В чем преимущество иридиевых свечей зажигания?

В бензиновом двигателе свечи зажигания остаются одним из самых консервативных узлов – по сути их конструкция мало менялась с самого момента изобретения: варьировались материалы, технологии изготовления, но скрученная с автомобиля 30-х годов свеча похожа внешне на современные.

Однако требования к свечам зажигания растут по экспоненте, причина — требования экологии. Во времена, когда использовались низкофорсированные карбюраторные моторы, даже большой разброс параметров свечей мало влиял на токсичность выхлопа или экономичность – и состав смеси, и процесс ее сгорания были неоптимизированными. Ресурс же в первую очередь определяло нагарообразование – и вновь даже простейшей конструкции было достаточно, ибо проникновение масла в камеру сгорания и нагар от низкооктанового бензина «убивали» свечи быстрее, чем искровая эрозия контактов. (В отечественных реалиях их умудрялись и чистить, и прокаливать).

По мере развития двигателей внутреннего сгорания в них росла степень сжатия, карбюраторы уступили место системе впрыска, а подстегиваемые экологами инженеры усложняли систему питания, доходя до многопорционного непосредственного впрыска бензина в камеру сгорания. И тут стали «вылезать» наружу те недостатки классических свечей, о которых ранее мало кто задумывался.

Видео: Какие свечи зажигания лучше

Попробуй поджечь

Чтобы двигатель на конкретном рабочем режиме выдавал требуемые параметры по мощности и токсичности выхлопа, нужно обеспечить воспламенение смеси в строго определенный момент. Для равномерности распределения смеси по камере сгорания в ней организуются завихрения (на двигателях BMW, например, для этого используются вихревые заслонки, асимметрично перекрывающие парные впускные каналы в головке – в камеру сгорания входят два потока с разной скоростью, закручивая смесь в момент впуска).

В классической свече зажигания площадь центрального электрода и «ответной» части бокового электрода сравнительно велика. Это уменьшает напряженность электростатического поля между электродами, затрудняя искрообразование, завихрения смеси пытаются «сдуть» искру. В результате в свечах классического типа искра начинает «плясать» между электродами, возникая в разных местах и с разной силой. Отсюда – ухудшение работы двигателя, заметное не только мощностному стенду, но и на глаз.

В иридиевых же свечах, созданных компанией Denso в 1997 году, диаметр центрального электрода крайне мал (менее миллиметра!). Напротив него на боковом электроде напаивается аналогичный короткий штырек. Разницу можно объяснить наглядно – если над полем во время грозы молния будет бить хаотично в разные места и с разной силой, то над  шпилем она ударит точно в него. Этим «шпилем» и работает тонкий центральный электрод, который стабилизирует мощность искры и точку ее возникновения – воспламенение смеси в цилиндре происходит именно так, как это требуется. В двигателях с высокой степенью сжатия или наддувом высокого давления это особо актуально – чем выше давление в конце такта сжатия, тем труднее пробить искровой промежуток.

Достоинства — гореть и не сгорать

От современной свечи зажигания требуется и большой ресурс. Причем на современных двигателях до свечей даже добраться проблематично – их закрывают коллектора, так что знакомая владельцам «Жигулей» практика «вывернул-почистил-завернул» давно потеряла актуальность. И ресурс стала  определять степень эрозии, ранее не стоявшая на первом месте в числе причин замены свечей.

Здесь традиционная конструкция снова оказалась в проигрыше – по мере выгорания электродов искра дестабилизируется, теряет энергию, приводя к пропускам воспламенения. Многоэлектродные свечи, появившиеся еще во Вторую мировую войну на авиационных моторах, решали проблему ресурса «в лоб» — по мере износа одной стороны центрального электрода и одного из боковых искра «переезжала» на другую сторону. Однако более логичным стало бороться с эрозией, а не оттягивать ее последствия.

И в этом плане иридий снова показал свои лучшие стороны: этот металл отличается тугоплавкостью (температура плавления – 2450 градусов!), стоек к окислению. Поэтому по ресурсу иридиевые свечи превосходят даже платиновые (температура плавления платины на 700 градусов ниже), а их центральный электрод можно делать тоньше. В итоге мы получаем и мощную искру, и больший ресурс – при нормальной работе мотора иридиевые свечи будут самыми «долгоиграющими», причем, чем выше форсирован мотор, тем это заметнее. В момент анонса компания Denso шокировала автомобильную прессу – заявленный ресурс свечей составлял 200 тысяч километров, хотя и с длинным списком требований, обязательных к выполнению.

Видео: Иридиевая свеча зажигания Denso ik20TT

Собственно говоря, ресурс и стабильное искрообразование в жестких условиях – вот два преимущества иридиеых свеч зажигания. Где-то это станет способом «влезть с запасом» в требования эконорм (современные малолитражные моторы с наддувом), где-то обеспечит максимальную отдачу (многие модели спортбайков, кроссовые моторы). Где-то позволит разбирать половину подкапотного пространства не раз в 15-30, а хотя бы в 60 тысяч километров (в идеальных условиях достижим и пробег в 100 тысяч на одном комплекте).

Ложка дегтя: недостатки иридия

Увы, ничего идеального человек еще не изобрел. Это относится и к иридиевым свечам – обеспечивая ряд серьезных достоинств, которые нельзя обойти вниманием, они имеют и свои недостатки.

1. Первый очевиден: малый диаметр электродов указывает на их низкую прочность. Если обычная свеча без проблем переживает падение или грубую установку (на худой конец, можно подогнуть боковой электрод до нужного зазора), то для иридиевой подобное станет последним эпизодом работоспособной жизни. Сама компания Denso, выпуская на рынок свечи iridium Long Life, в списке требований указывала даже точное соблюдение крутящего момента при затяжке.
2. Второе «узкое место» иридиевых свечей – это их чувствительность к качеству бензина: суррогатное топливо им  противопоказано. Увы, чем меньше вероятная площадь очага искрообразования, тем быстрее нагар выведет свечу из строя, а механическая чистка исключается предыдущим пунктом списка. Говоря о нагарообразовании, не стоит останавливаться только на низкокачественном топливе – причиной могут стать и неисправность двигателя, и проблемы с системой питания: вынос масла через вентиляцию картера или износ поршневых колец, отказ лямбда-зонда, приводящий к переобогащению смеси.  Иридиевые свечи хороши для исправного мотора, работающего на хорошем топливе, и никак иначе. В таких условиях они переживают двигатель – именно проблемы с ним вынуждают заменить комплект, установленный еще на заводе. При продажах автомобилей в России нормальной практикой среди автоконцернов стало снижение межсервисных пробегов, апеллируя к более жестким условиям эксплуатации и низкому качеству топлива. Иногда это доходило до смешного – ряд дилеров из перестраховки требовал заменять иридиевые свечи каждые 30 тысяч километров, хотя вряд ли кто-то из владельцев автомобилей начинал к этому пробегу испытывать проблемы с зажиганием.
3. Третий же минус – это цена. Хотя она и окупается многократным увеличением ресурса и даже осязаемым увеличением экономичности, вся эта экономия может быть легко перечеркнута одним визитом на случайную заправку. Если на автомобиль выпускаются только иридиевые свечи (увы, сейчас есть и такие типоразмеры), то вариантов все равно не будет, если же иридиевые свечи устанавливались самостоятельно с целью улучшения работы двигателя или увеличения интервалов замены… Что ж, тогда спасет комплект старых свечей из багажника.