TWO BAR

Bosch – свечи зажигания или 120 лет прогресса

Контрафакт
Андрей Кустинский
18.10.2021

Вот уже сто двадцать лет исполнилось с тех пор, как компания «Bosch» явила миру свечу зажигания. Тогда трудно было предположить, что это «безобидное» на первый взгляд изобретение совершит прорыв в автомобилестроении.

История свечи зажигания, давно ставшей неотъемлемым элементом любого бензинового двигателя, началась в январе 1902 года. Именно тогда фирма «Bosch» получила патент на свечу в комбинации с магнето высокого напряжения — эпохальное изобретение, подготовившее почву для превращения небольшого предприятия в международный концерн и создавшее необходимые условия для быстрого распространения автомобилей.

Конструкция свечи зажигания «Bosch» на протяжении всей ее истории непрерывно совершенствовалась. Несмотря на сильно возросшие нагрузки, срок службы современных изделий составляет от 20 000 до 30 000 км пробега, что примерно в 20 — 30 раз выше, чем 90 лет назад. Некоторые же типы выдерживают и все 100 000 км. Подобные свечи производят искру в течение срока службы более 20 миллионов раз, стандартные (при пробеге 20 000 км) — около 4 миллионов. Таким образом, при частоте вращения двигателя 4000 об/мин воспламенение происходит в среднем 30 раз в секунду. При каждом зажигании свеча подвергается экстремальным нагрузкам, поскольку в определенных условиях температура в камере сгорания возрастает от 100 до 1000 °С в течение нескольких долей секунды. В результате подобного взрыву сгорания топлива на нее действует давление до 100 бар. Кроме того, она должна выдерживать воздействие очень агрессивной химической смеси из паров бензина и газов, образующихся в процессе сгорания. Однако, несмотря на «тяжелые условия работы», свеча должна каждый раз обеспечивать своевременное зажигание.

Сегодня ассортимент компании «Bosch» включает более 1250 разновидностей свечей — начиная от коротких, величиной со спичку, для газонокосилок и заканчивая длинными, как карандаш, для больших двигателей, работающих на газе. Одних электродов насчитывается 26 видов. Многие современные силовые агрегаты имеют индивидуальные свечи. За 120 лет фирма «Bosch» разработала более 20 000 типов свечей зажигания.

В первый год производства «Bosch» ежедневно изготавливал всего несколько свечей зажигания. Сегодня только на одном заводе в немецком городе Бамберг их производится миллион в день, для чего расходуется 29 тонн стали, 1,8 тонны никеля, 0,7 тонны меди, 15 км никелевой проволоки и 2,5 кг платины для корпуса и электродов, а также 20 тонн глинозема для керамических изоляторов.

Все производство свечей зажигания разделяется на три крупные части: керамическая, металлообрабатывающая и сборочная. Главный продукт керамического производства – это изолятор. Сейчас «Роберт Бош Саратов» изготавливает три вида керамики, которая выдерживает напряжение 35 кВ, 50 кВ и 60 кВ.

Производство изолятора начинается с помола исходного сырья – глинозема (Al2O3), из которого и делается керамика. Глинозем помещается в мельницу, где находятся керамические шары, измельчающие массу. Размер зерна составляет 2-3 микрометра. Здесь используются итальянские мельницы, работающие в автоматическом режиме.

Получившийся шликер фильтруется несколькими способами для того, чтобы избавиться от возможных загрязнений, которые потенциально могут присутствовать в материале. Затем добавляются связующие компоненты, и после этого происходит процесс получения пресс-порошка: шликер под высоким давлением 40-50 атмосфер распыляется внутри колбы через отверстие диаметром 0,5 мм. Далее начинается формование изолятора — пресс-порошок поступает в резиновую матрицу, где он сжимается под давлением 400-500 бар. Это уже готовая заготовка, которой придается нужная форма.

Гордость предприятия – печь обжига. Температура в печи составляет 1600 °С, а весь цикл занимает 33 часа. За один раз в печи проходит около 30 вагонеток, в каждой из которых находится порядка 10 тысяч заготовок. Будущие изоляторы помещены в специальные открытые боксы – дорогостоящие капсели. Так что работники должны быть крайне аккуратны, чтобы не разбить их. На выходе из печи изолятор получает свои механические прочностные характеристики; достигается плотность 3,7 г/см3 и заданная производителем электропрочность.

Параллельно с производством изоляторов ведется сборка сердечника. Полностью автоматизированная линия.

Это один из станков для автоматической сборки, выполняющий один из самых сложных этапов производства, разработанный специалистами завода, сертифицирован. Производительность станка 34 - 60 штук в минуту. Усилие при завальцовке и термоосадке 18 - 45 кН. Температура при термоосадке 1000 +/- 100 °С.

Давайте разберемся, почему это один из самых сложных этапов. В металлический корпус вставляют керамический изолятор и завальцовывают (зажимают) корпус, что бы изолятор плотно находился в корпусе. Керамика - прочный, но в то же время очень хрупкий материал. Если надавить на корпус чуть сильнее керамика лопнет и свеча улетит в брак. Если надавить слишком слабо, керамика будет болтаться и будет происходить прорыв газов из камеры сгорания через корпус свечи наружу, что приведет к очень быстрому выходу из строя как самой свечи так и катушки зажигания.

Инженеры придумали очень интересную технологию. В тонком пояске, под гайкой, индукционными токами разогревается корпус свечи до температуры свыше 1000 °С. Металл в этом месте становится мягким, пластичным. Промокод: CR1810. Если станок при завальцовке переборщит с усилием, то это не приведет к разрушению изолятора. Металл в месте нагрева просто немножко вытянется, но керамика останется целой. В месте нагрева остаются цвета побежалости металла, которые косвенно могут указывать на подлинность свечей зажигания.

Далее элементы свечей попадают на линию окончательной сборки. Производительность линии составляет 30-40 тысяч свечей в сутки. Завершающий этап – упаковка: здесь есть и одноместная, четырехместная, коробки и блистеры. Упаковочные машины на заводе автоматические и полуавтоматические.

Наряду с заводом в Бамберге свечи зажигания для локальных рынков изготавливаются в Индии, Бразилии, Китае и России в соответствии с международными стандартами качества «Bosch». Концерн производит ежегодно во всем мире свыше 350 миллионов свечей. За сто двадцать лет объем выпуска составил более 10 миллиардов штук. Если бы эти свечи выложили единой цепью, то ее длина составила бы свыше 350 000 км — цифра, эквивалентная расстоянию от Земли до Луны.

Авторизация




Регистрация!

Забыли пароль?

У Вас есть клубная карта?

Да

Нет

Активация учетной записи



Далее

Восстановление доступа

Далее