火花塞

火花塞(spark plugs)，俗稱火嘴，它的作用是把高壓導(dǎo)線(火嘴線)送來(lái)的脈沖高壓電放電，擊穿火花塞兩電極間空氣，產(chǎn)生電火花以此引燃?xì)飧變?nèi)的混合氣體。高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的基本條件：高能量穩(wěn)定的火花、混合均勻的混合氣、高壓縮比。

火花塞的材料

汽車(chē)改裝的基本動(dòng)作，是從引擎的點(diǎn)火系統(tǒng)和進(jìn)氣系統(tǒng)著手。而火花塞和高壓導(dǎo)線就是點(diǎn)火系的首步動(dòng)。

常聽(tīng)說(shuō)普通火嘴、鉑金火嘴、銥金火嘴，其實(shí)這是對(duì)火花塞電極材料的不同而區(qū)分出來(lái)的特殊稱謂。一般汽車(chē)的原廠火花塞，其電極材料由鎳錳合金制成(即普通火嘴)，它們一般在行駛2萬(wàn)公里或1年后都要進(jìn)行檢查或更換。而鉑金火花塞則可實(shí)現(xiàn)3-5萬(wàn)公里內(nèi)免檢查更換，而近年來(lái)才出現(xiàn)的銥金屬材質(zhì)的火花塞(簡(jiǎn)稱依金火花塞)使用壽命已超越了普通火花塞與鉑金火花塞。這給用車(chē)帶來(lái)極大的方便，不過(guò)這里提醒一句，您在做發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)或大修理時(shí)若沒(méi)特別申明，修理廠一般不會(huì)給您換上鉑金或依金火花塞的，因?yàn)橐恢黄胀ɑ鸹ㄈ麅H幾十元，而鉑金與依金類(lèi)產(chǎn)品都接近百元的售價(jià)，所以您必須緊記普通火花塞的使用時(shí)限，并時(shí)常檢查為妙(無(wú)非就是顏色、火花塞間隙等，一般普通火花塞使用1-2萬(wàn)公里就需要更換，以防止行駛到高速出現(xiàn)火花塞故障和節(jié)油性，鉑金、銥金火花塞的售價(jià)比較貴，畢竟是稀有金屬嗎!其實(shí)它們的份量很少，僅在兩電極的尖端焊上小小丁點(diǎn)，不過(guò)不要小看這么一點(diǎn)。為什么要用稀有金屬，正如前所說(shuō)首先是耐用。氣缸在工作時(shí)，混合氣壓縮、燃燒產(chǎn)生極高的溫度和壓力，使火花塞電極溫度高達(dá)900℃左右，此時(shí)還要火花塞點(diǎn)火，電極上的高溫程度可想而知。由于銀、金的熔點(diǎn)太低所以不能用作電極材科，而鎳則有接近1500℃的熔點(diǎn)且價(jià)格便宜，所以被廣泛應(yīng)用。鉑金則接近2000℃才被熔掉，其穩(wěn)定性和抗燒蝕自然比鎳要好。而新近出現(xiàn)的銥金材料則比鉑金有更高的熔點(diǎn)，所以更加適合高性能發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間、高轉(zhuǎn)速情況下使用。另外化學(xué)特性比較穩(wěn)定是稀有金屬的本質(zhì)，所以鉑金、銥金在極高轉(zhuǎn)速的高溫、高壓下，依然能提供準(zhǔn)時(shí)、強(qiáng)勁的火花。要知道在這種極限情況下，普通火花塞極有可能發(fā)出不穩(wěn)定、不準(zhǔn)時(shí)的火花，甚至有可能“失火”，引擎的工作因此大打折扣。

明白為什么改裝高性能火花塞之后，改火花塞需把自己車(chē)的情況和使用習(xí)慣聯(lián)系一起。換鉑金或依金火花塞肯定好，一分錢(qián)一分貨，是否需要自己衡量，使用依金屬類(lèi)的火花塞相對(duì)行車(chē)而言，使用穩(wěn)定性好，壽命長(zhǎng)，節(jié)油，故障率低。

火花塞的種類(lèi)

按照熱值高低來(lái)分，有冷型和熱型；按照電極材料來(lái)分，有鎳合金、銀合金和鉑合金等；如果更專業(yè)一下，火花塞的類(lèi)型大體上有如下幾種：

1.準(zhǔn)型火花塞：其絕緣體裙部略縮入殼體端面，側(cè)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(zhǎng)，突出于殼體端面以外。它具有吸熱量大、抗污能力好等優(yōu)點(diǎn)，且能直接受到進(jìn)氣的冷卻而降低溫度，因而也不易引起熾熱點(diǎn)火，故熱適應(yīng)范圍寬。

3.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。

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(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)更為有利。

5.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。

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(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)對(duì)無(wú)線電的干擾，又生產(chǎn)了電阻型和屏蔽型火花塞。電阻型火花塞是在火花塞內(nèi)裝有5-10kΩ的電阻，屏蔽型火花塞是利用金屬殼體把整個(gè)火花塞屏蔽密封起來(lái)。屏蔽型火花塞不僅可以防止無(wú)線電干擾，還可用于防水、防爆的場(chǎng)合。

汽車(chē)火花塞的功能和作用

凡是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上都有火花塞，一缸一個(gè)，個(gè)別的高速汽油發(fā)動(dòng)機(jī)每缸還裝有2個(gè)火花塞。火花塞雖然只有是一只小零件，但它卻極其重要，沒(méi)有它發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)動(dòng)彈不得。凡是經(jīng)常開(kāi)車(chē)的人都會(huì)很熟悉這個(gè)玩意兒。

火花塞的作用是把點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電(1萬(wàn)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。

火花塞很小，一只口袋可以放好幾只，但它構(gòu)造不簡(jiǎn)單。它有絕緣體和金屬殼體兩大組成部分：金屬殼體帶有螺紋，用于擰入氣缸；在殼體內(nèi)裝有絕緣體，它里面貫通著一根中心電極、中心電極上端有接線螺母，連接從分電盤(pán)過(guò)來(lái)的高壓電線；在殼體的下端面焊有接地電極，中心電極與接地電極之間有0.6-1.0毫米的間隙，高壓電經(jīng)過(guò)這個(gè)間隙入地就會(huì)迸發(fā)出火花點(diǎn)燃混合氣。

火花塞關(guān)鍵部分是絕緣體，如果絕緣體不起作用，高壓電就會(huì)“抄小路”而不經(jīng)兩極入地，造成無(wú)火花現(xiàn)象。火花塞的絕緣體必須要有良好的機(jī)械性能和耐高電壓、耐高溫沖擊，耐化學(xué)腐蝕的能力，普通火花塞多采用以氧化鋁為基礎(chǔ)的陶瓷做成。火花塞的尺寸是全世界統(tǒng)一的，任何汽車(chē)上都可以通用，但由于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型有區(qū)別，因此火花塞也會(huì)分有二種基本類(lèi)型，冷型和熱型。冷型與熱型是相對(duì)而言，它反映了火花塞的熱特性性能。火花塞要有適當(dāng)?shù)臏囟炔拍芄ぷ髁己茫瑳](méi)有積炭才能工作正常。實(shí)踐證明火花塞絕緣體保持在500－600℃溫度時(shí)，落在絕緣體上的油滴能立即燒去不會(huì)形成積炭，高于這個(gè)溫度會(huì)早燃，低于這個(gè)溫度有積炭。在不同發(fā)動(dòng)機(jī)上的溫度會(huì)不一樣，設(shè)計(jì)者就利用絕緣體裙部的長(zhǎng)度來(lái)解決這個(gè)矛盾。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，適用于高速高壓縮比的大功率發(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)。自己的汽車(chē)用什么火花塞，要按照廠家的規(guī)定型號(hào)選用，不是什么火花塞都適用的。

火花塞這個(gè)玩意兒看上去簡(jiǎn)單，做起來(lái)不容易，它對(duì)材料及制造工藝的要求十分高，由于工作環(huán)境十分惡劣，火花塞絕緣體被擊穿、電極積炭失效常會(huì)發(fā)生，因此它屬于“易損件”，有不少司機(jī)的工具箱里常備火花塞，以便隨時(shí)更換。當(dāng)然，隨著技術(shù)的發(fā)展，火花塞的耐用性也提高了，電極材料使用鉑合金來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的銅－鎳合金，延長(zhǎng)了火花塞的使用壽命，現(xiàn)代轎車(chē)的火花塞一般使用里程達(dá)十五萬(wàn)公里左右。

選擇火花塞考慮的因素較多，如發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)、冷卻方式、沖程數(shù)、燃油標(biāo)號(hào)和使用環(huán)境溫度及常用工況等。一般摩托車(chē)、汽車(chē)出廠時(shí)已將火花塞型號(hào)確定，在安裝尺寸相符的情況下，用戶可根據(jù)環(huán)境溫度、道路條件、機(jī)器新舊對(duì)火花塞的熱值作選擇。如國(guó)產(chǎn)火花塞標(biāo)準(zhǔn)條件下一般采用的熱值型號(hào)為5(日本NGK為7.8)，當(dāng)氣溫低于5℃時(shí)，就應(yīng)選用熱值再低一級(jí)的火花塞以保證火花塞裙部的工作溫度。對(duì)于舊發(fā)動(dòng)機(jī)而言，選用熱值低一級(jí)的火花塞，可抵制因機(jī)件磨損竄油對(duì)火花塞的污染。