Несмотря на кажущуюся простоту устройства и действия свечи, правильная и надежная ее работа связана с решением довольно сложных задач. Известно, что для нормальной работы двигателя нижняя часть изолятора свечи должна иметь температуру в пределах 500–600 °C. В этом случае масло, попадающее на изолятор и электроды, в результате сгорания не образует нагара, т. е. происходит самоочищение свечи. Если температура свечи ниже 500 °C, то на ее изоляторе, корпусе и электродах образуется нагар и двигатель начинает работать с перебоями, а при очень сильном нагаре совсем перестает работать, так как искровой разряд не в силах пробиться сквозь корку нагара.
При температуре изолятора свечи 800–900 °C возникает так называемое калильное зажигание, когда смесь в цилиндре воспламеняется не от электрической искры, а от постороннего источника тепла, чаще — от раскаленных частей свечи, и вспышки в цилиндре продолжаются даже при выключенном зажигании. В случае небольшого перегрева калильное зажигание происходит примерно в нужный момент, но несколько раньше искрового разряда, а при значительном перегреве свечи воспламенение смеси происходит намного раньше нужного момента и сопровождается характерными стуками в цилиндре двигателя. Калильное зажигание — вредное явление. Оно вызывает падение мощности двигателя, перегрев, выход из строя колец, может быть причиной задиров на стенках цилиндра, трещин на изоляторе, приводит к выгоранию электродов свечи.
Таким образом, мы встречаемся здесь с двумя противоречащими друг другу требованиями: с одной стороны нижняя часть изолятора и электроды свечи должны быть настолько горячими, чтобы происходило их самоочищение, а с другой — они не должны раскаляться настолько, чтобы вызывать самопроизвольное воспламенение рабочей смеси (калильное зажигание).
Имеется еще один момент, о котором не следует забывать: не следует применять свечи с короткой резьбовой частью для двигателей, рассчитанных на свечи с длинной резьбой, и наоборот. Выступающая в камеру сгорания часть свечи может быть источником калильного зажигания, не говоря уже о повреждении электродов. Установку же под свечу с длинной резьбовой частью нескольких прокладок следует рассматривать как выход из положения на короткий срок «Короткая» свеча, завернутая в гнездо, предназначенное для длинной резьбы, приводит к нежелательным последствиям. Как только надо будет вернуться к «длинной» свече, возникает необходимость удалить нагар с резьбы. Кроме того, известны случаи, когда «короткая» свеча, завернутая в гнездо для свечи с длинной резьбой, является причиной образования трещины в головке цилиндра.
В связи с тем что различные модели двигателей отличаются по степени сжатия, форме камеры сгорания, по фазам газораспределения, частоте вращения коленчатого вала, по конструкции системы охлаждения и по другим параметрам, каждый из них хорошо работает лишь со «своими» свечами.
58. На что влияет выступающий за торец корпуса тепловой конус свечи?
Выступающий тепловой конус 6 (см. рис. 62) расширяет температурный диапазон нормальной работы свечи. На малых нагрузках двигателя он достаточно хорошо прогревается, что способствует самоочищению свечи от нагара, препятствует «забрасыванию» электродов маслом. В то же время на больших нагрузках конус, а следовательно, и вся свеча лучше охлаждаются потоком свежей рабочей смеси, что предотвращает перегрев свечи и «калильное зажигание» В то же время чем меньше длина теплового конуса изолятора, тем лучше отвод тепла от свечи, выше ее калильное число.
Таблица 10. Характеристики искровых свечей зажигания и их применяемость на отечественных мотоциклах и автомобилях.