엔진이 정상적으로 작동하려면 양호한 혼합가스, 양호한 압축, 양호한 불꽃의 세 가지 조건이 필요하다. 좋은 혼합가스가 실린더에 공급되고, 압축상태도 양호하더라도 양호한 불꽃이 튀지 않으면 엔진은 시동이 걸리지 않게 된다. 불꽃 점화 엔진의 핵심 부품인 스파크 플러그에 대해 간단히 알아보자. 점화플러그는 전극, 절연체, 중심축 및 쉘로 구성되어 있는데 내열성, 내식성, 방열성, 열전도성, 전기 절연성 등이 요구되는 불꽃 방전성능과 전극소모가 적어야 하는 특성을 가져야 한다. 스파크 플러그의 역할은? 스파크 플러그는 혼합기를 점화하는 라이터의 역할을 하고 있다. 점화코일에서 만들어낸 고전압을 전달받아 실린더 내에서 불꽃을 발생시켜 직접적으로 폭발을 이끌어내 엔진이 구동될 수 있도록 하고 있다. 따라서 스파크 플러그는 다음과 같은 대단히 가혹한 조건 아래에서 작동하고 있다. - 상온의 흡입가스와 2,000~2,500℃의 연소가스의 반복적인 온도변화에 견디어 낸다. - 20,000~30,000V의 고전압에 견디어 낸다. - 가솔린과 연소가스에 의한 화학적인 부식에 견디어 낸다. - 50kg/cm2의 폭발압력에 견디어 낸다. 왜 플러그의 상태가 중요한가? 플러그가 탄 상태를 보면, 플러그의 적합성과 엔진의 상태를 판단할 수 있다. 기본적으로 양호, 카본오손, 과열의 세 가지가 판단기준이 된다. 또, 탄 상태는 플러그의 온도에 의해 변화한다. 플러그의 온도와 탄 상태 오손영역과 최적운전 영역의 경계선(450℃)을 플러그의 자기청정 온도라고 말하고, 이 온도는 오손영역에서 부착된 카본이 플러그 발화부 절연체의 열에 의해서 소실되는 온도이다. 플러그의 열가란 무엇인가? 플러그는 연소가스에서 받은 열을 방출 시켜야 하는데 이 열을 방출시키는 정도를 열가라 부른다. 열가는 숫자로 표시하는데 숫자가 높은 것이 열이 방출되기 쉬운 플러그이다. 열가와 플러그의 열 방출방법 엔진과 사용조건에 맞는 열가의 플러그를 사용하는 것이 중요하다. 만일 열가가 맞지 않는 플러그를 사용하게 되면 다음과 같은 현상이 생기게 된다. 열가가 너무 높다. - 플러그 온도가 너무 낮아져서 발화부에 카본이 부착하여 전기가 누전되어 불꽃이 튀지 않게 된다. 열가가 너무 낮다. - 플러그 온도가 너무 올라가서 이상연소(프리이그니션 : Pre-ignition)를 유발하여 플러그의 전극용해, 극단적으로는 피스톤의 융착, 융해 등을 불러일으키는 원인이 된다.