Свеча зажигания — маленькая деталь, без которой не поедет ни один автомобиль с бензиновым двигателем. Когда водитель хочет запустить двигатель, первое, что происходит, — в системе начинают смешиваться воздух и бензин. За доли секунды до того, как поршень в цилиндре двигателя дойдёт до точки сжатия топливовоздушной смеси, свеча даёт искру и смесь поджигается в камере сгорания. Тепловая энергия от сгорания топлива сдвигает поршень, тот через шатун проворачивает коленчатый вал, который вращает колёса. Всё, машина поехала.
Вторая половина XIX века
В 1860 году французский инженер Этьен Ленуар изобрел двухтактный двигатель внутреннего сгорания. Один цилиндр работал в два такта на смеси светильного газа и воздуха, которую воспламеняла первая свеча зажигания.
В 1863 году на двухтактном атмосферном двигателе внутреннего сгорания немецкого инженера Николауса Аугуста Отто топливную смесь поджигало открытое пламя. Открытое пламя было основной зажигательной технологией до 1889 года. Тогда патенты на свечи зажигания получили сразу несколько ученых: сербский ученый Никола Тесла, англичанин Фредерик Ричард Симмс и немецкий промышленник Роберт Бош.
Фредерик Симмс был членом наблюдательного совета компании Daimler, которая производила гоночные автомобили и автомобили Mercedes. Симмс адаптировал свечи зажигания для трицикла De Dion Bouton, в котором раньше использовалось открытое пламя от калильных трубок. Калильная трубка — электронагревательный элемент, который помогает горючему воспламениться в момент впрыска в сжатый поршнем воздух.
ХХ век
В 1902 году свечи зажигания получили коммерческое распространение, когда инженер Роберта Боша Готтлоб Хонольд разработал зажигание от магнето высокого напряжения. Искра возникала между двумя электродами, и такие свечи адаптировались к любым типам двигателей. Конструкция разбиралась на несколько деталей, резьбовая часть, электроды и изолятор легко чистились. Позже Генри Форд сделал их цельными, потому что любил упрощать узлы автомобиля.
Компания Бош патентует современную конструкцию свечи зажигания. С тех пор принцип действия не менялся. Однако в конструкцию много вносились небольшие изменения.
С 1902 года технологии свечей зажигания развивались тремя путями. Во-первых, производители постоянно ищут новые материалы сердечника. Так, к медным свечам с хром-никелевым сердечником добавились сначала платиновые свечи зажигания, а затем, иридиевые. Во-вторых, производители стремятся уменьшить диаметр электродов и увеличить их количество. Если медные свечи были одноконтактными, то платиновые свечи уже многоконтактные — с двумя и более электродами. В-третьих, все стараются увеличить частоту зажигания.
Сегодня платина, сплавы драгоценных металлов и иридий обеспечивают стабильную работу свечей, уменьшают образование налета от продуктов горения на изоляторе и снижают риск осечек. Диаметр электродов снизился с 10,6 мм до 0,6 мм, а частота зажигания увеличилась с 20 раз в секунду в 1900 году до 140 раз.
Так как пространство под капотом постепенно уменьшается, свечи стали более длинными и тонкими. Кроме того, современные двигатели требуют очень чёткого места возникновения искры в камере сгорания, а, следовательно, размещения самой свечи зажигания.
В настоящее время можно выделить следующие технологические тренды в товарной группе «Свечи зажигания»:
1. Технологии pin-to-pin и twin tip.
2. Многоэлектродные свечи
3. Гибридные свечи.
4. Свечи зажигания с V или U-образной насечкой на центральном электроде.
5. Гоночные свечи зажигания.
6. Высокочастотное зажигания.