Как сделать изолированный высоковольтный провод
Установил ВВ провода с нулевым сопротивлением, как изменилась работа мотора
Многие помнят еще по советским автомобилям, что высоковольтные провода у них имели хорошую медную жилу. Однако им на замену пришли модные провода с графитовым сердечником и силиконовой изоляцией в несколько слоёв. Многие хвалили эти провода – не дубеют, изоляцию не пробивает, радио работает без помех и так далее.
Но, как принято говорить “новое это хорошо забытое старое”. В сети начали активно продвигать идею установки высоковольтных проводов нулевого сопротивления. Люди начали писать о том, что вот, сопротивление меньше, искра лучше, машина прет, топливо даже не нюхает, только смотрит на него, двигатель шелестит, монета 10-ти рублевая стоит на ребре и не падает. Я тоже поддался этой идеи, с большим трудом в агентстве рекламы нашел тогда в продаже на метраж кабеля ПМВК и собрал себе (на тот момент для ВАЗ-2115) комплект проводов нулевого сопротивления.
Прежде чем описывать эмоции от замены, предлагаю немного физики. Чтобы на свече появилась искра, необходимо пробить расстояние между электродами. Соответственно, необходимо запасти столько энергии в катушке зажигания, сколько её необходимо для пробоя и для поддержания горения искры.
Сопротивление зазора между электродами около 60 000 кОм, сопротивление нормального ВВ провода должны быть около 5 кОм, также внутренне сопротивление имеет модуль зажигания около 6 кОм (на инжекторе) и резистор в трамблере (сопротивление около 6 кОм), если речь идет о карбюраторе, также дополнительный резистор может стоять в свече зажигания — это еще около 5 кОм. На фоне 60 000 кОм дополнительные 5-10 кОм не сыграют большой роли в работе исправной системы зажигания. Куда важнее в данном вопросе состояние зазора у свечей, он не должен быть слишком большим или слишком маленьким.
Более того, находил как-то давно исследования свечей с резисторами и без, где опытным путем производитель доказывал, что расход топлива с такими свечами даже меньше, но в случае работы на напряжении менее 9 вольт (допустим перестал работать генератор) данные свечи начинали работать немного хуже.
Сделать провода нулевого сопротивления не сложно, особенно учитывая, что сейчас в продаже есть кабель с медной жилой, но в силиконовой изоляции, которая не дубеет на морозе, а провода остаются максимально подвижными. Цена получается крайне гуманной, если сравнивать с проводами Тесла, Слон и прочими, а качество зависит напрямую от прямоты рук.
Лично я не заметил абсолютно никакой разницы, при условии, что стояли свечи А17 ДВРМ (с дополнительным резистором). Автомобиль был абсолютно исправным – хороший АКБ, новый стартер, свечи менялись раз в 20 тысяч. Никакой разницы при запуске зимой, в жару, в снег, в дождь, также не было разницы в расходе топлива и в мощности ДВС. Поначалу казалось, что двигатель ровнее работал, но это скорее эффект плацебо не более того. Верить в какое-то чудо считаю бессмысленно, однако преимущество есть.
Главное преимущество таких проводов заключается в надежности и долговечности по сравнению с покупными вариантами, где зачастую разброс сопротивления с новья может превышать допустимые значения. А нового комплекта хватает в лучшем случае года на два (а зачем производителю продавать вечные ВВ провода в обстановке, когда автомобилей с общим блоком разжига становится всё меньше и меньше), при этом на иномарку комплект может стоить далеко не 800 рублей.
KIA Spectra «CINΣɌO STAƝƝUM» › Logbook › ► Изготовление В\В проводов «нулевого» сопротивления
Приветствую Вас, дорогие друзья! С появлением свободного времени, потихоньку буду готовить и выкладывать отчеты о недавних моих доработках, которых за последнее время накопилось уже порядочно. Не так давно среди пользователей Drive2 пошла мода на так называемые В\В провода с «нулевым» сопротивлением, и вот совсем уж недавно к остальным подключились и товарищи спектраводы. Почитав несколько записей в ленте, мне, конечно, тоже захотелось попробовать указанные провода в работе. Благо будто специально у меня 3 года лежал комплект старых неисправных оригинальных проводов, замененных практически сразу после покупки автомобиля. Требовалось только купить 2 метра высоковольтного провода в магазине наружной рекламы.
Основное различие между обычными проводами и проводами с «нулевым» сопротивлением заключается в используемом проводнике. Если в обычных В\В проводах для автомобилей в качестве проводника используется полимерная жила, стекловолоконные нити с графитовой обсыпкой, хлопчатобумажная пряжа, пропитанная сажевым раствором и т.д. (сопротивление подобных проводов составляет несколько кОм, а то и несколько десятков кОм), то в проводах с «нулевым» сопротивлением применяется медь (сопротивление проводов составляет менее 1 Ом).
Основной же минус обычных В\В проводов заключается в том, что их сопротивление зависит от длины провода и сильно варьируется. Зачастую даже новые провода могут не вписываться в пределы допустимых расхождений по сопротивлению. А чем сильнее отличие сопротивления по проводам, тем сильнее отличается мощность искры по цилиндрам. И соответственно различие развиваемого усилия на поршень при сгорании.
Благодаря медной жиле, провода «нулевого» сопротивления передают на свечу максимально мощную искру от катушки без потерь, и что важно — мощность искры одинакова по всем цилиндрам.
Мощная искра способна обеспечить такие показатели как:
● эффективное сгорание топлива: мощная искра поджигает всё поступившее топливо, топливо не летит в трубу, а сгорает, чем увеличит мощность, развивается максимальное усилие на поршень;
● двигатель не теряет мощность и работает более экономично, ниже токсичность;
● устранят перебои и пропуски зажигания, вызванные слабой искрой;
● упрощается запуск в мороз;
● уменьшается нагрузка на модули зажигания.
Вместе с тем, у проводов «нулевого» сопротивления есть и негативные стороны — возможны помехи в работе датчиков в подкапотном пространстве, а также радио в салоне. Однако современные свечи уже имеют помехогасящий резистор внутри, поэтому радиопомехи будут сводиться к минимуму или же их не будет вовсе.
ПОКУПКА:
● Провод высоковольтный (диаметр 6 мм., 20 кВ, черный) — 62 руб./пог.м. (необходимо
Также необходим комплект В\В проводов, от которого нам понадобятся клеммы и резиновые наконечники. У меня, как я писал выше, остался комплект неисправных оригинальных проводов.
═════════════════════════════════════════
Р А Б О Т А:
═════════════════════════════════════════
【1】 Для начала нам необходимо аккуратно разобрать старые провода, оставив металлические клеммы и резиновые наконечники. Работа несложная, в процессе я использовал пассатижи и шило.
Как изолировать провода – материалы и особенности применения
Как заизолировать провода так, чтоб контактное соединение прослужило вам как можно дольше, а сопротивление изоляции в этом месте, было равноценно «родной» изоляции кабеля или провода?
Это особенно важно, если помнить тот факт, что более 90% всех повреждений кабельно-проводниковой продукции, да и вообще электрического оборудования, происходят на месте контактных соединений. Именно поэтому, нанесению качественной и правильно выполненной изоляции следует уделить самое пристальное внимание.
Виды соединений
Но прежде, чем разбирать виды изоляционных материалов и способ их применения, давайте остановимся на типах соединений проводов в быту. Ведь тип изоляционного материала во многом зависит именно от этого фактора.
Суть данного метода сводится к тому, что токопроводящие жилы провода скручиваются, а затем при помощи специального сварочного аппарата для проводов концы данной скрутки свариваются в единое целое.
Главным ограничивающим фактором применения данного метода, является цена сварочного аппарата, который, если вы не занимаетесь этим профессионально, вам совершенно не нужен.
Она нашла широкое применение в низковольтных сетях как одно из наиболее надежных и простых в реализации соединений. В то же время, при больших сечениях проводов, данный метод практически не применим.
Ведь при больших сечениях, контактные соединения могут нагреваться до значительных температур, что может привести к разрушению контактного соединения.
Для него необходимо специальное оборудование в виде гильз и прессов. Конечно, для проводов небольшого сечения существуют гильзы, которые можно спрессовать обычными пассатижами, но они не нашли широкого применения.
Специальные клеммы, которые уже имеют изоляцию, позволяют достаточно надежно соединить провода.
Недостатком данного метода, является увеличение размеров контактного соединения, и их крайне низкая защита от проникновения влаги.
Виды изоляционных материалов и сфера их применения
С контактными соединениями определились — теперь давайте разберемся, а чем можно изолировать провода? Для бытового использования обычно имеются два варианта – это изоляционная лента или термоусадка. Но каждый из этих материалов имеет массу разновидностей и сфер применения. Поэтому давайте рассмотрим их более подробно.
Изоляционная лента
Начнем с наиболее распространённого и проверенного временем материала – изоляционной ленты. Данный материал наносят на проводник путем намотки на токопроводящую часть. А вот свойства данного изделия зависят от материала изготовления. И их не так уж мало.
Обратите внимание! На практике, при изолировании высоковольтных установок принято считать, что один слой такой изоленты обеспечивает защиту до 660В. То есть, для изоляции кабеля под напряжением в 6кВ, следует нанести не менее 6 слоев.
Термоусадка
Теперь давайте поговорим о термоусадочной трубке. Главная особенность данного материала заключается в том, что он под воздействием температуры сжимается. Это обеспечивает надежную фиксацию и равномерное прилегание материала по всей поверхности.
Кроме того, существуют еще разнообразные: негорючие, антитрекинговые, полпроводниковые, самозатухающие, флуоресцентные, с повышенной прочностью, с рифлёной поверхностью — и многие другие термоусадки. Перечень таких материалов постоянно увеличивается.
Правила нанесения изоляционных материалов
Все эти дополнительные свойства — это конечно хорошо. Но в первую очередь, нас интересует, чтобы изоляция провода в месте соединения не уступала по сопротивлению основной изоляции. Для этого изоляционный материал следует правильно нанести.
Способ монтажа изоляционной ленты
Способ нанесения изоляционной ленты во многом зависит от типа соединения и, конечно, формы предмета — но есть и общие правила.
Давайте остановимся на всех этих аспектах:
Способ монтажа термоусадки
С термоусадкой все намного проще. Она применяется только для соединений методом прессовки и пайки. В случае применения сварки, место соединения должно быть вплотную прижато к проводу с имеющейся изоляций. Но давайте обо все по порядку.
В процессе нагревания, трубка уменьшается в размерах и плотно облегает контактное соединение. Проверяем, что трубка после усадки своими краями лежит на поверхности изоляции провода, и у нас нет оголенных частей. На этом монтаж термоусадки окончен.
Вывод
Теперь вы знаете, чем изолировать провода и как это правильно делать. И у вас наверняка возник закономерный вопрос, так какой тип изоляционного материала лучше?
Однозначного ответа на него нет. Термоусадка отлично показывает себя в процессе эксплуатации, а ее монтаж значительно быстрее.
В то же время, далеко не во всех случаях можно выполнить изолирование с ее помощью, да и себестоимость такого соединения немного дороже. Исходя из этого, вы можете самостоятельно выбрать, чем вам изолировать провода.
Hyundai Elantra GLS БЕЖЕВАЯ НОТКА ♫ › Бортжурнал › Есть ли польза от «проводов нулевого сопротивления»?
Изучаю обширную тему искрового зажигания автомобиля. Первая часть была посвящена коронному разряду на свечах (коричневый ободок) www.drive2.ru/l/514831202494973082/
Продолжая изучение дошел до вопроса сопротивления высоковольтных проводов и свечей зажигания и в частности вариант доработки – установка «проводов нулевого сопротивления».
Согласно мурзилке на мой автомобиль (взято отсюда elantra-club.ru/manuals/xd/html/7_8.htm) штатные высоковольтные провода на мою машину должны иметь сопротивление:
По факту провода, которые стояли на машине
Купленные на замену провода NGK RC-HD1206
По поводу проводов «нулевого сопротивления» во множестве мест пишут, что это очень полезно. Основной плюс, который приводят – то что искра становится более мощной и от этого двигатель во всех режимах работает лучше.
Начинаю разбираться. Эквивалентная схема высоковольтной части системы зажигания (для одной свечи) выглядит так
Осциллограмма напряжения на свече в режиме холостого хода (для примера) выглядит так
Из всего процесса искрового разряда в первую очередь рассмотрю наиболее энергонасыщенный участок «D». В связи с особенностью искрового разряда напряжение на этом участке практически постоянное. Значит всеми реактивными элементами в схеме можно пренебречь (они работают на переменном токе, на постоянном – не работают)
Тогда схема для участка «D» будет выглядеть так
Для понимания влияния сопротивления проводов (до кучи еще и сопротивления, встроенного в свечу зажигания) сделаю энергетический расчет
В варианте 1 использованы значения сопротивлений штатной системы зажигания: сопротивление катушки 12 кОм, сопротивление ВВ провода 9,5 кОм (для самого длинного провода), сопротивление свечи 5,5 кОм. Во втором варианте принято за НОЛЬ сопротивление свечи. В третьем варианте принято за НОЛЬ сопротивление ВВ провода. В четвертом варианте принято за НОЛЬ сопротивление и свечи и ВВ провода.
Из расчета видно, что при уменьшении сопротивления цепи возрастает мощность искры – в варианте 4 мощность искры в 2,25 раза выше чем в варианте 1. В варианте 2 и 3 мощность искры тоже увеличено по сравнению с вариантом 1. Это же ОЧЕНЬ ХОРОШО, правильно?
Правильно, но не совсем. Следует оценить, чем же пришлось заплатить за увеличенную мощность искры. Из того же расчета видно, что при уменьшении сопротивления цепи уменьшается длительность горения искры — в те же 2,25 раза что и рост мощности. В результате энергия искры не изменилась. А энергия, которая в штатном варианте выделялась на сопротивлении ВВ провода и свечи теперь выделяется на сопротивлении катушки зажигания. Значит катушка зажигания будет греться сильнее.
Наверное, с повышенным нагревом катушки можно смириться, ну греется катушка, ну и ладно…
В большинстве источников пишут, что сопротивление в проводах и свечах делают для подавления электромагнитных помех и только для этого. Правомерно ли это – не знаю, да и нечем мне проверить уровень помех. А вот на что еще влияет сопротивление в высоковольтной части системы зажигания?
Реальные процессы в двигателе как бы сказать… немного сложнее чем связка двух величин – мощность искры / мощность двигателя
Кстати, а для чего нужна высокая мощность искры?
Процесс поджига и сгорания топливной смеси в разных режимах работы двигателя выдвигает разные требования к искровому зажиганию
В режиме пуска двигателя наибольшее значение имеет именно мощность искры, причем мощность емкостной фазы – зона С на осциллограмме
В мощностных же режимах работы двигателя и на переходных режимах работы наибольшее значение имеет наибольшая длительность горения искры и выделяемая в этой фазе тепловая энергия. Связано это с тем что необходимо не только поджечь смесь, но и обеспечить ее быстрое и наиболее полное сгорание топлива.
А быстрое сгорание – это за какое время?
Идеальный вариант – топливная смесь полностью сгорает за время пока поршень находится вблизи ВМТ, например 20% от полного времени движения поршня от ВМТ к НМТ. Тогда наилучшая длительность горения составит
Уже на средних оборотах двигателя горения д.б. весьма быстрым – 2 мсек на 3 тыс. оборотов в минуту. А уж на повышенных оборотах время для наилучшего сгорания топливного заряда времени совсем мало – 1 мсек на 6 тыс. оборотов в минуту. К большому сожалению, добиться такой скорости сгорания в современных двигателях не удается, топливо горит практически всю длительность рабочего хода и даже после того как открылись выпускные клапана. А это снижает топливную эффективность и мощность двигателя (по сравнению с теоретическим максимумом).
Чтобы топливный заряд сгорал полнее желательно чтобы искра горела по возможности дольше. Тогда газы в камере сгорания при движении, в том числе через искровой промежуток свечи будут поджигаться эффективнее и сгорание станет более полным.
Отчасти именно поэтому штатные ВВ провода делают с сопротивлением. Величину сопротивления ВВ проводов и свечей зажигания подбирают такой чтобы обеспечить баланс между устойчивым запуском двигателя (необходима мощность искры) и наиболее эффективной работой двигателя в мощностных и переходных режимах (необходима энергия искры)
Кстати, а кто-нибудь обращал внимание что в исправном состоянии старый карбюраторный двигатель с контактной системой зажигания заводится быстрее чем современный инжекторный? Даже термин есть такой «завелся с пол-оборота» (имеется ввиду пол-оборота коленвала). Особенно это заметно в мороз, когда каждый оборот коленвала тяжело дается аккумулятору и стартеру.
Это легко объяснимо – для контактной системы зажигания достаточно чтобы ближайший кулачок в трамблере разомкнул контакт и искра полетит в нужный цилиндр. Для безтрамблерных же систем зажигания чтобы искра полетела в нужный цилиндр необходимо чтобы блок управления двигателя разобрался в каком положении находится коленвал и распредвал (или распредвалы). А для этого необходимо чтобы коленвал провернулся до датчика положения (максимально 1 оборот) и распредвал провернулся до датчика положения (максимально 2 оборота)
И в завершение еще немного текста
На что еще кроме уверенности запуска, мощности и экономичности влияет сопротивление ВВ проводов и свечей зажигания?
Рассмотрю такой параметр как ресурс свечи зажигания. Руководства по эксплуатации автомобилей для обычных никелевых свечей в среднем рекомендуют менять свечи каждые 30 тыс. км. На форумах во множестве встречаются записи начиная от «свечи сдохли через 10 тыс. км» и до «проехал на свечах 50 тыс. км и все нормально». Почему же такой разброс?
Что такое износ свечи, как он выглядит и от чего зависит?
Вот свеча с пробегом 1 тыс. км
А вот свеча с пробегом 60 тыс. км (за это время дважды был подогнут боковой электрод чтобы компенсировать увеличившийся зазор)
Из этих фото видно, что износ свечи проявляется в обгорании электродов и увеличении зазора между электродами. При этом у электродов в первую очередь обгорают острые кромки – электроды скругляются.
Износ электродов свечи в первую очередь определяется искровой эрозией, т.е. зависит от количества искр, сформированных свечой. Если задаться средними значениями: интервал замены свечей 30 тыс. км. и средняя скорость движения 60 км/час, то получится что пробегу 30 тыс. км. соответствует наработка двигателя 500 часов, что подтверждается средними данными из открытых источников. Если задаться что средние обороты двигателя составляют 2,5 тыс. в минуту, то получится что за 500 часов (30 тыс. минут) двигатель сделает 75 млн. оборотов. В таких средних условиях для систем с индивидуальными катушками свеча будет искрить 37,5 млн. раз, для систем DIS (одна катушка на две свечи) – 75 млн. раз. Если в ходе эксплуатации реальные условия отличаются от средних, то ресурс может как увеличиваться, так и уменьшаться.
Кроме электрической эрозии на износ свечи влияет химическая коррозия электродов, которая зависит от химического состава (а точнее от агрессивности химических соединений) газов в среде которых находится свеча, т.е. в конечном итоге от количества и состава веществ которые сгорают в цилиндре. Так повышенный расход масла на угар (если он есть) снижает ресурс свечей – электроды выгорают быстрее. Да и состав бензина может отличаться кардинально.
Кстати, автомобильный бензин – это не очень то легко воспламеняемая жидкость. Для проверки достаточно заправить бензиновую зажигалку автомобильным бензином. В таких условиях, например, зажигалки Zippo которые славятся как раз надежностью поджига начинают загораться не с первого раза.
Третий из важнейших параметров, которые влияют на ресурс свечей – величина токов которые проходят через них при разрядах. Чем больше ток, тем больше износ. И тут опять хочется вернуться к приведенному выше расчету
При уменьшении сопротивления ВВ проводов и свечей ток через свечу увеличивается в 2 с лишним раза, а значит в первом приближении ресурс свечи уменьшится примерно в те же 2 раза.
Тут нужно оговориться что миллиамперные токи которые протекают через свечу в индуктивной фазе разряда (зона D на осциллограмме) не жгут электроды, искровая эрозия электродов в первую очередь вызвана бросками токов в десяток ампер при пробое искрового зазора в емкостной фазе разряда (зона С на осциллограмме).
Таким образом, использование проводов нулевого сопротивления улучшает условия искрообразования в режиме пуска двигателя, ухудшает тепловой режим работы катушки зажигания, в общем случае ухудшает полноту сгорания топлива и уменьшает ресурс свечей зажигания
Для себя я выбрал провода NGK RC-HD1206 и пока что очень доволен как на них работает двигатель. Морозов под 40 градусов у нас можно сказать не бывает, а если случится, то я наверное никуда не поеду. А вот тяговитость и экономичность двигателя, а так же ресурс работы для меня имеют определяющее значение
В следующей части про систему зажигания планирую написать про выбор типа свечей и «тонкости» их замены