Fot. Denso

Nissan 370Z 2009

Ten produkt spełnia już dziś rygorystyczne wymagania przyszłości, więc nie szuka odbiorców, bo ci domagają się go sami. Świecami SIP zainteresowani są na przykład producenci samochodów: Toyota, Nissan i Lexus.

W ciągu najbliższych dwóch lat radykalnie zmieni się koncepcja silników z zapłonem iskrowym, a wraz z nią świece. Dzięki coraz surowszym wymaganiom ekologicznym, w tym normom Euro 5 i Euro 6, upowszechnią się systemy spalania ubogich mieszanek oraz konstrukcje z bezpośrednim wtryskiem paliwa i turbodoładowaniem. Obecnie dotyczy to tylko 1% nowych samochodów, a w następnych kilku latach odsetek ten wzrośnie do około 50% nowych rozwiązań.

Silniki takie mogą pracować na mieszance paliwowo-powietrznej zawierającej do 5 razy mniej paliwa niż dzisiaj, ale potrzebują nowej generacji urządzeń zapłonowych.

Normalny stosunek ilościowy powietrza do paliwa wynosi 15:1 (15 części powietrza na 1 część paliwa). W silnikach pracujących na mieszance ubogiej proporcja ta osiąga już wartość 23:1, a w przyszłości prawdopodobnie będzie jeszcze wyższa.  Silniki (zarówno o zapłonie iskrowym, jak i samoczynnym), wykorzystujące mieszankę ubogą,  zużywają mniej paliwa i emitują mniej substancji szkodliwych w spalinach, np. niespalonych węglowodorów i tzw. gazów cieplarnianych, przy mocy porównywalnej z konstrukcjami standardowymi. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu wyższego stopnia sprężania i silniejszemu zawirowaniu zasysanego powietrza.

Do pracy w takich warunkach nadaje się irydowa świeca zapłonowa SIP (Super Ignition Plug), opracowana przez firmę DENSO w 2006 roku. Wyposażona jest nie w jedną, a w dwie bardzo cienkie i trwałe elektrody: środkową i boczną. Taka konstrukcja jest idealnym rozwiązaniem zarówno dla silników zasilanych mieszanką ubogą, jak i dla ich przyszłych wersji, np. z recyrkulacją spalin (EGR) powodującą niszczenie standardowych świec ceramicznych.

Od OE do rynku wtórnego

Świece SIP w ciągu kilku miesięcy od wprowadzenia ich na rynek stały się oryginalnym wyposażeniem wielu nowych modeli samochodów (Lexus GS 4.5 Hybrid 2006 i Nissan Qashqai 1.6 / 2.0 2007). W roku 2009 trafiły i do innych przodujących marek. Obecnie znajdują zastosowanie w około 20% nowych samochodów japońskich, w tym wielu modelach Toyoty, Subaru i Mazdy oraz koreańskiego Hyundaia, a ostatnio w modelu Nissan 370Z 2009. Umowę z DENSO na dostawę świec SIP dla pojazdów produkowanych od 2010 roku podpisała też firma Volvo. 

To z kolei oznacza, że w 2010 roku świece te staną się bardziej popularne wśród dystrybutorów rynku wtórnego i warsztatów. Dlatego firma DENSO udostępniła już program świec zapłonowych Super Ignition, umożliwiający ich wymianę w modelach pojazdów, które będą teraz dynamicznie zwiększać swój udział w europejskim parku samochodowym. W Polsce dystrybucją tych produktów zajęły się firmy: Inter Cars, Inter-Team, Moto-Profil, Saga Auto i Magneti Marelli.

Technologia ta jest nadal rozwijana przez DENSO w ramach polityki EcoVision 2015. Na rynek oryginalnego wyposażenia trafiła już świeca zaliczana do kolejnej „nowej generacji“ (Small Body Super-Ignition Spark Plug). Jest to świeca SIP o małym korpusie, przeznaczona dla bardziej kompaktowych silników. Jej sześciokąt ma rozmiar 14 mm przy gwincie o średnicy 12 mm. Celem ekspertów z działu badawczo-rozwojowego firmy jest również dalsza poprawa niezawodności świec SIP i rozszerzenie zakresu ich stosowania na standardowe konstrukcje silników o większych pojemnościach.

Szczegóły techniczne

Ogólna zasada konstrukcji świec zapłonowych jest taka, iż większą ich trwałość i skuteczność zapłonu osiąga się poprzez stosowanie możliwie najmniejszej g rubości elektrody środkowej, wykonanej z materiału odpornego na zużycie. W świecach Super Ignition wykorzystano bardzo cienkie podwójne elektrody, mocowane z użyciem unikatowej metody spawania.

Elektroda środkowa ma średnicę 0,55 mm i wykonana jest z opatentowanego przez firmę stopu irydowego. Elektroda boczna ma końcówkę o identycznej średnicy wykonaną z platyny (najmniejszą w dziejach techniki).

Cienkie elektrody wytwarzają w mieszance paliwowo-powietrznej mocniejszą iskrę niż zwykłe świece zapłonowe. Minimalizuje to straty w procesie rozchodzenia się płomienia i zwiększa natężenie pola elektrycznego, poprawiając skuteczność zapłonu.

Efektem jest zmniejszenie zużycia paliwa (do 1,5%), a także zwiększenie mocy silnika (do 4%) w porównaniu z uzyskiwaną przy świecach konwencjonalnych, co zapewnia też wyższy moment obrotowy, krótszy czas reakcji na zmianę pozycji pedału przyspieszania i bardziej stabilne obroty biegu jałowego. Mniejsza jest również emisja gazów odpowiedzialnych za efekt cieplarniany. Rozruch zimnego silnika w temperaturze –30°C przebiega podobnie, jak w –20°C przy świecach standardowych.

Mimo tych innowacji świece SIP są równie łatwe w montażu, jak analogiczne produkty tradycyjne. Mają przy tym dłuższą żywotność, umożliwiającą bezobsługową eksploatację do 100 000 km przebiegu pojazdu.

W artykule wykorzystano materiały firmy Denso.          

Tweet

Redakcja Miesięcznika Branżowego Autonaprawa