Форкамерно факельное зажигание

ГАЗ 24 ›
Бортжурнал ›
Опыт использования свечей зажигания Плазмофор PLAZMOFOR Super

Перешел я на газ, а свечи не поменял. Вроде машина и едет и хорошо, и расход радует, но свечи стоят которые под бензин покупались (Ween)
Поехал свечи под газ выбирать. Выбор большой, но посоветовали мне проверенные годами свечи, которые уже тысячи волговодов купили и на себе ощутили прелести современных технологий. Плазменно — форкамерные свечи PLAZMOFOR Super
Специально для двигателей на альтернативном топливе, уменьшающие расход, улучшающие работу ДВС и ставящие мою машину по динамике в один ряд с современными кроссоверами.

Вот они чудо свечи

Я сразу отнёсся скептически к рекламе, но продавец убедила, что это очень хорошие свечи, лучшие из того что есть.
Ещё и переспросил её, — А если не поедет?
— Как не поедет? Поедет, поедет!
Взял комплект (12$).
Приехал на место стоянки авто, выкручиваю старые свечи, ставлю плазмофор. Заводится мгновенно, но двигатель работает странно. Трясёт больше обычного. Ладно думаю, может прогреется будет лучше. Прогрелся. Не лучше. ХХ плавает от 650 до 900. Вроде и не троит, но машина трясётся буд-то от страха )
Выехал с парковки еле еле. Два раза заглох. Машину поддёргивает. Пробую разогнаться, машина больше 30 не разгоняется. Только включаешь третью и даёшь газу -резкие рывки, пропуски зажигания. Встал у края дороги, попробовал докрутить свечи, поправил провода, проверил крышку тр. Всё ок. Пробую ехать — машина ехать не хочет. Дёргает и всё.
Поставил старые свечи — всё прекрасно. ХХ — ровно 800, плавает +- 10. Машина отлично доехала домой.
На следующий день привожу в магазин свечи. Так мне там удивились. Почти не поверили, что такое может быть.
Оформляю возврат, беру другие свечи, опять плазмофор, но уже обычные классические свечи, просто под газ (11$).

на коробке два боковых электрода изображено, но на свечах в коробке один

Думаете, они оказались лучше? Та же история. Холостые плавают, машину дёргает, разгон машины разве, что от от попутного ветра, но ни как не от тяги ДВС.
Звоню своему карбюраторщику. Он посоветовал убрать шланг от вакуумного корректора зажигания в карб. и сделать зажигание раньше. Всё сделал, действительно стало лучше. Машина начала ехать, подёргивало только на 4 скорости, но приходилось давить на педаль больше обычного, чтобы не было пропусков зажигания. ХХ был около 600, сильно плавал.

В общем проехал я на них 10 км. выкрутил и снова повёз в магазин.
Ещё больше мне удивились, и сказали, что такого быть не может, и наверное что-то с машиной. Но поверили на слово, что на старых свечах таких проблем нет. Без всякого конфликта согласились принять их обратно.
Снова оформил возврат, и взял уже обычные Brisk NR17YC. Которые по сей день лежат запечатанные в бардачке, а езжу я на старых Ween, которые отлично работают.

В общем какой вывод я сделал. Во-первых, подтвердил для себя хорошую поговорку «Не надо чинить то, что еще не сломано».
Во-вторых, не испытывать на своей машине чудо продукцию современно псевдоноваторской инженерии.
В-третьих все свечи фирмы PLAZMOFOR одинаковы плохи. Либо это брак сплошной, либо просто фигню делают заведомо.

P.S. Последние два замера эксплуатационного расхода газа в городе показали расход 13.6. Чему я очень рад ))

Большой выбор различных свечей зажигания на отечественном рынке может поставить в тупик даже опытного автолюбителя. Особенно, если учесть, что в последнее время многие предпочитают бензину газовое топливо, отличающееся своей экономичностью. Какие бывают свечи зажигания для газа и бензина и как выбрать наиболее подходящий вариант – читайте ниже.

Газовые свечи зажигания на рынке

Обычные свечи зажигания для авто рассчитаны на эксплуатацию в бензиновых моторах, так как адаптированы под сгорание бензиновой смеси. В том случае, если установить свечи зажигания под газ, это может привести к значительному снижению их ресурса эксплуатации. Тем более, сопротивление газовой смеси более высокое, чем в случае с бензином, так что для ее воспламенения зазор на электроде должен быть меньшим. Более того, многие производители СЗ сегодня уверяют автовладельцев в том, что на машинах с ГБО нормально функционировать смогут только свечи, в которых электрод изготовлен из более дорогих металлов (автор видео – Наиль Порошин).

Нужно отметить, что специальные свечи для газа нужно использовать потому, что горение топлива в данном случае осуществляется при повышенных температурах. А это, в свою очередь, также отражается на сроке службы устройств.

Именно поэтому хорошие автомобильные свечи под газ должны выполняться из более качественных металлов, среди которых можно выделить:

1. Иридий. Для машин на газу центральный электрод выполнен из иридия.
2. Платиновые СЗ, в данном случае платиновым слоем покрываются боковые электроды устройства.
3. Медь. Этот металл применяется для того, чтобы улучшить отвод тепла, из меди выполняется стержень бокового электрода.

Иногда производители свечей газовых свечей изменяют конструкцию устройств, а дополнительно корпус элементов оснащается защитным слоем. В результате на СЗ, работающих на пропане, отложения и нагар образуются не так быстро, как в случае с бензином. Но это только в теории, а по факту найти устройства, которые предназначены для установки в машины с ГБО, найти не так просто. Поэтому ниже представлен рейтинг наиболее популярных свечей зажигания для двигателей, работающих на газовом топливе.

Какие лучше?

Бюджетный сегмент

СЗ Plazmofor Super GAZ от украинского производителя

На практике свечи зажигания для газа, относящиеся к бюджетному сегменту, не являются высококачественным товаром. Разумеется, это не брак, но и особых преимуществ использование таких СЗ не дает. Первыми следует выделить СЗ, выпускающиеся в Украине торговой маркой Plazmo for Super GAZ. Как сказано выше, по сравнению с другими дешевыми товарами эти СЗ не имеют достоинств.

Среди плюсов такой продукции следует выделить низкую цену – на данный момент стоимость одного комплекта составляет около 7 долларов или 420 рублей. Если верить отзывам, то ресурс эксплуатации таких устройств может составлять около 100 тысяч км пробега, поэтому немного увеличенный расход газа компенсируется их редкой заменой.

Также на отечественном рынке можно найти СЗ Beru модели 14R-7DU. На практике переход на газовое топливо с использованием этих свечей остается фактически незаметным. Разумеется, расход газа увеличится, а мощность мотора снизится, но все в пределах нормы. Стоимость товаров французского производства на сегодняшний день составляет около 20 долларов или 1200 рублей.

По мнению специалистов, такой вариант оптимально подойдет для тех автовладельцев, которые ездят не только на газу, но и на бензине. По факту переключение режима мотора с одного топлива на другое никак не отражается на технических характеристиках системы зажигания в целом.

Свеча зажигания Beru

Помимо этого, к бюджетному сегменту относится продукция производителей:

• A-Line;
• Super;
• Forte;
• Classic.

Продукция этих брендов отличается между собой не только техническими особенностями электродов, но и адаптацией к системам зажигания разных авто.

Средний ценовой диапазон

Какие свечи зажигания оптимальней всего выбрать из вариантов, относящихся к среднему ценовому диапазону? На практике достойно себя зарекомендовали СЗ от производителя Bosch, в частности, речь идет о моделях WR7DP. Такие устройства обладают нестандартной компоновкой – в данном случае электрод почти полностью установлен в изолятор, в результате чего он отлично защищен от образования отложений и различных повреждений. Но нужно отметить, что особых преимуществ эта компоновка не дает, поскольку расход газа снизится не более, чем на 4%, при этом их мощность довольно низкая, сопоставима с дешевыми СЗ. Поскольку для производства WR7DP не используются дорогие металлы, стоимость СЗ будет не особо высокой – около 25 долларов или 1 500 рублей.

СЗ Bosch WR7DP от немецкого производителя

В том случае, если вам нужны специализированные СЗ для двигателя, работающего на газовом топливе, можно отдать предпочтение бренду Brisk. Продукция европейского производства модели LR15YS отлично подходит для этих целей, но эффективности от ее использования не так много. Особенно, если сравнивать с традиционными СЗ, в которых электроды выполнены из платины или иридия.

В случае установки устройств Brisk уровень расхода газа практически не изменится – разница будет составлять максимум 2%. Но и расходы на покупку свечей этого бренда будут низкими, поскольку на сегодняшний день полный комплект стоит около 750 рублей. Как можно понять, такая стоимость делает СЗ Brisk одними из самых доступных на отечественном рынке.

Премиум-сегмент

Если вы размышляете над тем, какие свечи лучше всего использовать для газовых моторов, то на практике лучшая продукция для этих целей выпускается в Японии. Опыт показывает, что лучшим вариантом для газового ДВС являются свечки от производителя Denso, в частности, речь идет о модели IW20. Сразу же следует отметить, что стоимость таких устройств, как и их качество, достаточно высокая. Цена за полный комплект составляет около 50-60 долларов, тем не менее, IW20 полностью себя оправдывают в работе.

Если сравнивать с более дешевыми вариантами, в том числе с теми, которые адаптированы для работы в газовых двигателях, то IW20 позволяет увеличить мощность двигателя примерно на 5%. При этом расход топлива будет снижен на 7%. Так что если силовой агрегат будет настроен правильно, тепловой зазор клапанов будет отрегулирован должным образом, а моторная жидкость будет качественной, то толк от свечей Denso будет.

СЗ IW20 от японского производителя Denso

Менее эффективными, но также достаточно качественными являются СЗ от производителя NGK, который, кстати, также выпускает свою продукцию в Японии. Если верить производителю, то модель Laser Line 2 разработана специального для газовых моторов. И пока что у нас нет причин для того, чтобы не верить бренду. Как показали результаты тестов, Laser Line 2 не менее эффективны, чем Denso.

Но если вы решили перейти на эти СЗ, то учтите, что переход вам обойдется примерно в 80 долларов или 50 тысяч рублей за четыре свечи. Как и в предыдущем случае, стоимость обусловлена высоким качеством – для изготовления устройств применяются и платина, и иридий. Купив СЗ от NGK, можно надолго забыть о необходимости их замены, поскольку фактический ресурс эксплуатации устройств составляет не менее 150 тысяч км, а может достигать и 200 тысяч.

Реалии эксплуатации свечей для газового топлива

Как показывает практика, фактически использование СЗ для силовых агрегатов, использующихся на газу, не всегда дает нужный эффект. Многие автолюбители, которые уже использовали подобные СЗ, утверждают, что это просто хитрый рекламный ход от производителей, который приносит им прибыли и не более. Из видео ниже вы можете узнать, как выглядят свечи зажигания после эксплуатации на двигателе, работающем на газу (автор ролика – Роман Романов).

Но если брать во внимание результаты независимых исследований, то можно с уверенностью заявить, что качественные СЗ, предназначенные для газа, ничем не отличаются от других универсальных устройств. Если вы будете сравнивать качественные газовые свечи зажигания с более дешевыми бензиновыми аналогами, то первые в любом случае будут более эффективными и надежными. Однако, если взять свечи для газа и бензина из одной ценовой категории, то особой разницы между ними не будет. Так что по факту можно с уверенностью сказать, что газовые свечи зажигания – это просто маркетинговый ход от производителей, не более.

Если говорить в общем, то газовые устройства имеют всего несколько отличий по сравнению с бензиновыми:

1. Зазор свечей между электродами будет более узким. В конечном итоге это приводит к тому, что топливовоздушная смесь будет воспламеняться не менее эффективно, чем горючая смесь из воздуха и бензина.
2. Калильное число у них более повышенное. Соответственно, эти устройства смогут переносить более высокую тепловую нагрузку во время работы.

В конечном итоге, если вы решите купить наиболее дорогие и универсальные СЗ, то, по крайней мере, они смогут немного увеличить мощность силового агрегата. Тем более, при использовании качественных устройств вполне можно добиться снижения уровня расхода топлива. Так или иначе, выбор делать только вам, но помните о том, что использование более дешевых вариантов никогда не даст особого эффекта.

Видео «Как избежать пропусков зажигания при использовании газовых свечей»

Дельные рекомендации от специалиста касательно решения проблемы хлопков и пропусков зажигания при использовании газовых СЗ (автор видео – канал ГБО TV).

VZ86RUS ›
Блог ›
Двигатель форкамерно-факельного зажигания. Как он работает.

Привет всем подписчикам!) Данная глава не входит в рамки моего обзора «Колес страны Советов». Но она сделана по вашим просьбам — я расскажу кратенько о работе форкамерно двигателя. Это будет сделано на примере двигателя ГАЗ 3102 «ВОлга» ЗМЗ 4022. Итак.

Самый первый двигатель ЗМЗ 4022.10 ( 1981 г.-1992 г. )

Толчком к созданию двигателя с форкамерно-факельным зажиганием на «ГАЗе» послужил серийный выпуск в 1972 году таких моторов японской фирмой Honda, которая смогла обойти приоритетность отечественного патента. Советский двигатель получил обозначение ГАЗ-4022.10. От своего предшественника ГАЗ-24Д он отличается новой головкой блока цилиндров с иными газовыми каналами, дополнительными маленькими впускными клапанами для форкамер, системой впуска воздуха, настроенным выпуском, увеличенным ходом клапанов, модернизированным распредвалом.

Кроме того, были разработаны карбюратор К-156 оригинальной конструкции, распределитель зажигания, новая система охлаждения двигателя (как у двигателя ВАЗ-2101), а водяной насос внедрили в блок цилиндров. Впервые на этих моторах ГАЗ был применен воздушный фильтр с бумажным фильтрующим элементом. Затем документацию по изготовлению двигателей ГАЗ-4022.10 передали Заволжскому моторному заводу, который с 1981 года начал их серийное производство, но уже под новым названием – ЗМЗ-4022.10. Наибольшее количество этих моторов было выпущено в 1986 году – 4000 шт. Всего за 11 лет произведено около 27 тыс. автомобилей ГАЗ-3102 с двигателями ЗМЗ-4022.10.

Приемочные испытания автомобиля ГАЗ-3102, на который устанавливался двигатель ГАЗ-4022.10, были проведены в 1980 году. Они показали преимущество этого автомобиля перед ГАЗ-24 по топливной экономичности и токсичности отработавших газов, особенно по показателю выброса окиси углерода. В том же году были выпущены первые 25 автомобилей с данным мотором. Принцип форкамерно-факельного зажигания был разработан Горьковским автомобильным заводом (автор – Эварт Г. В.) в сотрудничестве со специалистами Института химической физики АН СССР еще в 50-е годы. Авторское свидетельство на разработку было получено 18 декабря 1956 года.

Схема двигателя с форкамерно-факельным зажиганием:

1 — цилиндр;
2 — поршень;
3 — канал питания форкамеры;
4 — форкамерная секция карбюратора;
5 — карбюратор;
6 — впускной канал;
7 — впускной клапан основной камеры;
8 — боек коромысла;
9 — коромысло;
10 — регулировочный винт дополнительного плеча коромысла;
11 — головка цилиндров;
12 — клапан форкамеры ;
13 — свеча зажигания;
14 — форкамера;
15 — сопловое отверстие;
16 — основная камера сгорания;
17 — штанга;
18 — толкатель;
19 — распределительный вал сплава;
В головке цилиндров находятся основные камеры сгорания 16 и рядом с ними форкамеры 14. Каждая форкамера соединяется с основной камерой сгорания двумя отверстиями (соплами) диаметром по 3,5 мм. Объем форкамеры небольшой (3,8 см3), и в нее ввернута свеча зажигания 13. Во время вращения распределительного вала 19 кулачок набегает на толкатель 18 и перемещает его вверх вместе со штангой 17. Она поворачивает общее коромысло 9, имеющее боек 8, расположенный над торцом стержня впускного клапана 7 и дополнительное плечо с регулировочным винтом 10. При повороте коромысла открывается дополнительный клапан 12 форкамеры и затем (почти одновременно) впускной клапан 7 основной камеры сгорания. Горючая смесь поступает в форкамеру из форкамерной секции 4 карбюратора 5 по отдельному каналу 3 питания, выполненному во впускном трубопроводе и в головке цилиндров. При открытом дополнительном клапане 12 в форкамеру поступает обогащенная (IX = 0,85 -;- 0,90) горючая смесь, а в основную камеру и цилиндр двигателя (при открытом впускном клапане при движении поршня 2 вниз очень бедная (IX = 1,8) горючая смесь. В конце такта сжатия между электродами свечи зажигания 13 проскакивает электрическая искра, и рабочая смесь в форкамера воспламеняется. Из форкамеры продукты сгорания смеси выбрасываются через два сопла в основную камеру сгорания в виде двух горящих факелов. Они завихряют и воспламеняют бедную рабочую смесь. Этим достигается быстрое, надежное и полное сгорание рабочей смеси в основной камере сгорания. Форкамерно-факельный способ зажигания рабочей смеси обеспечивает высокие скорости сгорания и эффективное сжигание бедных смесей при работе двигателя на обычных эксплуатационных режимах. Это значительно улучшает экономичность двигателя. Применение бедных горючих смесей исключает недогорание топлива, что существенно снижает токсичность отработавших газов. Только для получения максимальной мощности двигателя, когда дроссельные заслонки карбюратора открыты почти полностью, состав смеси обогащается. Применение форкамерно-факельного зажигания рабочей смеси в двигателе повлекло за собой и некоторые изменения в карбюраторе. На двигателе установлен карбюратор K-156 с падающим потоком горючей смеси, имеющий две основные и одну дополнительную для форкамерной системы камеры. Открытие дроссельных заслонок основных камер происходит последовательно, как и в карбюраторе K-126r, устанавливаемого на двигателе автомобиля ГАЗ-24 «Волга». Открытие дроссельной заслонки форкамерной секции карбюратора происходит вследствие кинематической связи с дроссельной заслонкой первичной камеры карбюратора. По сути, на всех режимах двигатель работает на бедных смесях, только для зажигания используется обогащенная.
А проще говоря — в форкамеру, расположенную рядом с основной, врыскивается обогащенная смесь. в основную камеру сгорания подается обедненная. В форкамере загорается от свечи богатая и под давлением подается в основную, где смешивается с обедненной и сгорается уже все вместе.

Технические характеристики :

Модель — ЗМЗ-4022.10
Тип — карбюраторный, четырехцилиндровый, с форкамерно — факельным зажиганием
Диаметр цилиндра и ход поршня — 92*92
Рабочий объем цилиндров, л — 2,445
Степень сжатия — 8,0
Максимальная мощность, л.с. — 105
Максимальный крутящий момент при 2500-3000 об/мин, кгс*м — 18,5
Сорт бензина — АИ-93
Масса незаправленного двигателя со сцеплением и коробкой передач, кг – 210
Только на ГАЗ-3102 штатно из всех Волг устанавливался форкамерный мотор, но иногда встречались моторы установленные заводом на ГАЗ-31029 и ГАЗ-24.
Смысл форкамерности в том, что сначала смесь поджигается свечой в отдельной камере сгорания (форкамере), затем раскаленные газы из нее поджигают смесь в основной камере сгорания (смесь более бедная, и от обычной искры не может быть воспламенена).

Отличия от 402 мотора:
По блоку — гильзы с верхней посадкой с нижним уплотнением 2-мя резиновыми кольцами. Своя алюминиевая крышка поддона и колокола сцепления (взаимозаменяемы с 402).
По ГБЦ — полностью другая ГБЦ со своими коллекторами, коромыслами, штангами привода клапанов, крышкой клапанов.
Основные клапана взаимозаменяемы с 402.
Дополнительные клапана — оригинальные (аналогов не существует).
Прокладка ГБЦ — оригинал (взаимозаменяема с 402).
Карбюратор — оригинальный, трехкамерный К-156 (аналогов не существует).

Трамблер — контактный с «москвичевскими» характеристиками без вакуумника.
Привод трамблера с креплением типа «зажим». Временно можно поставить трамблер, привод трамблера, коммутатор и катушку от 402, однако характеристики опережения зажигания другие и будет «звон»…

Отличительная «фишка»- система ступенчатого пуска воздуха. Служит для подачи воздуха во впускной коллектор минуя карбюратор при торможении двигателем, точнее когда разряжение во впускном коллекторе превышает 540мм рт ст. Состоит из электронного блока вакуумного выключателя (ССПВ) — датчика и двух электромагнитных клапанов. При достижении указанного предела разряжения во впускном коллекторе и частоте вращения двигателя 1700 об и более электронный блок включает первый электромагнитный клапан, а при достижении частоты вращения 2500 и более включается второй.

Термостат стоит в специальном корпусе, соединенном с водяным насосом, радиатором и водораспределительным патрубком ГБЦ(взаимозаменяем с термостатом 402го при установке водораспределительного патрубка совмещенного с корпусом термостата (т.е. при установке всей системы терморегулирования от 402)).
Для примера, видео работы данного двигателя

Специально для этого двигателя был разработан трехкамерный карбюратор К156. Надо сказать, что это привиредливый карб, требующий постоянных регулировок и они довольно сложны и точны. Вот его описание.
Карбюратор К-156 (рис. 1.47). Предназначен для форкамерного двигателя ЗМЗ-4022Л0 автомобиля “Волга” ГАЗ-3102.

Карбюратор – трехкамерный, с двумя основными первичной и вторичной и Одной вспомогательной форкамерной секциями, с падающим потоком горючей смеси, сбалансированной поплавковой камерой. Поплавковый механизм выполнен с нижним подводом топлива, системой холостого хода в первичной и форкамерной секциях, системой пуска и прогрева полуавтоматического типа,

Система пуска холодного двигателя состоит из пневмопривода, системы рычагов, образующих полуавтоматическое пусковое устройство, и воздушной заслонки 8, закрытие которой перед пуском холодного двигателя проводится водителем при помощи ручного привода.
Поплавковый механизм снабжен штуцером 1 подачи и отвода топлива в бензиновый бак, топливный клапан 2 с фильтром 36 и поплавок Л

Каждая секция имеет собственную главную дозирующую систему, содержащую эмульсионную трубку 30 с воздушным жиклером 7$ главный топливный жиклер 32, распылитель, выполненный в малом диффузоре, и дроссельную заслонку с рычагом привода.

Главная дозирующая система вторичной камеры содержит эмульсионную трубку 27 с воздушным жиклером 11, главный топливный жиклер 26, распылитель, выполненный в малом диффузоре с фиксатором дроссельная заслонка с рычагом привода.

Главная дозирующая система форкамерной секции содержит эмульсионную трубку 23 с воздушным жиклером 17, главный топливный жиклер 21, размещенный в поплавковой камере форкамерной секции, распылитель, выполненный в малом диффузоре 16, и дроссельную заслонку 25 с рычагом

Данный тип двигателя приобрел отвратительную репутацию у водителей. Из-за большой унификации с обычным 402 (в чем разница написано выше), головки меняли на обычные.
Ну все, спасибо за внимание!)

Форкамерно-факельное зажигание в Ф1. Как у «Волги» ГАЗ-3102…

Необходимость извлекать максимальное количество мощности при минимально потраченной энергии побудила инженеров Формулы 1 обратиться к технологии, используемой на больших грузовиках. Технический эксперт AUTOSPORT Крэг Скарборо описал принцип работы форкамерно-факельного зажигания, который применили в Mercedes и Ferrari, и который ранее использовался на… правительственных «Волгах» в СССР…

Были времена, когда гонщика Ф1 запросто могли уволить за одно лишь сравнение машин Больших Призов с грузовиками. Но ирония состоит в том, что сейчас как минимум половина пелотона пользуется технологией повышения эффективности сгорания топлива, которая применяется на большегрузах…

С момента введения в гонках Гран При нового турбированного регламента в 2014 году вступило ограничение и на максимально доступное количество топлива на гонку – сейчас это 100 кг, а со следующего года будет 105 кг.

Это, в свою очередь, ограничило максимально допустимый мгновенный расход горючего и предельное давление, под которым топливо подается в камеру сгорания. Для инженеров подобные жесткие рамки стали настоящим вызовом – им необходимо было придумать способ в условиях этих ограничений добиться прежней выходной мощности силовых установок.

Но придумывать ничего не пришлось – специалисты вовремя вспомнили, что на больших грузовиках уже давно применяется технология форкамерно-факельного зажигания, позволяющая поджигать очень обедненную топливную смесь – практически неподжигаемую. Сегодня всё говорит о том, что именно к этой технологии обратились в Mercedes и Ferrari, а на подходе и остальные производители…

Традиционное зажигание

В двигателе с традиционной системой зажигания топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания внутри цилиндра. По окончании сжатия и воспламенения топливно-воздушной смеси возникает эффект расширения объема, что обеспечивает ход поршня и очередной рабочий такт.

Этому принципу уже много десятков лет, и работает он прекрасно до тех пор, пока смесь можно поджечь свечой зажигания, то есть пока она в достаточной степени обеспечена топливом. Если же смесь становится обедненной, поджечь при помощи традиционной свечи ее становится проблематично, и двигатель теряет мощность.

Что же делать?

Нынешние требования технического регламента ограничивают топливный поток в пределах 100 кг/час, а давление впрыска горючего не должно превышать 500 бар. А с учетом высоких оборотов и давления наддува современных силовых агрегатов Ф1 просто не хватает времени, чтобы естественным путем получить топливно-воздушную смесь, необходимую для эффективного сгорания.

Таким образом, требуется какой-то способ эффективного воспламенения смеси в рамках нынешних ограничений регламента, включающих в себя также наличие лишь одной свечи на цилиндр и единственной форсунки.

В какой-то момент показалось, что выходом в этой ситуации может быть использование технологии компрессионного воспламенения однородной смеси (HCCI). Это метод, при котором воспламенение топливной смеси осуществляется не только за счет искры от свечи зажигания, но и от высокой температуры и давления, подобно дизельным двигателям.

И хотя эта технология вполне применима в условиях Формулы 1, нашелся более легкий и простой способ увеличить КПД силовой установки. Всего три слова – форкамерно-факельное зажигание.

Что же такое форкамерно-факельное зажигание?

Форкамерно-факельное зажигание обычно используется на моторах большого объема. Эффективное заполнение богатой топливно-воздушной смесью больших цилиндров там затруднено, в связи с чем было решено разделить проблему надвое.

Была создана дополнительная маленькая камера сгорания, в которой и были установлены форсунка и свеча зажигания. В свою очередь эта камера была связана узким каналом с основной камерой сгорания цилиндра. Именно эта небольшая предварительная камера и получила название форкамеры.

А теперь разберемся, при чем тут факел.

В момент первого такта двигателя – впуск – значительно обедненная топливно-воздушная смесь впрыскивается при помощи форсунки в цилиндр, заполняя его слабовоспламеняемыми парами.

После этого небольшой объем форкамеры заполняется обогащенной смесью, достаточной для воспламенения свечой зажигания – непосредственно перед тактами сжатия и рабочего хода цилиндра.

Само воспламенение, как вы уже поняли, происходит не в основной камере, а во вспомогательной форкамере. Эту обогащенную смесь благодаря ее характеристикам поджечь не так сложно, а в результате этой реакции образуются языки пламени (а вот вам и факел!), которые проникают через отверстие в основную камеру и эффективно поджигают обедненную смесь.

Это можно сравнить с эффектом воспламенения обедненной смеси при помощи сразу нескольких свечей зажигания. Важно также и то, что при таком методе зажигания топливная смесь в основном цилиндре сгорает быстрее, увеличивая общий КПД двигателя.

Таким образом, форкамерно-факельное зажигание позволяет инженерам работать с обедненной топливно-воздушной смесью и не выходить за жесткие рамки технического регламента: форсунка одна, свеча зажигания одна – все правила соблюдены.

Применение технологии в Формуле 1

С учетом того, что эта технология довольно широко распространена, ни о каком грифе секретности здесь можно не говорить. За последние три года в Формуле 1 потребление топлива было снижено более чем на 30%, но инженерам этого мало, и они готовы покорять все новые и новые вершины технологической мысли.

И тогда как практически все специалисты сходятся во мнении, что в современных моторах Ф1 применяется технология форкамерно-факельного зажигания, никаких подтверждений этого факта в командах не давали.

Известно, что Ferrari сотрудничает с компанией Mahle и пользуется технологиями этого бренда, среди которых числится и форкамерное зажигание. Есть предположения о том, что значительный шаг в плане мощности итальянского двигателя в этом году обусловлен именно применением упомянутой технологии.

Команда Mercedes отказалась от комментариев по поводу использования обсуждаемой системы зажигания, отметив при этом, что они не пользуются наработками компании Mahle.

Но у Mercedes достаточно и своего опыта строительства больших коммерческих двигателей, так что они вполне могли справиться и своими силами. На прошлогоднем Гран При Италии команда не отрицала, что ей удалось сделать серьезный шаг в области работы двигателя, и есть предположение, что они намекали именно на применение системы форкамерно-факельного зажигания.

Теперь слово за мотористами Renault и Honda, которые в настоящий момент вряд ли используют нетрадиционную систему зажигания в своих силовых установках. К тому же, оба производителя заявили о готовящихся обновлениях мотора.

При этом французские мотористы опробовали новый силовой агрегат уже на прошедших на этой неделе тестах в Барселоне – и вполне вероятно, что они испытывали именно эту новинку. А японцы собираются представить обновленный двигатель уже в Канаде…

А ВЫ ЗНАЛИ, ЧТО…

…в советском легковом автопроме технология форкамерно-факельного зажигания впервые была применена на автомобиле «Волга» ГАЗ-3102? Разработанный на основе автомобиля ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-3102 должен был стать её преемником.

Однако по целому ряду политических и экономических причин данный автомобиль выпускался мелкой серией (около трех тысяч машин в год), вместо массового производства, исключительно как служебная машина советской номенклатуры среднего звена – для заместителей министров, директоров крупных трестов и предприятий, руководителей известных театров, генералов, видных академиков-лауреатов, редакторов изданий и режиссёров.

Перевел и адаптировал материал: Александр Гинько