Но каким образом замена свечей зажигания влияет на величину тяги?

Задача свечи — поджечь горючую смесь. От того, насколько свече это удается, зависит начальный очаг воспламенения — чем он больше, тем быстрее по камере сгорания распространяется фронт пламени и тем выше будет развиваемая мощность. Чтобы создать уверенный начальный очаг воспламенения, нужна «крупная», длинная искра — как говорят специалисты, с большим линейным размером. Но самое интересное, что этот размер искры не всегда равен величине зазора! Присмотритесь к фотоснимкам искр разных свечей. Например, у свечей ЭЗ искра каждый раз имеет разный размер — она буквально мечется по всей поверхности бокового электрода. То так, то эдак. Отсюда и худший результат. А у свечи Champion искра равномерно «стоит» по диагонали между центральным электродом и изгибом бокового. То есть сама искра «длиннее», чем зазор между электродами, который можно измерить щупом!

Так что все очень, очень непросто. А вы говорите — два электрода и изолятор...

Аналогичная ситуация и с измеренной экономичностью. Наименьший удельный расход топлива в режимах городского цикла показал двигатель со свечами NGK BPR6E и Finwhale F510. А вот со свечами APS А17ДВРМ и Beru Ultra 14R-7DU расход топлива в режимах частичной нагрузки был выше, чем со штатными свечами ЭЗ.

Почему? Дело в том, что скорость распространения фронта пламени зависит и от температуры в зоне воспламенения. И она тоже оказалась разной! Если у свечей NGK искра имеет бело-синий цвет, что соответствует температуре 3500—4000 К (градусов по абсолютной шкале Кельвина), то, например, искра свечей APS содержит красноватые оттенки (температура около 3000 К). А ведь температура искры влияет на начальную скорость распространения фронта пламени в квадрате!

Кроме того, по ходу теста мы оценивали качество и степень устойчивости работы двигателя в различных режимах — наличие и величину колебаний крутящего момента при неизменной подаче топлива, температуры отработавших газов. Замеры токсичности проводили на режимах холостого хода, внешней скоростной характеристики и в режиме городского цикла. Лучшие результаты по снижению содержания СО и СН в отработавших газах по сравнению с базовым комплектом (ЭЗ А17ДВРМ) показали свечи Denso W20EPR-U, Eyquem RC62LS и Bosch Platinum WR7DP. Хуже здесь выступили свечи NGK BPR6E, Bosch WR7DC и Finwhale F510.

А почему в тестах на максимальную мощность и на токсичность лидеры — разные? Это оттого, что «мощностной» тест мы проводили при максимальной нагрузке двигателя и на высоких оборотах, а замеры токсичности — на частичных нагрузках и малых оборотах. «Мозг» системы зажигания, роль которого в нашем случае выполняет контроллер Январь-5.1, в зависимости от оборотов и от нагрузки изменяет угол опережения зажигания — в соответствии с заложенной в него программой, рассчитанной на штатные свечи ЭЗ А17ДВРМ. Каждая новая свеча, установленная взамен штатной, меняет скорость сгорания горючей смеси — и, следовательно, реальный угол опережения зажигания. Поэтому одни свечи лучше работают на режимах максимальной мощности, а другие — на режимах частичных нагрузок. Но если переписать программу контроллера под конкретную «хорошую» свечу, то ее результаты будут еще лучше и стабильнее!

А свечи Bosch WR7DCX преподнесли сюрприз — с ними контроллер Январь 5.1 словно забыл об оптимальном соотношении воздуха и топлива. Временами обогащение топливовоздушной смеси достигало 20% по сравнению с базовым! Причиной стала коррекция времени впрыска топлива, которую контроллер производит по сигналам от датчика кислорода — то бишь от лямбда-зонда. Обычно эта коррекция кратковременна — она нужна на переходных режимах. Но со свечами Bosch WR7DCX коррекция была непрерывной — в выхлопных газах было слишком много кислорода, что свидетельствовало о неполном сгорании топлива. Причина — пропуски зажигания и катастрофическое ухудшение токсичности. А ведь другие свечи с таким же зазором (1, 1 мм) вели себя хорошо...

Мы решили повторить тест на двигателе без обратной связи, как на моторах ВАЗ с контроллером Январь-5.1 2111-1411020-71. Откорректировать состав смеси для свечей Bosch WR7DCX «впрысковый» двигатель без обратной связи не может — нет датчика кислорода. Но ситуация повторилась — о пропуске вспышек подтвердил повышенный уровень несгоревшего топлива, то есть углеводородов (СН). По токсичности Bosch WR7DCX на этот раз выиграл у штатных свечей ЭЗ, но существенно проиграл всем остальным.

А для того, чтобы еще раз убедиться в верности и справедливости выбранной методики теста, мы «прокрутили» злополучный Bosch WR7DCX и еще несколько комплектов и на двигателе со впрыском и без обратной связи, и даже на карбюраторном моторе. Результаты совпали!

Подсчитывая итоговый рейтинг теста, мы перевели результаты всех испытаний в баллы и просуммировали их с учетом весовых коэффициентов — по отработанной методике, которую применяем и во всех остальных сравнительных тестах. Лидер — комплект японских свечей NGK, с которыми двигатель показал высокие результаты по большинству параметров. На втором месте сразу два комплекта — это немецкие свечи Bosch WR7DP и Finwhale. С последними двигатель получил максимальную прибавку в мощности при полном дросселе (5, 9%). На третьем месте — французский Eyquem, лидер по снижению токсичности.

А вот штатные свечи ЭЗ, увы, по большинству параметров уступают всем остальным...

Теперь давайте вернемся к вопросу о том, одинаковы ли все свечи. Три комплекта — ЭЗ А17ДВРМ, APS и Bosch WR7DC, — сделаны на одном заводе в Энгельсе, который принадлежит корпорации Bosch. Казалось бы, куда «одинаковее»? Но если свечи марки ЭЗ делают полностью из российских комплектующих, то марка APS появилась как пробный шаг фирмы Bosch перед выходом на российский рынок — эти свечи выпускаются на более современной линии, а часть комплектующих заказывается в Германии. Свечи же с маркой Bosch в Энгельсе вообще собирают из готовых импортных «запчастей».

Сравните, например, боковые электроды свечей ЭЗ и Bosch WR7DC. У «обычных» свечей ЭЗ они очень плохо обработаны, и такой важный параметр, как искровой зазор, имеет весьма относительное значение — искра просто находит ближайший заусенец. А качество электродов свечей APS и Bosch лучше. В итоге изделия из Энгельса так и расположились — по нарастающей.

Однако «дороже» не всегда значит «лучше». Например, свечи Champion RN9YCC, купленные нами за 440 рублей, выглядят неубедительно на фоне того же российского комплекта Bosch за 160 рублей.

Правда, есть один очень важный параметр — это ресурс. Сколько прослужит та или иная свеча в одном и том же моторе? Какова ее способность к самоочищению? Насколько она сопротивляется отложениям металлосодержащих присадок на электродах и изоляторе? Проверить это очень просто. Нужно взять 12 одинаковых двигателей и заставить их молотить сутки напролет в одинаковых режимах. А лучше не 12, а все 24 или 36 моторов. Для пущей статистики. Возможно, тут бы и проявились преимущества платинового центрального электрода модели Bosch WR7DP или медного бокового — свечи Champion RN9YCC.

Жаль, что провести такой тест невозможно...

В итоге мы проверили только то, что смогли проверить. И выяснили очень важную вещь — что не все йогурты одинаково полезны. И это открытие вдохновило нас на следующий шаг — повторить тест, но с более дорогими многоэлектродными свечами, которых сейчас немало на прилавках. Результаты? Читайте в следующем номере!

NGK BPR6E
Япония
Цена: 240 рублей*
Искровой зазор: 0, 8 мм

Японские свечи сделаны на совесть: аккуратно приварен боковой электрод, нанесена четкая маркировка. И в работе свечи NGK хороши — по сравнению со штатными свечами ЭЗ расход топлива уменьшается более чем на 5%! Это лучший результат среди 12 образцов. Двигатель с этими свечами работает устойчиво, прибавка в мощности достигает 4, 4% при полном дросселе. Единственное замечание — невысокие результаты по «экологическим» испытаниям. А еще интересно то, что вопреки рассказу специалистов NGK о назначении V-образной выемки на центральном электроде (см. АР N 15, 2004), искра не смещается к его краям, а располагается точно по центру зазора…

Finwhale F510
Германия
Цена: 180 рублей*
Искровой зазор: 1, 1 мм
Судя по данным на упаковке, свечи Finwhale сделаны в Германии. И, как показал наш тест, сделаны хорошо.

По снижению расхода топлива Finwhale уступает только свечам NGK (3, 1% против 5, 1%). Зато по приросту мощности Финвалы вне конкуренции — при работе на внешней скоростной характеристике двигатель получает добавку в 5, 9% мощности относительно штатных свечей ЭЗ! С экологией средненько, но лучше, чем у свечей NGK.

Eyquem RC62LS
Франция
Цена: 160 рублей*
Искровой зазор: 0, 8 мм

К свечам Eyquem трудно придраться. Сделаны они очень аккуратно, да и в работе хороши. Двигатель с ними работает устойчиво, а по расходу топлива занимает третье место (вслед за свечами Finwhale и NGK). Прирост мощности при полном дросселе на фоне конкурентов не так высок — 3, 7%. Зато по снижению токсичности отработавших газов (относительно свечей ЭЗ) свечи Eyquem — безусловный лидер.

Bosch WR7DC
Россия, Энгельс
Цена: 160 рублей*
Искровой зазор: 0, 7 мм

Пристально разглядывая свечи Bosch WR7DC и штатные ЭЗ А17ДВРМ, сделанные на одном заводе, трудно найти отличия. Но на макрофотографиях видно, что боковые электроды сделаны с совершенно разным качеством. Соответственно, в работе Bosch проявляет себя по-другому. По устойчивости работы двигатель с этими свечами делит первое место с «платиновыми» свечами Bosch WR7DP, а по «экономичности» — четвертое. Мощность двигателя относительно базовых свечей при полном дросселе увеличивается на 4, 9% — это лучше, чем у лидирующих комплектов NGK и Eyquem.

Brisk LR15YС
Россия, Озерск
Цена: 120 рублей*
Искровой зазор: 0, 8 мм

Свечи Brisk выступили неплохо. Мощность двигателя при работе на внешней скоростной характеристике увеличивается на 5% (лучше только Finwhale), а в экстремальных условиях, которые мы создали в барокамере, Бриску и вовсе не оказалось равных. Но на части режимов малой нагрузки двигатель со свечами Brisk работал неустойчиво. Невысокими оказались экономические и экологические показатели. Да и грамотность оформителей упаковки подкачала — там написано «свечи зажыгания»...

Champion RN9YCC4
ЕС (Европейский Союз)
Цена: 440 рублей*
Искровой зазор: 1, 1 мм

Свечи Champion единственные из всех имеют медный сердечник не только у центрального, но и у бокового электрода. Но токсичность выхлопа двигателя с этими свечами — чуть лучше чем с Бриском, экономичность — на среднем уровне. Цвет искры содержит «холодные» красноватые оттенки, что приводит к неустойчивой работе двигателя на части малых и средних нагрузок. Единственная радость — пятипроцентный прирост мощности при полном дросселе (относительно свечей ЭЗ). А огорчение — вдвое большая, чем у победителя, цена.

Denso W20EPR-U
Япония
Цена: 240 рублей*
Искровой зазор: 1, 0 мм

Разработчики свечей Denso пошли иным путем, нежели конкуренты из NGK, — U-образная выемка сделана не на центральном, а на боковом электроде. И цели, по заявлению фирмы, она преследует другие — позволяет сымитировать увеличенный зазор, для «активации» которого подходит штатное напряжение. Но и по мощности (при полном дросселе), и по экономичности двигатель с этими свечами показывает невысокие результаты. Зато свечи Denso лучше всех снижают токсичность отработавших газов.

Beru Ultra 14R-7DU
Германия
Цена: 220 рублей*
Искровой зазор: 0, 8 мм

Немецкие свечи приятно взять в руки — аккуратная работа! И двигатель с ними работает устойчиво. Но результаты по мощности и по снижению токсичности (относительно свечей ЭЗ) невысоки. А по расходу топлива свечи Beru уступили даже штатным свечам ЭЗ. И это при двукратной разнице в стоимости...

APS А17ДВРМ
Россия, Энгельс
Цена: 100 рублей*
Искровой зазор: 1, 0 мм

Свечи APS в итоге немного превзошли «земляков» ЭЗ. Прежде всего по мощности (при полном дросселе она выросла на 3, 5%) и совсем немного — по устойчивости работы двигателя на всех режимах (из-за непостоянного положения искры в зазоре на части малых нагрузок наблюдалось колебание крутящего момента). В то же время на частичных нагрузках свечи APS работали похуже — например, расход топлива по сравнению со свечами ЭЗ увеличился на 0, 6%.

Bosch WR7DCX
Россия, Энгельс
Цена: 235 рублей*
Искровой зазор: 1, 1 мм

Свечи Bosch WR7DCX отличаются от свечей Bosch WR7DC увеличенным до 1, 1 мм зазором. Информация на упаковке гласит, что они специально предназначены для «впрысковых» двигателей ВАЗа. Но на большинстве режимов двигатель работал неустойчиво, а контроллер Январь 5.1 2111-1411020-61 реагировал на пропуски зажигания постоянной коррекцией времени впрыска топлива, что привело к катастрофической токсичности отработавших газов.

ЭЗ А17ДВРМ
Россия, Энгельс
Цена: 100 рублей*
Искровой зазор: 1, 0 мм

Все характеристики впрысковых двигателей ВАЗ настраиваются именно на эти свечи — ЭЗ А17ДВРМ. Но при этом свечи ЭЗ уступили всем конкурентам. «Мохнатый» боковой электрод заставляет искру метаться от заусенца к заусенцу, что вкупе с периодически проскакивающими «холодными» искрами красного цвета приводит к худшей в тесте устойчивости работы двигателя. А может, дело в стабильности качества изготовления?

Заворачивая свечу зажигания в двигатель, мы не думаем о том, каким образом расположится в итоге боковой электрод — к стенке цилиндра, к впускному клапану, к выпускному... А какая разница?

Боковой электрод свечи расположен
открытой частью искрового зазора
в сторону стенки камеры сгорания

Она есть, и немалая. Опыт автогонщиков подсказывает, что свеча работает лучше, когда она развернута открытой частью искрового зазора в объем камеры сгорания — в сторону клапанов. Перед тестом мы решили это проверить. Из двадцати четырех помеченных свечей APS А17ДВРМ подобрали три комплекта. Первый комплект включал свечи, которые при затягивании «отворачивались» открытой частью искрового зазора от камеры сгорания — к стенке цилиндра. Свечи второго комплекта при затяжке, наоборот, открывали искровой промежуток камере сгорания. А третий комплект был промежуточным, «боковым» — как правило, именно так в среднем и располагаются электроды свечей при «случайной» затяжке.

Искровой промежуток свечи
открыт камере сгорания

Все три комплекта прошли стендовые испытания в двигателе ВАЗ-2111. И оказалось, что ориентация бокового электрода серьезно влияет на процесс сгорания! Когда электрод «экранирует» искровой промежуток, заслоняя искру от потока топливовоздушной смеси из впускного клапана, на режимах холостого хода и малых нагрузок это вызывает резкий рост удельного расхода топлива, а в выхлопных газах растет содержание несгоревших углеводородов (СН). Более того, когда все четыре свечи встают в «закрытую» позицию, двигатель вообще отказывается работать на режимах холостого хода с оборотами менее 1200 об/мин! При малых нагрузках разница в удельных расходах топлива составила 15%, а по выбросам СН — даже до 80%.

Безразличная, или «боковая»,
ориентация бокового электрода

Но при больших оборотах влияние ориентации боковых электродов снижается — потому что процессы газообмена протекают быстрее, и турбулизация воздушного заряда в камере выше. Тем не менее мы во время проведения теста следили за тем, чтобы свечи не вставали в «закрытую» позицию — использовали безразличную, или «боковую», ориентацию искрового зазора.