它是發動機內最勤奮的部件,被成爲發動機里的「小強」

生命力強、繁殖能力高的小強,跟火花塞能扯上什麼關係呢?如果你瞭解火花塞的生存環境,在那強力的高壓脈衝,高熱的燃燒缸室內,高強度的連續不斷工作,引擎內的“小強”怎能不是火花塞君呢。但是即便如“小強”般的火花塞君,也不一定能勝任所有的工作強度,例如渦輪增壓。接下來,我們就深入地瞭解火花塞君的內心,知己知彼才能在改裝的道路上游刃有餘。

它是發動機內最勤奮的部件,被成為發動機裡的“小強”

火花塞君的工作

火花塞君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製成,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個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,然後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,引擎就得到能源並輸出功率。

由此可見,火花塞君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,工作於高溫、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,都有很大關係。

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何謂熱值?

熱值,對於火花塞而言,是個重要的參數,是衡量火花塞承熱能力與散熱能力的指標。熱值通常被分為1-9幾個等級,其中1-3稱為低熱值,7-9為高熱值。一般火花塞的熱值會標註在外包裝上,不同熱值的火花塞對發動機的運轉有著不同的影響。

高熱值的火花塞擁有較好的散熱能力,俗稱為“冷型火花塞”。它的絕緣體裙部相對較短,受熱面積小,由於散熱途徑比較短,散熱相對較多,中心電極溫度較低。適用於高速高壓縮比的發動機。

反之,低熱值火花塞即是散熱量相對較小的火花塞,其絕緣體裙部較長,當汽缸內溫度佈置均勻時,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,中心電極溫度較高。所以低熱值火花塞一般適用於低速低壓縮比的小功率發動機。

火花塞的散熱既不能太大,也不能太小,要確保火花塞的工作溫度,就必須使缸內混合氣溫度和火花塞熱值設計相匹配。熱值過低會導致火花塞溫度升得過高,從而導致異常燃燒爆燃,火花塞電極溶解,進而導致活塞燒壞、溶解等,使火花塞頭部陶瓷燒損,破碎的陶瓷掉入發動機引發故障;而熱值過高火花塞溫度變得過低,易使火花塞頭部產生積炭、跑電、打不出火。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。

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多樣化的電極材質

相比火花塞的熱值,它的電極材質似乎被更多人所熟知,例如鉑金火花塞、銥金火花塞等等,這裡的鉑金、銥金,所指的就是火花塞電極的材質。常見的火花塞電極材質主要有鎳銅合金、鎳錳合金、鉑金、銥金等,原廠車輛中廠家配置的火花塞電極一般為鎳銅合金和鎳錳合金材質。鉑金、銥金等貴金屬的使用,讓火花塞具備更好的更高的強度,更好的耐熱性和耐腐蝕性。例如銥金的極高的熔點,讓其能夠承受更高的引擎溫度而不至於電極融化燒燬,並且它的硬度也比其他的材質高出很多,這意味著用銥金製作電極可以把中心電極直徑做得更小,進而使點火更加得集中,點火的能量更強。因此銥金火花塞的價格往往會高於其他電極材質的火花塞不少。

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點火間隙的影響

點火間隙是指火花塞上中心電極和接地電極之間的最短距離。每款車每個引擎都有自己相對應的火花塞點火間隙,過大或過小的點火間隙都會影響火花塞的點火狀態。因為火花塞完成點火的過程包括了點燃、擴散和蔓延三個階段,而點火間隙的大小所影響的就是蔓延階段。

火花塞的點火間隙越大,跳火的火花就越強,火花越強則氣缸內的燃料不但越容易點燃,並且能燃燒的更好,於是引擎更容易發動,也更加節省燃油。但問題是,間隙越大越需要高電壓才能跳火,若所需電壓超出了點火線圈的輸出電壓範圍,反而適得其反,造成火花塞“丟火”現象,同時點火線圈一直處於超負荷運行狀態,導致線圈的損壞都有可能。如果反之,火花塞的間隙太小,則可能造成不點火、點火過早、爆燃、運行有噪聲和排氣較差等問題。

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小知識:

跳火:因為高速行駛或加速時,引擎的節氣門開度較大,空氣大量地進入氣缸,致使缸內的壓縮壓力增大,此時火花塞點火所需要的電壓大幅增高,而點火系統供給的電壓有一定限度,若此時火花塞間隙過大便可能發生間歇不點火的情形;反之,火花塞間隙過小,火花就不夠強,燃料不易點燃,或是點燃後不易完全燃燒,於是引擎不易發動而且耗油太多。如果因為間隙調整不當而致火花塞有1%的概率不點火,開車的人不會察覺車子有何問題,但如果不點火概率增加,排氣中的碳氫化合物就會增多一倍,不但汙染空氣,也浪廢燃料。

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選好SIZE很重要

此外,除了上述的要點,火花塞外形尺寸也是購買過程中很重要的環節。目前,火花塞的主要分為螺紋直徑、長度、六角大小,火花塞外形尺寸,必須與原車螺紋直徑、長度一致,有時火花塞螺紋直徑一致,但長度不一樣也不行。如火花塞螺紋過長或過短,會導致發動機工作失常、火花塞螺紋焦化使拆卸困難等。選用平座型火花塞,應配用一個密封墊圈,不得多用或不用,多裝了易形成積炭,不用則不能保證密封。當使用錐座型火花塞時,則不要加任何密封墊圈。

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