Разновидности свечей зажигания

Свеча - основной рабочий элемент системы зажигания бензинового двигателя. В поисках способа увеличить КПД двигателя, инженеры постоянно эксперементируют с материалом и покрытием для электродов, с количеством электродов и даже с размером свечей

История свечей зажигания

Изобретение первого в истории электрического зажигания - заслуга немецкого инженера Роберта Боша, создавшего первую систему под названием магнето еще в конце XIX века. Магнето использовал еще Карл Бенц, создавая свои первые автомобили.

В двигателях первых автомобилей применялись разборные свечи: автомеханик мог в любой момент разобрать и почистить их изнутри и снаружи

На рубеже XIX-XX веков в двигателях использовались разборные свечи: это было удобно, так электроды, резьбовую часть или изолятор, постоянно покрывавшиеся нагаром, легко было почистить. Однако с приходом в индустрию Генри Форда, выступавшего за упрощение всех узлов автомобиля, появились неразборные свечи, которые менялись целиком.

Устройство и принцип работы свечи с одним и более электродом

Свеча зажигания состоит из нескольких общих элементов: керамического изолятора, контактного стержня, металлического корпуса и электрода. Для установки в двигатель на корпусе свечи есть шестигранник под свечной ключ и резьба для ввинчивания в свечной колодец в головке блока цилиндров. В современных двигателях используются свечи с шестигранником под нестандартный ключ на 16 миллиметров. В двигателях автомобилей производства СССР и России использовались свечи с шестигранником под ключ 21 миллиметр.

Применение иридиевых свечей характерно для японских производителей, так как иридиевые свечи разработаны и запатентованы японской фирмой

После окончания резьбовой части металлический корпус резьбы снабжен ограничителем. Он нужен для того, чтобы свечу невозможно было ввинтить дальше, чем нужно. Обращенная в сторону двигателя часть ограничителя имеет коническую поверхность, которая служит для герметизации свечного колодца. Для дополнительной герметизации на корпус свечи надето металлическое уплотнительное кольцо.

Изолятор свечи изготовляется из высокопрочной технической керамики. Внутри проходит контактный стержень, который служит центральным электродом. Центральный электрод изготавливают из меди, в некоторых случаях в зоне контакта с горящим топливом его покрывают напайкой из серебра или платины.

По мере развития технологий в строительстве двигателей, свечи зажигания подверглись значительной модернизации. Она коснулась, прежде всего, материалов, из которых сделаны элементы, а также размеры и число электродов. Экспериментальным путем выяснено, что на устойчивость электрической дуги, а значит, на стабильность поджига топлива, благотворно влияет внедрение дополнительных боковых электродов. На сегодняшний день существуют свечи с двумя, тремя и четырьмя электродами.

Плюсы и минусы свечей с несколькими электродами

Традиционная конструкция свечи подразумевает наличие одного центрального электрода и одного бокового. У многоэлектродных свечей один центральный электрод и несколько боковых.

Наличие нескольких электродов не только способствует увеличению срока службы свечи, но и повышению ресурса двигателя, так как снижается риск локального перегрева в камере сгорания

Боковой электрод изготавливается из высокотемпературной стали. Вопреки распространенному мнению он не является частью стального корпуса, а приварен к нему контактной сваркой. Основная сложность с боковым электродом в том, что он очень сильно нагревается во время работы. Перегрев приводит к возникновению калильного зажигания.

Эта особенность и стала причиной появления в конструкции свечи дополнительных боковых электродов. Электрическая дуга возникает между центральным электродом и одним из боковых. В какой именно из электродов ударит искра - неизвестно, поэтому никакой очередности не существует. Однако проблема с перегревом успешно решается, так как электроды оказываются задействованными по очереди. Снижение температуры способствует увеличению срока службы свечи.

Плюсы и минусы иридиевых и платиновых свечей

Иридиевыми называют свечи, в которых центральный электрод сделан из сплава родия и иридия. Иридиевые свечи серии Long Life были запатентованы в 1997 году компанией DENSO, поставляющей различные электронные компоненты на конвейер компании Toyota. Заявленный срок службы свечей с иридиевым электродом - до 200 000 км. В производстве этих свечей используются самые последние передовые разработки компании DENSO. Свечи Long Life отличаются очень тонким центральным электродом (диаметром 0.4 миллиметра). Бокововой электрод иридиевой свечи также отличается от обычного, он заострен и профилирован в форме буквы U для улучшения воспламенения. Иридиевые свечи были разработаны для использования в небольших двигателях, выдающих большую мощность на высоких оборотах. При использовании иридиевых свечей Denso или их аналогов необходимо тщательно выполнять два основных требования: не заправлять автомобиль топливом с октановым числом ниже предписанного, и при замене свечей выдерживать предписанный момент затяжки. Более подробную информацию можно узнать из руководства по ремонту конкретной модели автомобиля. Существуют двигатели, в которых заводом-производителем рекомендовано использование иридиевых свечей. К примеру, это двигатель Suzuki Grand Vitara II объемом 2.0 литра или двигатели Toyota Camry пятого поколения.

Момент затяжки свечи - параметр, заданный при проектировке двигателя, поэтому лучше всего ввинчивать свечи динамометрическим ключом

Помимо свечей с центральным электродом из сплава иридия выпускаются также свечи, в которых центральный электрод делается из сплава с примесью редкого и драгоценного металла - платины. В целом можно сказать, что для платиновых свечей характерны те же особенности, что и для иридиевых - то есть длительный срок службы, низкая толерантность к некачественному топливу и, конечно же, достаточно высокая цена. Если обычные свечи могут стоить от 3 центов за штуку, то цена платиновых может быть в районе 50 долларов и выше.