Подробное тестирование свечей зажигания

*Тестовое оборудование предоставлено техцентром l-auto.ru
Кстати, попробуйте купить этот прибор еще разок: за очень некислый ценник (дороже любого импортного аналога) время изготовления на заказ составило почти 6 месяцев. Но беда не в этом - прибор выпускался 55 лет(!) и мы приобрели... последний экземпляр. Больше официально не производится и производиться не обещал. На всякий случай (25 атм - немалое давление, считайте что вы нырнули на глубину более 230 метров) я успел закупить ремкомплект стекол и уплотнителей. Одно стекло не выдержало в первый же день...

Вот как выглядит стекло после проведенного цикла испытаний (в сравнении с новым):



Спонсор тестирования:


Координировал сбор первой партии образцов deepz0ne . Все образцы (более 30 штук) закуплены исключительно на средства читателей.
Еще целый ряд свечей отобран из ассортимента компании DENSO (инициатива представительства компании).

Ловил резкость, выставлял свет, ввинчивал свечи и работал не покладая рук sambeavers

paschen присматривает за ходом тестирования.


Наглядное пособие по методике тестирования:


FAQ:

1.И так ясно, что все свечи дают искру, если, конечно, исправны...
Стабильность искрообразования зависит от целого ряда параметров, среди которых как конструкционные, относящиеся к самой свече, так и параметры внешней среды - температура, давление, влажность. Конструкционные параметры, как видно из опубликованных результатов, довольно сильно влияют на результат - не только на "качество" искры, но и на сам факт ее наличия в сложных условиях... Наибольшая нагрузка на свечу - переходной режим типа "газ в пол" - давление в камере сгорания в этот момент изменяется скачкообразно и составляет 2-3 десятка атмосфер. Особенно отличаются в этом смысле, "дожатые" современные турбомоторы... Однако даже для ДВС "старой школы" характерны абсолютные давления начала воспламенения около 18-20 атм, в чем легко убедиться самостоятельно при помощи мотортестера с датчиком давления.

2.Нагретая в результате сжатия топливно-воздушная эмульсия, очевидно,  отличается от обычного воздуха по характеристикам пробоя...
Вы же тестируете свечу в довольно сложных условиях - заставляете пробивать сухой воздух.
К сожалению (и к счастью), законы физики в данном случае неумолимы - конструктивные особенности свечи прямо зависят от геометрии электродов. Чем ближе они к теоретически идеальному разряду между двумя бесконечно заостренными иглами, тем стабильнее и эффективнее сам разряд - внешние условия только сдвигают максимально достижимые рабочие диапазоны, не влияя на относительный результат. Идеальная технология обработки поверхности как может приближается к этому пределу - созданию точек максимальной концентрации поля - тонкий электрод и(или) его острые края - гарантия успеха, что тест отлично и иллюстрирует. Более сложные условия, повторюсь, лишь влияют на абсолютные значения начала проблем с искрообразованием, но "лучшая" свеча будет лучшей всегда. Чем точнее обработка поверхностей - тем лучше результат.

3.Абсолютные значения перебоев в искрообразовании и давления прекращения искрообразования как связаны с реальными условиями? 
Температура в камере сгорания - выше, кроме того, смесь воздуха с топливом пробить легче - рекордсмены тестирования с запасом укладываются в современные требования. Характерно, что все современные свечи именно "иридиевые". Эмпирически определенный нижний предел качества с запасом на ухудшение свойств свечи в процессе эксплуатации находится в пределах 12-16 атм, этого должно быть заведомо достаточно.

4.Не понимаю, почему внешне довольно похожие свечи имеют заметно разные результаты? Вы же говорите про отличия в конструктиве, а внешне они так похожи.
Откуда же берется разница? 
Обратите внимание на очевидные отличия: остроту кромки электродов (качество их обработки), степень "утопленности" центрального электрода в изолятор, его форму. Теоретически неудачные конструкции столь же невзрачно выглядят и на практике. Хорошим "громоотводом" будет вкопанный длинный штырь, а не гиря в 32 кг, брошенная на землю...

5.Некоторые свечи с обычным никелевым электродом большого диаметра выглядят в тестировании ничуть не хуже самых крутых иридиевых, в т.ч. и с тонкой ответной частью. Например, "спортивные" Beru на фоне столь же хороших крутых спортивных иридиевых BOSCH. Стоимость их ниже, а качество, выходит, такое же... Так зачем же мне покупать дорогой иридий?
Действительно, качественно изготовленные свечи классической конструкции ничем не хуже (с чего бы им быть хуже, при условии неизменности законов физики?), но подвержены заметной эрозии центрального электрода. В процессе работы, такие свечи будут терять характеристики и начнут они как раз с рабочей части - "острых кромок". Так что спустя какое-то время, такая свеча начнет стремительно стареть. Центральный электрод из цилиндра с острыми краями, довольно быстро превратится в оплывшую шапочку. Такая свеча будет бледной тенью новой, чего со свечой с тугоплавким электродом не произойдет наверное никогда - эрозия его практически ничтожна. То есть, хорошие свечи "с никелем" хороши только в течение какого-то времени.


6.Ну так из этого лишь следует, что менять обычные свечи нужно чаще и эффект будет примерно тем же?
В каком-то смысле да, главный вопрос: насколько чаще? В исправном (не потребляющем ни грамма масла, обратите на это внимание!) двигателе, ресурс иридиевой свечи вполне может быть сравним с ресурсом мотора, но точно может составить не менее 100.000 км. Свечи же классической конструкции, в таких же условиях вряд ли перешагнут рубеж 30-40 тысяч км пробега... Ухудшение же их характеристик начнется почти незамедлительно. В прошлом веке, спортсмены достигали отличный результат заточив (заострив) центральный электрод. Говорят, что он заметно выгорал за одну гонку! И это неудивительно.

7.Насколько и почему важен зазор между электродами? Какой зазор мне выбрать? 
Промышленный стандарт для современных свечей, как правило,  0,8-1,1 мм. Это неизменный конструктивный параметр для конкретно рекомендованной свечи, используемой в вашем двигателе. Теоретически, искра при увеличении зазора становится сильнее, поджиг - эффективнее, но это создает увеличенную нагрузку на систему зажигания. Для систем зажигания старого типа рекомендованы зазоры около 0,8 мм, в современных конструкциях такого ограничения нет и зазор можно пробовать максимально доступный. Хорошо осознать практический смысл этого параметра можно оттянув один конец линейки сначала 5 см и на 15 см, в последствии хлопнув себя линейкой по лбу - искра при увеличении зазора тоже становится мощнее...

8.Что такое "калильное число" и какое мне выбрать?
Это довольно условный критерий склонности свечи зажигания к прокаливанию для самоочищения. Чем "холоднее свеча", тем лучше она защищена от разогрева рабочей части, но тем медленнее она будет обгорать от продуктов неполного сгорания смеси и, внимание, крайне устойчивого к температуре моторного масла(!), которого в камере сгорания вообще-то быть не должно. Параметр задается на заводе и несильно отличатся для разных типов гражданских двигателей, по-сути являясь средней температурой по больнице. Как можно понять, он ориентирован на условно идеальные режимы движения. Постоянные же простои в Московских пробках свечку хорошо не разогревают и если ориентироваться на этот параметр, то для таких режимов движения рекомендую пробовать свечи по крайней мере на один шаг "горячее". Однако, внимание: борьба за улучшенную "очищаемость" свечи, при условии наличия проблем с двигателем, в виде постоянного расхода масла, малоэффективна и является борьбой со следствием, а не с причиной. Перебрав с установкой слишком "горячей" свечи, можно не получить практически никакого эффекта "очищения", но получить преждевременное (калильное) зажигание.

9.Желтый ободок на работавшей свече, цвета сигаретного фильтра, это прорыв газов, не так ли?! Свеча потеряла герметичность?! Уже срочно пора менять?
Ионизированные частички моторного масла и прочей бензино-масляной взвеси из подкапотного пространства притягиваются в места неплотного прилегания свечного наконечника, что при рабочих напряжениях свечи в два-три десятка киловольт, является буквально электронным пылесосом. Ни о каком прорыве газов не может идти и речи. Чтобы проверить это, достаточно продольно распилить свечу, аккуратно удалив резьбовую часть. Все разговоры про "прорыв газов" являются не более чем очередными гаражными байками и поводом заработать на замене свечей...

10.Какой мне смысл в тестировании, если в мой двигатель подходят только классические свечи старого образца?
Критерии подбора аналогов свечей в универсальных базах автозапчастей довольно примитивны и отсекают аналоги лишь по калильному числу и(или) зазору, кроме того, обновляются довольно медленно и зачастую действуют "ассиметрично", теряя огромное количество совершенно подходящих свечей... На самом деле, в почти любой мотор старого типа можно подобрать самый современный аналог с любым зазором и практически любой конструкцией. Единственное серьезное ограничение - резьбовая часть. Остальное подскажет опыт.

11.Выберу подходящую крутую иридиевую свечу, но не может ли с ней стать хуже, а не лучше? 
Для свечей с боковым электродом существует вероятность неэффективной ориентации свечи в камере сгорания. Теоретически может влиять и реальное геометрическое положение искрового зазора в камере сгорания, что может быть переменной величиной (хотя и незначительно) для разных свечей - все это нужно пробовать самостоятельно.

12.Все говорят о нежелательности использования многоэлектродных свечей, зачем же их тогда делают?
Реальными преимуществом качественных многоэлектродных свечей я бы назвал не теоретически больший ресурс и стабильность искрообразования (что попросту маловероятно), а их "открытый зазор" - ничем не препятствующий распространению фронта пламени в первые мгновения поджига. Вполне возможно, что в определенных условиях это может быть и заметно и полезно.

13.Почему бы не взять свечи, если между ними вообще есть практическая разница, и не проверить их на диностенде?! Вот там все и видно будет. Или не видно...
Проверял и уже даже не раз отвечал на подобный вопрос: качественное измерение практического эффекта возможно лишь в переходных режимах, когда давление скачкообразно растет с 4-6 атм, на холостом ходу, до пары-тройки десятков атмосфер, в момент поджига смеси. Это режим аналогичный "газ не нажат->газ в пол". Диностенд измеряет внешнюю скоростную характеристику в условиях относительно медленного роста давлений, в течение 15-20 (!) секунд. Это на порядок медленнее режима ускорения на первой передаче. Работа же по измерению эффективности реального ускорения практически крайне трудоемка, не сравнить с диностендом... Одним словом - диностенд совсем не подходит для решения данной задачи.

14.Ну а что помешало взять газоанализатор - там-то точно будет видна разница!
Такие эксперименты были проведены. Но начнем с того, что подведение практико-теоретической базы под подобное испытание для современного мотора невозможно с практической точки зрения. Качество работы современной системы топливоподачи и катализатора способно "обнулить" любой известный и доступный газоанализатор по ключевым параметрам CO/CH. Но катализатор, разумеется, можно обойти. Однако состав выхлопных газов также зависит от стехиометрии - требуется либо фиксация этого параметра при помощи прошивки на каком-то(?) показательном значении, либо построение целого семейства кривых. Добавим сюда зависимость от оборотов. Сами параметры CO/CH в других аналогичных испытаниях меняются иногда и разнонаправленно - универсальной победы количеством можно не ждать.
И т.д. Несомненно, что в отсутствие четко обоснованной логики эксперимента, подобное сравнительное тестирование с практической точки зрения почти бесполезно. Одним словом - чтобы что-то измерять газоанализатором, нужно сначала определить хотя бы один действенный критерий, отягощенный смысловой нагрузкой в рамках этого мягко скажем странного эксперимента.

15.В Сети часто встречаются иллюстрированные методики оценки проблем в двигателе по состоянию свечи...
К сожалению, такие "веселые картинки" относятся к клиническим случаям проблем с двигателями, актуальным на момент середины прошлого века. Ни одного практически полезного "говорящего" состояния свечи на них не представлено и, возможно, представлено не было. Год за годом фирмы-производители не задумываясь штампуют подобные плакаты "для обучения". Чтобы понять бесполезность, попробуйте сопоставить изображенное на них с реальной свечей из двигателя и "угадать" состояние мотора. Мне за годы работы это не удалось ни разу.

16.Самый главный вопрос: что рекомендуете?
Для обычного применения, подойдет любая свеча из теста показавшая стабильность искрообразования при давлении не менее 8 атм - это мировой стандарт. Рекомендовать же можно свечу, имеющую запас по давлению не менее чем 16 атм - таких тоже немало. Есть и те, которые стабильны до 25 атм - этого должно хватить и для самых форсированных двигателей. Длительный ресурс без ухудшения характеристик обеспечит иридиевый наконечник. Многоэлектродные конструкции также можно пробовать, если по каким-то причинам не понравились классические. Теоретические преимущества имеют свечки с "синей искрой", свечи с "красными прожилками" в искрообразовании не столь совершенны. Смотреть нужно, прежде всего, не на модель и изготовителя, а на конструкцию и качество изготовления свечи, что отлично иллюстрирует это тестирование.


Ориентир для определения "температуры искры" ("холоднее" - лучше):



DENSO VK20 5604
Довольно дорогая "премиум" свечка (около 700 рублей), несомненно удачной конструкции. Ожидаемо отличный результат.


DENSO 24IK01-24
Одна из самых дорогих свечей в тестировании - более 1500 рублей. Примечателен "утопленный" центральный электрод. Такие свечи рассчитаны
на высокие обороты - искру не должно "сдувать". Результат, разумеется, отличный.


DENSO W20TT HK
Казалось бы, настоящая бюджетная серия, реально дешевая свечка (всего 100 рублей), но идея "ответной части" оригинальна и, главное, работает... Отлично.


BERU SILVERSTONE S5
Настоящий спортивный ветеран от BERU, в виду возраста - недорогой (200 рублей). Отличный результат, если, конечно, вы найдете их в продаже...


BOSCH PLATINUM FR7DPX R3 781
Очень дешево (менее 100 рублей) и оригинально по внешнему виду. На этом достоинства заканчиваются. "Мировую норму" держит и даже с запасом,
но дальше начинаются перебои - конструктор явно просчитался...


BERU PLATIN 14FR-7DQUP7 R6
Многоэлектродная свеча "средней ценовой категории" и средних же возможностей... Опять же, подкачал конструктив.


DENSO W16EX-U
Один из самых дешевых участников: рублей 70, конструкция - проще некуда. Тем не менее - работает и не жужжит - искрит без перебоев.


DENSO IRIDIUM POWER IK16 5303
Умеренная по цене "иридиевая" свечка. 400 ру