Новые инновационные свечи зажигания «Бугаец» (СЗБ) предназначены для использования в бензиновых и газовых ДВС. Принципиальное отличие от стандартных свечей это, выполненная из жаростойкого сплава, конусная насадка, в центре которой находится искровой пробойник . Главное предназначение насадки - формирование равномерного пламени до взрыва в камере сгорания, что обеспечивает:
*Легкий старт в зимнее время *Улучшение работы на холостых оборотах
*Увеличение мощности двигателя, динамичность и эластичность его работы
*Экологичность (более эффективное сгорание)
*Экономия топлива (на бензиновых ДВС до 30%)
Недостаток стандартных свечей зажигания состоит из нескольких факторов и особенностей двигателя внутреннего сгорания, начнем по порядку.
Первое что можно увидеть в зимнее время это плохой пуск, при -25°-30°у многих он вообще становится невозможным. С чем это связано. Конечно же в первую очередь с вязким маслом в коробке передач и двигателе, с недостаточной емкостью аккумулятора. Но есть еще кое что, препятствующее быстрому старту - это ассиметричная работа самого двигателя с обычными свечами. Данный фактор относится к ассиметричности всего процесса горения.
1)Так называемое ассиметричное движение газовой среды Это горение закрученное по спирали вокруг оси цилиндра продолжающееся 360° и более.
2)Поджимание боковой стороны поршня к стенке цилиндра.
3)Возникновение трения.
4)Термодинамический удар большой мощности (около 1,5 тонн) на короткое время 200 мкс.
5)Уменьшение крутящего момента с увеличением нагрузки.
Чем отличаются СЗБ в работе?
Конечно, самое главное - убирается микроклин начиная с момента зажигания и на всем протяжении работы, устраняется трение юбки поршня о цилиндр и термодинамический удар. При этом горение в камере сгорания происходит быстрее, чище и эффективнее. Двигатель работает более стабильно, значительно уменьшается детонация, увеличивается мощность и крутящий момент, а расход топлива снижается. Улучшенные характеристики СВБ позволяют значительно увеличить ресурс двигателя, при этом ресурс самих свечей Бугаец достигает 100 000 км.
Сам поджиг начинается уже не в камере сгорания, как это происходит обычно, а в отведенной специальной зоне самой свечи. Накапливая тепловую энергию, свеча в определенный отрезок времени выстреливает в камеру ДВС мощным расширяющимся факелом, время сгорания при этом значительно уменьшается, а количество высвобожденной энергии за короткий отрезок времени увеличивается. Надо отметить, что при увеличении нагрузки, в любых двигателях без исключений, крутящий момент существенно падает. На высоких оборотах часть топлива воспламеняется в фазе сжатия, препятствуя ходу поршня, как следствие большой расход топлива и минимум кпд. Свечи Бугаец превосходно справляются с комплексом поставленных задач, уменьшая не только расход топлива но и увеличивая ресурс ДВС, уменьшая выброс вредных веществ, а также убирая нежелательную детонацию, приводящую к разрушению двигателя.
Фото вверху демонстрирует горение смеси при поджиге от обычной свечи зажигания: воспламенение смеси движется по спирали
Фото внизу показывает горение в камере сгорания при использовании свечей "Bugaets": горение распространяется равномерно во все стороны одинаково.
В настоящий момент мы имеем пятое поколение конструкции СЗБ (Свеча Зажигания Бугаец). Корпус резонатора (КР) выполнен из тонкостенной жаропрочной стали со специальным каталитическим покрытием. КР состоит из двух частей: конусной и цилиндрической. Последняя часть служит для запрессовки КР в корпус СЗБ. Коническая часть КР располагается выше корпуса, но ниже искрового зазора, и фиксируется сверху боковым электродом. Боковой электрод приварен стандартным образом к торцу корпуса. Конусная часть КР содержит специальный канал для бокового электрода.
Свойства СЗБ: Благодаря КР генерируется специфическое поле малоизученной природы, которое обладает удивительными сильными свойствами. Мы не будем подробно обсуждать эту тему, а лишь перечислим новые свойства, которые приобрела СЗБ по сравнению с традиционными СЗ.
1. Длина искрового зазора на 30% больше при неизменном напряжении пробоя.
2. При высоковольтном пробое и образовании искры не происходит воспламенение горючей смеси. Плазменный шарик растет, а воспламенение горючей смеси от него по-прежнему не происходит. При достижении поршнем ВМТ плазменный шарик взрывается и формируется расширяющийся факел в сторону центра камеры сгорания, где и происходит воспламенение горючей смеси.
3. Энергия взрывного факела примерно в 200 раз выше, чем суммарная энергия искры и заряда топлива в КР.
4. Стабильность и работоспособность СЗБ не ухудшаются при значительном обеднении горючей смеси.
Благодаря вышеперечисленным свойствам СЗБ улучшаются все характеристики двигателя и автомобиля.
РЕСУРС ДВИГАТЕЛЯ
Двигатель – это достаточно сложная система, состоящая из большого количества более простых систем, узлов и деталей (3-4 тыс.). Выход из строя любой подсистемы означает выход из строя всей системы. Перечислим основные подсистемы двигателя:
1. Кривошипно-шатунный механизм.
2. Система зажигания.
3. Система питания.
4. Система смазки.
5. Система охлаждения.
6. Система нейтрализации выхлопных газов.
7. Система выпуска выхлопных газов.
8. Навесные узлы:
- стартер,
- генератор,
- аккумулятор.
Проведем краткий анализ влияния на ресурс указанных систем двух типов СЗ: традиционных и СЗБ.
1. Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
Вспомним велосипед. Когда нужно давить на педали? Любой велосипедист от малого до старого знает, что давить на педали нужно, когда они находятся в горизонтальном положении. Потому что сила одной ноги, направленная вертикально вниз, полностью преобразуется в крутящий момент. Если давить на педали, стоящие вертикально, велосипед с места не сдвинется, так как крутящий момент равен нулю.
В двигателе все в точности наоборот. КШМ, предназначенный для преобразования давления газа на дно поршня в крутящий момент, получает максимальное давление в области ВМТ. По аналогии с велосипедом, когда педали стоят вертикально. А когда «педали» двигателя приближаются к горизонтальному положению, давление газа уже упало примерно в 3 раза. Если КПД системы «человек-велосипед» близко к 100%, то КПД КШМ равно примерно 33%. Возникает вопрос, куда подевались остальные 67% энергии давления газа? Эта основная часть дорогой энергии превращается в тепло двигателя от соударения металлических деталей КШМ. Всего в этом процессе нагрева двигателя участвуют четыре пары сопряженных деталей:
Так нашлась основная причина нагрева (а иногда перегрева) двигателя – КШМ. Огонь и трение вносят свой вклад в нагрев двигателя не более 25%.
Приходится гораздо сильнее давить на педаль ГАЗ. Повышается давление газа, следовательно, растет износ всех деталей КШМ.
Использование СЗБ устраняет горение смеси в фазе СЖАТИЕ и в области ВМТ, сдвигает горение в начальный участок фазы РАСШИРЕНИЕ, симметрирует горение смеси, что устраняет термодинамический клин поршня. Т.к. смесь горит не равномерно по всему объему камеры сгорания, а движется по спирали, то давление на поршень с одной стороны больше, а с другой меньше, что приводит к подкливанию поршня к одной из стенок цилиндра. При эксплуатации свечей Бугаец заметно снижается нагрев двигателя. При этом уменьшается расход топлива и износ всего Кривошипно Шатунного Ммеханизма.
2. Система зажигания.
Самым слабым местом в системе зажигания являются СЗ. Они подвергаются циклическим воздействиям различных факторов: механического давления, высокой температуры, высокого напряжения, агрессивной химии и др. Самым слабым метом в СЗ является боковой электрод. Он подвергается интенсивной электроэррозии со стороны искрообразующей поверхности.
В СЗБ это вредное воздействие полностью исчезло. На исправных двигателях СЗБ с простыми никелевыми электродами работают свыше 100 тыс. км. Без малейших следов электроэррозии на боковых электродах.
3. Система питания.
Так как СЗБ позволяет экономить топливо, это снижает нагрузку на систему питания. Кроме того отмечены удивительные факты, когда СЗБ «прощает» некачественный бензин и неисправность некоторых датчиков или узлов двигателя. Например, датчика расхода воздуха, фаз газораспределения, пониженной компрессии в цилиндрах и др.
4. Система смазки.
Благодаря СЗБ, исключается термодинамический клин поршня в цилиндре и снижается энергия давления газа на поршень. Это соответственно снижает нагрузку на систему смазки. Вот что показали исследования проблемы смазки в двухтактном двигателе мотоцикла ИЖ «Планета».Как известно, в таких двигателях смазка поршня осуществляют путем добавления масла в бензин. Благодаря СЗБ, количество масла в бензине было уменьшено в 6 раз без малейших изменений в работе двигателя. При этом исчез специфический запах гари. При дальнейшем уменьшении количества масла стали снижаться обороты ХХ. При полном исключении масла из бензина двигатель не смог работать.
5. Система охлаждения.
Как уже отмечалось, при больших нагрузках двигатель чрезмерно нагревается. При высокой температуре окружающей среды он становится крайне чувствительным к малейшей неисправности в системе охлаждения. В этом случае двигатель может перегреться и даже заклинить.
При использовании СЗБ заметно снижается нагрев двигателя. Это снижает соответственно нагрузку на систему охлаждения.
6. Система нейтрализации выхлопных газов.
У каталитических нейтрализаторов есть две беды:
1. Холодный нейтрализатор не работает пока не прогреется до температуры свыше +700 гр. С. Это бывает при пуске и прогреве двигателя. Причем в этот момент, как нарочно, горючая смесь обогащается. Поэтому в воздух из выхлопной трубы попадает много дурно пахнущих и вредных продуктов неполного сгорания топлива.
2. При больших нагрузках, когда температура выхлопных газов повышается свыше +1200 гр. С, нейтрализатор начинает ускоренно выходить из строя.
СЗБ позволяет в сильный мороз «с пол оборота» завести двигатель и сразу ехать без прогрева. При этом продуктов неполного сгорания значительно меньше, так как горючую смесь не нужно обогащать, а наоборот обедняют. Кроме того, вредные выхлопные газы «уехали» со двора.
При больших нагрузках двигателя с СЗБ температура выхлопных газов заметно ниже, чем ранее, что сохраняет ресурс нейтрализатора.
7. Система выпуска выхлопных газов.
Данная система предназначена для отвода выхлопных газов за заднюю часть автомобиля и шумоподавление. Она содержит достаточной длины трубу и 2-3 глушителя. На больших нагрузках и оборотах двигателя топливо догорает в выпускной системе. Она нагревается (иногда до красна) и попросту сгорает.
При использовании СЗБ топливо полностью сгорает в камере сгорания. При этом топлива двигатель потребляет заметно меньше. Поэтому температура и давление выхлопных газов существенно снижается. Ресурс и шумоподавление выпускной системы соответственно повышаются.
8. Навесные узлы.
8.1. Стартер.
Стартер работает только при пуске двигателя, потребляя большой ток от аккумулятора. С традиционными СЗ особенно в сильный мороз бывают большие проблемы с пуском двигателя. Приходится подолгу крутить стартер, делать неоднократные попытки. Иногда они заканчиваются полным фиаско – аккумулятор разряжен, двигатель не запущен.
СЗБ позволяют максимально быстро запустить двигатель в любой мороз. Поэтому стартер наилучшим образом сохраняет свой ресурс.
8.2. Генератор.
Все, что потребил стартер, генератор должен восстановить. Если мало работал стартер, то мало должен работать генератор. Отсюда высокий ресурс генератора.
8.3. Аккумулятор.
Поскольку аккумулятор и генератор образуют единую систему, то можно сделать вывод, что СЗБ повышают ресурс и аккумулятора.
ВЫВОДЫ.
Как следует из проведенного анализа, СЗБ повышает ресурс всех подсистем двигателя. Следовательно, ресурс двигателя целиком повышается значительно.
КАКИЕ СВЕЧИ ЗАЖИГАНИЯ ЛУЧШЕ?
Этот вопрос часто волнует автолюбителей. Но не каждый сумеет ответить на простой вопрос – что значит «лучше»? Обычно для этого используют еще одно понятие «цена-качество». Если при одинаковом качестве цена ниже, то это лучше. Если при одинаковой цене качество выше, это также лучше.
С ценой все просто. А с понятием «качество» несколько сложнее. Есть два аспекта этого понятия.
Качество-1.
Определяется материалами, технологиями, точностью, квалификацией работников, автоматизацией, наличием контроля и т.д. В этом случае говорят: «Это сделано добротно, на совесть».
Качество-2.
Определяется эффективностью технической идеи, заложенной в данную систему или деталь. Здесь главное не материалы или технологии, а разумность функционирования данной системы или детали. Именно этот аспект нас должен особо интересовать. Хотя следует помнить, что любая идея может быть погублена плохим исполнением.
1.Любая СЗ содержит: корпус с резьбой, шестигранником, боковыми электродами (массы) и керамический изолятор с центральным электродом. Внешняя часть изолятора содержит часто кольцевые канавки и покрыта глазурью. Изолятор герметично завальцован в корпусе.
Изолятор выполнен из керамики на основе Al2O3 белого цвета. Корпус изготавливают из низкоуглеродистой стали (углерода не более 0,02%). Боковые электроды - практически чистый никель. Центральный электрод также выполнен из никеля и ,как правило, содержит медный сердечник.
СЗ предназначена для воспламенения горючей смеси с помощью искры. В нужный момент времени на внешний конец центрального электрода подают высокое напряжение, и между центральным и боковым электродами происходит искровой разряд. Искра по сути является точечным источником высокой температуры, который воспламеняет горючую смесь на основе легких топлив.
В двигателе СЗ – самый напряженный узел. На нее воздействуют: высокое напряжение и ток искрового разряда, механические удары и высокотемпературные пульсации газа, агрессивные продукты горения, пары нефтепродуктов и другая «химия». Поэтому СЗ один из самых часто меняемых узлов. Идет электроэррозия электродов, нарушается герметичность, загрязняется и повреждается поверхность теплового конуса изолятора, нарушается изоляция поверхности глазури и т.д. Поэтому самой главной характеристикой СЗ является – ресурс, который измеряется в тысячах километров.
Ресурс
С каждым годом требования к повышению ресурса СЗ нарастают. Это объясняется увеличением времени и стоимости замены СЗ в современных автомобилях. Имеются автомобили, у которых для замены СЗ приходится снимать ряд узлов и деталей в подкапотном пространстве. Уже есть автомобили, у которых для замены СЗ необходимо вынуть двигатель из кузова (Порше 911). Классическая СЗ (с одним боковым электродом) имеет ресурс в среднем 20 тысяч км. Основной причиной отказа СЗ является электроэррозия бокового электрода. С целью повышения ресурса появились СЗ с двумя, тремя и четырьмя боковыми электродами. За счет увеличения суммарной площади искрообразующей поверхности электродов ресурс возрос до 50-60 тысяч км. Затем наступила эра СЗ с наконечниками электродов из драгоценных металлов (платина, иридий, ..). В настоящее время считаются самыми надежными СЗ японской компании DENSOс иридиевыми наконечниками. Их ресурс – 100 тысяч км. Понятно, чем выше ресурс, тем больше цена СЗ. Однако автомобильная промышленность сегодня ставит задачу подъема ресурса СЗ до 200 тысяч км. Решение пока не найдено.
2. Традиционные СЗ. Специалисты и автолюбители знают, если монтировать фирменные СЗ (BRISK, CHAMPION, DENSO, NGK, BOSCH), дешевые или дорогие, характеристики двигателя практически не меняются.
А почему что-то должно меняться? Качество-1 у всех СЗ стандартно высокое, а принцип действия всех СЗ одинаков. Несмотря на конструктивное многообразие, все они – «пассивные поджигатели», создают с помощью искры точечный очаг повышенной температуры на краю камеры сгорания двигателя и все. Что будет дальше? Как происходит воспламенение горючей смеси? Как развивается горение смеси? Какие термодинамические процессы происходят в камере сгорания? Это никого не волнует. «Двигатель работает, машина едет, и слава Богу».
Между тем, если бы стояла задача, сделать наихудший способ зажигания, то именно он и реализован в современных двигателях. Думайте сами. Пламя неоправданно долго и асимметрично (в виде спирали ) развивается от искры до центра, а далее - симметрично во все стороны. В итоге мы имеем две беды:
1. Горение смеси заканчивается в одном углу камеры сгорания. Поскольку скорость горения на финише достигает сверхзвуковой, то соответствующий край дна поршня получает быстрый и сильный удар «кувалдой». Поршень резко поворачивается вокруг центра и клинит на короткое время сам себя. С ростом нагрузки данный термодинамический тормоз приводит к падению крутящего момента «на низах» до полной остановки двигателя. Перед тем, как заглохнуть, двигатель характерно «козлит».
2. Горение смеси длится в 3-4 раза дольше минимально возможного. С ростом оборотов двигателя приходится использовать неоправданно большой угол опережения зажигания. На 3,5 тысячах оборотов в минуту его вынуждены ограничивать. Теперь часть топлива, сгоревшее в фазе СЖАТИЕ, создает противодавление навстречу поршню, то есть работает, как тормоз. А часть топлива догорает в выхлопной трубе. Это приводит к снижению крутящего момента «на верхах» и экспоненциальному росту расхода топлива с ростом скорости автомобиля.
Есть только один разумный способ устранения обеих бед. Это воспламенение горючей смеси не на краю , а в центре камеры сгорания. Такое возможно, если СЗ обладает факельным эффектом. Самым сильным факельным эффектом обладают свечи зажигания Бугайца (СЗБ).
СЗБ
СЗБ не имеют ничего общего с форкамерными СЗ, наделенных целым букетом недостатков. СЗБ создана на основе классической СЗ с одним боковым электродом и снабжена тонкостенным конусным рефлектором, расположенным симметрично искрового зазора.
Теперь горение смеси инициируется не искрой, а мощным расходящимся факелом, направленным в центр камеры сгорания, когда поршень подходит к верхней мертвой точке. Поэтому горение смеси начинается стабильно и протекает предельно быстро и симметрично. Теперь «кувалды» две и бьют они по дну поршня симметрично. Поэтому поршень остается сбалансированным, а удар с двойной силой передается на вал, повышая крутящий момент. Исключается горение смеси в фазе СЖАТИЕ и в выхлопной трубе. Горение смеси начинается и заканчивается в начальной стадии фазы РАСШИРЕНИЕ.
В результате значительно улучшаются сразу все характеристики двигателя и автомобиля:
- уменьшается расход топлива особенно на больших скоростях,
- повышается динамичность автомобиля особенно при увеличении веса и нагрузки,
- снижаются вредные компоненты выхлопных газов,
- уменьшается нагрев двигателя,
- появилась возможность значительного снижения октанового числа бензина,
- идеальный запуск двигателя особенно при больших морозах,
- нормальная тяга холодного двигателя,
- расширился скоростной диапазон каждой передачи,
- огромная чувствительность педали «Газ»,
И другое.
Заключение
Как видим, Свечи Зажигания Бугаец не имеют себе равных в части эффективности работы (качество-2). Но самое удивительное (неочевидное) ее свойство – полностью исчезла электроэррозия бокового электрода. Теперь легко достигается заветный рубеж ресурса – 200 тысяч км
Компания ООО "Экотюнинг" занимается разработкой и реализацией систем, основной целью которых является увеличение мощности и ресурса двигателя, экономия топлива и сокращение расходов на обслуживание. Украина Киев т.+38-044-360-20-37, моб.+38-067-505-44-50
