專業(yè) | 火花塞技術(shù)

火花塞技術(shù)：

通過電極之間的放電現(xiàn)象產(chǎn)生火花。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。這里說的火花點火便是“火花塞”的作用。

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

● 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火爆發(fā)。

2.放電現(xiàn)象是在極短時間內(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)定的時間內(nèi)使電極之間切實產(chǎn)生強火花，成為混合氣燃燒的始點。

● 著火

由電火花所引起的點火是通過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。該熱能使其周圍的混合氣活性化，最終形成以自身燃燒為中心向周邊擴大的火焰核。

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，火焰核會變大，消火作用也會變小，可保證確實點火。當(dāng)火花隙過于寬時，則需要大的放電電壓，從而超過了線圈的性能界限，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就達到了2000℃、在吸入行程中使低溫氣體受冷，讓４沖程式發(fā)動機的急熱急冷現(xiàn)象把發(fā)動機運轉(zhuǎn)中的２回轉(zhuǎn)變成一回轉(zhuǎn)。與此耐熱性相同，也要求具有達不到表面著火的起點的放熱性。

2.機械的強度：

可以適應(yīng)激烈的壓力變化。

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

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受熱燒盡，從而達到自我清潔的要求。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)量稱為〔熱值〕，將可大量散熱稱為高熱值（冷型）、相對散熱量較小的稱為低熱值（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。

● 低熱值和高熱值

低熱值火花塞絕緣體項部較長，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，所以散熱少，容易造成中心電極溫度的上升。

針對這些，高熱值火花塞的絕緣體項部相對較短，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。

火花塞溫度與車速：

火花塞溫度與車速，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早點火溫度所制約。只有當(dāng)中心電極溫度處在約500～950。C之間時，才能完全發(fā)揮機能。

● 火花塞的壽命

電極的消耗：

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

電極消耗量，是根據(jù)電極材質(zhì)的融點，強度，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壽命。另外，發(fā)動機種類，根據(jù)使用條件而定，使用普通火花塞的話，行車距離可達一萬公里，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大作為主要原因，電壓上升就會變小。

● 火花塞的推薦轉(zhuǎn)矩與推薦回轉(zhuǎn)角度

● 火花塞的點檢與更換

中心電極的前端完好消耗之后，會加重火花的飛濺，可能會引起混合氣體的點火不穩(wěn)定。這樣一來，恐怕會導(dǎo)致發(fā)動機馬力的低下，燃油費用的惡性增長，發(fā)動機壽命減弱。因此推薦火花塞的交換。

普通火花塞的交換推薦時期：

4輪轎車：1.5萬-2萬公里

● 不良情況的診斷方法