專業(yè)|火花塞的應(yīng)用

一是在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生火花，點(diǎn)燃混合汽產(chǎn)生動(dòng)力。二是密封火花塞孔，以維持汽缸內(nèi)的壓力。通常從點(diǎn)火線圈透過分電盤經(jīng)導(dǎo)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(zhì)好壞與耐用性將會(huì)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(dá)攝氏2000℃以上的高溫氣體燃燒室內(nèi)，其吸收的熱量若無法透過適當(dāng)?shù)呐欧?，勢必?huì)造成高溫氧化及熔蝕（燒毀），因此在火花塞的設(shè)計(jì)上便不得不考慮散熱的特性。而針對(duì)火花塞所承受的熱負(fù)荷（熱量）的散失程度或能力，來表示其承受熱負(fù)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(dāng)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(huì)上揚(yáng)，所以稱為冷式。

而當(dāng)火花塞的絕緣瓷體較長的時(shí)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(shí)際借由引擎本體所散的熱也比較少時(shí)，同時(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)，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(duì)的，常跑市區(qū)低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)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(shè)計(jì)通常是依據(jù)正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況來選擇火花塞的型式，所以理論上應(yīng)該是可以適應(yīng)各種的路況，但是如果遇到經(jīng)常性的冷車發(fā)動(dòng)（跑短程），怠速空轉(zhuǎn)及長期低速行駛時(shí)，在火花塞溫度較低，混合汽又較濃的情形下，將非常容易導(dǎo)致火花塞的電極與電極附近積碳，結(jié)果會(huì)造成失火（即：不跳火），燃燒不完全等現(xiàn)象，但是當(dāng)火花塞的溫度上升至攝氏500℃以上時(shí)，積碳將會(huì)迅速燃燒成灰燼，并且恢復(fù)正常的跳火狀態(tài)，這個(gè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)速，不只是對(duì)噴油系統(tǒng)有幫助，對(duì)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(duì)于火花塞的選擇與使用，都已經(jīng)考慮過引擎的設(shè)計(jì)與使用環(huán)境，如果要自行更換火花塞，通常原廠都會(huì)建議使用指定的火花塞廠牌及型號(hào)（有些車廠的車主手冊(cè)只有標(biāo)示該部品的編號(hào)）或可以代用的廠牌及型號(hào)。但是實(shí)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(gè)廠牌都是可通用的。但是要特別注意的是，原廠在高壓，點(diǎn)火系統(tǒng)上都有設(shè)計(jì)好一定的阻抗匹配值，所以在更換火花塞時(shí)，必須特別注意阻抗的匹配，以免影響了原來點(diǎn)火系統(tǒng)的運(yùn)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(shí)可考慮更換比原型號(hào)低一、二號(hào)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(hào)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(hù)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(diǎn)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(diǎn)，雖然可以減少保養(yǎng)的次數(shù)，但是在保護(hù)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(guān)系：

至于火花塞與爆震的關(guān)系就要從點(diǎn)火正時(shí)說起，事實(shí)上點(diǎn)火正時(shí)對(duì)于火花塞的選擇與影響非常的大。由于點(diǎn)火正時(shí)的角度提得越前，汽缸內(nèi)燃燒的壓力與燃燒的溫度都會(huì)比較高，同時(shí)火花塞也會(huì)暴露于每次燃燒（爆炸）的時(shí)間比較長，因此火花塞所必須負(fù)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(shí)，點(diǎn)火正時(shí)每提前1°時(shí)火花塞的工作溫度就得上升約10℃，如果點(diǎn)火正時(shí)提前10°那么火花塞的工作溫度便會(huì)增加近100℃?；鸹ㄈ募舛藴囟热羰浅^負(fù)荷，便會(huì)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(shí)會(huì)因?yàn)闇囟冗^高而形成紅熱的部份，造成點(diǎn)火的現(xiàn)象，也就是說當(dāng)壓縮行程末期的時(shí)候，火花塞還沒開始點(diǎn)火，被壓縮的混合汽便被火花塞紅熱的部份給點(diǎn)燃，而這個(gè)情形正是火花塞預(yù)燃現(xiàn)象。

當(dāng)引擎發(fā)生預(yù)燃的時(shí)候，因?yàn)椴皇且勒拯c(diǎn)火正時(shí)而工作，通常又發(fā)生在活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前，因此會(huì)造成引擎爆震，此時(shí)，引擎受此影響不正常運(yùn)作，熱負(fù)荷增加，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)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(chǎn)生預(yù)燃的溫度通常在950℃，又常發(fā)生在引擎高速運(yùn)轉(zhuǎn)重負(fù)荷工作、或點(diǎn)火正時(shí)調(diào)整不當(dāng)時(shí)，故駕駛?cè)瞬豢刹簧?，也正因?yàn)槿绱似囍圃焐虒?duì)于火花塞熱值的選擇非常嚴(yán)格，通常被選定的火花塞就算是在最重負(fù)荷時(shí)并且有略為點(diǎn)火提前的狀況下，都不可以有預(yù)燃的現(xiàn)象發(fā)生，所以火花塞的熱值對(duì)于車商而言比火花塞廠牌來得重要得多。

* 點(diǎn)火正時(shí)：在發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮沖程結(jié)束，活塞達(dá)到行程的頂點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)火系統(tǒng)向火花塞提供高壓火花以點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的壓縮混合氣作功，這個(gè)時(shí)間就是點(diǎn)火正時(shí)。為使點(diǎn)火能量最大化，點(diǎn)火正時(shí)一般要提前一定的量，所以是在活塞即將到達(dá)上止點(diǎn)的那一刻點(diǎn)火，而不是正好達(dá)到上止點(diǎn)時(shí)才點(diǎn)火，這個(gè)提前量叫點(diǎn)火提前角。

火花塞結(jié)構(gòu)圖