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标题: 火花塞知识贴 [打印本页]

作者: stkeun 时间: 2009-1-29 14:59
标题: 火花塞知识贴
本帖最后由 stkeun 于 2009-1-29 15:06 编辑

火花塞(spark plugs)技术：通过电极之间的放电现象产生火花汽油发动机是通过燃料和混合气体的适时燃烧使之产生动力，但是作为燃料的汽油即使处于高温环境下也很难自燃，要想使其适时燃烧有必要用“火”来点燃。这里说的火花点火便是“火花塞”的作用。发动机整体性能的好坏完全是取决于火花塞闪出火花的良否来决定的。我们往往把发动机比作为“汽车的心脏”，但是更能把火花塞比作为“发动机的心脏”。

● 火花
在火花塞的中心电极和接地电极之间施加由点火装置所产生的高电压，由此电极间的绝缘状态被破坏而产生电流，放电生成电火花。
火花能量决定能否使压缩混合气体点火爆发。
放电现象是在极短时间内（约千分之一秒）完成的，且极为复杂。
火花塞所的作用就是必须在规定的时间内使电极之间切实产生强火花，成为混合气燃烧的始点。
● 着火
由电火花所引起的点火是通过电极之间的火花放电而使燃烧粒子活性化，产生化学反应（酸性），并发生热效应，最终形成火焰核。该热能使其周围的混合气活性化，最终形成以自身燃烧为中心向周边扩大的火焰核。

但是如果电极的消炎作用比火焰核的作用大，火焰核会因此而消失导致熄火（指由于电极吸热使火焰消除的作用）。
另外、如果火花隙较宽，火焰核会变大，消火作用也会变小，可保证确实点火。当火花隙过于宽时，则需要大的放电电压，从而超过了线圈的性能界限，反而不能放电。
● 火花塞必要的性能
耐热性：可适应极热﹒极冷的情况
火花塞内部的受到的温度在混合气体燃烧时就达到了2000℃、在吸入行程中使低温气体受冷，让４冲程式发动机的急热急冷现象把发动机运转中的２回转变成一回转。
与此耐热性相同，也要求具有达不到表面着火的起点的放热性。
机械的强度：可以适应激烈的压力变化
在吸入行程中达到１气体压力以下，爆発行程中可达到45气压以上。唯一可以适应这种激烈压力变化的机械强度。
绝缘性：维持高电压的绝缘性
在急剧的温度变化压力变化反复的情况下，对于约10～30kV的高电压要求可以维持充分的绝缘性。
气密性：在恶略环境下保持气密性
在急剧的温度变化压力变化下，要求保持机械箱与绝缘体间的气密性。
耐消耗性：把电极的消耗降到最小
在恶略环境下，把电极的消耗降到最小，要求具有这种耐消耗性。
耐污损性：把燃烧的污垢减到最少
恶略环境下、抑制因混合气体燃烧而产生的电极的污垢。附着着的活性炭也会受热烧尽，从而达到自我清洁的要求。因此，即使是低速行驶，也可以迅速提升火花塞的温度，可达到（约500℃）。
● 火花塞的构造

● 火花塞的散热

火花塞将自身所受热量的散发量称为〔热值〕，将可大量散热称为高热值（冷型）、相对散热量较小的称为低热值（燃烧型），然而热值的高低，取决于缸内混合气温度和火花塞的设计。

● 低热值和高热值
低热值火花塞绝缘体项部较长，被火焰覆盖的表面积和气窝的容积大。另外由于从绝缘体根部到外壳散热较长，所以散热少，容易造成中心电极温度的上升。

针对这些，高热值火花塞的绝缘体项部相对较短，被火焰覆盖的表面积和气窝的容积小。另外由于散热途径较短，散热多，不易造成中心电极温度的上升。
火花塞温度与车速

火花塞温度与车速，和热值的关系如图所示。在火花塞的上下限温度，受下限温度的自行清除温度和上限温度的过早点火温度所制约。只有当中心电极温度处在约500～950。C之间时，才能完全发挥机能。

● 火花塞的寿命
电极的消耗
电极通过火花放电从容易放电的地方消耗电量。尤其是中心电极达到更高的温度时，被酸化消耗掉。

电极消耗量，是根据电极材质的融点，强度，硬度而变化的。为了减少该消耗量，在电极中使用镍合金或白金，铱等材质，即使是很细小的电极也可以延长寿命。另外，发动机种类，根据使用条件而定，使用普通火花塞的话，行车距离可达一万公里，约0.1～0.15mm的范围。
要求电压的上升

要求电压（间隙间的放电所需电压）随着行车距离的比例而升高。该电压的上升是中心电极的锐角部分到一定程度完全消耗期间（约4000km）的电压上升幅度增大，其后，依靠电极消耗间隙的扩大作为主要原因，电压上升就会变小。
● 火花塞的推荐转矩与推荐回转角度

● 火花塞的点检与更换
中心电极的前端完好消耗之后，会加重火花的飞溅，可能会引起混合气体的点火不稳定。这样一来，恐怕会导致发动机马力的低下，燃油费用的恶性增长，发动机寿命减弱。因此推荐火花塞的交换。

普通火花塞的交换推荐时期
4轮轿车： 15,000 ～ 20,000 km
小型汽车： 7,000 ～ 10,000 km
2轮车： 3,000 ～ 5,000 km
● 不良情况的诊断方法

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