Простейший двигатель, который работает от свечи

Простейший двигатель, который работает от свечи

Электричество от свечки

В 1821 г. немецкий физик Томас Иоганн Зеебек обнаружил, что в замкнутой электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых к разнородных проводников, контакты которых находятся при различных температурах, возникает электрический ток. А в 1834 г. французский физик Жан Пельтье открыл обратимость этого явления. Оказалось, что при протекании постоянного электрического тока через подобную цепь места соединения проводников охлаждаются или нагреваются в зависимости от направления тока. С тех пор этот эффект, а также термоэлемент, созданный на его основе, называют по фамилиям первооткрывателей.

Эффективность термопары Пельтье-Зеебека с применением полупроводни­ков возросла до такой степени, что в XX веке их стали широко использовать как для генерации электричества, так и в холодильной технике.

Сегодня единичным элементом Пельтье-Зеебека является пара соеди­нённых медной пластиной полупрово­дников, один из которых — с типом про­водимости р, а другой — с n-проводимостью. Сборку из включён­ных последовательно элементов (рис. 1) вклеивают между керамическими пла­стинами.

Однажды мне попалась интересная информация о портативном термогене­раторе, которым пользовались партиза­ны для питания радиостанций во время Великой Отечественной войны.

Оказывается, наша оборонка ещё до войны начала выпу­скать термоэлектро­генераторы, принцип работы которых был основан на эффекте Зеебека. Генератор одевали на стекло керосиновой лампы, и он вырабатывал электричество, которого хватало для питания лампового приём­ника или передатчика. По легенде, немецкая служба контрразведки очень удивлялась, откуда партизаны берут электричество в лесу для такой долгой работы своих раций.

Моя дача находится в дальнем Подмосковье, где очень часто отключают электричество. Особенно грустно дела обстояли этой зимой. Я, как «партизан в немецком тылу», сидел на даче без света, лишь тёща жгла керосинку. При свете тёщиной керосинки в моей голове и всплыла эта легенда, а затем появилась мысль поэкспериментировать с элемен­том Пельтье-Зеебека как источником электричества. Производит их в Питере отечественная фирма «Криотерм». Такие элементы применяют в офисных кулле-рах и для охлаждения компьютерных процессоров, а также в автомобильных холодильниках. В ассортименте имеются и электрогенераторные модули. Такой модуль размерами 40×40 мм даёт (по паспорту) около 5 В при разнице темпе­ратур в 100°С. Причём, отбираемый ток может быть более 300 мА. Их в Москве можно приобрести на Митинском радио­рынке в магазине «Чип и Дип».

Мною были куплены два охладителя ТВ 127-1,4-1,5 6.1 А, лист дюралюминия раз­мерами 400x300x3 мм и термоклей, выдер­живающий нагрев до 300°С (фото 2). Первый элемент я приклеил на алюминие­вую подложку (фото 3). На подложку был приклеен и второй элемент. С первым он был соединён последовательно. Нагревать их выше 200°С не имело смысла.

Первый испытательный стенд я собрал из подставки под чайник, алюминиевого ковшика и свечки. В ковшик налил холодную воду и наскрёб туда льда из морозилки. После поджига свечки напря­жение поползло вверх и через несколько минут достигло 1,36 В. Этого не хватит даже для зарядки мобильного телефона (фото 4).

Стало понятно, что нужно поднять тем­пературу и собрать повышающий напря­жение преобразователь.

На отечественной микросхеме КР1446ПН1 при желании можно собрать такой преобразователь, но я же заказал готовый DC-DC 1.5В/5В ЕК-1674 модуль преобразователя в интернет-магазине «Платан». Схема преобразователя и его внешний вид представлены на рис.2 и фото 5.

Преобразователь я припаял к термо­сборке, а к выходу преобразователя затем был припаян штекер от зарядного устройства телефона «НОКИА» (фото 6). Что интересно, прежде чем отрезать штекер от зарядника, я замерил на нём напряжение, которое он выдавал при питании от сети. Результат меня слегка удивил: зарядник выдавал 8,2 В, я же планировал заряжать телефон 5 В, которые по моим расчётам преобразователь должен был выдать на выходе при пита­нии от термогенератора. Эксперимент мог закончиться неудачей.

В качестве нагревателя использовал «сухой спирт», помещённый в импрови­зированную печь, которую я сделал из подходящей жестяной банки (фото 7) . На банку установил сборку из термоэле­ментов, на неё поставил кофейник с холодной водой. Мультиметр практиче­ски сразу показал напряжение 4,96 В (фото 8). Преобразователь работал ста­бильно. При подключении телефона поя­вился индикатор зарядки — телефон стал заряжаться (фото 9). Но «сухой спирт» давал очень сильный жар, и сборка «поплыла» — контакт отпаялся вместе с одним из элементов сборки (фото 10).

Пришлось в фирме «ДЕК» покупать аналог сожжённых в первом экспери­менте элементов. Сборка ТЕС1-12712 размерами 62×62 мм по площади оказа­лась приблизительно в два раза больше (фото 11), следовательно и ток она должна выдавать больший. Под новый элемент был на базаре куплен новый ковшик. Продавец гарантировал, что его дно — идеально ровное. Элемент при­клеил на дюралевую пластину, а затем ко дну ковшика.

Нагревать полученный генератор я решил осторожно, одной свечкой. Первые замеры напряжения на выходе показали, что напряжение на нём «раз­гоняется» до 1,5 В. К генератору через преобразователь подключил сотовый телефон, который бодренько начал заря­жаться, хотя после подключения напря­жение на выходе преобразователя упало с 4,95 В до 3,95-4 В. Но индикатор заряд­ки телефона показывал, что тот продол­жает заряжаться.

Экспериментировать с телефоном мне быстро надоело. Стало понятно, что современные «партизаны» легко смогут зарядить сотовый в лесу от свечки.

Следующим развлечением стала инте­грация открытого в XIX веке термоэлек­трического преобразователя с техноло­гией освещения XXI века. К генератору был подключён мощный светодиод, потребляющий 1 Вт. Такие диоды появи­лись на рынке по доступным ценам не более года назад. Обычная свечка была заменена на толстую и «долгоиграю­щую». В магазине «Икея» мне на глаза попалась именно такая. Больше всего мне понравилось то, что она продава­лась в стеклянном стакане. Оставалось поставить ковшик с генератором на этот стакан — и все дела. Думать о подставке не надо (фото 12).

«Прожектор» загорелся не сразу — минуты через три после того, как я зажёг мегасвечу. При дневном свете казалось, что диод светил не очень ярко (фото 13). Пришлось дождаться темноты. Запустил опять тепловой фонарь, вроде он начал светить ярче. Вот тут-то мне под руку и попался экспонометр (измеритель осве­щённости для фотографов). Замерить им освещённость, которую давал «прожек­тор», было делом пары минут (фото 14) Фонарь «на свечке» давал освещённость около 30 люксов на расстоянии 30 см.

Было сделано несколько замеров. Под фонарём сохранялась стабильная освещённость от 16 до 30 люксов. То есть при его свете можно было читать. А световой поток по моим прикидкам соответство­вал потоку 10-ваттной лампы накалива­ния. Получалось, что тепло, которое давала свечка, преобразовалось в излу­чение видимого спектра интенсивностью минимум в 10 раз больше, чем излучение от самой свечи, которое, впрочем, тоже вносит свою долю в освещение при работе термогенератора. И это при кпд элемента Пельтье всего в 2-3%.

Таким образом, эксперименты показа­ли, что тепла свечи вполне достаточно, чтобы с помощью сборки элементов Пельтье-Зеебека и преобразователя напря­жения подзарядить сото­вый телефон в походных условиях, а в случае необходимости и собрать фонарь на светодиоде, яркость которого гораздо больше, чем свечи. И этого света вполне доста­точно для чтения даже в тёмной землянке или на подмосковной даче.

Источник: Сам 6’2011
Автор: Юрий СМИРНОВ
Фото: Екатерины Смирновой

Как самому доработать свечи зажигания для экономии горючего

Свечи зажигания являются обязательным элементом бензинового двигателя, создавая искру для воспламенения смеси топлива и воздуха в камере сгорания. Как правило, срок службы обычных бюджетных свечей ограничен несколькими десятками тысяч километров (15-25 тыс.), то есть указанные элементы являются так называемыми расходниками.

Читать еще:  Зачем нужна шпаклевка стен под обои

В результате двигатель начинает хуже «тянуть», водитель сильнее нажимает на газ, при этом большее количество топлива в цилиндрах все равно сгорает менее полноценно. Другими словами, отмечается повышенный расход бензина. Именно по этой причине многими водителями практикуется доработка свечей зажигания для экономии топлива, о чем мы дальше и поговорим.

Читайте в этой статье

Зачем нужно дорабатывать свечи зажигания

Начнем с того, что дорабатывать новые свечи зажигания для хорошей экономии и прибавки мощности следует владельцам старых бензиновых автомобилей, преимущественно карбюраторных. Как правило, именно на такой дозирующей системе вопрос расхода бензина стоит наиболее остро.

Параллельно с этим доработка может положительно отразиться и на инжекторе. При этом не следует дорабатывать высокотехнологичные современные свечи с увеличенным сроком службы (платина, иридий). Получается, изменения и доработки наиболее актуальны только применительно к обычным свечам.Теперь давайте взглянем, какая практическая польза усовершенствования свечей.

  • Прежде всего, легкость запуска и, как следствие, меньший риск залить свечи. Особенно это актуально зимой, когда топливо в холодном моторе хуже испаряется, заряд аккумулятора падает естественным образом, масло вязнет и стартер слабее крутит двигатель.
  • Еще одним преимуществом, которое обещает «тюнинг» свечей зажигания, является стабильная работа ДВС на разных режимах, (особенно при максимальных нагрузках и высоких оборотах) даже при учете того, что состав топливно-воздушной смеси будет не оптимальным, то есть рабочая смесь слишком обедненная или обогащенная.
  • Отметим, что в условиях высокого давления на доработанных свечах меньшее воздействие оказывается на искру, которую попросту сдувает на штатной свече. В результате силовой агрегат не только хорошо заводится, но и полноценнее сжигает топливный заряд, отдавая больше мощности. Благодаря этому снижается расход топлива и получается экономия.

Доработка свечей зажигания своими руками

В основе модернизации лежит задача приблизить простые свечи по ряду параметров к так называемым спортивным свечам зажигания. Такие изделия предлагаются многими известными производителями, при этом стоят ощутимо дороже.

Спортивные свечи позволяют увеличить мощность и добиться уменьшения расхода, заявленный срок службы таких элементов составляет 70-90 тыс. км. пробега. Однако на практике эффективность их работы снижается, в среднем, уже через 15 тыс. км, а весь заявленный срок такие свечи и вовсе не выхаживают. С учетом высокой стоимости покупать данные элементы каждые 30-35 тыс. км. получается накладно.

Именно по этой причине многие водители не стремятся сразу менять комплект свечей, так как существуют способы продлить ресурс уже имеющихся. Лучшим способом решения задачи считается доработка обычных или спортивных свечей зажигания.

Процедура не является сложной, так что справятся даже начинающие:

  • чтобы сделать работу свечи максимально эффективной, потребуется укоротить боковой электрод;
  • следующим шагом будет правильная регулировка зазора на свече;

Весь процесс выглядит следующим образом:

  1. Отработавшие свечи выкручиваются из двигателя или подготавливаются заранее (можно работать с новыми элементами);
  2. Далее при помощи маркера или другим способом (например, делается насечка) на боковом электроде наносится специальная отметка, которая укажет, на какую длину нужно затем укоротить электрод.
  3. Далее свеча аккуратно зажимается в тисках (желательно с резиновыми «губами».) Важно не перетянуть тиски, чтобы не повредить элемент.
  4. После этого понадобиться взять шлифовальную машинку, поставить отрезной диск;
  5. При помощи инструмента следует укоротить боковой электрод. Пи этом важно следить за тем, чтобы срез был ровным, без скоса.
  6. Затем место среза очищается при помощи надфиля, удаляются зазубрины, выравниваются грани, снимаются заусеницы и другие дефекты.
  7. Теперь можно заняться установкой нужного зазора. Величина будет зависеть от типа и модели ДВС. В этом случае лучше всего воспользоваться мануалом, получить необходимую информацию на специализированных автомобильных форумах и т.д.
  8. Укорачивание электрода и выставление зазора на свечах зажигания необходимо проделать с каждой свечой, при этом обязательно соблюдайте максимально возможную точность (сколько отрезается от электрода и какой зазор выставляется)
  9. После установки доработанных свечей на двигатель необходимо произвести пробный запуск. Как правило, пуск должен быть более облегченным по сравнению с обычными свечами.
  10. Далее можно совершить поездку, оценив стабильность работы и улучшение приемистости ДВС, а также лучшую тягу на высоких оборотах.

Также можно наглядно оценить работу свечей. Для этого прямо в гараже будет достаточно изготовить стенд для проверки. Для изготовления необходимо иметь трамблер, катушку и источник электропитания.

Если говорить о самой доработке, описанные выше простые манипуляции позволяют расширить и существенно увеличить фронт электрической искры. Другими словами, искра после удаления части электрода не зажата между двумя электродами (боковым и центральным), а сразу направлена в камеру сгорания.

В результате улучшается эффективность воспламенения смеси топлива и воздуха в цилиндрах мотора, последующее сгорание заряда становится более полноценным. Также снижается зависимость воспламенения от качества и интенсивности искрообразования на свече по отношению к составу рабочей смеси.

Другими словами, более мощная искра легче воспламеняет в той или иной степени богатую или бедную смесь, что положительно сказывается на общей работе двигателя под нагрузками и на других режимах. Если смесь лучше воспламеняется от искры, тогда фронт пламени распространяется более равномерно и свободно, бензин горит в цилиндрах полноценно, увеличивается мощность, снижается расход топлива.

Что в итоге

Как показывает практика, после тюнинга свечей зажигания мощность двигателя, в среднем, увеличивается на 5-6 л.с. Эти цифры были получены автовладельцами после проверки на динамометрическом стенде. Параллельно происходит увеличение крутящего момента. С учетом простоты и доступности способа такой прирост можно считать довольно значительным.

Еще отметим, что многие автомобилисты активно практикуют это решение. Были отмечены случаи, когда комплект самых простых старых свечей с пробегом около 25 тыс. км. на плохом топливе после выкручивания из двигателя тщательно очищали, после чего дорабатывали описанным выше методом. После модернизации эти свечи продолжали нормально работать как минимум еще 10 тыс. км.

Напоследок добавим, что некоторые водители относятся к модернизации скептически. Главным аргументом является то, что сами производители свечей не могут не знать о таком простом способе улучшения, при этом все равно не внедряют его в массовое производство по каким-либо причинам. Отметим, что пытаться опровергать данное утверждение мы не будем.

При этом для владельцев старых автомобилей актуальнее как можно реже менять свечи, параллельно добиваясь экономии топлива, чем с максиальным вниманием следить за изношенным ДВС.

Что необходимо знать при подборе свечей зажигания по модели авто: размер, калильное число, взаимозаменяемость. Выбор свечей по конструкции, полезные советы.

Признаки неисправности свечей зажигания. Оценка состояния свечи при визуальном осмотре, способы проверки свечей зажигания. Налет на электродах свечи.

Выбор свечей зажигания между производителями NGK и Denso. Как подобрать свечи и на каком бренде остановить свой выбор. Особенности и нюансы при подборе.

Особенности и характеристики свечей зажигания NGK. Как правильно подбирать свечи по маркировке, какой ресурс свечей, отличия оригинала от подделки, советы.

Свечи зажигания с иридиевыми и платиновыми электродами: преимущества по сравнению с обычными свечами. Что лучше на практике, иридиевые или платиновые свечи.

Назначение и устройство свечей зажигания бензинового двигателя. Конструктивные особенности, виды свечей зажигания. Калильное число, искровой зазор.

Виды, устройство и принцип работы свечей зажигания

Свеча зажигания — это важнейший элемент системы зажигания двигателя, который непосредственно осуществляет воспламенение топливовоздушной смеси в камере сгорания. В современных автомобилях используются свечи различных конструкций и эксплуатационных параметров, но все они имеют сходный принцип работы.

Устройство и роль в автомобиле

Базовая конструкция свечи включает в себя следующие элементы:

  • Корпус из металла с нанесенной на внешнюю сторону резьбой для крепления свечи в головке блока цилиндров. Он также выполняет функцию отвода излишков тепла и служит проводником от «массы» к боковому электроду.
  • Изолятор. Он, как правило, имеет ребристую поверхность, что удлиняет фактический путь поверхностных токов и предотвращает пробой по поверхности.
  • Центральный и боковой электроды, между которыми возникает искра, воспламеняющая топливовоздушную смесь. Боковой электрод выполняют из стали, легированной никелем и марганцем. Центральный — из благородных металлов, что обеспечивает возможность самоочищения электрода.
  • Контактный вывод для крепления свечи к высоковольтным проводам системы зажигания. Соединение может быть резьбовым или с защелкивающимся контактом.
Читать еще:  Пенополистирол

В устройстве автомобильной свечи системы зажигания также может быть предусмотрен резистор. Его основной задачей является подавление помех, создаваемых системой зажигания. Сопротивление может варьироваться от 2 кОм до 10 кОм.

Свечи, используемые в двигателях внутреннего сгорания, также называют искровыми. Они формируют искру на каждом такте сжатия (либо сжатия и выпуска при применении двухвыводных катушек зажигания), воспламеняя топливовоздушную смесь в определенный момент, на протяжении всего времени работы мотора. На каждый цилиндр двигателя, как правило, приходится одна свеча (за исключение двигателей типа Twinspark), которая ввинчивается при помощи резьбы в специальные отверстия в корпусе головки блока цилиндров. Рабочая часть при этом находится в камере сгорания двигателя, а ее контактный вывод снаружи.

Неправильно выполненная затяжка свечей может привести к неустойчивой работе мотора. Недостаточная затяжка способствует понижению компрессии в камере сгорания. При слишком сильной затяжке могут произойти механические деформации.

Принцип работы и характеристики

Основной задачей свечи является формирование искры и ее поддержание в течение необходимого количества времени. Для этого низкое напряжение от аккумулятора автомобиля преобразуется в высокое (до 40 000 В) в катушке зажигания, а затем поступает на электроды свечи, между которыми выполнен зазор. «Плюс» от катушки приходит на центральный электрод, «минус» — на боковом от двигателя.

В момент формирования напряжения на электродах («плюс» от катушки на центральном и «минус» на боковом от двигателя), достаточного для преодоления (пробоя) сопротивления среды в зазоре, между ними возникает искра.

Значение искрового зазора

Искровой зазор — главный параметр свечей зажигания. Он определяет минимальное расстояние между электродами, обеспечивающее формирование искры достаточного размера и возможность пробоя соответствующего слоя среды (топливовоздушной смеси, находящейся под давлением).

Искровой зазор

Величина зазора должна находиться в пределах, заданных производителем. Если зазор будет слишком большим — энергии искрового разряда может не хватить для поддержания необходимого времени горения свечи и смесь может не воспламениться. С другой стороны, слишком малый зазор приведет к прогоранию электродов и повышенному износу свечей.

Величина искрового зазора отличается в зависимости от режима работы двигателя и его типа и производителя. Нижний порог искрового зазора может быть около 0,4 мм, а верхний доходить до 2 мм.

Для проверки величины искрового зазора используется специальный инструмент — щуп, который может быть округлым или плоским. Второй тип более прост в использовании, но дает погрешность, поскольку не учитывает износ поверхности электродов. Подгонку зазора под необходимый размер выполняют вручную подгибанием бокового электрода.

Что такое калильное число

Не менее важным параметром является калильное число. Оно определяет тепловые свойства конструкции и демонстрирует, при каком давлении в камере сгорания может произойти неконтролируемое самовоспламенение топливовоздушной смеси (калильное зажигание). Простыми словами, чем больше будет калильное число, тем меньше свеча будет разогреваться в процессе работы двигателя.

Конструкции с разным калильным числом применяются соответственно типу мотора, режиму и условиям его работы. Так, в летнее время и при повышенных нагрузках оптимально использовать конструкции с большим калильным числом, а зимой или при спокойной езде в городской черте — с меньшим.

Свечи с низким калильным числом устанавливаются в моторах с малым уровнем давления, работающих на топливе с небольшим октановым числом. Конструкции с высоким калильным числом наоборот используются в двигателях с повышенной компрессией и высокой температурной нагруженностью камеры сгорания.

Виды и маркировка

Чтобы не ошибиться при выборе модели, следует обратить внимание на маркировку приобретаемых свечей зажигания. У каждого производителя она своя.

Первый параметр — это, как правило, диаметр резьбы и форма опорной поверхности, демонстрирующие возможность фактической установки свечи на конкретный двигатель.

Символ R (Р) зачастую свидетельствует о присутствии в конструкции резистора. Далее, указывается калильное число, величина искрового зазора и материал, из которого выполнены электроды.

По количеству электродов свечи зажигания разделяют на два вида:

  • Одноэлектродные.
  • Многоэлектродные — они имеют несколько боковых электродов. Искра возникает с тем из них, у которого наименьшее сопротивление.

В зависимости от величины калильного числа свечи разделяют на:

  • горячие с калильным числом от 11 до 14;
  • средние — от 17 до 19;
  • холодные — от 20 и выше;
  • унифицированные — от 11 до 20.

Свечи зажигания с различным числом электродов

По типу материала центрального электрода свечи зажигания различают:

  • иридиевые;
  • иттриевые;
  • вольфрамовые;
  • платиновые;
  • палладиевые.

Самыми долговечными и износостойкими считаются иридиевые автомобильные свечи зажигания. Они применяются в двигателях высокой мощности, но при установке на обычные моторы серьезных улучшений не создают.

Срок службы и распространенные неисправности

Определить на практике, когда менять свечи зажигания можно, принимая во внимание несколько аспектов:

  • Заявленный производителем срок службы конкретной марки свечей зажигания. Например, периодичность замены для типовых моделей составляет до 50 тысяч километров пробега, для платиновых этот показатель составляет 90 тысяч километров, а наиболее дорогостоящие иридиевые свечи зажигания служат до 160 тысяч километров.
  • Условия эксплуатации. При использовании низкокачественного топлива реальный срок работы будет меньше заявленного изготовителем на 20%. При этом особенно чувствительными среди свечей зажигания являются иридиевые.
  • Состояние электродов. Они могут выгорать в ходе долгой эксплуатации или в результате нарушения режимов работы двигателя. Очистка электродов может производиться механическим способом или самопроизвольно (при достижении высоких температур). Стоит отметить, что иридиевые и платиновые свечи зажигания очищать механически нельзя.
  • Состояние изолятора. Он может быть загрязнен или разрушен.

От работоспособности этого, на первый взгляд, простого элемента зависит корректный запуск и мощность мотора, расход топлива и содержание СО в выхлопных газах, а потому ответ на вопрос зачем своевременно менять свечи зажигания вполне очевиден.

Опасные свечи зажигания: как отличить подделку от оригинала?

Свеча зажигания – деталь не самая дорогая. Есть, конечно, и не самые дешёвые свечи (даже уже довольно распространённые иридиевые свечи заметно дороже обычных), но простые свечи стоят немного. И всё-таки иногда можно найти что-то дешевле, чем поставили на машину на заводе. К сожалению, это «можно» обычно оказывается весьма условным: дешёвые свечи не только часто не могут отработать положенный ресурс, но и тянут за собой катушки зажигания, высоковольтные провода, приводят к росту расхода бензина, а иногда и к перегреву мотора. А ведь кажется, что отличия между оригинальными свечами и аналогами такие незаметные.

Для сравнения мы возьмём свечи, купленные у дилера Kia, и их аналоги. Так как первые свечи – дилерские, то их подделка исключена.

Вторые свечи – хорошо знакомые всем производители AMD и Denso. Насчёт их оригинальности уверенными быть нельзя: их подделывают очень часто, и вне зависимости от места покупки вероятность приобретения подделки очень высока.

Возникает вопрос: а зачем нам две коробки свечей от Kia? Всё просто: один комплект с номером 1884111051 предназначен для автомобилей Hyundai Sonata, ix35, Kia Cerato и Sportage, второй (с номером 1885510060) – для Hyundai Solaris, i20, i30, Elantra и Kia Cee’d/ Soul с моторами объёмом 1,4 и 1,6 л. В качестве аналога для первых свечей мы взяли свечи Denso с номером KH16TT, для вторых – AMD PL45. Итак, приступим к первой паре.

Читать еще:  Уайт-спирит

Свечи Kia, судя по надписи на коробке, сделаны в Корее. Кроме этого, на упаковке указан номер детали. Другой информации нет, но коробку в руках держать приятно: всё напечатано чётко и ровно, картон достаточно плотный, и, несмотря на скромность информации, упаковка кажется солидной. Кроме того, каждая свеча внутри лежит в персональной коробочке.

А дальше становится ясным, кто на самом деле делает свечи для Kia – это те самые известные NGK.

Скажем честно: оценить качество свечи глазами трудно. Разумеется, если у неё отваливается наконечник, боковой электрод приварен учеником ПТУ, а маркировка расползается пятнами по всему изолятору, то тут всё плохо. Но у нашей свечи таких признаков нет. Поэтому пойдём таким путём: достанем из коробки все четыре свечи и проверим всего два параметра: выставленный на заводе зазор и – как ни странно – сопротивление центрального электрода.

Ну с зазором всё понятно, про него сказано очень многое. В теории чем зазор больше, тем лучше. Грубо говоря, при большом зазоре будет большая искра, а значит, стабильнее воспламенение топливно-воздушной смеси в большом объёме. Но если зазор будет слишком большим, искра пройдёт не между электродами, а по пути наименьшего сопротивления. Произойдёт то, что называется «пробоем». А это и пропуски зажигания, и возможная «смерть» катушки зажигания, и всё то, про что коротко говорят «троит» и «не едет». Поэтому производителям свечей приходится постоянно искать компромисс между хорошей искрой и опасностью дать ей возможность «шить» везде, где у неё получится, но только не между электродами. А ведь свеча в моторе работает в условиях высокого давления смеси, что здорово усложняет процесс пробоя в нужном месте. Тут можно было бы вспомнить закон Пашена, который формулирует зависимость пробиваемости зазора от плотности среды, но в такие дебри лезть не будем. Сегодня автолюбители настолько избалованы, что стараются не забивать себе голову такими подробностями. Любая хорошая свеча делает эти знания абсолютно ненужными. «Хорошая» в нашем случае – с правильно выставленным зазором. Итак, берём щупы и измеряем.

Замеры получились скучными: на всех четырёх свечах зазор оказался равным 1,0 мм. Теперь перейдём ко второй части балета – к замеру сопротивления. Но сначала – немного занудной теории.

В центральном электроде современной автомобильной свечи зажигания есть резистор. Его основная функция – помехоподавление. Раньше резисторы могли ставить в цепь бегунка распределителя зажигания, высоковольтные провода, в наконечники проводов, в насвечники. Если помните, были такие советские свечи А17ДВ. Их сопротивление было нулевым – в них резистора не было. Потом появились свечи А17ДВР. Вот они резистор уже получили, отчего появилось и сопротивление. У тех свечей оно было около 6 кОм. У свечей, которые мы измеряем, сопротивление указано больше – 10 кОм. Проверим, так ли это.

В принципе, эти 10 кОм и получились. Есть небольшой разбег в показаниях, но им можно пренебречь – точность у нашего мультиметра не вполне эталонная.

Мультиметр показал цифры от 10,44 до 10,46 кОм. И они соответствуют тому, что нам обещал производитель.

Теперь достанем свечи-аналоги Denso.

Картона на упаковку пожалели: она тоненькая и легко расползается по швам. Но каждая свеча тоже упакована в свою коробочку, а резьба свечи защищена пластиковым цилиндриком. На коробке есть инструкция по замене и немного маркетинговой информации, не несущей пользы.

Сколько будет крутиться?

Почему крутится это устройство понятно — вода в верхней части (в кольце) нагревается и из-за расширения газа вода выходит внизу из трубочки, устройство начинает кружиться. Такой вот своеобразный конвекционный двигатель. А вот в чем не могут сойтись комментаторы на разных интернет-ресурсах, так это в том, насколько долго будет крутится вся эта система. Есть такие мнения, что вода в трубочку налита заранее и как только она выкипит, то все остановится.

А что вы думаете по этому поводу?

Есть такие мнения:

«Физические процессы резко не обрываются. Сначала горячий воздух выходит из трубки, и по инерции его выходит слишком много, и давление становится слишком маленьким для такой температуры. Поэтому обратно всасывается вода. Её опять благодаря инерции и вязкости жидкости всасывается много, она нагревается, выходит уже пар, опять создаётся разрежение, и так далее. Процесс пульсирующий.»

«В трубу залито немного воды — в кольце. Свеча нагревает ее, пар создает давление, толкает систему. Дойдя до трубок в воде пар остывает, давление в системе снижается, немного воды втягивается обратно в трубки. Пар системе опять нагревается, выталкивает воду, остывает, вбирает воду. Такими толчками и создается движение.
Предвосхищая вопросы о том, почему движение вперед и назад не уравновешивают друг друга и система просто не мотыляется вперед-назад: обусловлено гидродинамикой — выброс идет направленной струей, а забор со всех сторон одновременно, т.е. энергия выброса больше, чем энергия забора.»

«Если внутри кругового витка спирали есть немного воды, то пока она не выкипит, пар будет вращать систему. Когда весь газ из трубки расширится и выйдет, что дальше будет давать тягу?»

«почему-то кажется, что работать такой двигатель будет столько, сколько длится гифка»

А вы что думаете? Опрос в конце поста .

Это все похоже на работу вот такой вот детской игрушки.

Перед включением двигатель следует полностью заполнить водой с помощью шприца. Конструкция имеет именно две трубки, а не одну, чтобы облегчить «заправку»: пока вода заливается в одно сопло, воздух выходит из другого. Корабль строится так, чтобы обе трубки были постоянно погружены в воду. Когда под котел ставится свечка, вода в нем нагревается и начинает кипеть. Образующиеся при этом пары выталкивают воду из котла. Проходя по трубкам, вода остывает, давление в котле падает, и двигатель всасывает воду обратно. Таким образом в трубах происходит постоянное возвратно-поступательное движение водяного столба.

Простейший паровой водомет можно сделать и вовсе без котла. Достаточно согнуть трубу в несколько витков прямо над свечкой на манер кипятильника. Котел делается для спецэффектов: изгибающаяся мембрана издает громкий тарахтящий звук. Несмотря на то что водяной столб совершает движения в обе стороны с равной амплитудой, двигатель толкает лодку вперед. Это связано стем, что вся вода выталкивается из трубок в одном направлении, а засасывается со всех сторон.

Попытки подыскать замену редким в наши дни медным трубкам и латунным пластинам привели нас к следующему решению: отличной трубкой стала тормозная магистраль от автомобиля ВАЗ 2108. Она идеально подходит по диаметру, хорошо паяется и, главное, продается влюбом автомагазине.

Мембрана — дело тонкое, во всех смыслах слова. При столь малом диаметре крышки ее материал должен быть очень мягким и податливым. После нескольких неудачных попыток мы сделали мембрану из алюминиевой чашки от самой дешевой греющей свечи. Она очень тонкая, мягкая, хорошо звучит. Единственный минус — алюминий не паяется. Вместо пайки мы применили 10-минутный двухкомпонентный эпоксидный клей. Опасения по поводу его прочности в жестких температурных условиях не оправдались. Если двигатель работает правильно, чашка раскаляется не слишком сильно — таков термодинамический цикл водомета.

Работа двигателя впечатляет. Его мощность достаточна, чтобы толкать корабль вперед, создавая позади видимые невооруженным глазом потоки воды.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector