專業(yè)|火花塞的應用

一是在燃燒室內產生火花，點燃混合汽產生動力。二是密封火花塞孔，以維持汽缸內的壓力。通常從點火線圈透過分電盤經(jīng)導線而供給火花塞的高壓電約2至3萬伏特，再加上火花塞的電極必須經(jīng)常處于高溫的燃燒室中與約45倍大氣壓力以上的環(huán)境，而且還要保持極高的氣密性，因此，在如此惡劣的環(huán)境中，火花塞的品質好壞與耐用性將會直接影響引擎的性能表現(xiàn)。

火花塞的分類與適用場合：

火花塞的工作環(huán)境在高達攝氏2000℃以上的高溫氣體燃燒室內，其吸收的熱量若無法透過適當?shù)呐欧?，勢必會造成高溫氧化及熔蝕（燒毀），因此在火花塞的設計上便不得不考慮散熱的特性。而針對火花塞所承受的熱負荷（熱量）的散失程度或能力，來表示其承受熱負荷的特性，稱之為熱值。

影響熱值的重要因素在于絕緣瓷體的長度，也就是說當絕緣瓷體暴露在火焰中的表面積較小，所直接承受的熱量也較少，而經(jīng)過絕緣瓷體至外殼的散熱途徑也比較短，反而透過引擎本體所散的熱比較多，因此火花塞尖端的溫度也不會上揚，所以稱為冷式。

而當火花塞的絕緣瓷體較長的時候，暴露在火焰中的表面積與受的熱量比較多，散熱的過程也比較長，實際借由引擎本體所散的熱也比較少時，同時大部份的熱又都聚集在火花塞的尖端，這也就是此類火花塞稱為熱式的原因。

了解了火花塞的分類，繼續(xù)來了解下他們各自適用的場合：

著重高速運轉，大馬力輸出的引擎，其火花塞熱量極易累積升高，為防止電極燒掉，須采用散熱較快的冷式火花塞。相對的，常跑市區(qū)低轉速運轉的引擎，為防止因低溫所造成的積碳，影響跳火，就須采用散熱較慢的熱式火花塞。

火花塞的自我清潔：

在了解熱值與選擇的問題之后，再來要探討所謂積碳的問題。一般汽車引擎的設計通常是依據(jù)正常的運轉狀況來選擇火花塞的型式，所以理論上應該是可以適應各種的路況，但是如果遇到經(jīng)常性的冷車發(fā)動（跑短程），怠速空轉及長期低速行駛時，在火花塞溫度較低，混合汽又較濃的情形下，將非常容易導致火花塞的電極與電極附近積碳，結果會造成失火（即：不跳火），燃燒不完全等現(xiàn)象，但是當火花塞的溫度上升至攝氏500℃以上時，積碳將會迅速燃燒成灰燼，并且恢復正常的跳火狀態(tài)，這個現(xiàn)象我們稱為火花塞的自行清潔作用，而火花塞的溫度是隨車速的增加與轉速的提升而上升，一般來說自行清潔的車速大約在50至60公里以上，所以常常跑跑高速公路，拉拉轉速，不只是對噴油系統(tǒng)有幫助，對火花塞也具有清潔的作用。

火花塞的選擇與使用：

通常原廠新車對于火花塞的選擇與使用，都已經(jīng)考慮過引擎的設計與使用環(huán)境，如果要自行更換火花塞，通常原廠都會建議使用指定的火花塞廠牌及型號（有些車廠的車主手冊只有標示該部品的編號）或可以代用的廠牌及型號。但是實際上只要熱值、規(guī)格（直徑，長度，電極長短等）相同，則無論哪個廠牌都是可通用的。但是要特別注意的是，原廠在高壓，點火系統(tǒng)上都有設計好一定的阻抗匹配值，所以在更換火花塞時，必須特別注意阻抗的匹配，以免影響了原來點火系統(tǒng)的運作。

而在熱值的選擇上，如果火花塞經(jīng)常有積碳等情形，即表示火花塞可能過冷，這時可考慮更換比原型號低一、二號的火花塞；如果經(jīng)常有電極快速耗損，爆震等現(xiàn)象，則可以更換高一、二號的火花塞。（但是必須先查證是否為其他系統(tǒng)的問題，或參考常行駛的道路狀況，季節(jié)溫度等）。

火花塞的維護及檢查：

火花塞的種類有多種，如常見的鉑金火花塞、銥金火花塞等，其最大的優(yōu)點是耐用，除此之外，也可提供極佳的著火性能與燃燒效率的提升等優(yōu)點，雖然可以減少保養(yǎng)的次數(shù)，但是在保護引擎的立場上來看，定期檢查火花塞的狀況，還是非常有必要。

火花塞與引擎爆震的關系：

至于火花塞與爆震的關系就要從點火正時說起，事實上點火正時對于火花塞的選擇與影響非常的大。由于點火正時的角度提得越前，汽缸內燃燒的壓力與燃燒的溫度都會比較高，同時火花塞也會暴露于每次燃燒（爆炸）的時間比較長，因此火花塞所必須負荷的溫度也就變高了，一般而言，大多數(shù)的四行程引擎在最大功率輸出時，點火正時每提前1°時火花塞的工作溫度就得上升約10℃，如果點火正時提前10°那么火花塞的工作溫度便會增加近100℃?；鸹ㄈ募舛藴囟热羰浅^負荷，便會發(fā)生中心電極受高溫熔毀，以及絕緣瓷體破裂的現(xiàn)象，同時會因為溫度過高而形成紅熱的部份，造成點火的現(xiàn)象，也就是說當壓縮行程末期的時候，火花塞還沒開始點火，被壓縮的混合汽便被火花塞紅熱的部份給點燃，而這個情形正是火花塞預燃現(xiàn)象。

當引擎發(fā)生預燃的時候，因為不是依照點火正時而工作，通常又發(fā)生在活塞到達上止點之前，因此會造成引擎爆震，此時，引擎受此影響不正常運作，熱負荷增加，嚴重時將會發(fā)生火花塞或活塞等組件高溫熔蝕的現(xiàn)象。而火花塞產生預燃的溫度通常在950℃，又常發(fā)生在引擎高速運轉重負荷工作、或點火正時調整不當時，故駕駛人不可不慎，也正因為如此汽車制造商對于火花塞熱值的選擇非常嚴格，通常被選定的火花塞就算是在最重負荷時并且有略為點火提前的狀況下，都不可以有預燃的現(xiàn)象發(fā)生，所以火花塞的熱值對于車商而言比火花塞廠牌來得重要得多。

* 點火正時：在發(fā)動機的壓縮沖程結束，活塞達到行程的頂點時，點火系統(tǒng)向火花塞提供高壓火花以點燃氣缸內的壓縮混合氣作功，這個時間就是點火正時。為使點火能量最大化，點火正時一般要提前一定的量，所以是在活塞即將到達上止點的那一刻點火，而不是正好達到上止點時才點火，這個提前量叫點火提前角。

火花塞結構圖