Главная / Подшивка / 2004 год / №15 (316) / Своими глазами. Как делают свечи NGK

Японское искрообразование



В отличие от первых свечей (на фото) современным пришлось «похудеть», предоставив больше места клапанам и рубашке охлаждения



В ходе испытаний свечи подвергают периодическому контролю. Электронный проектор, сравнивая свечу с шаблоном, вычисляет величину эрозии

Климатическая камера для низкотемпературных испытаний

«Гоночная» свеча с кольцевым боковым электродом

Гибридная свеча Audi/VW с полуповерхностным разрядом
Павел КАРИН
Фото автора и NGK

— Недавно я был на одном из десяти японских заводов NGK, — рассказывает Норберт Нойхауз, ответственный за продажи свечей зажигания NGK в Европе. — Завод производит миллион свечей в день. И я в шутку попросил: не спешите выпускать так много, мы не успеваем продавать! И знаете, что они мне ответили? «Продавайте лучше. Мы можем делать больше»...

О японских свечах мы беседовали не в Японии, а в Европе — во время визита на завод и в исследовательскую лабораторию европейского отделения NGK.

ЯПОНСКАЯ изоляторная компания NGK, Nippon Gaishi Kaisha, начинала свой путь с изоляторов для электропроводки. Свечи зажигания на NGK стали выпускать с 1936 года, на заре японского автопрома. В Европе марку NGK узнали после войны — первая сбытовая контора открылась в Англии, чуть позже европейское подразделение NGK Spark Plug Europe GmbH обосновалось в Германии. Успеху способствовала и спортивная слава — например, шесть лет чемпионства с моторами Honda в Формуле-1 (1986—1991).

Сейчас японской компании принадлежат двадцать три завода, расположенных по всему миру, от Африки до Китая. Специализация — свечи зажигания, свечи накаливания для дизелей, кислородные датчики (отделение технической керамики NTK), высоковольтные провода для систем зажигания. Конвейерные покупатели — почти 90% всех мировых автопроизводителей. Особенно японцы гордятся именитыми клиентами — такими, как Bentley, Rolls-Royce и Ferrari. Но массовые закупки обеспечивают фирмы попроще. Например, для поставок на конвейеры автозаводов Центральной Европы близ французского Орлеана, в живописном местечке Менг-сюр-Луар, был открыт свечной завод.

Композиция из камней перед входом — дань японским традициям. А насколько сильны они внутри?

Внутри — оборудование, которое ежегодно «выстреливает» 18,5 миллионов свечей зажигания. Конвейерные заказчики — Peugeot, Citroen, Renault и Honda. Причем здесь, во Франции, из полуторатысячного ассортимента NGK делают лишь шестьдесят наименований самых простых одноэлектродных свечей. Почему?

— Потому что здешние автопроизводители, как правило, ставят на массовые моторы именно недорогие свечи, с ресурсом не более 30000 км, — отвечают менеджеры NGK. — А все «сложные» и дорогие свечи — многоэлектродные, с иридиевым или платиновым центральным электродом, которые служат до 100 тысяч км, — мы производим только в Японии.

Вот вам и японские традиции...

Завод, построенный в 1991 году, удивил немалой долей ручного труда — при том, что многие операции делают автоматы. Но люди нужны как... обслуживающий персонал — они перемещают заготовки от линии к линии, они периодически подсыпают очередную порцию центральных электродов или уплотнительных шайб в раздаточный узел. Контроль готовых свечей, как того требуют японские корни, — стопроцентный. Сперва это проверка сопротивления. Потом каждая свеча проходит «флюорографию» в двух проекциях. Рентген-снимки, отображенные на экране, сравниваются с шаблоном: выход за рамки — брак. Негодными оказываются около 180 свечей из каждого миллиона. Выборочно в барокамере проверяют давление прекращения искрообразования. А часть свечей отправляется на историческую родину для испытаний, к примеру, на коррозионную стойкость.

Координацию европейских продаж ведет немецкое отделение NGK Spark Plug Europe — в маленьком городке Ратинген под Дюссельдорфом.

— На российском рынке наш основной конкурент — это Bosch, имеющий отлаженную производственную и сбытовую систему. В сегменте недорогих товаров очень сильны позиции фирмы Brisk. Пока NGK присутствует в России только на рынке запчастей: 90% свечей поставляются из Японии, 10% — из Франции. Но с открытием в Москве представительства мы надеемся войти в число поставщиков российских моторных заводов.

Приехать в Ратинген стоило ради того, чтобы посетить здешний технический центр. Свечи тут не разрабатывают — вся основная работа ведется в Японии. А в Ратингене занимаются только подбором свечей. Предположим, от автопроизводителя сюда поступает мотор-прототип. Инженеры выбирают из 1500 наименований наиболее подходящую свечу, устанавливают двигатель на стенд — и приступают к испытаниям. Что в программе? Свечи должны обеспечить заданные характеристики двигателя и требуемый ресурс. Обязательно — холодный пуск. «Морозильная» камера может охлаждать мотор до –30°С, но большинство тестов проводится при –10°С короткими циклами, когда мотор не успевает прогреться и образуется максимум нагара. В Ратингене считают такие условия самыми неблагоприятными.

А вот и кандидат на «зимовку» — механики обвешивают датчиками новый Mercedes A-класса.

— У нас осталось очень мало времени для испытаний. Вот-вот должно начаться серийное производство A-класса, и если возникнут проблемы у нас, то они возникнут и у Мерседеса.

То лоси, то свечи. Час от часу не легче...

Впрочем, результаты, показанные свечами в техническом центре, — это лишь отчет NGK о проделанной работе. Автопроизводители им не доверяют и всегда проводят финальные замеры самостоятельно. Нередко на один конвейер идут свечи от двух разных фирм. В этом случае NGK приходится испытывать свечи конкурентов и при необходимости «подтягивать» свои. Значит ли это, что все свечи одинаковы?

— Если простейшие одноэлектродные модели и могут быть очень близки (отличия возможны, скажем, в исполнении резистора), то многоэлектродные свечи и применяемые материалы существенно разделяют производителей. Например, по заказу концерна Volkswagen мы делаем уникальные гибридные свечи. Суть гибрида — в сочетании платинового центрального электрода и двух вспомогательных боковых электродов. При пуске мотора с загрязненными свечами дополнительные электроды «перехватывают» искру, стремящуюся «соскользнуть» по отложениям, и предотвращают пропуск вспышек. А когда свеча прогреется до температуры самоочищения (более 350°С), в дело вступит третий, основной боковой электрод.

Какие свечи лучше подходят для работы на российском бензине, знаменитом своим «качеством»?

— Для России мы специальных свечей не делаем — невыгодно, объемы не те. Но даже наши самые простые одноэлектродные свечи обязаны отработать расчетный ресурс в 20—25 тысяч километров. А что касается плохого бензина, то мы исследуем иридиевую технологию...

Для чего в свече применяют драгметаллы? Прежде всего, для увеличения ресурса. К примеру, иридий — это материал с температурой плавления 2454°С (у платины — 1769°С, у никеля — 1453°С). При рабочей температуре свечи от 350 до 850°С иридий лучше противостоит выгоранию (эрозии) и позволяет значительно сократить диаметр центрального электрода. Тончайший (0,4—0,6 мм) иридиевый наконечник закрепляется на электроде лазерной сваркой.

— А чем тоньше центральный электрод, тем сильнее создаваемое им электростатическое поле, — объясняют инженеры NGK. — Соответственно, тем меньше энергии требуется для искрообразования. В конструкции наших свечей с иридием или платиной тонкий центральный электрод имеет коническое расширение к основанию. Такая форма не препятствует распространению фронта пламени при поджиге горючей смеси — в отличие от традиционной цилиндрической...


Дополнительный разряд, возникающий в канавке между изолятором и центральным электродом, способствует самоочистке
Еще одной особенностью «иридиевых» свечей NGK является кольцевая канавка между изолятором и центральным электродом. По словам специалиста техцентра Патрика Бонрата, напряжение, подводимое к центральному электроду, провоцирует в этой канавке особый разряд (в дополнение к основному), который очищает «территорию» вокруг электрода от нагара. А за счет чего возникает этот разряд?

— Э-э-э... Как вам объяснить... В общем, мы экспериментальным путем установили, что разряд там возникает — и способствует самоочищению...

Словом, объяснить природу явления Бонрат не смог. Но в этом вряд ли есть его вина. При разработке свечей, как говорят местные инженеры, иногда возникают неожиданные явления, которые иначе как феноменами не назовешь.


V-образная выемка на центральном электроде свечи V-line смещает искру ближе к топливовоздушной смеси, улучшая воспламенение

А пока, пользуясь возможностью, я допрашивал Бонрата: для чего сделана выемка на центральном электроде свечей NGK серии V-line?

— Эта выемка позволяет сместить искру из центра межэлектродного пространства к краю. В результате фронт пламени, не ограниченный электродами, распространяется быстрее, обеспечивая полное сгорание горючей смеси.

Интересно. А в чем отличие серии V-line от продукции конкурентов — зачем свечи японской компании Denso имеют U-образную выемку, но не на центральном, а на боковом электроде?

— Примерно с той же целью. Но у Denso не было выбора — V-образный вырез мы в NGK запатентовали раньше. Кроме того, при каждой вспышке топливовоздушной смеси на боковой электрод действуют вибрации, и мы считаем, что выемка его ослабляет.

А чего ожидать от многоэлектродных свечей? И сколько электродов лучше: два, три или четыре?

— Многоэлектродные свечи увеличивают только ресурс. В редких случаях, в зависимости от формы камеры сгорания, расположения клапанов и так далее, увеличение количества электродов может немного улучшить характеристики двигателя.

А можно ли добиться лучших результатов для одноэлектродных свечей, подобрав оптимальную ориентацию бокового электрода? Например, расположив открытую часть искрового зазора ближе к впускному клапану?

— Такие испытания мы проводим совместно с концерном DaimlerChrysler. Результаты огласке не подлежат.

Понятно: «top secret». Кстати, все новые свечи NGK проектирует только в Японии — и для массовых двигателей, и тем более для гоночных. В Формуле-1 NGK сотрудничает с командами BAR, Sauber, McLaren Mercedes и Ferrari, в серии MotoGP японские свечи помогают творить чудеса чемпиону Валентино Росси. Но в Ратингене есть несколько «формульных» свечей — для демонстрации посетителям. Интересно, что «формульные» свечи имеют кольцевой боковой электрод, выполненный заодно с корпусом. Это сделано по двум причинам. Во-первых, чтобы противостоять высоким вибрационным и температурным колебаниям (место сварки бокового электрода их не выдерживает). Во-вторых, чтобы укрыть искру от мощных потоков топливовоздушной смеси (обороты достигают 19500 об/мин) и предотвратить ее «затухание». Материал центрального электрода — простой никелевый сплав: гоночные дистанции позволяют обходиться без платины и иридия...

Реклама

Только в ГЕМА Моторс Запад узнай выгодный курс на покупку SKODA Yeti в наличии.Т. 7757778

Реклама

Peugeot 308 дешевле на 85 000 рублей! Лучшие условия в FAVORIT MOTORS! А/м в наличии! Кредит 0% на 2 года!

Реклама

Ограниченная партия Opel Astra! Только в мае Оpel Astra c выгодой до 100 000 рублей!Торопитесь! Всего 5 автомобилей в наличии по специальной цене.Тест-драйв.Кредит.Trade-in.

Реклама

В мае NISSAN QASHQAI на невероятно выгодных условиях. Спешите. Предложение ограничено