Свечи зажигания плазменно-форкамерные "Форкам-Супер"

Описание "Свечи зажигания плазменно-форкамерные "Форкам-Супер""

Принцип работы свечи сочетает в себе преимущества форкамерного и плазменного зажигания - она поджигает топливную смесь в цилиндре подвижным искровым разрядом и мощным факелом пламени, истекающим из формокамеры. При этом свеча самоочищается от нагара реактивной струей при каждом рабочем цикле. По мощности поджига плазменно-форкамерные свечи превосходят многие из ныне существующих, включая 3- и 4-электродные импортного производства.

Как показывает опыт эксплуатации, двигатели, укомплектованные новыми свечами, за счет более полного сгорания топлива имеют повышенную мощность, без детонации работают на низкооктановом бензине. Благодаря применению днепропетровских свечей зажигания улучшается приемистость автомобиля, уменьшается токсичность отработавших газов и облегчается холодный запуск двигателя.

ДЛЯ ОТЛИЧНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВАШЕГО АВТОМОБИЛЯ

ПЛАЗМЕННО ФОРКАМЕРНАЯ СВЕЧА ЗАЖИГАНИЯ - НОВОЕ РЕШЕНИЕ СТАРЫХ ПРОБЛЕМ!

О

чем думает автомобилист, выбирая свечи зажигания? Наверно о том же, о чем думает любой практичный человек - как долго он сможет нормально ездить на одном комплекте свечей без замены и насколько оправданы затраты на приобретение новых, более дорогих моделей свечей зажигания, которых предостаточно в ``фирменных'' каталогах BOSH, CHAMPION, BRISK и других.

Каково же мнение авторитетов по этому поводу? Прежде всего, вспомним - электроискровая свеча зажигания должна ``давать искру'', то есть обеспечивать надежный поджиг бензиново-воздушной смеси независимо от режимов и условий ее работы. А они - эти самые условия самые разные: от нормальной работы на прогретом двигателе, когда свечи и все системы исправно работают в установившемся расчетном режиме, до сложных переходных режимов, когда двигатель набирает обороты, давление топливной смеси в камере сгорания резко повышается и требуется больше энергии для пробоя искрового зазора.

Тяжело и при запуске зимой, когда карбюратор не совсем справляется с подготовкой смеси, стартер, с трудом проворачивая двигатель с загустевшим маслом, забирает львиную долю электроэнергии ``замерзшего'' аккумулятора и системе зажигания не хватает напряжения для создания мощной искры.

Самым тяжелым же испытанием для свечей является изношенный или плохо отрегулированный двигатель, который ``гонит'' масло и богатую смесь, керамика и электроды быстро покрываются токопроводящим нагаром, искра ``уходит'' в прямом и переносном смысле в ``землю'', а хозяину приходится менять свечи как перчатки. Спасти положение может электронная тиристорная система зажигания с коротким, но мощным разрядом, который в состоянии пробить нагар. Выпускаются также самоочищающиеся свечи с разрядом по поверхности керамики (как в авиации), но они имеют высокую стоимость и требуют большой электрической мощности от системы зажигания (на рынках стран СНГ практически "не пошли").

В принципе, пока свечи новые и двигатель в порядке, нет большой разницы между различными производителями обычных традиционных электроискровых свечей, главное чтобы качество сборки было соответствующим, а сама свеча подходила двигателю по калильному числу.

Различия в качестве свечей проявляются позже, когда изолятор начинает покрываться нагаром, а электроды обгорают, увеличивая искровой зазор, при этом учащаются пропуски зажигания (практически не заметные на рабочих оборотах без специальной аппаратуры), из-за которых двигатель теряет мощность и экономичность. Ведь пропущенный цикл "сгорание-расширение" энергии не добавляет, а "выключенные" цилиндр с поршнем сами по себе отличный тормоз. В выигрышном положении оказываются свечи, в которых предусмотрены различные усовершенствования, например, медный сердечник электродов, который отводит лишнее тепло, уменьшает износ электродов, так же хорошо зарекомендовали себя свечи с несколькими боковыми электродами. И все же, все производители традиционных свечей настоятельно рекомендуют замену всего комплекта свечей через каждые 15 - 25 тыс. километров пробега из-за отложений нагара на керамике изолятора и износа электродов.

Но какими великолепными ни были бы свечи, качество работы любого двигателя, прежде всего, зависит от полноты и скорости сгорания топливной смеси в цилиндре. Улучшить же сгорание, а значит и качество работы ДВС, можно применением нетрадиционных систем зажигания, таких как форкамерное и плазменное зажигание.

Лет пятнадцать - двадцать назад (еще в "советское время"), после повышения цен на Аи-92, народные умельцы стали делать для своих автомобилей форкамеру (футорку) в виде стаканчика с отверстиями в донышке. Такая форкамера ввинчивалась между двигателем и обычной свечой и позволяла ``Жигулям'' ездить на более дешевом А-76 без особых проблем. Естественно, как и все, что снижало доходы государства от монопольной продажи дорогого бензина, эта конструкция официально критиковалась всеми доступными средствами - тут и перегрев двигателя, и прогар поршней с клапанами и многое другое. Это, конечно, теоретически может иметь место, но все-таки форкамеры устраняли самого главного недруга нормальной работы двигателя - детонацию. Через отверстия форкамеры в основную камеру сгорания впрыскивалась, с высокой скоростью, горящая топливная смесь, что настолько улучшало и ускоряло горение основного заряда, что (по непроверенным слухам) карбюраторный двигатель мог работать чуть ли не на керосине! Но были, конечно же, и недостатки - стальная форкамера перегревалась вместе с ввинченной сверху обычной свечой, и возникало калильное зажигание, а футорка из теплопроводной, но мягкой меди зачастую при работе двигателя разрушалась от высокого давления, и ввинченная свеча пулей вылетала из-под капота.

Теперь о плазме и плазменном зажигании. Все, кто связан с техникой, знают - плазма - четвертое состояние вещества, когда молекулы распадаются на заряженные частицы - ионы. Плазма давно и широко используется в технике - от космических плазменно-ионных двигателей, эффективность которых в десятки раз выше обычных жидкостных, до обычных ламп ``дневного'' света, которые имеют огромный КПД по сравнению с традиционными лампочками накаливания.

Первые попытки использовать плазму в двигателях внутреннего сгорания относятся к началу 50-х годов, когда были разработаны системы зажигания с коаксиальным резонатором - генератором плазмы и специальным источником электрической энергии высокой частоты. Такие системы использовались и продолжают работать на некоторых американских и японских автомобилях. Сравнивать по мощности плазменную систему зажигания с обычной искровой все равно, что сравнивать паяльную лампу или газовую горелку с простой спичкой.

Главным препятствием широкого внедрения плазменной системы являлась достаточно высокая сложность и дороговизна электронной системы и коаксиального резонатора, к тому же установка такой системы требует серьезной переделки электрического оборудования автомобиля.

И вот, в конце 80-х прошлого столетия, специалистами в области космической техники начались работы по разработке принципиально нового поджигающего устройства для тепловых двигателей. В 1990 году изобретателями из Днепропетровска была запатентована плазменно-форкамерная свеча зажигания, не имеющая аналогов в мировом автомобилестроении (патенты Украины и России), объединившая в одной конструкции форкамеру и импульсный ускоритель плазмы. Электроды такой свечи сконструированы в виде ракетного сопла с центральным телом. При подаче высоковольтного импульса в зазоре между электродами происходит пробой, образовавшийся плазменный сгусток выталкивается в камеру сгорания. Одновременно происходит поджиг топливной смеси в форкамере свечи, и продукты сгорания через сопло с высокой скоростью впрыскиваются в цилиндр ДВС. При этом обеспечивается объемный, в отличие от точечного у обычных свечей, поджиг основного топливного заряда, увеличивается скорость, полнота сгорания топлива, повышается мощность двигателя и уменьшается токсичность выхлопных газов.

Таким образом, в конструкции плазменно-форкамерной свечей одновременно реализованы преимущества форкамерного и плазменного зажигания, причем эти свечи устанавливаются на место обычных без переделок двигателя и системы зажигания. Кроме того, увеличенная рабочая поверхность бокового электрода и сердечник центрального электрода из чистой меди увеличивают срок безотказной работы свечи за счет меньшего износа электродов, а постоянная очистка от нагара потоками высокотемпературных газов гарантируют безотказную работу в самых экстремальных условиях.

По мощности поджига плазменно-форкамерные свечи оставили позади все существующие, включая 3-х и 4-х электродные свечи зажигания ведущих западных производителей.

Плазменно - форкамерные свечи зажигания успешно прошли стендовые и ходовые испытания, получили высокую оценку специалистов и пользуются огромным спросом. На сегодняшний день, более сотни тысяч ``Жигулей'', "Славут", "Газелей" и автомобилей других марок ездят по дорогам Украины с новыми свечами. Неплохо зарекомендовала себя эта конструкция свечи и на иномарках, особенно с ``классическим'' карбюраторным двигателем.

Двигатели с установленными плазменно-форкамерными свечами имеют более плавную работу, повышенную мощность, без детонации работают на низкооктановом бензине, имеют меньшую токсичность по СО, улучшенную приемистость автомобиля (время разгона до 100 км/час у ``Жигулей'' сокращается на 0,45 сек.) и что особенно важно для нашего климата, надежно запускаются зимой.

Конечно же, внедрение любой новинки не обходится без трудностей, изготовление качественной продукции требует большой совместной работы специалистов различных отраслей науки и техники, серьЈзной финансовой и государственной поддержки. Ведь автомобильная свеча, как и вся система зажигания в целом, является самым наукоемким и капризным элементом - необходимо тщательно рассчитывать и исследовать на специальных стендах каждое изменение в конструкции свечей.

В процессе исследований и испытаний нового типа свечи зажигания намечены пути дальнейшего совершенствования свечей и систем зажигания. Особо следует отметить возможность экономичной и экологически чистой работы ДВС на обедненных топливных смесях и газе без потери мощности с увеличением ресурса работы свечи до 50-100 тыс. километров пробега. Такая возможность уже подтверждена опытом эксплуатации ПФ свечей, изготовленных в Днепропетровске.

В настоящее время авторы плазменно - форкамерной свечи разработали программу и создали кооперацию для организации массового выпуска плазменно - форкамерных свечей зажигания для всех марок автомобилей. Костяком кооперации являются предприятия и специалисты, долгое время успешно работавшие на ``оборонку'', которые в состоянии обеспечить необходимое качество и количество новых свечей для нужд отечественных автомобилистов и автомобилестроения.