Установка газобалонного оборудования становится популярной мерой для автовладельцев, которые задумываются об экономии топлива. Цена литра газа до сих пор остается ниже цены бензина. Однако при изменении конструкции автомобиля требуется учесть множество факторов, чтобы его эксплуатация оставалась безопасной и долговременной. Какого переоборудования требует система зажигания автомобиля после установки комплекта ГБО и нужно ли подбирать специальные свечи для такой конструкции?
Основным изменением в работе системы зажигания является повышение температуры горения газовоздушной смеси. Поскольку увеличивается тепловая нагрузка на свечу, требуется подобрать свечи с улучшенным теплоотводом, а именно, увеличить калильное число свечи на 1 единицу.
Процесс сгорания газа существенно отличается от сгорания бензина: воспламенение газовоздушной смеси происходит сложнее. Это приводит к тому, что увеличивается нагрузка на катушку зажигания (для воспламенения такой смеси требуется более высокое напряжения пробоя). Чтобы избежать негативных последствий, необходимо уменьшить зазор свечи зажигания до стандартного — 0,8 мм, подобрав аналогичную по характеристикам, или отрегулировав зазор вручную. Но это не всегда так просто, поскольку эта мера применима только для стандартных никелевых свечей. А вот зазор на иридиевых или платиновых свечах регулировать не рекомендуется, чтобы избежать повреждения напайки. В таких случаях необходима полная замена комплекта свечей зажигания. Важно отметить также, что установка ГБО негативно влияет на ресурс свечи зажигания и приводит к большему ее износу.
Именно поэтому подбор свечей зажигания для автомобилей, эксплуатируемых на газе, требует больших усилий, которые не всегда позволяют получить качественный результат. Компания NGK Spark Plug Europe предлагает уникальную линейку свечей зажигания LPG Laserline, которые созданы специально для систем на сжиженном природном газе (LPG) и сжатом природном газе (CNG).
Поскольку сгорание газовоздушной смеси происходит при более высоких температурах, электроды стандартных свечей изнашиваются гораздо быстрее, а корпус может начать корродировать. Свечи линейки LPG Laserline имеют иридиевые электроды с платиновой напайкой, изготовленные с применением метода лазерной сварки, что позволяет значительно продлить ресурс, а корпус имеет специальное никелевое покрытие, которое обеспечивает дополнительную защиту, а впоследствии – максимально облегченный демонтаж.
Стандартный зазор 0,8 мм. позволит достичь наиболее эффективного воспламенения газовоздушной смеси, Кроме того, предустановленный межэлектродный зазор не требует дополнительной регулировки, что значительно облегчает монтаж свечи и переоборудование автомобилей в целом.
Основным же отличием линейки LPG Laserline является особая конструкция изолятора свечи, которая позволяет расширить тепловой диапазон. Фактически LPG свеча перекрывает сразу несколько калильных чисел, что позволяет ей корректно и эффективно работать как на бензине, так и при переключении на газ.
Наконец-то вы решились установить на свой любимый автомобиль газобаллонное оборудование! Как ни как, а все- таки экономия! Перед тем, как ехать на станцию техобслуживания, необходимо учитывать некоторые нюансы. Их, конечно, хватает, но сегодня мы будем разбираться со свечами зажигания. Возникает вопрос: Поставить обычные бензиновые свечи или свечи для газа? P У вас, безусловно, в связи с переходом на газ, возникают некоторые вопросы. А именно, стоит ли при этом менять свечи? Какие свечи лучше поставить для эффективного воспламенения в двухтопливном двигателе? И, вообще, существуют ли в природе газовые свечи? Какие параметры влияют на выбор калильного числа. Калильное число характеризует тепловую характеристику свечи.
Это отвлеченная величина, пропорциональная среднему индикаторному давлению, при котором ( во время испытания свечи ) на специальной моторной установке в цилиндре двигателя начинает появляться калильное зажигание. В отличие от бензина, газ горит несколько иначе (скорость сгорания газа намного меньше). Газовая смесь беднее бензиновой. При работе двигателя на газе для воспламенения топливовоздушной смеси требуется более высокое напряжение (бензин 14кВ, газ 16кВ).
Температура в камере сгорания двигателя при воспламенении и последующем горении газовой смеси существенно выше. Все вышеперечисленное приводит к быстрому износу электрода свечи зажигания. Поэтому, на газовый двигатель желательно ставить свечи с более низким калильным числом. Какие конкретно свечи лучше использовать при установке ГБО. Были проведены специальные испытания, на которых тестировались свечи зажигания от разных фирм-производителей, рекомендующих свои продукты именно для работы на газе.
Задача состояла в том, чтобы проверить работу свечей сначала на бензиновом двигателе, а потом на ДВС с итальянским газобаллонным оборудованием. Конкурс проходил следующим образом. При работе мотора в одном и том же режиме ( от минимальных оборотов до максимальных ) с каждым комплектом свечей проводились замеры мощности, расхода топлива, токсичности и температуры отработанных газов. Для сравнения послужили действительно хорошие французские свечи BERU Ultra 14R-7DU. Правда, они не ориентированы на газ, но с программой испытаний справились успешно.
Хочу представить вашему вниманию свечи зажигания, которые вошли в первую пятерку конкурсантов. Следует учитывать, что перечисление идет от пятого занимаемого места до первого, то есть от самых низких показателей до самых высоких. Украинские свечи Plazmofor Super GAZ. Показали довольно приличное качество работы (не хуже BERU), хотя особо и не блистали.
Также надо отметить, что подтверждения их ориентации на газ требует проведения длительных ресурсных тестов. Еще один недостаток ухудшение показателей в усложненных условиях. Зато радует очень низкая цена (около 280 рублей), которая перекрывает все минусы.
Чешские Brisk LPG LR15YS Silver. Самые дешевые свечи (около 320 рублей), центральный электрод которых сделан из драгоценного металла (серебра). Однако, толщина электрода все-таки больше, чем у платиновых. В том числе, смущает невысокий показатель уменьшения токсичности. Преимущество этих свечей в том, что они имеют четкую ориентацию на газовый двигатель. Свечи Bosch Platinum WR7DP из Германии.
Отличаются самой оригинальной конструкцией полностью утопленный в изолятор тонюсенький электрод. Замечательные показатели работы за вполне приемлемую цену (приблизительно, 640 рублей). Но лидерам немного уступают.
Япония предоставила нам свечи NGK LPG LaserLine 2. Кстати, самые дорогостоящие из всех тестируемых. Это объясняется тем, при конструировании свечи были использованы драгметаллы (на центральном электроде иридий, на боковом платина).
Во время прохождения испытаний дали очень высокие экономические и 
экологические показатели. Единственное, что немного удручает это стоимость (3200 рублей). Но следует добавить, что при использовании этих свечей увеличивается мощность двигателя (как при работе на бензине, так и на газе). Опять же японские свечи зажигания Denso Iridium IW20. Абсолютно лидируют по всем показателям.
Центральный электрод таких свечей составляет всего 0,4 мм и дает стабильный разряд, приводящий к одинаково эффективному воспламенению, как газовой смеси, так и бензиновой. Стоимость составляет около 2200 рублей за комплект. Хочется отметить, что эти свечи запросто переживут сам двигатель (в связи с тугоплавкостью электродов). Итак, подводим итоги. Как видите, есть из чего выбирать.
Главное, понимать, что свечи зажигания очень тонко реагируют на температуру в камере сгорания двигателя. Из-за слишком низкого температурного показателя они зарастают отложениями, а повышенная температура приводит к калильному воспламенению ( горение начинается не от искры, а от контакта с разгоряченным изолятором свечи ). В общем, после прохождения тестирования становится понятно, что при работе на газе выигрывают свечи с более тонкими электродами ( желательно, иридиевыми ), рекомендованные заводом- производителем.
Переходя с бензина на газ, надо ли заодно менять свечи? Газ (пропан-бутан) воспламеняют Михаил Колодочкин (ЗаРулем) и доцент кафедры ДВС Санкт-Петербургского политехнического университета Александр Шабанов. Менять свечи, конечно же, надо. Хотя бы потому, что все публикации в журнале "За Рулем" неизменно вылавливали разницу в поведении бензиновых моторов после замены любого из «зажигательных» элементов – от свечей до проводов. А тут – смена топлива: газ и горит иначе, и смесь беднее. 
Скорость сгорания меньше, температуры выше – но сгорает чище, следовательно, отложений меньше. А ведь это как раз те параметры, которые влияют на выбор как минимум калильного числа свечей! Так можно ли там использовать обычные свечи, как для бензинового мотора? И есть ли вообще в природе специальные, «газовые»?
Германию представляет комплект платиновых свечей Bosch Platinum WR7DP, Чехию – Brisk LPG LR15YS Silver. Честь Японии в конкурсе будут защищать два комплекта разных фирм – иридиевые NGK LPG LaserLine N2 и Denso IW20. От братьев-славян выступает украинский Plazmоfor Super GAZ. Критерий отбора беспроигрышный: все эти комплекты рекомендуют для использования на газовых двигателях сами фирмы-производители на своих сайтах. А в качестве «нулевого меридиана» для отсчета возьмем заведомо хорошие свечи BERU 14R-7DU из Франции, которые, однако, ориентированы только на бензин и не снабжены четкой рекомендацией к использованию на «голубом» топливе.
Испытания подогнали под принцип битопливности – газ/бензин. Сначала прогнали нашу обычную программу, обкатанную в предыдущих свечных экспертизах, на двигателе ВАЗ-21083 в обычном, бензиновом варианте. А затем повторили ее на том же двигателе, предварительно оснастив его итальянской газовой аппаратурой. Принцип обычный: в одних и тех же режимах – от минимальных оборотов холостого хода до больших нагрузок – с каждым комплектом свечей замеряли мощность, расход топлива, токсичность. Кроме того, измеряли температуру отработавших газов: главная страшилка противников газа – перегрев мотора!
Все замеры проводили дважды – при нормальном напряжении питания бортовой сети и при пониженном (9 В). Тем самым моделировались как аварийная ситуация (генератор помер, а ехать надо), так и сильная изношенность свечей, когда интенсивность искрообразования резко понижена.
Даже на бензине разница между свечами есть, и заметная. Причем по сравнению с классическими одноэлектродками экзотика с электродами из металлов группы платиновых (к ним относится и иридий) выигрывает по всем статьям. Лидерами, как и ожидалось, стали «японцы». Мощности добавили мотору немного – до 2%, зато бензина сэкономили около 5%.
Температурные модели свечей BERU 14R-7DU и Denso IW20 при частоте вращения коленчатого вала 2000 об/мин (внешняя скоростная характеристика, двигатель ВАЗ-21083). Так растет температура в выпускной трубе двигателя при переходе на газ.
На газе преимущества этих свечей проявились еще ярче. Тут заметнее и прирост мощности – до 6%, и экономия топлива – аж до 7,5%. Но самое интересное произошло с токсичностью. Существенное улучшение качества сгорания, давшее снижение СО и СН, было компенсировано увеличением содержания оксидов азота NOх. Все ясно: интенсивность, а с ней и температура сгорания растут, вот выход этой дряни и увеличивается. И аварийный цикл лишь усугубил картину.
| Изменение показателей двигателя, % относительно параметров полученных на комплекте свеч BERU | Мощность | Расход топлива | CO | CH | NOx |
| На бензине | |||||
| Denso IW20 | 1,87 | -5,68 | -6,04 | -7,92 | -3,03 |
| NGK LPG LaserLine N2 | 2,33 | -5,72 | -8,07 | -6,81 | 2,52 |
| Bosch Platinum WR7DP | 0,75 | -3,03 | -3,30 | -8,34 | -2,69 |
| Brisk LPG LR15YS Silver | 0,84 | -2,58 | -5,31 | -3,40 | -1,93 |
| Plazmоfor Super GAZ | -0,99 | 0,84 | -0,28 | 3,23 | -5,43 |
| На газе | |||||
| Denso IW20 | 6,00 | -7,81 | -13,97 | -19,67 | 10,80 |
| NGK LPG LaserLine N2 | 5,84 | -7,43 | -15,24 | -13,73 | 5,80 |
| Bosch Platinum WR7DP | 3,46 | -6,00 | -5,78 | -21,33 | 6,18 |
| Brisk LPG LR15YS Silver | 4,50 | -5,10 | -11,26 | -8,53 | -0,88 |
| Plazmоfor Super GAZ | -0,35 | 1,09 | 5,21 | -2,11 | -15,16 |
| Аварийный режим, на газе | |||||
| Denso IW20 | 12,11 | -12,39 | -24,56 | -13,49 | 29,24 |
| NGK LPG LaserLine N2 | 10,57 | -10,41 | -23,48 | -17,73 | 25,62 |
| Bosch Platinum WR7DP | 10,29 | -10,41 | -21,33 | -20,75 | 22,18 |
| Brisk LPG LR15YS Silver | 7,81 | -7,57 | -17,23 | -13,28 | 28,07 |
| Plazmоfor Super GAZ | -1,25 | 1,63 | 16,45 | -3,53 | -6,71 |
Почему? Потому, что скорость сгорания газового топлива значительно ниже, чем у бензина. А чем более вялое горение в цилиндрах, тем важнее интенсивность поджога газовоздушной смеси. Потому-то платиновые и иридиевые свечи с их тонкими электродами и большой интенсивностью разряда, им присущей, разгоняют фронт пламени в цилиндрах куда веселее, чем обычные.
Вы видели, как раскаляется выпуск при хороших нагрузочных режимах? Нелегко приходится стендовому мотору! При работе на бензине подобная картина наблюдается при раскрутке выше 4800 об/мин, а вот на газе – уже с 4000 об/мин. Меньшая скорость сгорания заставляет смесь полыхать практически до открытия выпускных клапанов. Температуры деталей двигателя растут, а вместе с ними и температуры свечей зажигания.
Наложение друг на друга температурных графиков для одного и того же комплекта свечей при работе на газе и на бензине показывает, что газовое топливо добавляет и без того горячей трубе до 60 градусов. А свечи к температуре очень чувствительны! Слишком малые градусы им противопоказаны: начинают зарастать отложениями – продуктами неполного сгорания топлива и масла. Высокие температуры выжигают эти отложения, но способны привести к калильному воспламенению топлива. Напоминаем: это когда горение начинается не от искры, а от контакта с горячей деталью. А самая горячая деталь в цилиндре – изолятор свечи.
Вот здесь-то в очередной раз проявляются преимущества свечей с тонкими иридиевыми электродами. Измерить их температуры трудновато – на сей случай придуманы расчетные методы моделирования. Так вот, температура центрального электрода иридиевой свечи с тонким электродом на 60–80 градусов ниже, чем для обычной свечи. Почему? Площадь нагрева тонкого электрода намного меньше, а теплопроводность иридиевого сплава значительно выше, чем у стали обычного электрода. Добавим, что термостойкость металлов платиновой группы также выше.
Внимательный читатель тут же скажет, что холодные свечи хуже очищаются. Это верно, но газ горит значительно «чище» бензина. К тому же холоднее становится только центральный электрод, а корпус и изолятор, то есть те места, где обычно нарастают отложения, своей температуры по сравнению с обычной свечой практически не снижают.
| Место | Свечи | Описание | Плюсы-минусы |
 |
Denso IW20 Победитель по всем статьям, который заодно на корпус обошел серебряного приизера по привлекательности цены. Абсолютный рекордсмен в миниатюризации центрального электрода – всего 0,4 мм. Эффект сразу виден. Стабильный интенсивный разряд одинаково хорошо разгоняет и бензиновое и газовое пламя. А благодаря тугоплавкости электродов свечи и сам мотор переживут. | + Лучшие по всем параметрам – Дороговато Цена комплекта: |
2700 руб
3300 руб
2400 руб
1200 руб
500 руб
1000 руб
А что все-таки будет, если при переводе на газ оставить обычные свечи? Да ничего страшного! Об этом говорит сопоставление обычных свечей BERU и специально «заточенных» под газовое топливо украинских Plazmofor. Но ресурс обычной свечи на «голубом» топливе будет, очевидно, ниже. Впрочем, простая свечка заведомо дешевле иридиево-платиновой экзотики…
Резюме: Используя специальные свечи зажигания для газа (LPG — пропан/бутан и CNG — метан), вы получите: Прирост мощности – до 6%, Экономию топлива – до 7.5%, Существенное улучшение качества сгорания, дающее снижение СО и СН.
Для работы на газовом топливе лучше выбирать тонко-электродные свечи, рекомендованные производителем.
При расходе газа 15 литров и стоимости 15 рублей литр за 40 тысяч км расходы на топливо составят 90000 рублей. Т.о. при 7% экономии на топливе согласно тестам мы получим 6300 рублей экономии!
Калькулятор экономии газа со свечами Denso
При расходе 20 литров это уже 8400 рублей. Т.е. чуть более дорогие специализированные иридиевые свечи (500-600 рублей штука) достаточно быстро окупаются. А уж положительные эмоции от исправно работающего автомобиля и улучшения динамики деньгами не измерить!
