Иридиевые свечи зажигания чем отличаются. Плюсы и минусы иридиевых свечей зажигания. Конкуренция, которой нет
Начать хочется с самых истоков двигателестроения, которые, как всегда, не так уж очевидны: все исторические сводки так или иначе сводятся к тому, что изобретатели либо создавали «прообраз» современного ДВС, либо почти пригодную для работы версию. Среди множества преследователей идеи создания более компактной альтернативы паровому двигателю первым и не самым удачным в этой сфере стал Филипп Лебон, который в 1799 году открыл наиболее подходящее для ДВС топливо в виде каменноугольного светильного газа (нефть хоть уже и добывали на протяжении многих веков, перегонять ее в более пригодное для процесса воспламенения топливо еще не научились). Уже в 1801 году изобретатель взял очередной патент на конструкцию газового двигателя внутреннего сгорания, но воплотить мечту в жизнь так и не смог. Более близким к успеху был французско-швейцарский изобретатель Франсуа Исаак де Риваз, который в 1807 г. построил-таки первый поршневой двигатель, который работал на газообразном водороде. Цилиндр приводился в движение детонацией смеси водорода и кислорода с помощью примитивной системы зажигания: искра подавалась вручную в момент нахождения поршня в нижней мертвой точке. Но и в этот раз первенство ускользнуло от очередного ученого: пригодным для практического использования машина де Риваса не была, скорее показательным образцом. А вот другой умелец, бельгиец Жан-Этьен Ленуар, после многочисленных и неудачных попыток все же смог создать коммерчески успешный серийный двигатель внутреннего сгорания, который был запатентован в 1859 году. На дальнейшее становление бензинового двигателя повлияли многие изобретения: прогрессивные двигатели Отто, Брайтона, Даймлера, не менее прогрессивный карбюратор Доната Банки, создание зажигания от магнето…
Технология Twin Tip есть и на простых моделях линейки - Denso TT
Но первые системы искрообразования были, мягко говоря, далеки от идеала: искра возникала либо при помощи «запальной трубки» (по проводу, пропущенному через керамическую трубку в цилиндр, непосредственно на поршень либо на стенки цилиндра передавалась искра от динамо-машины, воспламеняя рабочую смесь), или же при помощи калильной трубки (элемент нагревался от пропускания тока или от открытого пламени, в результате чего возникало калильное зажигание). Более приемлемый вариант для двигателей предложил Роберт Бош, показав классическую свечу зажигания в 1902 году. С тех пор ближайшие полвека общая конструкция свечей прогрессировала довольно медленно. Настоящий бум произошел во второй половине 20 века, когда конкуренция на рынке автокомпонентов вкупе с общим технологическим прогрессом серьезно возросла. Одну из ключевых ролей в эволюции «свечного дела» сыграла компания Denso, в 1974 году первой в мире предложив свечу зажигания с центральным платиновым электродом, диаметр которого составлял всего 1,1 мм.
Использование драгоценного металла в таком «расходнике», как свеча зажигания, в самую последнюю очередь являлось маркетинговым ходом. Этот материал стал одним из важнейших в технической революции. Один из родоначальников советской платиновой промышленности, профессор Орест Звягинцев, сравнивал значение платины со значением соли при приготовлении пищи - нужно хоть и немного, но без нее хорошего обеда не приготовить… В чем же смысл инновации?
Пожалуй, в равной степени на появление новинки повлияли как автопроизводители, постоянно совершенствующие конструкцию моторов, так и мы с вами, провоцируя этот прогресс растущими требованиями к продукту. Начнем с того, что создать качественную «обычную» свечу, которая будет исправно работать положенный ей срок службы, само по себе занятие не из легких: свеча постоянно находится в экстремальных условиях, подвергаясь воздействию высочайших давления и температуры. Помимо этого, свеча должна воспламенять топливную смесь десятки раз в секунду и регулярно пропускать через себя мощный электрический заряд под напряжением 20–30 тыс. вольт в течение многих и многих часов… А производители автомобилей вдобавок ставят задачу многократного увеличения ее срока службы! Более того, в последние годы габаритные размеры свечи становятся все меньше из-за более плотной компоновки камеры сгорания. Так, например, количество клапанов в каждом цилиндре выросло в среднем с 2 до 4 или 5; объем цилиндров, наоборот, все больше сокращается; а форсунки систем непосредственного впрыска теперь и вовсе находятся по соседству. В итоге вместо привычных ранее свечей с резьбой M18 сейчас все более распространенными становятся размеры М14, М12, а то и вовсе М10. Для столь маленькой свечи решать проблемы температурной устойчивости и теплоотвода, не говоря уже про ее ресурс, становится все тяжелее. Один из способов продлить срок службы свечи путем увеличения числа боковых электродов имеет ряд недостатков: ухудшается сгорание рабочей смеси из-за ее ограниченного доступа к месту образования искры, повышается риск образования нагара, ухудшается отвод тепла, снижаются показатели двигателя по CO и NO… С применения платины начался этап по увеличению ресурса свечей: устойчивость к коррозии при высоких температурах и электрохимическому разрушению у этого металла гораздо выше, чем у традиционных хромоникелевых сплавов. Так, в 1974 году японская компания выпустила первую в мире свечу зажигания с платиновым электродом диаметром 1,1 мм. Но наиболее успешный, по мнению специалистов Denso, путь свечной эволюции - применение иридиевых сплавов. Высокое внимание к редчайшему элементу вполне обосновано: иридий имеет температуру плавления 2466 °С, обладает высочайшей коррозионной устойчивостью при высоких температурах и является самым твердым после осмия металлом на земле. Иридий и осмий принадлежат к платиновой группе и обладают самой высокой, почти одинаковой, плотностью. Таким образом, среди прочих достижений в 1997 году японская компания первой в мире выпустила свечу зажигания с уникальным иридиевым электродом. После этого конструкция иридиевых свечей зажигания была дважды усовершенствована, и результатом технологии «суперзажигания» (SIP) стало объединение самого тонкого в мире центрального электрода диаметром всего 0,4 мм и платинового бокового электрода диаметром 0,7 мм. Диаметры электродов крайне важно сохранить на минимальном уровне: чем меньше их площадь, тем меньшее электрическое напряжение требуется для воспламенения, которое, в свою очередь, становится более эффективным. В конечном результате пользователя ждут одни плюсы: улучшается динамика двигателя, снижается расход топлива, повышаются эффективность и равномерность работы двигателя, а также существенно облегчается его запуск при низких температурах. Что касается ресурса, то по этому показателю Iridium TT превзошли платиновые свечи и могут служить до 120 000 км (ресурс стандартных никелевых свечей, для сравнения, достигает 15 000–20 000 км). Коль речь идет о ресурсе, подобные иридиевые свечи зажигания должны заинтересовать водителей, владеющих автомобилями на газовом топливе: известно, что более высокие по сравнению с бензиновым ДВС напряжение и температура сгорания в этих двигателях довольно серьезно сокращают срок службы свечей, в то время как иридиевые свечи серии Iridium ТТ обладают повышенной сопротивляемостью по сравнению с обычными свечами.
Кстати, подобная конструкция используется и на более простых моделях линейки: свечи Denso Twin Tip (TT) изготавливают с центральным и боковыми электродами с тонким шипом диаметром 1,5 мм без применения драгоценных металлов, что позволяет сделать их по цене сопоставимыми со стандартными никелевыми аналогами. Представители компании особенно гордятся тем, что вся линейка ТТ, включая модели Nickel и Iridium, отличается высокой степенью унификации и суммарно включает 35 артикулов, которые обеспечивают охват 89 % самых продаваемых автомобилей в Европе.
Нелегко выложить за комплект свечей около 3000 рублей, зная, что сосед заплатил за похожие меньше сотни. Все плюсы от дорогой покупки - только в будущем: обещанный рекламой долгий пробег, какие-то проценты ежедневной экономии топлива, легкость пуска… Кроме того, отпадает необходимость частой замены: на современном моторе это процедура трудоемкая и дорогая.
Мы решили оценить две полярные конструкции одной солидной фирмы, дабы сопоставлять не технологию различных производителей, а саму идею, воплощенную в металле при прочих равных условиях. Выбор пал на Denso.
Иридиевые IW20 - очевидные лидеры по миниатюризации центрального электрода: всего 0,4 мм. Именно тонкий электрод способствует лучшему самоочищению и соответственно продлению срока службы. Им составили компанию обычные W20 EPR-U. Исходная разница в стоимости - примерно пятикратная.
Мы проследили поведение свечей обоих типов в одинаковых условиях на протяжении 360 моточасов. С учетом режимов накатки это равноценно почти 35 тыс. км пробега в специально подготовленных моторах - с увеличенными зазорами в цилиндропоршневой группе. Это позволило провести ускоренные ресурсные испытания при повышенном расходе масла и накопленных отложениях в камере сгорания.
Обычные свечи
Обычные свечи по мере старения медленно, но верно ухудшали показатели двигателя. Замеры, проведенные через 180 моточасов, показали 4-процентный рост расхода топлива и прирост токсичности отработавших газов. Еще через 60 моточасов рост расхода стал существенным: около 9%! При этом лямбда-зонд наконец почувствовал пропуски вспышек и уже не мог его компенсировать корректировкой продолжительности впрыска. На этом этапе испытания обычных свечей посчитали законченными.
Иридиевые свечи
Иридиевые же свечи проявили первые признаки старения только на подходе к 300-му часу испытаний. И по окончании цикла, то есть после 360 моточасов, увеличение среднего расхода топлива составило всего 3,0%. Чуть больше увеличилась токсичность по СО и СН - на 10…15%, тоже не так уж страшно.
По ресурсу счет в моточасах - 360:240. По всем эксплуатационным параметрам - от расхода до уровня токсичности - иридий так же уверенно впереди.
Отсюда вывод: если у вас дорогой современный автомобиль и вы совершаете на нем большие пробеги, есть смысл потратиться на иридий. А если машина так себе, да и проезжает не больше 5 тысяч в год, вряд ли вы окупите вложение. Таково коварство дорогих вещей…
Михаил Колодочкин, и доцент кафедры ДВС Санкт-Петербургского политехнического университета к.т.н. Александр Шабанов
В последнее время производители просто засыпали мировой авторынок разнообразными типами свечей зажигания. Однако отечественные водители привыкли к обычным свечам и традиционно настороженно относятся к инновациям. Среди них особого внимания заслуживают иридиевые свечи.
Многим автолюбителям про иридиевые свечи известно лишь то, что они дороги, а вот про конкретные особенности и преимущества все говорят много и не всегда четко и ясно. Так стоит ли тратиться на эту новинку, или же по старинке ограничиться проверенными обычными свечами?
Определение
Обычные свечи – это устройство, применяемое для воспламенения топливовоздушной смеси и создания минивзрыва, толкающего поршни силовой установки, которые вращают коленчатый вал для приведения автомобиля в движение.
Иридиевые свечи – это приспособление, аналогичное по выполняемым задачам обычным свечам, но изготовленное с применением сплава особого металла – иридия.
Сравнение
Главное отличие заключается в используемом для изготовления материале – центральные электроды иридиевых свечей изготавливаются с применением редкоземельного металла иридия. Именно благодаря его свойствам эти свечи обладают рядом преимуществ над обычными.
Иридий характеризуется отменной прочностью и повышенной температурой плавления, поэтому электрод с напылением из этого металла обеспечивает значительное продление срока службы устройства.
Также необычна форма элементов иридиевой свечи: боковой электрод – клиновидный, а центральный – намного меньше по диаметру, чем у обычных свечей. Этим достигается мощное искрообразование. Кроме того, иридиевые свечи способствуют более стабильной работе двигателя автомобиля и лучшему запуску силовой установки в морозные дни, чем обычные свечи.
Иридиевые свечи более экономичны в плане расхода топлива и обеспечивают двигателю большее повышение мощности, чем обычные свечи. Единственные недостатки иридиевых свечей – дороговизна и капризность к качеству топлива.
Выводы сайт
- Обычные свечи представляют собой устройство для воспламенения горючей смеси в силовой установке для приведения автомобиля в движение.
- Иридиевые свечи обладают особой конструкцией и производятся с применением иридия.
- У иридиевых свечей – клиновидный боковой электрод и утонченный центральный.
- Иридиевые свечи служат в несколько раз дольше обычных.
- Иридиевые свечи обеспечивают стабильную работу двигателя, легкий запуск в холодную погоду.
- Обычные свечи проигрывают иридиевым по показателям повышения мощности и экономии топлива.
- Иридиевые свечи значительно дороже обычных и капризны к качеству топлива.
Область новейшей технологии свечей зажигания можно охарактеризовать одним словом - иридий. Это относительно редкий металл, который стал настоящим конкурентом платине.
Замена старого набора традиционных на иридиевый набор может стать одним из способов, чтобы получить лучшую производительность автомобиля. Многие автомобилисты, которые заинтересованы в продлении срока службы своих машин, предпочитают иридиевые наборы из-за их долговечности, прочности и эффективности.
Альтернатива платине - первые иридиевые свечи зажигания
В 1994 году первые иридиевые наборы были представлены мировым производителем NGK как альтернатива платиновым, достигнув этим огромных успехов в современной технике. Почему иридий? Поскольку этот металл имеет более высокую температуру плавления, чем платина, его коррозионно-стойкие свойства выше, то NGK разработало тонкую электродную проволоку с наконечником из иридия, используя многие преимущества производительности таких свечей.
Видео о различных свечах зажигания:
Характеристики иридия
Иридий является чрезвычайно твёрдым металлическим элементом , который, как полагают, произошёл на земле за счёт огромного влияния метеоритов миллионы лет назад. Кроме твёрдости основным свойством, которое делает иридий привлекательным в качестве электродного материала для систем зажигания, является его чрезвычайно высокая температура плавления (почти 2500 °C).
С конца XX века иридий используется в виде сплава в качестве материала для промышленных воспламенителей. С чистым иридием трудно работать, он очень хрупкий и не обладает большой электропроводностью, следовательно, сплавы используются для сочетания наилучших его качеств.
Стоимость вопроса
Иридиевые наборы пользуются спросом благодаря их относительным преимуществам по издержкам по сравнению с платиной. Хотя иридий более редкий металл, чем платина и даже золото, его ценообразование зависит от изменчивости рынка. В настоящее время цена на него по-прежнему дешевле платины. Но почти одна пятая часть производства иридия в мире в настоящее время уходит именно на свечи зажигания. Для сравнения, только небольшой процент платины идёт на их производство (большая половина используется для каталитических нейтрализаторов и ювелирных изделий).
Количество металла, который нужен, чтобы изготовить свечи зажигания, иридиевые или платиновые, весьма мало - это всего лишь крошечные кусочки проволоки, приваренные на кончике наконечника и заземляющих электродов для предотвращения эрозии электрода и износа. Тем не менее при умножении на миллионы единиц наконечников, которые производятся каждый год, чтобы удовлетворить требования многих автопроизводителей и вторичный рынок, цена иридиевых наборов вырастает в разы.
Свойства свечей
Тайна передового опыта в новых иридиевых свечах заключается в лазерной сварке электродов из иридия. Сплав иридия является хорошим проводником, в результате чего электроды могут быть использованы для изготовления очень малых диаметров наконечников электродов по сравнению с традиционной медью и даже платиной без снижения изделия.
Такой тонкий диаметр концентрирует электрический заряд, и, следовательно, образовывается небольшое напряжение для перехода искрового промежутка. Это улучшает сгорание во всех режимах вождения. Двигатель работает ровно, разгоняется быстрее. Иридий обеспечивает постоянное и точное расстояние между электродами, что предотвращает потерю искры.
Кроме этого:
- Изысканные наконечники из иридия обеспечивают высокую прочность и неизменно стабильную искру.
- Сплав иридия имеет очень высокую температуру плавления, идеально подходит для современных высокотехнологичных, высокоэффективных двигателей.
- Трёхвалентное покрытие из никеля обладает превосходным антикоррозийным и антиблокировочными свойствами.
- Разность потенциала более концентрирована в небольшом наконечнике, и, следовательно, требуется меньше напряжения для искры.
- Иридий обладает выдающимся ускорением, высокой топливной эффективностью.
Преимущества
Если провести тест, иридиевые наборы, как и предполагалось, имеют ряд преимуществ перед другими формами аналогов. Они разработаны, чтобы обеспечить более высокую производительность, хотя при некоторых обстоятельствах использования могут дать только небольшое улучшение. Основные преимущества приходят со временем. Вот некоторые из них.
Улучшение производительности запала
Чтобы улучшить производительность запала, площадь контакта между электродом и ядром пламени должна быть уменьшена в размерах. Поэтому электрод выполнен в виде тонкой проволоки, его диаметр может достигать 0,4 мм. Если взять стандартные наборы из меди, их искровой промежуток равен 0,8 мм, поэтому иридиевые свечи зажигания имеют пределы воспламеняемости в 2,5 раза больше. Также небольшое количество металла на кончике наконечника позволяет искре расширять свою площадь, увеличивая производительность запуска и уменьшая требования к напряжению.
Гладкость холостого хода
Всем известно, что запал двигателя при работе на холостом ходу особенно плох. Как показал тест, иридиевые свечи зажигания имеют низкое требование напряжения и высокую воспламеняемость, а это позволяет двигателю работать должным образом на холостом ходу. В то время как нормальные пробки сильно варьируют обороты в минуту, иридиевые силовые разъёмы поддерживают гладкость холостого хода . Кроме того, имея лучшее сгорание, энергия запала поднимает количество оборотов в минуту.
Улучшение производительности двигателя
По сравнению со стандартными, иридиевые элементы системы зажигания повышают производительность двигателя до 8%.
Снижение расхода топлива
При использовании иридиевых наконечников электродов снижается на 5–7%.
Недостатки свечей из иридия
Самым большим недостатком иридиевых свечей является их стоимость. Они, как правило, дороже, чем стандартные, хотя их срок службы компенсирует их стоимость.
Также возможны лишь небольшие улучшения в зависимости от автомобиля, а это означает, что, возможно, придётся отложить в сторону новинку автомобильной технологии. Обычно иридиевые элементы используются там, где требуется высокая эффективность, ведь для большинства моделей подойдут и стандартные наборы. Использование их в с небольшим двигателем может не полностью оправдать инвестиции.
Обслуживание свечей
Обслуживание иридиевых свечей не изменилось в последние годы. Они по-прежнему могут использоваться на более чем 160 тыс. км для большинства моделей автомобилей. Но автопроизводители рекомендуют их заменять намного чаще. Частое включение, а также внутренние проблемы с двигателем, степень загрязнения снижают работоспособность и срок службы.
Иридиевые наборы на замену необязательно должны иметь такую же конфигурацию электродов, что и исходники, но они должны быть с таким же диаметром резьбы, шагом и длиной.
Видео об иридиевых свечах зажигания:
Иридиевые свечи зажигания являются последним достижением в области производства . Это лучшее, чем что-либо ранее доступное. Характеристики таких изделий можно сравнить с качественной одеждой. Если вы имеете мощный автомобиль, вам не придётся больше выбирать между высокой производительностью и сроком службы свечей. Иридиевые наборы спроектированы так, чтобы удовлетворить эти две составляющие. Ультратонкий дизайн проволоки и лазерная сварка конического заземляющего электрода достигают оптимальных характеристик, в то время как иридиевый центральный электрод представляет лучшие технологии для свечей 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.
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.
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 до 400 моторочасов. Наблюдается экономия топлива и стабильная работа современных двигателей.
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.
Японская компания NGK первой выпустила на мировой рынок свечи с иридиевым наконечником для всех моделей автомобилей. Технические характеристики оригинальных свечей от NGK:
- Эффект самоочищения;
- Используется средний электрод, лазерная приварка иридиевого сплава;
- Устойчивость к электроискровой эрозии;
- Использование платиновой пластины;
- Снижение нагрузок на катушки зажигания за счет постоянной мощности свечи;
6. Площадь центрального электрода 0,4 мм;
7. Средний срок эксплуатации 100 000 км.
- NGK BKR6EIX-11. Деталь разрабатывалась как аналог свечей от компании Денсо для моторов последнего поколения. Стоимость единицы - от 600 руб.
- NGK IZFR6K-11E. Иридиевый набор для автомобилей Ауди, Фольксваген, Хонда. Средняя цена - от 1300 руб.
Инновационные решения позволяют Denso выпускать системы и свечи зажигания с максимальным снижением расхода топлива и уменьшением выбросов СО2 в атмосферу на 40%.
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:
- Возгорание происходит без осечек;
- Расход топлива снижен до 5% в сравнении со стандартными моделями;
- Диаметр электрода - от 0,4 мм;
- Оптимальные показатели искры на выходе за счет возможности использовать низкое напряжение;
- Срок эксплуатации - от 100 000 км.
- Улучшенное ускорение на 40% в сравнении со стандартными свечами зажигания;
- Используется для моторов, работающих на бензине и сжиженном газе;
- Снижение потребления топлива на 7-8%;
- Срок эксплуатации - от 120 000 км. Пробега.
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.
При замене штатного комплекта на иридиевый набор требуется подбирать детали с таким же диаметром резьбы, шагом и длиной, что и штатные свечи. При этом конфигурация электродов не имеет значения.
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:
