Часть 1.
Для того чтобы поджечь воздушно-топливную смесь в камере сгорания, требуется выбрать фиксировано-определенный момент, строго соответствующий расположению поршня и сопряженных узлов в камере сгорания. Этот момент наступает незадолго до достижения поршнем верхней мертвой точки (ВМТ). При таком расположении поршня показатель давления, формирующийся под воздействием горящей смеси, сможет достичь максимального значения сразу после прохождения поршнем ВМТ, после чего будет выполняться следующий рабочий цикл двигателя при движении поршня по направлению в нижнюю мертвую точку (НМТ). Выполнение вышеперечисленных условий позволит достичь максимальных показателей эффективности и экономичности двигателя. Естественно, это является одним, но далеко не единственным фактором, который определяет эксплуатационные характеристики двигателя. Важнейшим элементом осуществления вышеописанного становится система зажигания воздушно-топливной смеси.
Непосредственно воспламенение осуществляется при помощи искры, проскакивающей между контактами свечи зажигания, которая является последним рабочим элементом системы зажигания. Для того чтобы искра образовалась между центральным изолированным электродом свечи зажигания и, соединенным с «массой», боковым электродом свечи зажигания необходимо подвести к свече напряжение в несколько тысяч вольт. Система зажигания вырабатывает не только требуемое напряжение для свечи, но также, в строгом соответствии с другими системами двигателя, точно определяет момент подачи этого напряжения.
Перед свечой зажигания, в цепи системы зажигания, установлена высоковольтная катушка зажигания, которая непосредственно формирует высокое напряжение. Принцип действия катушки зажигания основан на явлении электромагнитной индукции. В общем смысле это явление описывается следующим образом. При прохождении электрического тока через первичную обмотку катушки зажигания, которая состоит из нескольких сотен витков изолированной медной проволоки небольшого диаметра, намотанных вокруг металлического сердечника катушки, возникает электромагнитное поле. Система зажигания формирует короткие импульсы прохождения электрического тока через первичную катушку зажигания. Когда импульс заканчивается, а соответственно и заканчивается прохождение тока, электромагнитное поле исчезает. Исчезновение электромагнитного поля индуцирует или наводит высокое напряжение во вторичной обмотке катушки зажигания, которая, в свою очередь, состоит из нескольких тысяч витков изолированной медной проволоки ещё меньшего диаметра, намотанных вокруг того же металлического сердечника катушки. Возникшее напряжение, которое, благодаря коэффициенту трансформации катушки зажигания достигает уже необходимой величины в несколько тысяч вольт, передается по высоковольтному проводу к свече зажигания.
Установлена свеча зажигания в свечном отверстии головки цилиндра с помощью резьбового соединения. Это позволяет облегчить и упростить процесс обслуживания или замены свечи зажигания. Боковой электрод свечи зажигания контактирует с поверхностью резьбовой части головки цилиндра, которая является проводником минусового питания («масса»), а центральный электрод соединен высоковольтным проводом с катушкой зажигания. Для обеспечения бесперебойной и надежной работы свечи зажигания, она должна соответствовать множеству параметров. Внешние параметры свечи определяют диаметр, длину и шаг резьбы, тип наконечника, поверхностную конфигурацию изолятора. Внутренние параметры свечи определяют материал изготовления всех элементов свечи зажигания, соответствуют температурному режиму работы двигателя. Для нормальной работы двигателя, элементы свечи зажигания, расположенные непосредственно в камере сгорания, должны выдерживать рабочую температуру в пределах от 400ºС до 800ºС. По общепринятой методике, исходя из внутренних температурных параметров, свечи зажигания классифицируются на «холодные» и «горячие». Одним из внешних отличительных признаков «холодной» свечи от «горячей» является длина изолятора, у «холодной» он имеет меньшую длину, по этой причине отвод тепла от элементов свечи зажигания, расположенных непосредственно в камере сгорания, происходит быстрее и сами элементы будут работать при более низкой температуре в камере сгорания.
