Свечи зажигания со скользящей искрой
Информация - Транспорт, логистика
Другие материалы по предмету Транспорт, логистика
ся уже при небольших тепловых перегрузках, плохо переносила вибрацию, детонацию и другие механические воздействия неотъемлемых спутников работающего двигателя. Оттого нередки были случаи, когда изолятор свечи под воздействием всех вышеперечисленных негативных факторов рассыпался прямо во время работы двигателя, обрушаясь всеми своими частями прямо внутрь цилиндра. Излишне объяснять, что после таких встрясок весь кривошипно-шатунный механизм надолго выходил из строя.
Тогда на борьбу за улучшение качества изолятора свечи были мобилизованы все мало-мальски известные и исследованные диэлектрики того времени: стекло, кварц, слюда, тальк, резина и даже некоторые сорта древесины. Много времени было потрачено на попытки использовать огнеупорное стекло в качестве изолятора, но из приведенного выше списка материалов лучше всего с поставленными задачами справлялась слюда. Свеча со слюдяным изолятором была устойчива к механическим нагрузкам, хорошо отводила тепло и обладала прекрасными изолирующими свойствами. Но дожить до наших дней слюдяной свече помешало то, что даже при очень незначительных тепловых перегрузках слюдяной изолятор быстро дегидрирует и распадается. Как это ни странно, но к началу Второй мировой войны абсолютное большинство двигателей американских ВВС снабжались именно такими свечами, тогда как в самолетах германских люфтваффе уже широко применялись свечи с изолятором из высококачественной керамики.
Бензин есть двигатель прогресса
В тот же предвоенный период нефтеперерабатывающая промышленность наладила массовое производство этилированного бензина. Добавление тетраэтилсвинца в традиционный состав бензина позволило значительно улучшить октановое (антидетонационное) свойство бензина. И вскоре этилированный бензин с успехом вытеснил отовсюду своего предшественника. Но свинец, присутствовавший в этом соединении, прекрасно справлялся не только с детонацией в цилиндрах, но и с традиционными на то время изоляторами и электродами свечей зажигания, вызывая у последних следы глубокой эрозии за самые короткие сроки. И только с появлением новой конструкционной керамики с высоким содержанием оксида алюминия удалось прекратить разрушительное воздействие этилированного бензина на изолятор свечи.
Характеризуя свечу зажигания на рубеже тридцатых - сороковых годов, про нее можно сказать следующее: это была свеча со стальным корпусом и присоединительной резьбой, нарезанной по его внешнему контуру, центральный электрод в форме округлого стержня, изготовленного из хромоникелевого сплава с традиционным Г-образным боковым электродом. Изолятор свечи изготавливался из керамики с высоким содержанием оксида алюминия. Средняя продолжительность службы такой свечи не превышала 8-10 тысяч километров, а ее функциональные возможности волне соответствовали нуждам автомобилестроения тех лет. Но грянувшая война моторов диктовала свои условия, и в первую очередь о своих правах заявила авиация, чьи форсированные поршневые двигатели требовали стократного запаса надежности для каждой из устанавливаемой на него детали. Так, авиадвигатели, начиная с периода сороковых годов, стали комплектоваться свечами с поистине революционными на то время техническими решениями. Это были свечи с продублированными боковыми электродами, со способностью к очищению изолятора энергией искрового разряда т.н. воздушно-поверхностным разрядом и биметаллическим центральным электродом, внутрь электрода был помещен теплопроводящий мостик в виде медного сердечника, что позволило значительно расширить границы рабочего теплового режима свечи. Эта конструкция оказалась настолько удачной, что даже в ходе последующих десятилетий ее эксплуатации в нее не потребовалось вносить каких-либо серьезных изменений.
В отличие от авиаторов, ни в сороковые годы, ни в период 50-60-х годов, автолюбители не были избалованы свечными новинками. На тот период свеча превратилась едва ли не в самую консервативную деталь двигателя и мало чем отличалась от своего довоенного предшественника, исправно неся свою службу. Конечно, работа в лабораториях не прекращалась, к примеру, фирмой Bosch именно в те годы были разработаны их первые образцы свечей зажигания с использованием платины, но выпуск таких свечей ограничивался отдельными опытными партиями.
Наступил 1970 год. В тот год правительством США было принято постановление Clean Air, согласно которому выбросы вредных веществ новыми автомобилями должны быть снижены на 90% в период 1971 по 1976 годы. В 1974 году схожее постановление было принято и правительством ФРГ, а постепенно к нему присоединились и другие европейские страны. Прежде всего это означало прекращение использования этилированного бензина и возврат к неэтилированному, чьи горючие свойства значительно хуже, чем у его свинцового собрата. Рабочий объем карбюраторных двигателей резко пошел на убыль, зрела необходимость внесения серьезных изменений в существующую конструкцию ДВС.
Снять большую мощность с меньшего объема можно было только путем форсирования двигателя, а это влекло за собой изменение теплового режима двигателя, увеличение его степени сжатия и оборотов, серьезное вмешательство в шатунно-поршневую группу, создание принципиально новых систем подачи топлива, усовершенствования камеры сгорания, впускного и выпускного трактов, а также системы зажигания. Понятно, чтобы соответствовать новым требованиям, свечи также подверглись серьезной трансформ