74
75
Ш.Ы:ШЛ11:М1Н1Ш1Щ1Ш!11Из множества приспособлений и устройств, предлагаемых автолюбителям, наше внимание привлек на сей раз прибор, именуемый "плазменным зажиганием".Александр БУДКИН. Фото Владимира КнязеваПЛАЗМА ПОДНЕУЖЕЛИ И ВПРЯМЬ ПЛАЗМЕННОЕ? Разработчик настаивает, что такое название вполне корректно, поскольку при использовании этого блока в искровом промежутке достигается состояние плазмы. Оппоненты деликатно уточняют: состояние плазмы в искровом промежутке характерно для всех современных систем, но называть их "плазменными" не принято - обычно пользуются термином "система зажигания высокой энергии". Рассматриваемое устройство предназначено для автомобилей ВАЗ21 01 ...21 07 в качестве дополнения к штатной системе зажигания и, по замыслу, должно заметно улучшить ее характеристики, в том числе увеличить мощность ИСКРОВОГО разряда, приблизив ее к той, что имеет сегодня "Самара". Сразу заметим: когда готовился этот материал, серийный выпуск устройства еще не был начат. ЧТО БУДЕМ УЛУЧШАТЬ? Зачем стремятся увеличить мощность искрового разряда, понятно: чем "мощнее" очаг воспламенения в цилиндре, тем быстрее и полнее будет сгорать топливо. Но в данном случае модернизация системы зажигания состоит не только в этом. При установке "плазменного зажигания" на свечу подается не один высоковольтный импульс, а несколько. Если верить паспорту, который прилагается к блоку, при пуске двигателя система должна выдавать "пачку" из 24 импульсов, а при максимальных оборотах обеспечивать три импульса. При этом длительность каждого разрядного импульса не зависит от оборотов двигателя. Есть и другие отличия: в обычной ("классической") системе зажигания энергия накапливается в емкости (конденсаторе), а испытуемая относится к устройствам с накоплением энергии в индуктивности (катушке). Оба варианта, со всеми их плюсами и минусами, специалистам давно известны. Одно из преимуществзажигания с накоплением в индуктивности длительность разряда меньше зависит от величины искрового зазора - используется ив "плазменном зажигании". Применение последнего должно улучшить пусковые свойства, снизить токсичность (особенно на малых оборотах), улучшить приемистость двигателя "на низах", снизить расход топлива и прибавить мощность. Список заявленных достоинств, как видим, внушительный. Но известно, что преимущества почти всегда идут рука об руку с недостатками, о которых, впрочем, в паспорте не пишут. НАШЕ ЗНАКОМСТВО Сначала заочное: согласно протоколам испытаний, проведенных двумя авторитетными лабораториями, "плазменное зажигание" (все-таки точнее - многоискровое) позволяет заметно снизить токсичность выхлопа на холостом ходу и при малых нагрузках, а также может заставить двигатель работать на обедненной топливно-воздушной смеси. После испытаний на двигателе ЗИЛ-130 специалисты сделали вывод: "плазменное зажигание" даст возможность на 30% уменьшить проходное сечение топливного жиклера холостого хода. Если при этом по-другому отрегулировать карбюратор, выставить иной угол опережения зажигания и снизить обороты холостого хода, то получим двукратное (!) снижение токсичности. 15-процентное снижение расхода топлива (на режиме холостого хода) и улучшение пусковых свойств. При наборе мощности двигателем эти преимущества исчезнут. Однако если двигатель не приспосабливать специально к "плазменному зажиганию", выигрыш окажется меньшим - на 10-20% снизится токсичность, а расход практически не изменится. Очное знакомство с "плазменным зажиганием" началось с двух блоков. ОдинЗнакомьтесь: "плазменное зажигание".из них сразу установили на ВАЗ-21061 для эксплуатационных испытаний. Монтаж достаточно простой. Второй образец отдали для экспертизы в отдел аппаратов зажигания НИИ автоэлектроники. ИСПЫТАНИЯ Основной задачей стендовых испытаний была проверка заявленных возможностей системы и ее сопоставление как с "классическим" зажиганием, так ис бесконтактным. Началось с курьеза: поработав 15 минут на стенде, блок вышел из строя. Его вскрытие и осмотр результатов не дали причину отказа найти не удалось. А "родной брат" этого блока к тому времени уже вторую неделю исправно работал на "шестерке", и никаких нареканий не было. Для продолжения экспериментов взяли еще два блока. Предстояло определить характеристики разрядного импульса на различных режимах, бесперебойность искрообразования при изменении напряжения питания от 6 до 14 В, проверить работоспособность блока в диапазоне температур -40...+90°С, измерить ток разрыва через контакты прерывателя, определить энергию разряда в интервале частот вращения коленвала 200-5000 об/мин и кое-что еще. Испытания показали, что "плазменное зажигание" заметно увеличивает энергию разряда: например, на холостом ходу - в три раза, а при пуске - почти четырехкратно (см. табл. 1). При этом количество импульсов в "пачке" изменяется от шести до двадцати пяти (табл. 2). Таким образом, возможности "классического" зажигания приближаются к параметрам бесконтактной системы, применяемой на "самарах", но (!) в первую очередь на режимах пуска и холостого хода. Помимо преимуществ, испытания выявили и ряд недостатков. Из табл. 3 видно,74ЗР 3/98 КАПОТОМчто при наличии блока "плазменного зажигания" ток разрыва на контактной группе немногим превышает 100 мА, а для нормального самоочищения контактов через них должен идти ток не менее 200 мА (лучше около 500 мА). Следовательно, использование "плазменного зажигания" увеличивает вероятность окисления контактной группы. Этот недостаток, пожалуй, наиболее принципиальный, но кроме него проявились и другие минусы. Испытания в термокамере показали, что материал, применяемый для изготовления крышки блока, не выдерживает высоких температур и при нагреве до 90°С она сильно коробится (см. фото). Сам же блок, однако, сохраняет работоспособность. Означает ли это, что в подкапотном пространстве крышка блока расплавится? Инструкция изготовителя рекомендует размещать блок рядом с катушкой зажигания - там температура не столь велика. Наш опыт эксплуатации подтвердил, что при такой установке блок работает нормально. Однако с точки зрения ГОСТа испытаний теплом блок не выдержал. дел -35°С. Именно при этой температуре еще можно рассчитывать на нормальную работу блока при напряжении питания от 6 до 12 В. Будем ли мы эксплуатировать свой автомобиль в такие морозы или нет - дело хозяйское. Но испытаний холодом, опятьтаки с точки зрения ГОСТа, "плазменное зажигание" тоже не выдержало. Есть, однако, оправдание: промышленный выпуск к моменту испытаний не был освоен, доработка системы еще продолжалась. Требовалось подобрать термостойкий материал для крышек и заменить несколько конденсаторов на более "морозостойкие". Это не слишком сложно, и разработчик заверил, что "климатические" проблемы уже решаются. За время эксплуатационных испытаний (почти три месяца) наша машина с блоком "плазменного зажигания" прошла около 7 тыс. км. И все бы хорошо, но в один "прекрасный" момент исчезла-таки "искра" на центральном проводе. Поскольку о "плазменном зажигании" к тому времени нам было известно почти все, неисправность обнаружили довольно быстро. Ее причиной стаТаблица 1 Характеристики системы (при 1000 об мин) Параметр Напряжение разряда, В (первичная цепь) ВАЗ-2101 .2107 "Плазменное зажигание" ВАЗ-2108,2109 Ток разряда. мА (первичная цепь) Энергия разряда. мДж (первичная цепь) 17,4(174)* 57(75)' Максимальное напряжение, кВ при работе на открытую цепьТем, кто решится установить "плазменное зажигание", нелишне знать кое-что еще: штатная система зажигания "Жигулей" ВАЗ-2101...2107 иногда грешит "обратным пробоем" бегунка, при котором часть искры уходит через пятку бегунка в "противоположный" цилиндр, где идет процесс наполнения. Чем выше будут энергетические возможности системы, тем больше вероятность такого "обратного пробоя". Именно поэтому разработчик "плазменного зажигания" рекомендует подобрать бегунок с укороченной задней частью. Эта модернизация связана уже не с недостатками "плазменного зажигания", а со слабыми местами штатного. И еще: были у нас опасения, что многоискровое снизит ресурс свечей. После 7 тыс. км с ним и 12 тыс. км, которые свечи "прошли" до этого, никаких дефектов при осмотре свечей не обнаружили. А СЕРТИФИКАТ ВСЕ ЖЕ ЕСТЬ Хотя испытуемые блоки не смогли пройти климатических испытаний. Мистика? Нет, просто там, где мы живем, и невозможное возможно. Мы, конечно, попытались провести "журналистское расследование": вывести на чистую воду, заклеймить позором, но все оказалось куда проще.800 800 80031 88 9020 22 25 После нагрева до 90° крышка покоробилась.79.5(79,5)'' Значение параметра на режиме пуста (при 200 об/мин}.Еще одна проверка - холодом. Блоки в той же термокамере охладили до -40° и выдержали их там в течение трех часов. Результат - частичная потеря работоспособности: будучи столь сильно охлажденными, приборы отказываются работать при напряжении питания менее 12 В. Стоит их немного "отогреть", и они вновь оживают. Значит, лютой зимой, при -40° "плазменное зажигание", скорее всего, подведет. Применяемая элементная база ограничила его пре-Таблица 2 Многоискровая "пачка" импульсов Частота вращения, об/мин Количество импульсов 200 (пуск) 1000 500025166Ток разрыва на контактной группе ("норма" Напряжение питания, В Ток разрыва, мА (блок1)6 8 10 1250 70 92 110ло "закисание" контактной группы. Опасения специалистов, говоривших о слишком низком токе разрыва (см. выше), подтвердились. Выходит, владельцу придется или зачищать контакты через каждые 3-5 тыс. км, или периодически отключать блок "плазменного зажигания" для самоочистки Таблица 3 контактов, или... надеяться, что разра- не менее 200 мА) ботчик внесет коррективы в конструкцию блока. Сделать это значительно сложТок разрыва, мА нее, чем разобраться с крышкой блока (блок 2) или подобрать пару конденсаторов. Есть 50 опасение, что к началу серийного (около 68 1000 шт. в месяц) выпуска блоков эта не86 доработка устранена не будет. 104Существует три сертификационных центра, уполномоченных сертифицировать подобные изделия. Разработчик "плазменного зажигания" обратился в один из них с заявкой. Испытания включили в себя не полный набор того, что требует ГОСТ 3940-84, а лишь некоторую часть из этого перечня. Таково было пожелание разработчика - полного комплекса испытаний он не заказывал. По окончании работ составили протокол испытаний, где на обложке черным по белому написано: "Испытанные образцы плазменного зажигания удовлетворяют требованиям ГОСТ 3940-84". Рядом - печать и подписи. И только внимательно прочитав протокол, можно понять, что речь идет не о полном комплексе сертификационных испытаний. Такого подарка разработчик, наверное, не ожидал.ЗР 3/9875