Благородные металлы в свечах

Основным материалом для электродов свечей были и остаются до сих пор никелевые сплавы. Это почти идеальный материал для электродов свечей. «Почти» означает ограниченную стойкость, которую (тем не менее) со времени использования первых свечей удалось увеличить в тысячи раз. Из-за эрозионного износа поверхности геометрия искрового промежутка со временем искажается. И, когда параметры свечи выходят из допустимого интервала, свечу приходится менять. Повысить ресурс можно различными путями, например, увеличив диаметр центрального электрода. Но при этом ухудшаются условия искрообразования, а напряжение пробоя приходится увеличивать. (С точки зрения теории чем меньше диаметр электрода, тем лучше.) Поэтому здесь неизбежен компромисс. Приемлемый срок службы свечей с никелевыми электродами достигается при диаметре центрального электрода около 2,5 мм. Параметры искрообразования у такого электрода тоже долгое время устраивали двигателестроителей (да и продолжают устраивать сейчас для большинства двигателей автомобилей, находящихся в эксплуатации). Но затем условия игры стали меняться.

Во-первых, производителям дорогих моторов очень захотелось увеличить период между плановыми ТО. Значит, ресурс свечей нужно поднимать.

Во-вторых, законодатели стали постоянно ужесточать требования к расходу топлива и токсичности двигателей. Это привело к тому, что свечам приходится воспламенять очень «бедные» смеси, находящиеся под большим давлением. Обычные свечи стали справляться с этим все хуже.

В-третьих, использование газа вместо бензина потребовало использования совершенно других свечей.

И, в-четвертых, встречаются неблагоприятные условия эксплуатации, с которыми традиционные свечи не справляются.

Самыми тяжелыми для свечей считают не морозы Заполярья, а частые пуски непрогретого двигателя при температуре около –10 ⁰С. (Свеча не успевает самоочищаться, нагар на конусе центрального электрода быстро растет, выводя свечу из строя.) На Западе такой режим называют «режим движения участкового доктора» или режим «тронулся – остановился»: короткие переезды (во время которых двигатель еще не успевает прогреться) и длительные простои (во время которых двигатель уже успевает остыть).

Новые требования ускорили поиск более подходящего материала. Вообще-то этот поиск никогда не прекращался с самого момента рождения свечи, просто никелевый сплав устраивал автомобилестроителей довольно долго. Самыми стойкими к электроискровой эрозии оказались сплавы на основе редких и благородных металлов: платины, иридия, серебра, титана, иттрия… Каждая фирма – производитель свечей использует тот или иной сплав, исходя из экономических, технологических, патентных и иных возможностей.

Иридий применяют потому, что температура плавления этого металла 2450⁰С, а стойкость к электроискровой эрозии – самая высокая из доступных материалов. Иридий позволяет сделать самый тонкий (до 0,4 мм) электрод, что дает возможность максимально снизить напряжение пробоя и одновременно улучшить распределение фронта горения в камере сгорания. Однако цена иридиевой свечи примерно в пять раз выше, чем стандартной. Кстати, на Западе иридиевые свечи почему-то бывают дороже, чем у нас.

Платиновые электроды обладают низким электрическим сопротивлением, благодаря чему искровой промежуток можно сделать больше, не увеличивая нагрузку на систему зажигания.

Электроды из никель-иттриевого сплава обладают высокой прочностью и стойкостью к коррозии, никель-титановые электроды к тому же обладают повышенной жаростойкостью.

Серебро – идеальный проводник тепла, поэтому оно может быть использовано для увеличения теплоотвода через свечу вместо меди.

Существует несколько технических решений применения благородных металлов. Например:

• Тонкий иридиевый наконечник приварен лазерной сваркой к центральному электроду.
• Платиновая пластинка (чип), приваренная к центральному электроду.
• Сочетание иридиевого наконечника или платинового чипа на центральном электроде и платинового чипа на боковом.
• Центральный и боковой электроды выполнены из никель-иттриевого сплава.
• Никель-титановый боковой электрод в сочетании с платиновым центральным…

Итак, электроды для свечей из благородных металлов были придуманы для осуществления 100% надежного искрообразования в течение длительного времени при неблагоприятных условиях, где борьба идет за каждый пропущенный разряд (даже один на миллион), потому что не сгоревшая смесь ведет к потере мощности и росту токсичности.

Свечи с электродами из благородных металлов используют для моторов, где нет другой альтернативы (например, моторы стандартов Евро-5 и 6 или двигатели, работающие на газе). Их рекомендуют для обычных моторов, чтобы бороться с такими проблемами, как образование нагара, неустойчивая работа на холостом ходу, неуверенные холодные пуски или пропуски воспламенения на некоторых режимах, ведущие к потере мощности. Если ни в чем таком двигатель автомобиля не замечен, то пусть продолжает ездить на «стандарте». Но если какая-то из перечисленных проблем присутствует, то нужно сначала убедиться, что виноваты свечи (без глубокой диагностики здесь не обойтись), вылечить найденные болячки и, только если это не помогло, менять свечи.

Кроме того, свечи из благородных металлов для снижения стоимости ТО могут быть рекомендованы для тех автомобилей, где монтаж и демонтаж свечей из-за особенности компоновки подкапотного пространства или конструкции двигателя сильно затруднены и требуют, в свою очередь, снятия и последующей установки ряда других деталей. Долгоживущие свечи позволят реже выполнять эту дорогостоящую операцию.