Свечи зажигания являются своего рода осями в том смысле, что их кажущаяся простота конструкции и материала в значительной степени противоречит принципу проб и ошибок и специфичности применения. Новейшее поколение свечей зажигания из экзотических металлов дает владельцу автомобиля возможность оптимизировать работу двигателя с максимальной эффективностью.
Содержание
Основы свечи зажигания
Свеча зажигания – это, по сути, очень толстый провод с коротким замыканием. В центре любой свечи зажигания находится металлический стержень длиной примерно 3 дюйма; один конец этого стержня вставляется в катушку зажигания через провод или заглушку, а другой обнажается. Вокруг этого стержня обернут керамический изолятор, а вокруг него металлический корпус. Положительная энергия, проходящая через провод от катушки, пересекает зазор между наконечником провода и металлическим корпусом, который заземляет блок двигателя. Электродная лента, прикрепленная к металлическому корпусу, висит прямо над наконечником, эффективно сокращая расстояние между наконечником провода и корпусом. Таким образом, платиновые и иридиевые свечи одинаковы.
Сжигание двигателя
Бензин будет самовоспламеняться при температуре от 250 до 500 градусов, в зависимости от условий и качества топлива. Сжатие воздуха вызывает его нагревание, захватывая всю его тепловую энергию в меньшем пространстве; чем больше сжимаешь, тем горячее становится. Дизельный двигатель использует этот эффект компрессионного нагрева, чтобы заставить его самовоспламеняться, сжимая воздушно-топливную смесь до 1/20 и 1/30 от первоначального размера. Бензин, однако, легче воспламеняется и горит быстрее; Таким образом, газовый двигатель использует более низкое сжатие – около 10 к 1 – для сжатия смеси чуть ниже точки самовоспламенения и искры для перегрева одного небольшого кармана воздуха/топлива. Как только этот карман или ядро воспламеняется, давление вокруг него возрастает, и пламя распространяется примерно в сферическом пузыре.
Жара и Медь
Наконечник свечи зажигания и заземляющий ремень находятся в одной из самых жестких и агрессивных сред, которые только можно себе представить. Высокие температуры в цилиндре могут расплавить тонкий металлический проволочный наконечник и заземляющий ремень, и эти температуры также резко увеличат скорость, с которой кислород в цилиндре окисляет и разлагает металл. Свечи зажигания полагаются на превосходную электрическую проводимость, чтобы помочь искре сохранять энергию и тепло при прохождении через зазор, а это означает использование высокопроводящего металла, такого как медь. Но, несмотря на то, что он сравнительно недорогой по сравнению со сравнительно проводящими материалами, такими как серебро, медь также чрезвычайно чувствительна к тепловому повреждению и коррозии.
Экзотические покрытия и материалы
Существует два основных способа предотвращения перегрева и поломки медных наконечников и заземляющих лент. Самый недорогой и самый основной подход состоит в том, чтобы сделать их толстыми, что позволяет быстрее отводить тепло от них в блок цилиндров. Во-вторых, покрыть наконечник и ремешок более устойчивым к коррозии металлом, таким как платина и иридий, и это именно то, что делают многие производители. Такие покрытия уменьшают повреждения, вызванные окислением, и увеличивают срок службы пробки, но они не влияют на производительность или экономию топлива. Единственный способ сделать это – увеличить интенсивность искры, используя для этого наконечник меньшего диаметра. Платина и иридий обеспечивают сравнимые уровни защиты, но платина обычно используется для покрытий из-за ее ценового преимущества.
Штекеры из тонкой проволоки
Меньший, более тонкий наконечник уменьшает диаметр искры, таким образом концентрируя ее энергию в раскаленный потоком плазмы, а не рассеивая ее в более широкую и холодную форму пламени. Изготовление наконечника свечи зажигания из ничего, кроме очень прочного и очень дорогого платины или иридия, позволяет получить наконечник небольшого диаметра, который может выдерживать коррозию и высокие температуры. Горячая искра поможет повысить эффективность сгорания за счет более быстрого всплеска температуры в камере, что дает фронту пламени преимущество при подъеме поршня. Горячая и более энергичная искра также будет прыгать через большую щель без выдувания. Платина устойчива к коррозии, но не обладает чрезвычайно высокой температурой плавления иридия. Таким образом, иридиевые наконечники можно сделать намного тоньше, чем платина, чтобы сконцентрировать энергию искры без плавления.
Оптимизация заглушек
Чтобы по-настоящему воспользоваться вашими дорогими эксплуатационными штекерами, вам может потребоваться отрегулировать время зажигания или зазор свечи зажигания. Немного больший зазор в заглушке увеличивает размер пламени, что означает более быстрое горение. Некоторые двигатели будут работать лучше с большим или меньшим опережением зажигания, учитывая больший зазор и тонкие провода. Это то, с чем вам придется поиграть, чтобы оптимизировать разъемы для вашего конкретного двигателя и шасси.В гоночных приложениях с очень высокой производительностью и мощными системами зажигания есть небольшая прибавка к мощности с иридием по сравнению с платиной, но шансы, которые проявятся в насосе, невелики. Тонкостенные иридиевые штекеры больше, чем тонкопроволочные платиновые штекеры – могут расширить вашу настройку с точки зрения ускорения зажигания и зазора между пробками, но разница незначительна, если вы не настраиваетесь исключительно на огромную мощность.
К чему это сводится
Таким образом, пробки с платиновым и иридиевым покрытием с медным сердечником не увеличат мощность или экономию топлива; они просто будут длиться дольше и работать более последовательно. Высокопроизводительные тонкостенные заглушки могут повысить эффективность, помогая фронту пламени инициироваться и распространяться немного быстрее, что потенциально означает, что больше топлива сгорает за одно сжатие и меньше топлива. И платиновые, и иридиевые штекеры с тонкой проволокой превзойдут медные штекеры, но способность иридия выдерживать высокие температуры позволяет получить более тонкий наконечник. В реальном мире, однако, вы вряд ли увидите какие-либо ощутимые изменения в экономии топлива, используя иридий вместо платиновых пробок. Platinum будет делать все, что делает iridium за пределами самых тяжелых гоночных приложений. Иридиум может дать производителям двигателей небольшое преимущество в двигателях с очень высокой степенью сжатия, с турбонаддувом или с наддувом, но это преимущество вряд ли приведет к увеличению экономии топлива в уличном двигателе.
Написать комментарий