一般人認(rèn)為,火花塞在發(fā)動(dòng)機(jī)總成方面只是個(gè)配角,,其實(shí)大錯(cuò)特錯(cuò),,火花塞內(nèi)部可蘊(yùn)藏了不簡(jiǎn)單的高深學(xué)問。它不但可點(diǎn)燃你愛車的動(dòng)力心臟,,而且內(nèi)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更是精密細(xì)致,。隨著汽車科技進(jìn)步,火花塞的使用材質(zhì)更是日新月異,,如果能為愛車選用一套優(yōu)良的火花塞,,不但可使發(fā)動(dòng)機(jī)健健康康,同時(shí)還能將動(dòng)力輸出發(fā)揮到極限,。
四沖發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)作原理中,,“進(jìn)、壓,、燃、排”這四個(gè)動(dòng)作程序缺一不可,,缺了其中一項(xiàng),,引擎就無法啟動(dòng)發(fā)揮動(dòng)能,而體積小巧的火花塞,,則擔(dān)任點(diǎn)火燃燒的重要工作,。火花塞(Spark Plug)也可稱文字面上的意思即是產(chǎn)生火花的塞子,,換言之,,就是將引擎的燃燒室塞住完全密合,并使高壓電通過火花塞本體,,電流從電極間跳過,,產(chǎn)生強(qiáng)熱火花,點(diǎn)燃汽缸內(nèi)壓縮混合的氣體進(jìn)行電性點(diǎn)火燃燒,,產(chǎn)生動(dòng)能推動(dòng)引擎,。
火花塞的構(gòu)造:
火花塞的構(gòu)造分為三部份, 即中央電極,、鋼體與惻電極,、絕緣瓷芯。中央電極由鎳或鎳合金制成,,能承受爆發(fā)時(shí)的高溫,。鋼體上部制成六角,以便扳手拆裝,,下部有螺牙,,可旋入汽缸頭中。絕緣瓷芯包圍著中央電極。現(xiàn)在一般都是絕緣體突出端面,,更利于散熱,。中央電極與邊電極 (接地電極) 間之間隙稱為火花塞間隙,由壓縮比,,燃燒室形狀,、火花塞位置等因素決定。
火花塞不僅在汽車,、摩托車上使用,,還應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、產(chǎn)業(yè)機(jī)械,、船舶,、航空等內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)上。根據(jù)螺絲直徑,、螺紋有效長(zhǎng)度,、點(diǎn)火部位的電極形狀、有無電阻等火花塞共約有1500個(gè)品種,。主要有:
細(xì)電極型火花塞:其電極很細(xì),,特點(diǎn)是火花強(qiáng)烈,點(diǎn)火能力好,,在嚴(yán)寒季節(jié)也能保證發(fā)動(dòng)機(jī)迅速可靠地起動(dòng),,熱范圍較寬,能滿足多種用途,。
錐座型火花塞: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(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)更為有利,。
多極型火花塞:側(cè)電極一般為兩個(gè)或兩個(gè)以上,優(yōu)點(diǎn)是點(diǎn)火可靠,,間隙不需經(jīng)常調(diào)整,,故在電極容易燒蝕和火花塞間隙不能經(jīng)常調(diào)節(jié)的一些汽油機(jī)上常常采用。
沿面跳火型火花塞: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。它必須與點(diǎn)火能量大,、電壓上升率快的電容放電型點(diǎn)火系統(tǒng)配合使用,,可完全避免火花塞“熾熱點(diǎn)火”及電極“跨連”現(xiàn)象,即使在油污情況下也能正常發(fā)火,。其缺點(diǎn)是可燃?xì)怏w不易接近電極,,故在稀混合氣的情況下,,不能充分發(fā)揮汽油機(jī)的功能。另外,,由于點(diǎn)火能量增大,,中心電極容易燒蝕。
電阻型火花塞:是在絕緣體中心部位內(nèi)藏電阻值5K歐母的陶瓷電阻體的火花塞,??梢哉f近期生產(chǎn)高檔摩托車、汽車幾乎都使用電阻型火花塞,。原因是它們上裝載著控制發(fā)動(dòng)機(jī)的電子儀器等多種電子產(chǎn)品,。沒有電阻提的無電阻火花塞在使用過程中,由于電磁波干擾會(huì)使設(shè)備出現(xiàn)誤操作或混入雜音等故障,。這種電磁波干擾可產(chǎn)生于點(diǎn)火裝置,、交流發(fā)電機(jī)、弧刷電機(jī)等部件,,但點(diǎn)火裝置產(chǎn)生的電磁波最強(qiáng),,特別是開始點(diǎn)火后瞬間產(chǎn)生大的電流變化。因此使用電阻型火花塞可以放緩電流變化和抑制產(chǎn)生電磁波,,把干擾限制在最小限度內(nèi),。
銥金火花塞:從電極材料上看從低到高還有白金、金鈀合金,、銥金火花塞。這些金屬價(jià)格昂貴,,所以一般只是在中心電極上面覆蓋了薄薄一層而已,。NGK銥合金火花塞(IX系列)使用銥合金作為中心電極覆蓋材料。銥合金和NGK正在使用的鎳合金和白金電極材料相比具有1.耐熱2.耐腐蝕3.硬度高的特性,。用鎳合金做中心電極的火花塞直徑不到2.0㎜-2.5㎜時(shí)就不具備耐用性能,,但是因?yàn)殂灪辖鹪诰邆淠陀眯阅艿那疤嵯拢軌虬阎行碾姌O直徑減小,,就能夠制作出點(diǎn)火性高,,更易于跳火,耐用的火花塞,,這樣做不但提高了加速性能而且還可以1.省油2.抑制由于失火而產(chǎn)生的有害廢氣3.減少火花塞更換次數(shù)等,。銥合金IX型火花塞是特別針對(duì)點(diǎn)火性能,也就是專為想提高車輛加速性能的用戶而設(shè)計(jì)的火花塞,,至于耐用性方面,,由于把中心電極直徑縮小,所以其壽命與一般火花塞屬于同等水平,。該火花塞中心電極直徑控制在一般類型的1/4大小,,而且,由于外側(cè)電極上端切割成錐形,易于火種擴(kuò)散
火花塞的熱值:
火花塞的作用是把點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電(1萬伏特以上)引入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸,,在火花塞電極的間隙之間產(chǎn)生火花點(diǎn)燃混合氣,。火花塞的工作環(huán)境極為惡劣,,以一臺(tái)普通四沖程汽油機(jī)的火花塞為例,,在進(jìn)氣沖程時(shí)溫度只有60℃,壓力90KPa,;而在點(diǎn)火燃燒時(shí),,溫度會(huì)瞬間上升至3000℃,壓力達(dá)到4000KPa,;這種急冷急熱的交替頻率很高,,不是一般材料所能應(yīng)付得了,還要保證絕緣性能,,因此對(duì)火花塞的材料要求也就很苛刻了,。 實(shí)踐證明火花塞中央電極的溫度在 500℃ ~ 800℃之間時(shí),落在絕緣體上的油滴能立即燒去不會(huì)形成積炭,,無論何種發(fā)動(dòng)機(jī)都要滿足這個(gè)要求,。電極溫度低于 500℃ 時(shí),火花塞的電極間極易積碳或上油,,如電極間溫度高于 800℃ ,,則火花塞尚未跳出火花之前,可能電極的溫度已點(diǎn)燃混合汽,,發(fā)生早燃現(xiàn)象,。火花塞的極尖伸入引擎的燃燒室中,,被高溫的混合汽包圍,,極尖的熱量必須經(jīng)過瓷蕊傳到鋼體,再傳到汽缸蓋和散熱片,,將熱量散失于空氣中
不同發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度不一樣,,設(shè)計(jì)者就利用改變絕緣體裙部的長(zhǎng)度和其它內(nèi)部結(jié)構(gòu)來解決這個(gè)矛盾。工作在中低速低壓縮比的小功率發(fā)動(dòng)機(jī),,火花塞散熱就可以慢一些,。而那些用于高速高壓縮比大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的火花塞散熱就要好一些,使火花塞中央電極的溫度始終處于最佳溫度,。我們要區(qū)分它們只有通過熱值的“度數(shù)”進(jìn)行判別,。有些裙部短受熱面積小,散熱快,,因此裙部溫度低些,,稱為冷型火花塞,,適用于易產(chǎn)生高熱量的大功率發(fā)動(dòng)機(jī);有些裙部細(xì)長(zhǎng)受熱面積大,,散熱慢,,因此裙部溫度高些,稱為熱型火花塞,,適用于中低速低壓縮比的小功率發(fā)動(dòng)機(jī),。所以在選擇火花塞時(shí),應(yīng)特別注意火花塞的熱度等級(jí),。熱度等級(jí)是以火花塞中央電極的極尖溫度而定,。
市售的火花塞熱值從2°—13°,數(shù)值越大,,火花塞就越“冷”,,適合高轉(zhuǎn)速高壓縮比的引擎使用;數(shù)值越小,,火花塞越“熱”(熱型),,適合低壓縮比引擎使用。較冷的火花塞的制作比一般產(chǎn)品更加精良,,所以在引擎高轉(zhuǎn)時(shí),,它能保證點(diǎn)火的準(zhǔn)確性和質(zhì)量,從而保證引擎極限時(shí)的最大馬力,。另外其電阻也被控制得非常小,,點(diǎn)火次數(shù)的綿密絲毫不因轉(zhuǎn)速的升高而有所遺缺。所以使用度數(shù)較高的火花塞對(duì)習(xí)慣拉高引擎轉(zhuǎn)速換擋或“飚車”族是大有裨益的,。但是如果您改用過高度數(shù)的火花塞(不適合您車的引擎),,那么就會(huì)出現(xiàn)啟動(dòng)困難,低速不穩(wěn)的情況,。具體而言中國(guó)大部分地區(qū),,5°—8°的火花塞比較合適(普通車使用5°—6°,、可改為6°,、7°、8°,,具體要視實(shí)際裝車后反應(yīng)而定,,市區(qū)使用一般車建議最高7°為準(zhǔn)),而9°以上的則只有在酷熱的天氣下的賽車才用得上,。
如何觀看NGK火花塞的型號(hào):
范例一: 五羊125用 DP8EA-9
D = 12mm的螺絲徑
P = 絕緣體突出型
8 = 熱值
E = 19mm的螺紋長(zhǎng)
A = 特殊作法
-9=0.9mm火花間隙
火花塞知名品牌:
NGK 日本特殊陶業(yè)火花塞
DENSO 日本電裝火花塞
BOSCH 德國(guó)博世火花塞
CHAMPION 美國(guó)冠軍火花塞
EYQUEM 法國(guó)益康火花塞
OWS 德國(guó)OWS火花塞
Autolite 美國(guó)歐特萊鉑金,、雙鉑金火花塞
ACDelco 美國(guó)AC德科火花塞
火花塞的拆裝:
拆下火花塞很簡(jiǎn)單只要用“火花塞套筒”扳手就可以了。安裝時(shí)有一點(diǎn)非常重要,,切忌將火花塞旋的太緊,,太緊容易傷害氣缸蓋上的螺紋,,尤其是鋁質(zhì)的氣缸蓋。安裝時(shí)先用手握著火花塞套筒,,將火花塞旋緊,,之后再用套筒扳手旋緊1/4圈就足夠了。如果火花塞沒有裝墊圈,,而是有錐形的安裝座型式,,因火花塞鋼體直接觸碰汽缸本體,所以手扭緊后只能用扳手再旋進(jìn)1/16圈,,才不至造成缸體的傷害,。
多數(shù)火花塞發(fā)生故障的原因,大部分是其他引擎機(jī)件的不順,、維修不良或使用錯(cuò)誤與操控方法不正確所致,。假使在良好行車狀態(tài)下,正確的使用一般車輛,,只要使用的火花塞規(guī)格相同,,應(yīng)該就不會(huì)有重大的問題發(fā)生。當(dāng)火花塞出現(xiàn)問題及損耗時(shí),,大概也是表示你的愛車出現(xiàn)一些麻煩,,因此別輕忽火花塞的表現(xiàn),它可是和車輛的狀況息息相關(guān),;然而,,車主該如何判別火花塞的狀況來診斷愛車呢
1 太濕的火花塞,
化油器噴油太濃
點(diǎn)火系統(tǒng)故障
機(jī)油竄入燃燒室
2 有些火花塞看上去黑乎乎的
火花塞的熱值太高,。大材小用,,工作時(shí)達(dá)不到自潔溫度(400~500℃)
混合汽太濃,超過8:1~10:1,。
點(diǎn)火系統(tǒng)故障
冷卻系統(tǒng)故障,。冷卻過度,造成發(fā)動(dòng)機(jī)溫度太低,。
3 火花塞發(fā)白,,
火花塞熱值太低,工作溫度高達(dá)800~1000℃,,超過了最佳溫度,。
混合汽太稀
點(diǎn)火角提前太多。
汽油標(biāo)號(hào)低,,發(fā)生爆燃,。
冷卻系統(tǒng)故障(散熱片太臟,或水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水量不足等等)