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什么是火花塞?火花塞作用

2021-04-15 16:32:42    來源:汽車百科

火花塞是支持汽油發(fā)動機工作的重要原件(柴油發(fā)動機是壓燃做功,沒有火花塞)。在汽油機點火系統(tǒng)中將高壓電流引入氣缸產(chǎn)生電火花,以點燃可燃混合氣體的部件。主要由接線螺母、絕緣體、接線螺桿、中心電極、側(cè)電極以及外殼組成,側(cè)電極焊接在外殼上。

銅芯建議每隔2-3萬公里更換一次;鎳合金在4-6萬公里左右更換;白金芯建議每隔8萬公里更換一次;銥金芯的建議每隔10萬公里更換一次。具體信息需查看車輛保養(yǎng)手冊。

不同材質(zhì)火花塞更換周期參考里程
材質(zhì) 更換周期
銅芯 2-3萬公里
鎳合金芯 4-6萬公里
白金芯 8萬公里
銥金芯 10萬公里或更長

一、工作原理和作用

汽油發(fā)動機是通過燃料和混合氣體的適時燃燒使之產(chǎn)生動力,但是作為燃料的汽油即使處于高溫環(huán)境下也很難自燃,要想使其適時燃燒有必要用“火”來點燃?;鸹ㄈ淖饔镁褪菍Ⅻc火線圈釋放的脈沖高壓電在尖端行成電火花,點燃汽缸內(nèi)的油氣混合氣進行做功,最通俗地說就相當(dāng)于打火機的火石,一個激活的部件。

二、火花塞結(jié)構(gòu)

火花塞的主要結(jié)構(gòu)有:1、接線螺桿;2、中央電極;3、接地電極;4、金屬殼體;5、絕緣體,其中最重要的是兩個電極。

從外觀來看,最上面的部分叫做“終端螺絲帽”,它與缸線相連,作用是完成缸線的對接,在插拔缸線時感覺到有吸入或彈出感正是源自此處,同時,它還是接收電能的地方。

下面的陶瓷部分絕緣、耐熱、導(dǎo)熱,這些都是陶瓷材質(zhì)的特性,陶瓷表面有幾道溝狀的波紋,其作用是防止飛弧的產(chǎn)生,即在終端螺絲帽和主體金屬之間產(chǎn)生的打火現(xiàn)象(因為在點火時終端螺絲帽和主體金屬之間產(chǎn)生連續(xù)不斷的高壓電,高壓電會試圖沿絕緣體表面溜走,為了攔住高壓電,所以設(shè)置了層層溝壑)。

與陶瓷部分緊挨的便是主體金屬,上面的六角形(有尺寸之分)方便了火花塞的拆裝,從制造工藝來看,它的表面還采取了電鍍處理,這樣可防高溫、耐腐蝕。螺紋是用于與氣缸蓋相緊固的部分,螺絲直徑和螺絲長度也因發(fā)動機而分門別類。

最末端是火花塞的電極,有中心電極和外側(cè)電極之分,二者可能會采取兩種不同的材質(zhì),而我們常說的銥金或者白金等貴金屬材質(zhì)則多指中心電極的材質(zhì)(有些火花塞的外側(cè)電極也會采用相同的材質(zhì)),相比于電極為鎳錳合金材質(zhì)的普通火花塞,它們的點火能力更強,但價格也相差數(shù)倍。

另外,為了讓火花塞在發(fā)動機高速和低速運行時都能有很強的適應(yīng)能力,在火花塞內(nèi)部的中心還嵌有銅芯,它對于散熱方面有著很大的貢獻(xiàn)。

三、火花塞的硬性指標(biāo)

1、尺寸

每支火花塞上都印有它的型號,這串字符中的第二個字母代表火花塞的尺寸,其中同時包含了螺紋的直徑和長度。

1)螺紋直徑

螺紋直徑主要有10mm、12mm和14mm三種,在我國的在售的車型中,14mm是最主流的尺寸,不過隨著發(fā)動機設(shè)計的越來越緊湊,各種零件也都會跟著進行mini化,火花塞也不例外,變小變細(xì)趨勢已定,未來10mm、12mm等直徑更細(xì)的火花塞將成為主流。

2)螺紋長度

另外還有一個重要的尺寸就是螺紋的長度,有很多朋友也俗稱它為“牙長”,明細(xì)單里也有不少種型號,不過對于普通用戶來說記住這些型號太困難,也沒有太大意義,您只要記住自己的車要求更換什么尺寸的火花塞就行了。有朋友會問我的車是什么型號的呢?這個問題在各大火花塞廠家的產(chǎn)品介紹中都有,找到對應(yīng)自己車型的火花塞型號就行了,不是難事兒。

2、熱值

熱值這個參數(shù)也很重要,最通俗的解釋就是火花塞自身的散熱能力,不過不同廠家對于火花塞熱值的命名規(guī)則有所不同,所以不能歸納為熱值“高”或“低”,可以簡單地分為散熱能力好的“冷型”火花塞和適用于低轉(zhuǎn)速發(fā)動機的“熱型”火花塞。比如冠軍火花塞就是數(shù)值越大表示火花塞越偏向于“熱型”,而NGK火花塞則是數(shù)值越大表示月偏向于“冷型”。在選購火花塞的時候一定要根據(jù)與車輛匹配的熱值來選擇,如果選擇的不吻合,則會影響發(fā)動機的性能。

冷型火花塞:火花塞熱值越高,代表散熱能力越好,這類火花塞更適用于大馬力的發(fā)動機上,反之它的弊端是由于散熱較快,所以對于小排量發(fā)動機來說更容易產(chǎn)生積碳,而積碳多了之后最嚴(yán)重的后果就是點火失火,如果您駕駛的是大馬力的車或者是經(jīng)常高轉(zhuǎn)速“飆車”,那么可以考慮這種火花塞。

熱型火花塞:在相同的工作溫度下,不容易產(chǎn)生積碳,但是散熱能力相對比較差,適合于不追求動力性能的家用轎車使用。弊端是如果熱性火花塞的熱值過于高的話,可能會產(chǎn)生提前點火和爆震的情況。

四、火花塞材質(zhì)對于性能的影響

火花塞是由鐵殼、中央陶瓷體兩大部分組成的,其中陶瓷體中還包含了接線螺桿和電極,而我們平時挑選火花塞時說的“某某金”說的就是這個小電極的材質(zhì),而其他部件的材質(zhì)對于發(fā)動機性能來說都是可以忽略掉的。

現(xiàn)在市場上常見的電極材質(zhì)有銅、鎳合金、白金、銥金四種(白金和銥金普遍稱之為貴金屬),金屬導(dǎo)電性能從左到右依次增高(銅<鎳合金<白金<銥金),點火需要的電壓從左到右依次降低(銅>鎳合金>白金>銥金),所以貴金屬火花塞對于發(fā)動機的負(fù)荷更小,對于降低油耗有利;另外貴金屬的使用壽命也更長,當(dāng)然價格也是隨著性能的增加而增加的,銥金火花塞的價格普遍在單支百元以上。

五、火花塞更換周期

火花塞使用的材質(zhì)對于它的更換周期有決定性影響,目前市場上主流的火花塞有銅芯、鎳合金芯、白金芯、銥金芯,銅芯建議每隔2-3萬公里更換一次,鎳合金的周期比銅芯稍長,在4-6萬公里左右更換即可,而銥金和白金芯的火花塞金屬特性比較穩(wěn)定,抗氧化能力好,所以使用壽命會相對要長很多,白金芯建議每隔8萬公里更換一次;銥金芯的建議每隔10萬公里更換一次,下表是不同材料相對應(yīng)的建議更換周期。

六、如何判斷火花塞是否需要更換

想檢查火花塞狀態(tài)是否健康,最直接地就是將它們拿出來看,如果電極以及絕緣體處呈淡黃色,則說明這支火花塞的工作狀態(tài)是健康的;如果火花塞電極上有黑色的附著物,就是有病癥了,這可能是由于“燒機油”或混合器比例不妥造成的。

七、自然吸氣和渦輪增壓發(fā)動機對于火花塞的要求

自然吸氣發(fā)動機與渦輪增壓發(fā)動機對于火花塞的要求是有所區(qū)別的,倒不是說有渦輪增壓專用的火花塞,但是在挑選的時候是有注意事項的。因為渦輪增壓發(fā)動機的升功率要比相同排量的自然吸氣發(fā)動機大,油氣混合氣爆炸的瞬間的溫度和壓力也更大,所以相對磨損更嚴(yán)重,使用貴金屬火花塞延長使用壽命是很有必要的。

八、單極、三極、四極的區(qū)別?

很多人可能都問過這個問題,就是火花塞上面的電極數(shù)為什么會不一樣?影響什么?關(guān)于這點我來解釋一下,首先不要對于這個數(shù)字過于糾結(jié),火花塞上面的電極數(shù)量多并不代表性能一定好,多電極設(shè)計其中一個方面是為了延長火花塞的壽命,因為在其中一個電極過度老化后還有其他的可以繼續(xù)保證正常點火,這是對于壽命較短金屬材質(zhì)的火花塞進行的彌補設(shè)計,并不是為了提高點火性能。而現(xiàn)在隨著科技的發(fā)展,制造火花塞所使用的金屬材料特性越來越穩(wěn)定,壽命也有所增長,完全可以勝任額定的更換里程,所以多電極的設(shè)計自然也淡出了主流市場,一般情況下選擇單電極火花塞足矣。

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