Для образования искрового разряда и зажигания рабочей смеси в камере сгорания двигателя служит свеча зажигания (рис. 43). Искра, воспламеняющая горючую смесь, образуется при подаче напряжения между центральным 5 и боковым 7 электродами. Для герметизации свечи по центральному электроду применен токопроводящий стеклогерметик 3. Герметичность между изолятором и корпусом свечи достигается уплотнительной прокладкой 41 и термоосадкой корпуса свечи верхнему бортику изолятора.
Рис. 43. Свеча зажигания: 1 — контактная головка, 2 — изолятор, 3 — токопроводящий стеклогерметик, 4 — корпус, 5 — центральный электрод, 6 — теплоотводящая шайба, 7 — боковой электрод, 8 — прокладка.
Свеча зажигания при работе двигателя подвержена высоким тепловым, электрическим, механическим и химическим нагрузкам. Температура газовой среды в камере сгорания колеблется от 70 до 2000...2700 °С, а окружающего изолятор свечи воздуха в подкапотном пространстве двигателя от — 60 до + 85 °С. Из-за неравномерного нагрева в свече возникают тепловые деформации, особенно опасные из-за того, что в конструкции свечи использованы материалы с различными коэффициентами линейного расширения (металл, керамика).
Максимальное давление в цилиндре двигателя 5...6 МПа. Температура теплового конуса 9 изолятора, равная 400...900 °С, называется тепловым пределом работоспособности свечи. Так как тепловой предел для всех свечей практически одинаков, а тепловые условия работы свечи на различных двигателях существенно отличаются, свечи изготовляют с различной тепловой характеристикой (калильным числом). Калильное число характеризует способность свечи работать на двигателе без калильного зажигания. Чем выше это число, тем надежнее свеча работает на двигателе без калильного зажигания и с высокой степенью сжатия.
Теплота отводится от свечи через различные элементы ее конструкции (корпус, изолятор, центральный электрод и поступающую в камеру сгорания рабочую смесь). Изменением размера теплового конуса («юбочки») меняют тепловую характеристику свечи: чем меньше высота юбочки свечи, тем «холоднее» свеча и больше ее калильное число. У свечи с большим калильным числом лучше отводится теплота от теплового конуса изолятора.
Между электродами свечи устанавливают зазор 0,6...0,9 мм при обычной системе зажигания и 1,0...1,2 мм — при транзисторной. Основные характеристические данные свечи зажигания проставляют на изоляторе или корпусе свечи. В маркировках свечей отечественного производства (по ГОСТу) первая буква означает размер резьбы, вторая — конструктивные особенности исполнения; цифра — калильное число, следующая буква за цифрой — длину резьбовой части и последняя буква — особенности конструкции теплового конуса.