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火花塞:汽車的心臟起博器

   發布人:美亞配件

時間:2014/6/6

現在所有的汽車都是由內燃機來提供動力,汽車發動機最重要的是外部點火的火花塞,由于這個關鍵部件隱藏在發動機的燃燒室內,從外部只能看到絕緣體和連接器,所以容易被很多車主所忽略掉。事實上,這個不顯眼的元件卻影響著發動機的啟動能力、性能、消耗量和廢氣排放水平。如果說發動機是車子的心臟的話,那么火花塞便是“心臟”的“起博器”了。

火花塞的功能

凡是汽油發動機上都有火花塞,一個氣缸有一個,個別的高速氣體油發動機每缸還裝有兩個火花塞。火花塞雖然只是一個小零件,但它卻極其重要,沒有它發動機會動彈不得。凡是經常開車的人都會很熟悉這個玩意兒。

火花塞基本上有兩大功用:一是在燃燒室內產生火花,點燃混合汽產生動力。二是密封火花塞孔,以維持汽缸內的壓力。通常從點火線圈透過分電盤經導線而供給火花塞的高壓電約2萬至3萬伏特,再加上火花塞的電極必須經常處于高溫的燃燒室中與約45倍大氣壓力以上的環境,而且還要保持極高的氣密性。因此,在如此這般惡劣的環境中,火花塞的品質好壞與耐用性將會直接影響引擎的性能表現,所以不可不重視。

火花塞的選擇

據專家介紹,當車子發動機出現動力減退、排放廢氣增多或耗油量大增時,有人就以為是發動機質量不佳,或是老化等原因造成,殊不知這些現象很可能是火花塞在“作怪”。一般來說,火花塞的壽命按其材料及制造工藝的不同,可有2000公里至15萬公里不等,由于工作環境十分惡劣,火花塞絕緣體被擊穿、電極積炭失效的情況常會發生,因此它屬于“易損件”,及時了解自己的火花塞的工作效能和期限,對整車的使用是十分重要的。

目前國內汽車火花塞市場良莠不齊,從幾元到上百元的都有,而很多車主在更換火花塞時,只以能否正常點火為準則,而不太重視火花塞的質量和與發動機的匹配,因此使得發動機遭受不必要的損耗。現在進口的火花塞品牌主要有日本的電裝、NGK,美國的輝門、冠軍,德國的博世、貝魯,國產的比較有名的是湘火炬。博世是許多維修店經常推薦的牌子,但目前在國內流通的博世火花塞全部是國內OEM產品,質量跟原廠的有一定差距,而且由于博世名氣大,經常有假冒品充斥其中,因此車主要格外小心。

據了解,德國火花塞專業制造商貝魯(BERU)近期進入中國市場,而BERU這個品牌對于大多數國人來說都很陌生,但其實現在中國大陸行駛的奔馳、寶馬、奧迪、大眾車系中,大部分應用的是BERU的火花塞,其中絕大部分高級別奔馳(600系列)、寶馬、帕薩特等車型應用的都是BERU出品的火花塞,據其代理商介紹,BERU火花塞具有獨特的4極點火,可形成多達六種不同的點火間隙,因此只須兩種型號,便能滿足目前國內所有車型引擎的要求,大大方便了車主對火花塞的選擇。

火花塞的關鍵參數

消費者如果要自行更換火花塞,原廠都會建議使用指定的火花塞廠牌及型號(有些車廠的車主手冊只有標示該部品的編號),或可以代用的廠牌及型號。要注意的是,原廠在高壓、點火系統上都已設計好一定的阻抗匹配值,所以在更換火花塞時,必須特別注意阻抗的匹配,以免影響了原來點火系統的運作。實際上,只要熱值、規格(直徑、長度、電極長短等)相同者,即使是別的廠牌也可通用,以下是火花塞的兩個關鍵參數。

熱值

火花塞的工作環境在高達2000℃以上的高溫氣體燃燒室內,所以它吸收的熱量若無法經過適當排放,勢必會造成高溫氧化及熔蝕(燒毀),因此在火花塞的設計上,便不得不考慮散熱的特性。針對火花塞所承受的熱負荷(熱量)的散失程度或能力,來表示其承受熱負荷的特性,稱之為熱值,用5-9來表示,數字越大熱值越高,目前國產轎車火花塞的熱值以7為多。

在熱值的選擇上,如果火花塞經常有積碳一類的情形,即表示火花塞可能過冷,這時可考慮更換較原型號再低一二號的火花塞。如經常有電極快速耗損、爆震等現象,則可以更換高一二號的火花塞。(但是必須先查證其他系統是否存在問題,或參考常行駛的道路狀況、季節溫度等)。

點火間隙

火花塞上中心電極和接地電極之間的最短距離叫做電極間隙,也叫點火間隙。汽車廠商及發動機制造商指定了相關的最佳電極間隙,及每款車每個引擎都有自己相對應的火花塞的電極間隙。一般來說,這個間隙為0.6-1.0mm,不正確的間隙可能對火花塞的機能和發動機的性能產生很多有害的影響:

●如果間隙太小,可能造成不點火、運行有噪聲和排氣較差。

●如果間隙太大,就要求有更高的點火電壓,以使火花塞能跳過這一間隙,這可能會導致不點火。

火花塞的常見故障

火花塞嚴重燒蝕:火花塞頂端起疤、破壞或電極熔化、燒蝕,都表明火花塞已經毀壞,應更換。更換時應檢查燒蝕的癥狀以及顏色的變化,以便分析產生故障的原因。

電極熔化且絕緣體呈白色:表明燃燒室內溫度過高。這可能是燃燒室內積炭過多,使氣門間隙過小等引起的排氣門過熱或是冷卻裝置工作不良,也可能是火花塞未按規定力矩擰緊等。

電極變圓且絕緣體結有疤痕:表明發動機早燃,可能是點火時間過早或者汽油辛烷值低、火花塞熱值過高等原因。

絕緣體頂端有灰黑色條紋:這種條紋標志火花塞已經漏氣,應更換新件。火花塞在發動機的作用

凡是汽油發動機上都有火花塞,一缸一個,個別的高速汽油發動機每缸還裝有兩個火花塞。火花塞雖然只是一只小零件,但它卻極其重要,沒有它發動機會動彈不得。凡是經常開車的人都會很熟悉這個玩意兒。

火花塞的作用是把點火線圈產生的高壓電(1萬伏特以上)引入發動機氣缸,在火花塞電極的間隙之間產生火花點燃混合氣。火花塞的工作環境極為惡劣,以一臺普通四沖程汽油機的火花塞為例,在進氣沖程時溫度只有60℃,壓力90KPa;而在點火燃燒時,溫度會瞬間上升至3000℃,壓力達到4000KPa;這種急冷急熱的交替頻率很高,不是一般材料所能應付得了的,還要保證絕緣性能,因此對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,但它構造不簡單。它由絕緣體和金屬殼體兩大部分組成:金屬殼體帶有螺紋,用于擰入氣缸;在殼體內裝有絕緣體,它里面貫通著一根中心電極,中心電極上端有接線螺母,連接從分電盤過來的高壓電線;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,高壓電經過這個間隙入地就會迸發出火花點燃混合氣。

火花塞關鍵部分是絕緣體,如果絕緣體不起作用,高壓電就會“抄小路”而不經兩極入地,造成無火花現象。火花塞的絕緣體必須要有良好的機械性能和耐高壓、耐高溫沖擊,耐化學腐蝕的能力,普通火花塞多采用以氧化鋁為基礎的陶瓷做成。火花塞的尺寸全世界是統一的,任何汽車上都可以通用,但由于汽油發動機類型有區別,因此火花塞也會分為兩種基本類型:冷型和熱型。冷型與熱型是相對而言,它反映了火花塞的熱特性性能。火花塞要有適當的溫度才能工作良好,沒有積炭才能工作正常。實踐證明火花塞絕緣體保持在500℃-600℃溫度時,落在絕緣體上的油滴能立即燒去不會形成積炭,高于這個溫度會早燃,低于這個溫度則有積炭。在不同發動機上的溫度會不一樣,設計者就利用絕緣體裙部的長度來解決這個矛盾。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動機;有些裙部細長受熱面積大,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動機。自己的汽車用什么火花塞,要按照廠家的規定型號選用,不是什么火花塞都適用的。

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