ЕкоТюнінг - Свічки запалювання Бугаєць

Наши партнеры ArtmMisto

Нові інноваційні свічки запалювання «Бугаєць» (СЗБ) призначені для використання в бензинових і газових ДВС. Принципова відмінність від стандартних свічок це, виконана з жаростійкого сплаву, конусна насадка, в центрі якої знаходиться іскровий пробійник. Головне призначення насадки - формування рівномірного полум'я до вибуху в камері згоряння, що забезпечує:
* Легкий старт в зимовий час
* Поліпшення роботи на холостих обертах
* Збільшення потужності двигуна, динамічність і еластичність його роботи
* Екологічність (більш ефективне згорання)
* Економія палива (на бензинових ДВС до 30%)

Недолік стандартних свічок запалювання складається з декількох чинників і особливостей двигуна внутрішнього згоряння, почнемо по порядку.

Перше що можна побачити в зимовий час це поганий пуск, при -25 ° -30 ° у багатьох він взагалі стає неможливим. З чим це пов'язано. Звичайно ж в першу чергу з в'язким маслом в коробці передач і двигуні, з недостатньою ємністю акумулятора. Але є ще дещо що, що перешкоджає швидкому старту - це асиметрична робота самого двигуна зі звичайними свічками. Даний фактор відноситься до асиметричності всього процесу горіння.

1) Так зване асиметричне рух газового середовища Це горіння закручене по спіралі навколо осі циліндра триваюче 360 ° і більше.

2) притиснення збоку поршня до стінки циліндра.

3) Виникнення тертя.

4) Термодинамічний удар великої потужності (близько 1,5 тонн) на короткий час 200 мкс.

5) Зменшення крутного моменту зі збільшенням навантаження.

Чим відрізняються СЗБ в роботі?

Звичайно, найголовніше - забирається микроклин починаючи з моменту запалювання і на всьому протязі роботи, усувається тертя спідниці поршня про циліндр і термодинамічний удар. При цьому горіння в камері згоряння відбувається швидше, чистіше і ефективніше. Двигун працює більш стабільно, значно зменшується детонація, збільшується потужність і крутний момент, а витрата палива знижується. Покращені характеристики СВБ дозволяють значно збільшити ресурс двигуна, при цьому ресурс самих свічок Бугаєць досягає 100 000 км.

На даний момент ми маємо п'яте покоління конструкції СЗБ (Свічка Запалювання Бугаєць). Корпус резонатора (КР) виконаний з тонкостінної жароміцної сталі із спеціальним каталітичним покриттям. КР складається з двох частин: конусної і циліндричної. Остання частина служить для запресовування КР в корпус СЗБ. Конічна частина КР розташовується вище корпусу, але нижче іскрового зазору, і фіксується зверху боковим електродом. Бічний електрод приварений стандартним чином до торця корпусу. Конусна частина КР містить спеціальний канал для бокового електрода.

1. Довжина іскрового зазору на 30% більше при постійній напрузі пробою.

2. При високовольтному пробої і освіті іскри не відбувається займання горючої суміші. Плазмовий кулька зростає, а займання горючої суміші від нього як і раніше не відбувається. При досягненні поршнем ВМТ плазмовий кульку вибухає і формується розширюється факел в сторону центру камери згоряння, де і відбувається займання горючої суміші.

3. Енергія вибухового факела приблизно в 200 разів вище, ніж сумарна енергія іскри і заряду палива в КР.

4. Стабільність і працездатність СЗБ не погіршуються при значному збідненості горючої суміші.

5. Зникла електроеррозія електродів, сответственно збільшився ресурс свічок запалювання.

Завдяки вищепереліченим властивостям СЗБ поліпшуються всі характеристики двигуна і автомобіля.

РЕСУРС ДВИГУНА

Двигун - це досить складна система, що складається з великої кількості простіших систем, вузлів і деталей (3-4 тис.). Вихід з ладу будь-якої підсистеми означає вихід з ладу всієї системи. Перелічимо основні підсистеми двигуна:

1. Кривошипно-шатунний механізм.

2. Система запалювання.

3. Система харчування.

4. Система мастила.

5. Система охолодження.

6. Система нейтралізації вихлопних газів.

7. Система випуску вихлопних газів.

8. Навісні вузли:

- стартер,

- генератор,

- акумулятор.

Проведемо короткий аналіз впливу на ресурс зазначених систем двох типів СЗ: традиційних і СЗБ.

1. Кривошипно-шатунний механізм (КШМ)

Згадаймо велосипед. Коли потрібно тиснути на педалі? Будь-велосипедист від малого до старого знає, що тиснути на педалі потрібно, коли вони знаходяться в горизонтальному положенні. Тому що сила однієї ноги, спрямована вертикально вниз, повністю перетворюється в крутний момент. Якщо тиснути на педалі, що стоять вертикально, велосипед з місця не зрушиться, так як крутний момент дорівнює нулю.

У двигуні все в точності навпаки. КШМ, призначений для перетворення тиску газу на дно поршня в обертовий момент, отримує максимальний тиск в області ВМТ. За аналогією з велосипедом, коли педалі стоять вертикально. А коли «педалі» двигуна наближаються до горизонтального положення, тиск газу вже впало приблизно в 3 рази. Якщо ККД системи «людина-велосипед» близько до 100%, то ККД КШМ дорівнює приблизно 33%. Виникає питання, куди поділася решта 67% енергії тиску газу? Ця основна частина дорогою енергії перетворюється в тепло двигуна від зіткнення металевих деталей КШМ. Всього в цьому процесі нагрівання двигуна беруть участь чотири пари сполучених деталей:

1. поршень - палець, 2. палець - шатун, 3. шатун - колінвал, 4. колінвал - картер.

Так знайшлася основна причина нагріву (а іноді перегріву) двигуна - КШМ. Вогонь і тертя вносять свій внесок в нагрів двигуна не більше 25%.

Доводиться набагато сильніше тиснути на педаль ГАЗ. Підвищується тиск газу, отже, зростає знос всіх деталей КШМ.

Використання СЗБ усуває горіння суміші в фазі СТИСК і в області ВМТ, зрушує горіння в початковий ділянку фази РОЗШИРЕННЯ, симетрувальним горіння суміші, що усуває термодинамічний клин поршня. Оскільки суміш горить не рівномірно по всьому об'єму камери згоряння, а рухається по спіралі, то тиск на поршень з одного боку більше, а з іншого менше, що призводить до подкліванію поршня до однієї зі стінок циліндра. При експлуатації свічок Бугаєць помітно знижується нагрів двигуна. При цьому зменшується витрата палива і знос всього Кривошипно Шатунов Ммеханізма.

2. Система запалювання.

Найбільш слабким місцем в системі запалювання є СЗ. Вони піддаються циклічним впливам різних факторів: механічного тиску, високої температури, високої напруги, агресивної хімії і ін. Найбільш слабким предметом в СЗ є бічний електрод. Він піддається інтенсивної електроеррозіі з боку іскроутворюючого поверхні.

У СЗБ це шкідливий вплив повністю зникло. На справних двигунах СЗБ з простими нікелевими електродами працюють понад 100 тис. Км. Без найменших слідів електроеррозіі на бічних електродах.

3. Система харчування.

Так як СЗБ дозволяє економити паливо, це знижує навантаження на систему харчування. Крім того відзначені дивовижні факти, коли СЗБ «прощає» неякісний бензин і несправність деяких датчиків або вузлів двигуна. Наприклад, датчика витрати повітря, фаз газорозподілу, зниженою компресії в циліндрах і ін.

4. Система мастила.

Завдяки СЗБ, виключається термодинамічний клин поршня в циліндрі і знижується енергія тиску газу на поршень. Це відповідно знижує навантаження на систему мастила. Ось що показали дослідження проблеми мастила в двотактному двигуні мотоцикла ІЖ «Планета» .Як відомо, в таких двигунах мастило поршня здійснюють шляхом додавання масла в бензин. Завдяки СЗБ, кількість масла в бензині було зменшено в 6 разів без найменших змін в роботі двигуна. При цьому зник специфічний запах гару. При подальшому зменшенні кількості масла стали знижуватися обороти ХХ. При повному виключенні масла з бензину двигун не зміг працювати.

5. Система охолодження.

Як вже зазначалося, при великих навантаженнях двигун надмірно нагрівається. При високій температурі навколишнього середовища він стає вкрай чутливим до найменшої несправності в системі охолодження. В цьому випадку двигун може перегрітися і навіть заклинити.

При використанні СЗБ помітно знижується нагрів двигуна. Це знижує відповідно навантаження на систему охолодження.

6. Система нейтралізації вихлопних газів.

У каталітичних нейтралізаторів є дві біди:

1. Холодний нейтралізатор не працює поки не прогріється до температури понад +700 гр. С. Це буває при пуску й прогрівання двигуна. Причому в цей момент, як навмисне, горюча суміш збагачується. Тому в повітря з вихлопної труби потрапляє багато смердючих і шкідливих продуктів неповного згоряння палива.

2. При великих навантаженнях, коли температура вихлопних газів підвищується понад +1200 гр. З, нейтралізатор починає прискорено виходити з ладу.

СЗБ дозволяє в сильний мороз "з пів обороту» завести двигун і відразу їхати без прогріву. При цьому продуктів неповного згоряння значно менше, так як горючу суміш не потрібно збагачувати, а навпаки збіднюють. Крім того, шкідливі вихлопні гази «поїхали» з двору.

При великих навантаженнях двигуна з СЗБ температура вихлопних газів помітно нижче, ніж раніше, що зберігає ресурс нейтралізатора.

7. Система випуску вихлопних газів.

Дана система призначена для відводу вихлопних газів за задню частину автомобіля і шумозаглушення. Вона містить достатньої довжини трубу і 2-3 глушника. На великих навантаженнях і оборотах двигуна паливо догорає у випускній системі. Вона нагрівається (іноді до красна) і просто згоряє.

При використанні СЗБ паливо повністю згоряє в камері згоряння. При цьому палива двигун споживає помітно менше. Тому температура і тиск вихлопних газів істотно знижується. Ресурс і шумозаглушення випускної системи відповідно підвищуються.

8. Навісні вузли.

8.1. Стартер.

Стартер працює тільки при пуску двигуна, споживаючи великий струм від акумулятора. З традиційними СЗ особливо в сильний мороз бувають великі проблеми з пуском двигуна. Доводиться довго крутити стартер, робити неодноразові спроби. Іноді вони закінчуються повним фіаско - акумулятор розряджений, двигун не запущений.

СЗБ дозволяють максимально швидко запустити двигун в будь-який мороз. Тому стартер найкращим чином зберігає свій ресурс.

8.2. Генератор.

Все, що спожив стартер, генератор повинен відновити. Якщо мало працював стартер, то мало повинен працювати генератор. Звідси високий ресурс генератора.

8.3. Акумулятор.

Оскільки акумулятор і генератор утворюють єдину систему, то можна зробити висновок, що СЗБ підвищують ресурс і акумулятора.

ВИСНОВКИ.

Як випливає з проведеного аналізу, СЗБ підвищує ресурс всіх підсистем двигуна. Отже, ресурс двигуна цілком підвищується значно.

ЯКІ СВЕЧИ ЗАЖИГАНИЯ КРАЩЕ?

Це питання часто хвилює автолюбителів. Але не кожен зможе відповісти на просте запитання - що означає «краще»? Зазвичай для цього використовують ще одне поняття «ціна-якість». Якщо при однаковій якості ціна нижче, то це краще. Якщо при однаковій ціні якість вище, це також краще.

З ціною все просто. А з поняттям «якість» дещо складніше. Є два аспекти цього поняття.

Якість-1.

Визначається матеріалами, технологіями, точністю, кваліфікацією працівників, автоматизацією, наявністю контролю і т.д. В цьому випадку говорять: «Це зроблено добротно, на совість».

Якість-2.

Визначається ефективністю технічної ідеї, закладеної в дану систему або деталь. Тут головне не матеріали або технології, а розумність функціонування даної системи або деталі. Саме цей аспект нас повинен особливо цікавити. Хоча слід пам'ятати, що будь-яка ідея може бути знищено поганим виконанням.

1. Будь-яка СЗ містить: корпус з різьбленням, шестигранником, бічними електродами (маси) і керамічний ізолятор з центральним електродом. Зовнішня частина ізолятора містить часто кільцеві канавки і покрита глазур'ю. Ізолятор герметично завальцован в корпусі.

Ізолятор виконаний з кераміки на основі Al 2 O 3 білого кольору. Корпус виготовляють з низьковуглецевої сталі (вуглецю не більше 0,02%). Бічні електроди - практично чистий нікель. Центральний електрод також виконаний з нікелю і, як правило, містить мідний сердечник.

СЗ призначена для займання горючої суміші за допомогою іскри. У потрібний момент часу на зовнішній кінець центрального електрода подають високу напругу, і між центральним і бічним електродами відбувається іскровий розряд. Іскра по суті є точковим джерелом високої температури, який запалює горючу суміш на основі легких палив.

У двигуні СЗ - найбільш напружений вузол. На неї впливають: висока напруга і струм іскрового розряду, механічні удари і високотемпературні пульсації газу, агресивні продукти горіння, пари нафтопродуктів і інша «хімія». Тому СЗ один з найбільш часто змінюваних вузлів. Йде електроеррозія електродів, порушується герметичність, забруднюється і пошкоджується поверхню теплового конуса ізолятора, порушується ізоляція поверхні глазурі і т.д. Тому найголовнішою характеристикою СЗ є - ресурс, який вимірюється в тисячах кілометрів.

ресурс

З кожним роком вимоги до підвищення ресурсу СЗ наростають. Це пояснюється збільшенням часу і вартості заміни СЗ в сучасних автомобілях. Є автомобілі, у яких для заміни СЗ доводиться знімати ряд вузлів і деталей в підкапотному просторі. Вже є автомобілі, у яких для заміни СЗ необхідно вийняти двигун з кузова (Порше 911). Класична СЗ (з одним боковим електродом) має ресурс в середньому 20 тисяч км. Основною причиною відмови СЗ є електроеррозія бічного електрода. З метою підвищення ресурсу з'явилися СЗ з двома, трьома і чотирма бічними електродами. За рахунок збільшення сумарної площі іскроутворюючого поверхні електродів ресурс зріс до 50-60 тисяч км. Потім настала ера СЗ з наконечниками електродів з дорогоцінних металів (платина, іридій, ..). В даний час вважаються найнадійнішими СЗ японської компанії DENSO з іридієвим наконечниками. Їх ресурс - 100 тисяч км. Зрозуміло, чим вище ресурс, тим більше ціна СЗ. Однак автомобільна промисловість сьогодні ставить завдання підйому ресурсу СЗ до 200 тисяч км. Рішення поки не знайдено.

2. Традиційні СЗ. Фахівці і автолюбителі знають, якщо монтувати фірмові СЗ (BRISK, CHAMPION, DENSO, NGK, BOSCH), дешеві чи дорогі, характеристики двигуна практично не змінюються.

А чому щось має змінюватися? Якість-1 у всіх СЗ стандартно високе, а принцип дії всіх СЗ однаковий. Незважаючи на конструктивне різноманіття, всі вони - «пасивні палії», створюють за допомогою іскри точковий вогнище підвищеної температури на краю камери згоряння двигуна і все. Що буде далі? Як відбувається займання горючої суміші? Як розвивається горіння суміші? Які термодинамічні процеси відбуваються в камері згоряння? Це нікого не хвилює. «Двигун працює, машина їде, і слава Богу».

Тим часом, якби стояла задача, зробити найгірший спосіб запалювання, то саме він і реалізований в сучасних двигунах. Думайте самі. Полум'я невиправдано довго і асиметрично (у вигляді спіралі) розвивається від іскри до центру, а далі - симетрично на всі боки. У підсумку ми маємо дві біди:

1. Горіння суміші закінчується в одному кутку камери згоряння. Оскільки швидкість горіння на фініші досягає надзвукової, то відповідний край дна поршня отримує швидкий і сильний удар «кувалдою». Поршень різко повертається навколо центру і клинить на короткий час сам себе. З ростом навантаження даний термодинамічний гальмо призводить до падіння крутного моменту «на низах» до повної зупинки двигуна. Перед тим, як стихнути, двигун характерно «козли».

2. Горіння суміші триває в 3-4 рази довше мінімально можливого. З ростом оборотів двигуна доводиться використовувати невиправдано великий кут випередження запалювання. На 3,5 тисячах обертів на хвилину його змушені обмежувати. Тепер частина палива, згоріла в фазі СТИСК, створює протитиск назустріч поршню, тобто працює, як гальмо. А частина палива догорає у вихлопній трубі. Це призводить до зниження крутного моменту «на верхах» і експоненціального зростання витрати палива з ростом швидкості автомобіля.

Є тільки один розумний спосіб усунення обох бід. Це запалення горючої суміші не на краю, а в центрі камери згоряння. Таке можливо, якщо СЗ володіє смолоскиповим ефектом. Найсильнішим смолоскиповим ефектом володіють свічки запалювання бугайцями (СЗБ).

СЗБ

СЗБ не мають нічого спільного з форкамерно СЗ, наділених цілим букетом недоліків. СЗБ створена на основі класичної СЗ з одним боковим електродом і забезпечена тонкостінних конусним рефлектором, розташованим симетрично іскрового зазору.

Тепер горіння суміші ініціюється або іскор, а потужним розходяться факелом, спрямованим в центр камери згоряння, коли поршень підходить до верхньої мертвої точки. Тому горіння суміші починається стабільно і протікає гранично швидко і симетрично. Тепер «кувалди» дві і б'ють вони по дну поршня симетрично. Тому поршень залишається збалансованим, а удар з подвійною силою передається на вал, підвищуючи крутний момент. Виключається горіння суміші в фазі СТИСК і у вихлопній трубі. Горіння суміші починається і закінчується в початковій стадії фази РОЗШИРЕННЯ.

В результаті значно поліпшуються відразу все характеристики двигуна і автомобіля:

- зменшується витрата палива особливо на великих швидкостях,

- підвищується динамічність автомобіля особливо при збільшенні ваги і навантаження,

- знижуються шкідливі компоненти вихлопних газів,

- зменшується нагрівання двигуна,

- з'явилася можливість значного зниження октанового числа бензину,

- ідеальний запуск двигуна особливо при великих морозах,

- нормальна тяга холодного двигуна,

- розширився швидкісний діапазон кожної передачі,

- величезна чутливість педалі «Газ»,

Та інше.

Висновок

Як бачимо, Свічки Запалювання Бугаєць не мають собі рівних в частині ефективності роботи (якість-2). Але найдивніше (неочевидне) її властивість - повністю зникла електроеррозія бічного електрода. Тепер легко досягається заповітний рубіж ресурсу - 200 тисяч км