njk или brisk
НА ГЛАВНУЮ К перечню статей ВАЗ2101-2107 Тест свечей зажигания (Два электрода и изолятор по мат. АВТО ревю)
Александр ШАБАНОВ, Павел КАРИН — Да что там испытывать? Все свечи зажигания одинаковы — два электрода и изолятор между ними...
Таков был
НА ГЛАВНУЮ К перечню статей ВАЗ2101-2107 Тест свечей зажигания (Два электрода и изолятор по мат. АВТО ревю) Александр ШАБАНОВ,
Павел КАРИН — Да что там испытывать? Все свечи зажигания одинаковы — два электрода и изолятор между ними... Таков был ответ специалиста, к которому мы обратились за консультацией в преддверии задуманного нами теста свечей зажигания.
Вердикт был однозначен: никакой разницы между свечами нет и быть не может. Но как же так? Ведь каждому автомобилисту приходилось чувствовать, что с одними свечами двигатель работает ровно, с другими — сбоит на холостом ходу, с третьими — плохо заводится... И мы все-таки решили сравнить друг с другом несколько комплектов свечей, предназначенных для восьмиклапанных «переднеприводных» двигателей ВАЗ.
В автомагазинах мы купили двенадцать комплектов одноэлектродных свечей, которые подходят для двигателей Самар и вазовских машин «десятого» семейства. Из отечественных выбрали свечи марок ЭЗ, APS и Bosch, сделанные в Энгельсе, и Brisk из Озерска. Компанию им составили немецкие свечи Beru, Bosch Platinum и Finwhale, японские NGK и Denso, французские Eyquem. А свечи Champion, судя по пометке на упаковке, «сделаны в Евросоюзе».
Но как сравнивать свечи? Что проверять? Открываем отраслевой стандарт ОСТ 37.003.081-87 «Свечи зажигания искровые». Оценка размеров и внешнего вида свечей зажигания — это, конечно, хорошо. Проверка бесперебойности искрообразования и калильного числа — тоже неплохо.
Но об измерении влияния свечи на главные эксплуатационные характеристики двигателя — на мощность, экономичность, токсичность, — в ОСТе не сказано ни слова. Значит, придется разрабатывать свою собственную методику! Нам помогли специалисты исследовательской лаборатории, куда мы обратились для проведения теста. Они рассуждали так. Основная задача свечи зажигания — искрить.
Проверить свечу «на искру» элементарно — подаешь напряжение и смотришь. Но в реальных условиях, в камере сгорания, свеча работает под давлением — в исправном вазовском моторе со степенью сжатия 9,9, в конце такта сжатия это 10—13 атмосфер (при полностью открытой дроссельной заслонке). Значит, нужно поместить свечу в барокамеру — и проследить за бесперебойностью искрообразования под давлением. Но это — далеко не все.
Ведь в барокамере — все-таки воздух, да и температура близка к комнатной. А в реальном моторе — топливовоздушная смесь, высокая температура, вибронагруженность... Почему бы не использовать для сравнения настоящий, «живой» двигатель?
Идея такова. Берем абсолютно исправный восьмиклапанный двигатель ВАЗ-2111 (система впрыска топлива, лямбда-зонд, без нейтрализатора, контроллер Январь-5.1 2111-1411020-61)
Устанавливаем его на специальный моторный стенд, который с помощью тормозного устройства позволяет имитировать любой режим работы — от холостого хода до номинальной нагрузки. Стенд оборудован измерительным комплексом для замеров мощности, частоты вращения, расхода воздуха, топлива и токсичности отработавших газов. Обороты можно выставить с точностью до 10 об/мин, а крутящий момент — до 0,5 Нм.Все процедуры измерений прописаны в ГОСТе 14846-81 «Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний». Вкручиваем в мотор первый комплект свечей. Запускаем, измеряем, записываем. Теперь глушим, меняем свечи на другие — и вновь повторяем те же самые тесты.
Все компоненты стенда, кроме свечей, не изменились — двигатель работает на том же самом масле и бензине, температура в лаборатории под контролем. Значит, если мотор после замены свечей потеряет в мощности, если вырастет расход топлива или выброс несгоревших углеводородов — в этом будут виноваты именно свечи! И именно стендовые, лабораторные условия помогут нам добиться нужной точности испытаний. Но сперва мы, вооружившись измерительными щупами, проверили искровые зазоры всех свечей.
У всех комплектов они оказались равномерными, а регулировки потребовали свечи ЭЗ, Denso и Eyquem. Подгибаем боковой электрод, замеряем — норма. Причем, если зазоры свечей ЭЗ и Denso мы увеличивали до 1 мм по рекомендации ВАЗа, то к французским свечам Eyquem прилагалась специальная табличка, по которой зазор следует увеличить с исходных 0,65 мм до 0,8 мм.
Теперь — в барокамеру. Мы начинали проверку искрообразования при атмосферном давлении, подавая на свечу напряжение в 17 киловольт. Это пониженное напряжение по сравнению со штатным (22 кВ), но так мы имитируем самые неблагоприятные условия работы. Все свечи вроде бы искрят.
Правда, по-разному. Где-то искра ровная и мощная, где-то, как у свечей ЭЗ А17ДВРМ, мечется от заусенца к заусенцу на «мохнатом», небрежно обработанном боковом электроде... Теперь начинаем плавно повышать давление — и наблюдаем за бесперебойностью искрообразования. Первыми сдаются штатные свечи из Энгельса — при давлении воздуха 5,1 атм искра периодически пропадает
Конечно, для реальных условий в камере сгорания, заполненной топливовоздушной смесью с более высокой диэлектрической проницаемостью, это давление будет выше.Однако мы не можем для чистоты эксперимента наполнить барокамеру смесью воздуха с бензином — от искры она просто взорвется! Зато мы можем сравнить все свечи в одних и тех же «воздушных» условиях — и можем точно установить, какие из них хуже, а какие лучше. Позже всех сдались свечи Brisk LR15YC — при давлении в 10,5 атм. Неплохие результаты и у комплектов NGK BPR6E, Bosch Platinum WR7DP и Bosch WR7DC. Аналогичная картина и с полным прекращением искробразования — свечи Brisk перестали работать позже других.
А вот у комплектов APS А17ДВРМ, Finwhale F510, Champion RN9YCC4, ЭЗ А17ДВРМ и Bosch WR7DCX показатели по этому параметру невысоки. Может быть, разница в результатах объясняется различием искровых зазоров — от 0,7 до 1,1 мм? Это так, но лишь отчасти. Например, свеча Denso W20EPR-U с большим искровым промежутком в 1,0 мм выдерживает высокое давление в 7,9 атм.
А свеча APS c таким же зазором сдалась уже при 5,5 атм... Но в любом случае испытание в барокамере — это некая условность, дополнительный тест. А основное — впереди. Стендовые моторные испытания! Во-первых, при работе по внешней скоростной характеристике, то есть при полностью открытой дроссельной заслонке, мы замерили крутящий момент (и, соответственно, мощность) с каждым из комплектов свечей.
Например, при частоте вращения 2500 об/мин двигатель со свечами ЭЗ развивает крутящий момент в 101,5 Нм, а со свечами Champion — уже 106,5 Нм. Пять ньютон-метров разницы! Оказалось, что и с любыми другими свечами двигатель развивает больше тяги, чем со штатными свечами ЭЗ А17ДВРМ.
Наименьший прирост, в 2,8%, обеспечивают свечи Denso W20EPR-U. А максимального результата помогают достичь свечи Finwhale F510 — двигатель при полном дросселе развивает на 5,9% больше мощности, чем со свечами ЭЗ. Но каким образом замена свечей зажигания влияет на величину тяги? Задача свечи — поджечь горючую смесь.
От того, насколько свече это удается, зависит начальный очаг воспламенения — чем он больше, тем быстрее по камере сгорания распространяется фронт пламени и тем выше будет развиваемая мощность. Чтобы создать уверенный начальный очаг воспламенения, нужна «крупная», длинная искра — как говорят специалисты, с большим линейным размером. Но самое интересное, что этот размер искры не всегда равен величине зазора! Присмотритесь к фотоснимкам искр разных свечей.
Например, у свечей ЭЗ искра каждый раз имеет разный размер — она буквально мечется по всей поверхности бокового электрода. То так, то эдак. Отсюда и худший результат. А у свечи Champion искра равномерно «стоит» по диагонали между центральным электродом и изгибом бокового. То есть сама искра «длиннее», чем зазор между электродами, который можно измерить щупом!
Так что все очень, очень непросто
А вы говорите — два электрода и изолятор... Аналогичная ситуация и с измеренной экономичностью.Наименьший удельный расход топлива в режимах городского цикла показал двигатель со свечами NGK BPR6E и Finwhale F510. А вот со свечами APS А17ДВРМ и Beru Ultra 14R-7DU расход топлива в режимах частичной нагрузки был выше, чем со штатными свечами ЭЗ. Почему?
Дело в том, что скорость распространения фронта пламени зависит и от температуры в зоне воспламенения. И она тоже оказалась разной! Если у свечей NGK искра имеет бело-синий цвет, что соответствует температуре 3500—4000 К (градусов по абсолютной шкале Кельвина), то, например, искра свечей APS содержит красноватые оттенки (температура около 3000 К).
А ведь температура искры влияет на начальную скорость распространения фронта пламени в квадрате! Кроме того, по ходу теста мы оценивали качество и степень устойчивости работы двигателя в различных режимах — наличие и величину колебаний крутящего момента при неизменной подаче топлива, температуры отработавших газов. Замеры токсичности проводили на режимах холостого хода, внешней скоростной характеристики и в режиме городского цикла. Лучшие результаты по снижению содержания СО и СН в отработавших газах по сравнению с базовым комплектом (ЭЗ А17ДВРМ) показали свечи Denso W20EPR-U, Eyquem RC62LS и Bosch Platinum WR7DP. Хуже здесь выступили свечи NGK BPR6E, Bosch WR7DC и Finwhale F510.
А почему в тестах на максимальную мощность и на токсичность лидеры — разные? Это оттого, что «мощностной» тест мы проводили при максимальной нагрузке двигателя и на высоких оборотах, а замеры токсичности — на частичных нагрузках и малых оборотах. «Мозг» системы зажигания, роль которого в нашем случае выполняет контроллер Январь-5.1, в зависимости от оборотов и от нагрузки изменяет угол опережения зажигания — в соответствии с заложенной в него программой, рассчитанной на штатные свечи ЭЗ А17ДВРМ. Каждая новая свеча, установленная взамен штатной, меняет скорость сгорания горючей смеси — и, следовательно, реальный угол опережения зажигания. Поэтому одни свечи лучше работают на режимах максимальной мощности, а другие — на режимах частичных нагрузок. Но если переписать программу контроллера под конкретную «хорошую» свечу, то ее результаты будут еще лучше и стабильнее!
А свечи Bosch WR7DCX преподнесли сюрприз — с ними контроллер Январь 5.1 словно забыл об оптимальном соотношении воздуха и топлива. Временами обогащение топливовоздушной смеси достигало 20% по сравнению с базовым! Причиной стала коррекция времени впрыска топлива, которую контроллер производит по сигналам от датчика кислорода — то бишь от лямбда-зонда. Обычно эта коррекция кратковременна — она нужна на переходных режимах.
Но со свечами Bosch WR7DCX коррекция была непрерывной — в выхлопных газах было слишком много кислорода, что свидетельствовало о неполном сгорании топлива. Причина — пропуски зажигания и катастрофическое ухудшение токсичности. А ведь другие свечи с таким же зазором (1,1 мм) вели себя хорошо...
Мы решили повторить тест на двигателе без обратной связи, как на моторах ВАЗ с контроллером Январь-5.1 2111-1411020-71. Откорректировать состав смеси для свечей Bosch WR7DCX «впрысковый» двигатель без обратной связи не может — нет датчика кислорода
Но ситуация повторилась — о пропуске вспышек подтвердил повышенный уровень несгоревшего топлива, то есть углеводородов (СН). По токсичности Bosch WR7DCX на этот раз выиграл у штатных свечей ЭЗ, но существенно проиграл всем остальным. А для того, чтобы еще раз убедиться в верности и справедливости выбранной методики теста, мы «прокрутили» злополучный Bosch WR7DCX и еще несколько комплектов и на двигателе со впрыском и без обратной связи, и даже на карбюраторном моторе.Результаты совпали! Подсчитывая итоговый рейтинг теста, мы перевели результаты всех испытаний в баллы и просуммировали их с учетом весовых коэффициентов — по отработанной методике, которую применяем и во всех остальных сравнительных тестах. Лидер — комплект японских свечей NGK, с которыми двигатель показал высокие результаты по большинству параметров. На втором месте сразу два комплекта — это немецкие свечи Bosch WR7DP и Finwhale.
С последними двигатель получил максимальную прибавку в мощности при полном дросселе (5,9%)
На третьем месте — французский Eyquem, лидер по снижению токсичности. А вот штатные свечи ЭЗ, увы, по большинству параметров уступают всем остальным...Теперь давайте вернемся к вопросу о том, одинаковы ли все свечи. Три комплекта — ЭЗ А17ДВРМ, APS и Bosch WR7DC, — сделаны на одном заводе в Энгельсе, который принадлежит корпорации Bosch. Казалось бы, куда «одинаковее»?
Но если свечи марки ЭЗ делают полностью из российских комплектующих, то марка APS появилась как пробный шаг фирмы Bosch перед выходом на российский рынок — эти свечи выпускаются на более современной линии, а часть комплектующих заказывается в Германии. Свечи же с маркой Bosch в Энгельсе вообще собирают из готовых импортных «запчастей». Сравните, например, боковые электроды свечей ЭЗ и Bosch WR7DC. У «обычных» свечей ЭЗ они очень плохо обработаны, и такой важный параметр, как искровой зазор, имеет весьма относительное значение — искра просто находит ближайший заусенец.
А качество электродов свечей APS и Bosch лучше. В итоге изделия из Энгельса так и расположились — по нарастающей. Однако «дороже» не всегда значит «лучше». Например, свечи Champion RN9YCC, купленные нами за 440 рублей, выглядят неубедительно на фоне того же российского комплекта Bosch за 160 рублей. Правда, есть один очень важный параметр — это ресурс.
Сколько прослужит та или иная свеча в одном и том же моторе? Какова ее способность к самоочищению? Насколько она сопротивляется отложениям металлосодержащих присадок на электродах и изоляторе? Проверить это очень просто. Нужно взять 12 одинаковых двигателей и заставить их молотить сутки напролет в одинаковых режимах.
А лучше не 12, а все 24 или 36 моторов. Для пущей статистики. Возможно, тут бы и проявились преимущества платинового центрального электрода модели Bosch WR7DP или медного бокового — свечи Champion RN9YCC.
Жаль, что провести такой тест невозможно... В итоге мы проверили только то, что смогли проверить. И выяснили очень важную вещь — что не все йогурты одинаково полезны. И это открытие вдохновило нас на следующий шаг — повторить тест, но с более дорогими многоэлектродными свечами, которых сейчас немало на прилавках. Результаты?
Читайте в следующем номере!
Похожие статьи:
Полезные советы → Как защитить свой автомобиль и имущество от воровства?
Полезные советы → Как правильно переехать «лежачего полицейского»
Полезные советы → Как правильно выйти из заноса