать налет на свечах
Допустим, мастеру пришлось остановиться сразу после того, как он выкрутил все свечи: на них налет. Это глава поможет разобраться, каким он бывает и о чем он может рассказать.
Все это влияет на температуру, давление и состав отработанных газов. На электродах оседают продукты горения: по их остаткам можно судить о работе двигателя. Некоторые специфические признаки могут указать на конкретную неисправность.
Тонкий слой желтоватого нагара на свече — норма. На холостом ходу температура свечи относительно невысока: продукты горения оседают на электродах и нижней части изолятора.
На трассе нагрузка на мотор выше, свеча разогревается, и отложения сгорают. Свеча естественным образом самоочищается и работает так, как должна.