Устройство свечи зажигания.

Устройство современных свечей зажигания автомобиля.

Специфичная вещь в отечественном автомобиле или иномарке – это свеча зажигания.
В свече зажигания ничего не крутится и не движется, но такое устройство живет своей жизнью, работает, а иногда “болеет” и приносит водителю хлопоты (при запуске мотора особенно).
Бывает и так, что в неполадках свечей зажигания нет их вины, а лишь сигнал о неисправности двигателя автомобиля. Это все приводит к простому выводу: маленькие свечи зажигания заслуживают повышенного внимания.

По своей сути, свеча зажигания – это два электрода, между которыми проскакивает искра, которая и поджигает воздушно-топливную смесь.

Рассмотрим устройство современной свечи зажигания.

В стальном корпусе свечи зажигания размещен керамический изолятор, посередине которого проходит центральный электрод. Другой электрод боковой, приварен к нижней части корпуса и соединен с “массой”.

Такова принципиальная схема свечи зажигания, а дальше начинаются тонкости.

Прежде всего, об изоляторе. Эту деталь делают из корундовой керамики, с тем, чтобы она могла противостоять очень высокому нагреву и одновременно обладала неплохой теплопроводностью. При работе двигателя нижняя часть изолятора (ее называют тепловым конусом) омывается горящими газами и, естественно, раскаляется, однако ее температура обязана оставаться в пределах 400 до 900 градусов. Это обусловлено двумя моментами. При меньшем нагреве неизбежно откладывающийся нагар скапливается, создает путь для утечки тока с центрального электрода. Вследствие этого искра слабеет, а потом и вовсе исчезает. Когда же температура больше 400 градусов, нагар сам собой выгорает свеча зажигания, работает в режиме самочистки. Но если нагрев превыше 900 градусов, появляется угроза другой неприятности – так называемого калильного зажигания, при котором горючая смесь воспламеняется не от электрической искры, а от раскаленной поверхности. Такое преждевременное воспламенение затягивает процесс горения вследствие чего поршень и клапана интенсивно перегреваются и через некоторое время могут разрушиться. Сохранение заданного температурного режима свечи обеспечивается всей ее конструкцией, но в первую очередь и главным образом – длиной теплового конуса изолятора. Когда он короток и, следовательно, имеет большой теплоотвод, свеча получается “холодной”, тоесть приспособленной для работы в условиях форсированного двигателя. Наоборот, длинный конус с уменьшенным отводом тепла делает свечу зажигания “горячей”., тоесть пригодной для применения в малонагруженных моторах.

По центру изолятора проходит сквозной канал – внизу узкий, вверху пошире. В нижнюю часть этого канала вставляют центральный электрод, затем вводят порцию электропроводного стекловолоконного герметика, служащего одновременно клеем, и сверху вставляют контактную головку (стальной стержень с резьбой на выступающем наружу конце). Стеклогерметик имеет свою особенность: он менее термостоек, чем керамика, и выдерживает немногим более 400 градусов. Однако пробка из этого материала лежит в относительно «прохладной» зоне свечи, где при нормальной эксплуатации ей ничто не угрожает. Иное дело, если современную свечу пытаются очистить от загрязнений старинным способом – обжигом в пламени (к примеру, на кухонной плите). Раньше, когда уплотнителем служил не очень герметичный, но не боящийся огня цемент, такой способ очистки сходил с рук, но сегодня он недопустим.

Теперь о центральном электроде свечи зажигания. Понятно, что он работает в условиях не менее жестокого нагрева, чем изолятор, и к нему в равной мере относится упомянутый выше диапазон оптимальных температур. Как же облегчить его жизнь, улучшить отвод избыточного тепла? Долгое время центральный электрод был простым штырьком из хромоникелевой стали. Сегодня же почти общепринятым стало иное решение. Стальной осталась лишь тонкая оболочка, а ее начинка выполнена из меди, в результате чего теплопроводность детали стала существенно выше. Свечи зажигания с таким электродом лучше приспосабливаются к различным режимам работы двигателя, поэтому их называют широкодиапазонными или термоэластичными. Надо лишь заметить, что изготовление биметаллических электродов — это серьезная технологическая задача, которая долго и с большими трудами находила свое практическое воплощение.

Наконец, самый простой элемент свечи зажигания — ее стальной корпус. В принципе корпуса могут отличаться по многим внешним параметрам: диаметр и длина резьбы на ввертной части, тип уплотнения при монтаже (конус или плоский фланец с прокладкой), размер шестигранника под гаечный ключ: общий габарит, вороненое или оцинкованное покрытие и т. д. Но на деле это многообразие не создает проблем.

Для подавляющего большинства отечественных и автомобилей иномарок в нашем парке нужны свечи зажигания с корпусами, у которых метрическая резьба М14 размер под ключ 21 мм и стыковочная поверхность в виде плоского фланца с металлической прокладкой-шайбой (чаще всего она несъемная). Остаются примерно равноправные варианты лишь по одной позиции – по длине резьбовой части корпуса. В быту они именуются просто: “короткая” (12,7 мм) и “длинная” (19,0) резьба. Казалось бы, принципиальной разницы тут нет. Но на практике замена «короткой» свечи зажигания на «длинную» и наоборот чревата серьезными неприятностями из-за отложений нагара в свободной, незакрытой части резьбы гнезда или самой свечи зажигания. Не говоря уж о том, что смещение искрового зазора в камере сгорания двигателя искажает штатный процесс горения топлива.