專(zhuān)業(yè) | 火花塞技術(shù)

火花塞技術(shù)：

通過(guò)電極之間的放電現(xiàn)象產(chǎn)生火花。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是通過(guò)燃料和混合氣體的適時(shí)燃燒使之產(chǎn)生動(dòng)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(shí)燃燒有必要用“火”來(lái)點(diǎn)燃。這里說(shuō)的火花點(diǎn)火便是“火花塞”的作用。

發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能的好壞完全是取決于火花塞閃出火花的良否來(lái)決定的。我們往往把發(fā)動(dòng)機(jī)比作為“汽車(chē)的心臟”，但是更能把火花塞比作為“發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟”。

● 火花

在火花塞的中心電極和接地電極之間施加由點(diǎn)火裝置所產(chǎn)生的高電壓，由此電極間的絕緣狀態(tài)被破壞而產(chǎn)生電流，放電生成電火花。

1.火花能量決定能否使壓縮混合氣體點(diǎn)火爆發(fā)。

2.放電現(xiàn)象是在極短時(shí)間內(nèi)（約千分之一秒）完成的，且極為復(fù)雜。

3.火花塞所的作用就是必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)使電極之間切實(shí)產(chǎn)生強(qiáng)火花，成為混合氣燃燒的始點(diǎn)。

● 著火

由電火花所引起的點(diǎn)火是通過(guò)電極之間的火花放電而使燃燒粒子活性化，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)（酸性），并發(fā)生熱效應(yīng)，最終形成火焰核。該熱能使其周?chē)幕旌蠚饣钚曰罱K形成以自身燃燒為中心向周邊擴(kuò)大的火焰核。

但是如果電極的消炎作用比火焰核的作用大，火焰核會(huì)因此而消失導(dǎo)致熄火（指由于電極吸熱使火焰消除的作用）。

另外、如果火花隙較寬，火焰核會(huì)變大，消火作用也會(huì)變小，可保證確實(shí)點(diǎn)火。當(dāng)火花隙過(guò)于寬時(shí)，則需要大的放電電壓，從而超過(guò)了線(xiàn)圈的性能界限，反而不能放電。

● 火花塞必要的性能

1.耐熱性：

可適應(yīng)極熱極冷的情況。

火花塞內(nèi)部的受到的溫度在混合氣體燃燒時(shí)就達(dá)到了2000℃、在吸入行程中使低溫氣體受冷，讓?zhuān)礇_程式發(fā)動(dòng)機(jī)的急熱急冷現(xiàn)象把發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的２回轉(zhuǎn)變成一回轉(zhuǎn)。與此耐熱性相同，也要求具有達(dá)不到表面著火的起點(diǎn)的放熱性。

2.機(jī)械的強(qiáng)度：

可以適應(yīng)激烈的壓力變化。

在吸入行程中達(dá)到１氣體壓力以下，爆発行程中可達(dá)到45氣壓以上。唯一可以適應(yīng)這種激烈壓力變化的機(jī)械強(qiáng)度。

3.絕緣性：

維持高電壓的絕緣性。

在急劇的溫度變化壓力變化反復(fù)的情況下，對(duì)于約10～30kV的高電壓要求可以維持充分的絕緣性。

4.氣密性：

在惡略環(huán)境下保持氣密性。

在急劇的溫度變化壓力變化下，要求保持機(jī)械箱與絕緣體間的氣密性。

5.耐消耗性：

把電極的消耗降到最小。

在惡略環(huán)境下，把電極的消耗降到最小，要求具有這種耐消耗性。

6.耐污損性：

把燃燒的污垢減到最少。

惡略環(huán)境下、抑制因混合氣體燃燒而產(chǎn)生的電極的污垢。附著著的活性炭也會(huì)受熱燒盡，從而達(dá)到自我清潔的要求。因此，即使是低速行駛，也可以迅速提升火花塞的溫度，可達(dá)到（約500℃）。

● 火花塞的構(gòu)造

● 火花塞的散熱

火花塞將自身所受熱量的散發(fā)量稱(chēng)為〔熱值〕，將可大量散熱稱(chēng)為高熱值（冷型）、相對(duì)散熱量較小的稱(chēng)為低熱值（燃燒型），然而熱值的高低，取決于缸內(nèi)混合氣溫度和火花塞的設(shè)計(jì)。

● 低熱值和高熱值

低熱值火花塞絕緣體項(xiàng)部較長(zhǎng)，被火焰覆蓋的表面積和氣窩的容積大。另外由于從絕緣體根部到外殼散熱較長(zhǎng)，所以散熱少，容易造成中心電極溫度的上升。

針對(duì)這些，高熱值火花塞的絕緣體項(xiàng)部相對(duì)較短，被火焰覆蓋的表面積和氣窩的容積小。另外由于散熱途徑較短，散熱多，不易造成中心電極溫度的上升。

火花塞溫度與車(chē)速：

火花塞溫度與車(chē)速，和熱值的關(guān)系如圖所示。在火花塞的上下限溫度，受下限溫度的自行清除溫度和上限溫度的過(guò)早點(diǎn)火溫度所制約。只有當(dāng)中心電極溫度處在約500～950。C之間時(shí)，才能完全發(fā)揮機(jī)能。

● 火花塞的壽命

電極的消耗：

電極通過(guò)火花放電從容易放電的地方消耗電量。尤其是中心電極達(dá)到更高的溫度時(shí)，被酸化消耗掉。

電極消耗量，是根據(jù)電極材質(zhì)的融點(diǎn)，強(qiáng)度，硬度而變化的。為了減少該消耗量，在電極中使用鎳合金或白金，銥等材質(zhì)，即使是很細(xì)小的電極也可以延長(zhǎng)壽命。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)種類(lèi)，根據(jù)使用條件而定，使用普通火花塞的話(huà)，行車(chē)距離可達(dá)一萬(wàn)公里，約0.1～0.15mm的范圍。

要求電壓的上升：

要求電壓（間隙間的放電所需電壓）隨著行車(chē)距離的比例而升高。該電壓的上升是中心電極的銳角部分到一定程度完全消耗期間（約4000km）的電壓上升幅度增大，其后，依靠電極消耗間隙的擴(kuò)大作為主要原因，電壓上升就會(huì)變小。

● 火花塞的推薦轉(zhuǎn)矩與推薦回轉(zhuǎn)角度

● 火花塞的點(diǎn)檢與更換

中心電極的前端完好消耗之后，會(huì)加重火花的飛濺，可能會(huì)引起混合氣體的點(diǎn)火不穩(wěn)定。這樣一來(lái)，恐怕會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)馬力的低下，燃油費(fèi)用的惡性增長(zhǎng)，發(fā)動(dòng)機(jī)壽命減弱。因此推薦火花塞的交換。

普通火花塞的交換推薦時(shí)期：

4輪轎車(chē)：1.5萬(wàn)-2萬(wàn)公里

● 不良情況的診斷方法