Иридиевые свечи зажигания. Иридиевые свечи зажигания: что это такое

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.

Свечи зажигания из иридия - серьезный конкурент платиновым устройствам. Технические характеристики автомобиля можно значительно улучшить, если набор обычных элементов заменить на комплект из иридия. Такие свечки прочнее, поэтому служат дольше обыкновенных.

Свойства иридия как материала

Инновационные воспламенители топливовоздушной смеси изготавливаются путем лазерной сварки иридиевых электродов. Температура плавления - около 2 500 градусов. С начала 21 века иридий применяется в промышленности для производства воспламенителей.

В промышленной индустрии используют не чистый иридий, а сплавы. С материалом в чистом виде работать невозможно - он слишком хрупкий, его электропроводимость невысока. А вот сплавы улучшают качество конечного продукта во много раз. Из сплавов делают электроды с гораздо более тонкими наконечниками. С такими компонентами мотор работает более плавно, машина разгоняется быстрее.

Чем отличаются иридиевые свечи от обычных?

Главное отличие иридиевых свечей от обычных - в материале. Именно иридию электроды свечей обязаны уникальными свойствами, отличающими их от классических устройств.

Поскольку температура плавления иридия высока, электроды, на которые нанесен материал, долго не выходят из строя. Иридиевая свеча и внешне отличается от классической - центральный электрод несколько меньше в диаметре, а боковой имеет клиновидную форму. Благодаря этому получается более сильное искрообразование. Использование редкоземельного материала улучшает работу системы двигателя - в мороз мотор заводится быстрее.

Иридиевые воспламенители способствуют экономному расходу топлива, повышают мощность силового агрегата. Но если простые свечи можно применять с топливом любого качества, для иридиевых подойдёт только смесь с премиальными характеристиками. Топлива при розжиге расходуется больше. В обычном искрообразователе топливо находится в маленьком промежутке между электродами, а образование искры происходит на краю центрального. В иридиевом варианте искра создает воронку, которая расширяется от одного электрода к другому.

Разница еще и в цене. Иридиевые свечки стоят значительно дороже.

Какие свечи зажигания лучше: иридиевые или платиновые?

Есть 3 вида искрообразующих элементов:

• медные (вариации - хром, никель);
• платиновые (ПС);
• иридиевые (ИС).

Последние 2 варианта имеют лучшие характеристики. То, что платиновые элементы уступают иридиевым, верно, но лишь отчасти. Надо учитывать технологичность силового агрегата. Если лучшие иридиевые свечи зажигания установить на мотор старого образца с незначительной мерой сжатия, это не слишком повлияет на мощность двигателя, а также на расход горючего. Поэтому на старые моторы ставить устройства из иридия не стоит.

Среди водителей ходит миф, что элементы с иридиевым напылением на электродах не заливает. Это не так, ведь если в камеру сгорания попадет горючее или другая рабочая жидкость, это не спасет от заливания и их. Устройства с напылением из редких материалов запрещено очищать обычным механическим способом.

Использование низкосортного горючего и езда по плохим дорогам не дают искрообразователям любого типа отработать весь заявленный производителем срок - даже на исправном моторе. Современные устройства должны проезжать 100 000 км - на практике же получается не более 70-80 тыс. км. Это касается как platinum, так и иридиевых элементов.

Свечи платинум и с иридиевым напылением имеют почти одинаковые технические характеристики, но различия все же есть. Диаметр электрода на ПС - 0.7 мм, на ИС - 0.4 мм. Это говорит о большей эффективности и функциональности последних.

Чем тоньше электрод, тем стабильнее образование искры даже в условиях пониженного напряжения. А так как иридий гораздо более тугоплавок, чем платина, ИС могут выдержать гораздо большие нагрузки. Их технические характеристики улучшаются еще и благодаря использованию не чистого редкоземельного элемента, а его сплавов - в качестве препятствующей окислению добавки обычно используется родий.

Вывод: ИС несколько качественнее, чем платиновые элементы, но эти преимущества могут быть сведены «на нет» российскими реалиями. ИС стоят несколько дороже.

Плюсы и минусы иридиевых свечей

При выборе искрообразователей не ориентируйтесь на цену. Покупая обычные элементы, вы сэкономите, но это может «выйти боком». Лучше смотрите на плюсы и минусы вариантов.

Главное преимущество ИС - эффективность. Благодаря использованию в них тонкой нити снижена площадь контакта между электродом и ядром пламени. Кстати, в классических свечах искровой промежуток больше почти в 3 раза.

Отличная воспламеняемость и скромные требования к величине напряжения - еще пара плюсов. Благодаря более полному выгоранию повышается эффективность работы двигателя, производительность повышается на 6-8%. Расход горючего ниже на 6-7%. Токсичность выхлопа меньше - вот чем лучше иридиевые свечи.

Из недостатков - высокая цена и то, что ИС можно использовать только на современных моторах. На обычные модели лучше ставить классические искрообразователи.

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

Чтобы гарантировать экономичность, максимальную производительность и невысокую стоимость изделий производители во всем мире использую самые передовые технологии производства. Современный рынок предлагает свечи от множества компаний, среди которых автовладельцам наиболее известны такие бренды как NGK, Champion, Denso и Bosch.

Делая выбор, нужно знать, как выбрать свечи зажигания для автомобиля и обязательно обратить внимание на некоторые требования и характеристики:

• изоляционные свойства;
• сопротивляемость тепловому удару;
• сопротивляемость коррозии в камере внутреннего сгорания;
• надёжность при высоких напряжениях;
• теплопроводность изолятора и электродов.

Параметры выбора

Информация о том, какие свечи лучше довольно разнообразна, поскольку каждая из них имеет свои функции и размеры, которые при выборе должны учитываться. Существуют основные параметры лучших единиц:

Технические характеристики

• диаметр резьбовой части штекера;
• диаметр резьбы;
• искровой промежуток – расстояние между боковыми и центральными электродами.

Количество боковых электродов

Электроды

Материал изготовления:

• медный,
• никелевый,
• платиновый,
• иридиевый,
• серебряный;
• золотой.

Тепловой диапазон

Температурный режим

Ресурс изделия

Калильное число

Условный параметр, который указывает величину давления в цилиндре мотора. Это число должно соответствовать вашему двигателю.

Даже лучшие свечи имеют определённую длину резьбы, диаметр и тип головки цилиндров. От того, насколько правильным будет выбор, напрямую зависит работа двигателя и поршней.

Электроды

Должны выдерживать воздействие коррозии и высокую температуру, вызванные потоком электрического тока и газообразными продуктами сгорания. Даже самые хорошие свечи имеют один боковой и один центральный электрод. В последнее время все чаще производители предлагают изделия с 2-х, 3-х и 4-х электродными моделями, которые помогают в режиме низких оборотов стабилизировать работу двигателя.

• Чтобы не ошибиться при выборе свечей зажигания, следуйте руководству по эксплуатации автомобиля: в нем всегда указывается подходящая к мотору марка свечи.
• Осмотрите свечу: если обнаружите неаккуратную или нечеткую маркировку, плохую сборку или низкокачественную обработку деталей изделия откажитесь от приобретения. Также на показатель подделки может указывать низкая стоимость свечи известной торговой марки, как правило, брендовые изделия имеют свои признаки качества и определенную стоимость.
• Приобретайте свечи зажигания в специализированных магазинах либо у официальных дилеров.
• Если появились сомнения, требуйте у продавца сертификат, подтверждающий качество свечей зажигания.

Иридиевые или платиновые свечи – как сделать выбор

Современные технологии позволили использовать в изготовлении свечей зажигания иридий, его сплав применяют при производстве центральных электродов. Для приваривания наконечника из иридия к окружности электрода используется только лазерная сварка.

Преимущества иридиевой свечи

Преимущества таких свечей очевидны:

• Мощность двигателя увеличивается до 4 %.
• Использование таких элементов позволяет силовому агрегату развивать максимально допустимую мощность.
• Меньше расход топлива – экономия до 7 % процентов.
• Двигатель даже при самых низких температурах запускается легко.
• Срок эксплуатации увеличивается в два раза.

Есть у иридиевых свечей и свои минусы:

• Достаточно высокая стоимость.
• Высокие требования к топливу.

В отличие от всех существующих на данный момент аналогов, иридий имеет наиболее высокие показатели износостойкости и прочности и даже независимо от степени нагрузки, иридиевые свечи работают стабильно.

Преимущества платиновой свечи зажигания

Платиновые свечи появились на автомобильном рынке вслед за двухэлектродными свечами. Платина как химический элемент имеет высокий показатель плавления, что подтверждают весьма хорошие характеристики. Свечи зажигания с платиновыми электродами долговечны и имеют высокий запас прочности. Они выдерживают не только высокие рабочие температуры, но и их резкие перепады.

• Имеют высокие антикоррозийные свойства.
• Сильная искра зажигания.
• Срок эксплуатации более длительный, чем у простых классических свечей.
• Искровой промежуток не изменяется, сохраняя надолго рабочий показатель.
• Срок эксплуатации около 90 000 км пробега.
• Идеальны для моторов, имеющих турбокомпрессор.
• Их использование снижает расход бензина.

Какие свечи зажигания лучше иридиевые или платиновые каждый для себя решает сам, особых отличий между ними нет. К тому же, сейчас многие производители совмещают в изделиях полезные свойства этих двух металлов.

Через сколько меняются свечи

Каждый владелец автомобиля должен знать, через какой пробег менять свечи зажигания. Если это классические свечи и изготовлены из стали, могут прослужить только в среднем около 35-40 тыс. км пробега, а вот изготовленные из иридия или платины прослужат минимум в два раза дольше – около 90 – 120 тыс. км пробега.

Но срок эксплуатации свечей зажигания не говорит о том, когда точно их следует менять, поскольку это связано не только с какой-то одной причиной, а зависит от многих немаловажных факторов, а именно от:

• Пробега. Чем больше ездите на своем авто, тем быстрее будут изнашиваться свечи. Эксперты призывают производить замену через каждые 35-40 тыс. км.
• Стиля езды. Интенсивная эксплуатация свечей под воздействием высоких температур или на очень высоких скоростях делает их более уязвимыми.
• Качества топлива, смазочных материалов. При использовании низкокачественного топлива остается много нагара на деталях двигателя и на свечах, что ухудшает их работу и может вызвать необходимость их замены уже через 20 тыс. км пробега.
• Исправности двигателя и его основных систем. Хотите значительно продлить срок службы свечей – следите за исправностью двигателя.
• Возраста и марки автомобиля. На старых «отечественных» автомобилях свечи придется менять чаще, чем на новых «иномарках».
• Материала изготовления свечей. Чем надежнее и качественнее сплавы, из которых изготовлены свечи, тем дольше они прослужат.
• Внешних условий эксплуатации. Частые перепады температур могут вывести из строя свечи зажигания, и даже сам двигатель.

Теперь вы знаете как правильно выбрать автомобильные свечи и в чем отличия платиновых свечей от иридиевых. Вместе с тем рекомендуем посмотреть видео про тестирование различных свечей зажигания на стенде. Видео внизу страницы.

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

1. Обычные свечи представляют собой устройство для воспламенения горючей смеси в силовой установке для приведения автомобиля в движение.
2. Иридиевые свечи обладают особой конструкцией и производятся с применением иридия.
3. У иридиевых свечей – клиновидный боковой электрод и утонченный центральный.
4. Иридиевые свечи служат в несколько раз дольше обычных.
5. Иридиевые свечи обеспечивают стабильную работу двигателя, легкий запуск в холодную погоду.
6. Обычные свечи проигрывают иридиевым по показателям повышения мощности и экономии топлива.
7. Иридиевые свечи значительно дороже обычных и капризны к качеству топлива.