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发动机的心脏 教你如何选择合适火花塞

发表于 2015-04-24 14:43
  曾经听过这样的说法:如果说发动机是汽车的心脏,那么火花塞就是发动机的心脏。想想也不无道理,东西虽小,但作用却是巨大的。作为引擎的点火装置,火花塞的状态关系到油气混合物的燃烧情况,时刻影响着车辆的日常行驶。那么,你对火花塞了解多少?你会选择火花塞吗?


  图:火花塞构造示意简图。

  大家都知道,气缸中的油气混合物即使处在高温的环境下也很难自燃,必须要借助“火”才能使之燃烧,而“火”的产生者就是火花塞。点火线圈产生的高电压传输至中心电极和侧电极之间,打破两电极之间的绝缘状态,从而产生电流,放电生成火花,最后引燃油气混合物。不过我们今天的话题不是讨论火花塞是怎么工作的,因此它的工作原理简单带过。我们今天要说的是如何选择火花塞以及选择火花塞的注意点。

  电极材料

  常常听说铂金火花塞、铱金火花塞,这里面的出现的金属实际是指火花塞的电极材质。常见的电极材质有镍铜合金、镍锰合金(原厂火花塞一般用这两种)以及一些稀有金属铂金、铱金等。几种材料中,铱金的熔点比其他几种材质高出一截(2454℃),能够承受更高的引擎温度而不至于电极融化烧毁,同时它的硬度(240)也比其他的材质高出很多,这意味着用铱金制作电极可以把中心电极直径做得更小,使点火更为集中,能量更强。因此现在好多的改装用高性能火花塞电极一般为铱金材质。铱金火花塞不论是在点火性能还是使用寿命上都占有一定的优势,成为许多朋友更换火花塞的首选。


  图:NGK出品的铱金火花塞产品。

  点火间隙

  点火间隙是指中心电极到侧电极的最小距离。一次成功的点火分为三个时期:点燃期、扩散期和蔓延期,其中扩散期是最重要的时期,火核在此时形成。从理论上讲,点火间隙越大,火核蔓延空间大,形成的火核也就越大,表现为点火能量越高,使得油气混合物燃烧更充分,但更大的点火间隙所需的点火电压也更高。若所需电压超出了点火线圈的输出电压范围,反而适得其反,造成火花塞“丢火”现象,同时点火线圈一直处于超负荷运行状态,导致线圈的损坏都有可能。因此在更换火花塞时要注意参考原厂的点火间隙数据,过大或过小的点火间隙都会影响火花塞的点火状态。


  图:红色圈内所示的点火间隙的选择至关重要。

  火花塞热值

  选择火花塞最主要的参数。热值其实是衡量火花塞散热能力的一个指标,通常分为1-9几个等级,一般会标注在火花塞的包装盒上。数值越大表示火花塞散热能力越强(冷型火花塞)。热值的选择也得参考原车火花塞的热值,过高的热值意味着火花塞散热能力过强,会导致缸内热量不足,降低油气混合物的燃烧效率,时间久了还会导致积碳,影响火花塞的点火效率。而热值过低,长期处在高温环境下的火花塞会因为散热能力不足而导致烧毁。因此正确的热值至关重要。


  图:低热值的绝缘体裙部较长,当汽缸内温度布置均匀时,裙部越长,受热面积就越大,传导热量的距离就越长,所以散热少,中心电极温度上升较高;高热值火花塞绝缘体项部较短,被火焰覆盖的表面积和气窝的容积小。另外散热途径较短,散热多,不易造成中心电极温度的上升。

  其他参数


  除了上文所说的这些参数,还有一些细节方面的问题值得注意,如火花塞的螺纹螺距、螺纹长度、外方大小等等。忽略了这些也会给你带来不少麻烦。
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