Зачем в автомобильном двигателе нужны свечи, наверное, знают все. Но мало кто знает, что историю свою этот, немудреный на первый взгляд, прибор ведет аж с 1860 года, когда первая свеча зажигания была запатентована французом Жаном Ленуаром. Именно благодаря использованию электрической энергии для поджигания топливовоздушной смеси, системы зажигания бензиновых моторов остаются принципиально неизменными вот уже не один и не два десятка лет.
Думаю, что не надо объяснять, из чего состоит обычная автомобильная свеча. Равно как и все знают, благодаря каким ее элементам мы получаем маленькую молнию, которой наш автомобиль обязан движением вперед. Но все же посмотрим на свечу повнимательнее.
Главная часть любой свечи – корпус, который изготовлен из низкоуглеродистой стали, обточен и покрыт цинком. Оцинковка препятствует возникновению коррозии.
Повертев свечу в руках, можно сразу выделить и еще несколько ее составных частей. Это, разумеется, керамический изолятор, электродная пара и наконечник свечи. Изолятор покрыт глазурью, уменьшающей вероятность электрического пробоя. Для этих же целей служит и рельефные выточки в виде ребер, впервые внедренные фирмой Champion в 1939 году, и ставшие непременным атрибутом современной свечи зажигания. Электроды свечи сделаны из хромоникелевого сплава, наиболее успешно сопротивляющегося электрической эрозии металла при многократных электрических разрядах. Наконечник, разумеется, предназначен для подведения электроэнергии к свече.
Итак, пока довольно практики, окунемся немного в теорию.
Существует одно очень неприятное условие нормальной работы свечи в камере сгорания двигателя. Это стабильность ее температуры на разных режимах работы двигателя. Дело в том, что для нормальной работы свечи ее температура, даже на холостых оборотах двигателя, не должна опускаться ниже 380-400 градусов Цельсия, чтобы на ней не происходило образования отложений и свеча могла спокойно самоочищаться. В то же время, в режиме максимальной нагрузки, температура свечи на должна подниматься выше отметки 850-900 градусов Цельсия, так как иначе топливовоздушная смесь будет иметь склонность к калильному зажиганию от перегретых участков свечи. К тому же есть еще один аспект. Свеча должна как можно быстрее прогреваться до рабочей температуры, но при этом не иметь склонности к перегреву. Что это значит? Это значит, что по достижении определенной температуры свеча должна быстро и эффективно отводить тепло через свой корпус в головку блока цилиндров.
Такие жесткие рамки подвигли инженеров-двигателистов на различные хитроумные ходы, призванные обеспечить необходимый тепловой баланс свечи. Это и вариации с длиной и толщиной теплового конуса изолятора центрального электрода, это и различная длина резьбовой части корпуса свечи и еще много разных уловок вплоть до полного отсутствия теплового конуса на гоночных свечах, равно как и отсутствие у них боковых электродов.