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火花塞

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火花塞的電板經由反復持續的發電點火,點燃汽缸內的混合氣,

此時,點火系統的其它部分則產生正時的高壓電脈沖,形成火花并產生爆炸提供引擎動力輸出所需的能源。

而火花塞的構造是以一根細長的金屬電板穿過一個具有絕緣功能的陶瓷材質而制成,絕緣體的下部周圍有一個金屬材質的殼,以螺牙方式旋緊在汽缸蓋上,在這個金屬殼的底部在加焊一電極與汽車車體形成接地作用。另外,在此電極中央的末端,必須再以一個微小的放電間隙分隔開來。

接著,從分電器來的高壓電流會經過這個中央電極導電,然后在底端的放電間隙放電,這時火花塞發揮功用產生火花燃燒混合氣,引擎就得到能源并輸出功率。

由此可見,火花塞是將進入發動機燃燒的汽油和空氣混合氣體加以點燃的裝置,工作于高溫、高壓的惡劣條件下,是汽油發動機的易損件之一,它在發動機的運轉中扮演著相當重要的角色,與汽車省油與否,運轉是否平穩,都有很大關系

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火花塞基本結構

絕緣體必須具有良好的絕緣性和導熱性、較高的機械強度,能耐受高溫熱沖擊和化學腐蝕,。殼體是鋼制件。殼體六角螺紋的尺寸已納入ISO國際標準?;鸹ㄈ姌O包括中心電極和側電極,兩者之間為火花間隙。間隙的大小直接影響著發動機的啟動、功率、工作穩定性和經濟性。合理的間隙與點火電壓有關。電極材料必須具有良好的抗電蝕(火花燒蝕)和腐蝕(化學—熱腐蝕)能力,并應具有良好的導熱性。中心電極與接線螺桿之間是導體玻璃密封劑,既要能夠導電,也要能承受混合氣燃燒的高壓,同時保證其密封性。

由于火花塞與發動機之間的相互關系,使日新月異的發動機技術必然要促進火花塞的不斷創新。

通過歷史的發展與進步,可以看到火花塞結構的演化與變遷。

標準型火花塞是絕緣體裙部端略低于殼體螺紋端面的單側電極火花塞,它采用了側置氣門式發動機應用最廣泛的傳統發火端結構。為區別于后來出現的“突出型”,此結構被稱為“標準型”。

突出型火花塞最初是為頂置氣門式發動機配套設計的,它的絕緣體裙部突出殼體螺紋端面伸入燃燒室內。在燃燒的混合氣中吸收較多熱量,怠速時有較高的工作溫度,避免污損;高速時由于氣門頂置,吸入的氣流對準絕緣體裙部,將其冷卻,使最高溫度提高不多,因而熱范圍較大。突出型火花塞不適用于側置氣門式發動機,因其進氣道拐彎多,氣流對絕緣體裙部冷卻作用不大。

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火花塞熱值

火花塞作為發動機點火系統的終端部件,起著至關重要的作用。而火花塞熱值是指火花塞受熱和散熱能力的一個指標,其自身所受熱量的散發量稱為熱值。

火花塞熱值包括1~9九個數字,其中1--3為低熱值,4--6為中熱值,7--9為高熱值。原廠的備件火花塞熱值一般有5、6、7三種,能夠大量散熱的稱為冷型火花塞,也就是高熱值火花塞,冷型火花塞(高熱值)的絕緣體裙部相對較短,由于散熱途徑比較短,散熱相對較多,所以不易造成中心電極溫度的上升。相對散熱量較小的叫做熱型火花塞,也就是低熱值火花塞。

熱型火花塞(低熱值)的絕緣體裙部較長,當汽缸內溫度布置均勻時,裙部越長,受熱面積就越大,傳導熱量的距離就越長,所以散熱少,中心電極溫度上升較高。一般來說低熱值的火花塞更適用于低速低壓縮比的小功率發動機,而高熱值火花塞則適用于高速高壓縮比的大功率發動機。這個數值越大,也就越“冷”,這個數值越小,火花塞的散熱就越小,也就越“熱”,熱值的高低,取決于缸內混合氣溫度和火花塞的設計。

火花塞是屬于“冷型”還是“熱型”直接決定了它自身的散熱能力,也就是說,火花塞的原廠熱值直接決定了它的工作環境溫度。

對于火花塞的工作環境溫度要求是非常高的,火花塞的散熱既不能太大,也不能太小,要確?;鸹ㄈ墓ぷ鳒囟?,就必須與原廠熱值相匹配。一般情況下上下落差控制在1個之內,如果落差過大,輕則影響發動機功率輸出,重則導致火花塞損壞,進而損壞發動機。

很多人知道換裝火花塞的時候火花塞的熱值不能低于原廠熱值,卻認為高于原廠熱值問題不大,其實這也是不對的。換裝火花塞時,不要過于追求高價格高熱值的火花塞,應該參照原廠熱值這個關鍵因素來進行匹配,否則易對發動機性能造成很大影響。

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火花塞常見種類

按照熱值高低來分,有冷型和熱型;按照電極材料來分,有鎳合金、

銀合金和鉑合金等;如果更專業一下,火花塞的類型大體上有如下幾種:

1、準型火花塞:其絕緣體裙部略縮入殼體端面,側電極在殼體端面以外,是使用最廣泛的一種。

2、緣體突出型火花塞:絕緣體裙部較長,突出于殼體端面以外。它具有吸熱量大、抗污能力好等優點,且能直接受到進氣的冷卻而降低溫度,因而也不易引起熾熱點火,故熱適應范圍寬。

3、電極型火花塞:其電極很細,特點是火花強烈,點火能力好,在嚴寒季節也能保證發動機迅速可靠地起動,熱范圍較寬,能滿足多種用途。

4、座型火花塞:其殼體和旋入螺紋制成錐形,因此不用墊圈即可保持良好密封,從而縮小了火花塞體積,對發動機的設計更為有利。

5、極型火花塞:側電極一般為兩個或兩個以上,優點是點火可靠,間隙不需經常調整,故在電極容易燒蝕和火花塞間隙不能經常調節的一些汽油機上常常采用。

6、面跳火型火花塞:即沿面間隙型,它是一種最冷型的火花塞,其中心電極與殼體端面之間的間隙是同心的。

此外,為了抑制汽車點火系統對無線電的干擾,又生產了電阻型和屏蔽型火花塞。電阻型火花塞是在火花塞內裝有5-10Ω的陶瓷電阻器,屏蔽型火花塞是利用金屬殼體把整個火花塞屏蔽密封起來。屏蔽型火花塞不僅可以防止無線電干擾,還可用于防水、防爆的場合。

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