Свеча зажигания

Свеча зажигания (искровая свеча зажигания) – составной элемент системы зажигания, который обеспечивает образование искры для воспламенения топливно-воздушной смеси в камере сгорания. Смесь в цилиндре воспламеняется в строго заданный момент от электрической искры, которая проходит между электродами свечи зажигания.

Свечи зажигания устанавливаются на атмосферные и турбированные бензиновые двигатели внутреннего сгорания. В устройстве дизельных двигателей свечи зажигания отсутствуют.  Конструкция свечи зажигания включает в себя следующие основные элементы:

Устройство свечи зажигания

  • контактный стержень;
  • центральный электрод;
  • изолятор;

Также устройство свечи зажигания предполагает наличие резистора, уплотнительной шайбы, корпуса, резьбы для вкручивания в ГБЦ и бокового электрода.

Свечи зажигания присутствуют во всех типах систем: контактной, бесконтактной и электронной системе зажигания. Контактный стержень является местом соединения свечи зажигания с высоковольтным проводом или катушкой зажигания, что зависит от индивидуальных конструктивных особенностей реализации той или иной системы зажигания на конкретном двигателе.

Центральный электрод в устройстве свечи зажигания является катодом, материалом изготовления которого выступает легированная сталь. Для изготовления зачастую используется сплав хрома и никеля. В целях увеличения срока службы центральный электрод современной свечи зажигания также может изготавливаться из сплавов, в составе которых находятся редкие металлы: платина, иридий, вольфрам палладий и другие. Благодаря наличию таких металлов свеча зажигания называется платиновой, иридиевой и т.д. Ресурс свечей зажигания может сильно отличаться, что напрямую зависит от качества, особенностей и материалов изготовления. Обычные свечи служат порядка 25 тыс. километров, тогда как платиновые или иридиевые аналоги могут превышать по сроку службы данный показатель в 2-3 раза.

Соединение центрального электрода с контактным стержнем выполняется через резистор свечи зажигания. Резистор является материалом, который проводит ток. Указанным материалом заполняется свободное пространство между стержнем и электродом. Использование резистора продиктовано необходимостью создания защиты электрооборудования от электрических помех, которые возникают во время образования искры.

Изолятор свечи зажигания керамический и жаропрочный. Его внутренняя часть называется тепловой конус. Указанный конус служит для определения теплового режима свечи зажигания. Температурный режим свечей имеет определенные пороги. Минимальный порог является той температурой, при которой на тепловом конусе свечи начинают выгорать отложения. Максимальным порогом принято считать такой нагрев конуса, когда возникает эффект КЗ (калильного зажигания). Такое самопроизвольное воспламенение топливной смеси может вызывать детонацию двигателя, что является аномальным процессом горения топливного заряда во время работы силового агрегата и приводит к разрушительным последствиям для ДВС.

Зависимо от величины теплового конуса изолятора свечи зажигания имеют разное калильное число и делятся на так называемые «горячие» и «холодные». Также встречаются промежуточные значения. Горячие свечи имеют калильное число 11-14, средними свечами принято считать показатель 17-19, холодные свечи имеют показатель 20 и более. Универсальные или унифицированные свечи зажигания имеют показатель калильного числа на отметке 11-20.

Горячие свечи быстрее нагреваются, при этом отвод тепла происходит медленнее. По этой причине горячие свечи устанавливаются на моторы, которые имеют низкую степень сжатия и работают на топливе с низким октановым числом. Холодные свечи характеризуются медленным нагревом и быстрым отводом тепла. Ставятся указанные свечи на форсированные атмосферные и оснащенные турбонаддувом двигатели с высокой степенью сжатия, которые рассчитаны на бензин с высоким октановым числом. При подборе свечей зажигания необходимо отдельно учитывать тепловой режим работы двигателя и калильное число.

Корпус свечи зажигания

Корпус свечи зажигания изготовлен из металлических сплавов. В нем установлены базовые конструктивные элементы свечи.  Наружная часть корпуса имеет резьбу, благодаря чему свеча зажигания вкручивается в головку блока цилиндров. Для дополнительного уплотнения на корпусе часто присутствует специальная уплотнительная шайба.

Также на корпусе свечи присутствует шестигранник под свечной ключ. Закручивать свечу зажигания необходимо с рекомендуемым усилием при помощи свечного ключа. Недостаточный момент затяжки может привести к разгерметизации камеры сгорания, превышение часто заканчивается как повреждениями свечи зажигания, так и резьбы в свечном колодце ГБЦ.

Внизу корпуса находится один или несколько боковых электродов свечи зажигания. Указанный электрод может быть как никелевым, так и выполняться из сплавов редких металлов.  Свечи с несколькими электродами имеют увеличенный срок службы, так как после разрушения одного электрода свеча продолжает процесс искрообразования при помощи дополнительных боковых электродов. Центральный и боковой электроды имеют между собой определенный искровой промежуток, который также известен как зазор свечи зажигания. Указанный зазор на разных свечах выставляется на заводе-изготовителе и может отличаться, что зависит от конструктивных особенностей свечи и соответствия конкретной модели двигателя.

Увеличенный зазор позволяет добиться лучшего искрообразования и более эффективного воспламенения смеси, но также требует большего напряжения. По этой причине слишком большой зазор на свечах может привести к пропускам зажигания, повышенному расходу топлива и т.д. Одновременно с этим значительное уменьшение зазора приводит к тому, что процесс воспламенения топливного заряда в камере сгорания становится менее эффективным, двигатель теряет мощность. С учетом вышесказанного самостоятельная регулировка зазоров свечей зажигания путем сгибания бокового электрода без надлежащего опыта подобных действий настоятельно не рекомендуется.