火花塞是汽油发动机上必备的东西,一般来说一个汽缸有一个火花塞。有些特殊的发动机一个汽缸会有2-3个火花塞。最典型的例子就是贝纳利小迅龙150单缸3火花塞。别看这个小东西不起眼,但它极其重要。
火花塞有什么作用呢,其实它就是把点火线圈产生的2W伏特以上的高压电引入发动机汽缸,电极之间产生小火花之后就可以点燃汽缸中的混合气来让发动机正常工作运转。火花塞工作环境难以想象的恶劣,它的“抗压”能力必须强,发动机做功的四个冲程,在进气冲程时温度50-60℃,压力大概90KPa;而在点火时,温度会瞬间上升至2000-3000℃左右,压力也同样飙升到4000KPa。还要能承受至少50千克 /平方厘米的爆发力和汽油或燃气的化学腐蚀。这仅仅是一个冲程,火花塞需要在这样迅速升温降温的环境下来回频繁交替进行,不仅要能“抗”还需要绝缘。
火花塞看着小,但是对材料的要求非常高,整体分为绝缘部分和金属部分。金属这部分需要有一定的螺纹,这样才能方便拧入汽缸中。然后绝缘体部分(一般是陶瓷体)里面贯通着一根中心电极,它上端有接线螺母承载压电线,下端焊有接地电极。一般的中心电极与接地电极之间有0.6-1.0毫米的间隙,高压电经过这个间隙就会产生火花点燃混合气。火花塞最关键的部分就是绝缘体,如果绝缘体不起作用,高压电会“抄小路”而避开两极区域从而无法产生火花。因此绝缘体必须要有很好的耐高电压、耐高温冲击,耐化学腐蚀等能力,不少火花塞采用以氧化铝为基础的陶瓷做成。
只要是发动机火花塞的尺寸都是一样,无非有些螺丝部位长,有些比较短。不过火花塞分两大类型,冷型和热型。火花塞绝缘体保持在500-600℃温度时,落在绝缘体上的油滴能立即烧去不会形成积炭,高于这个温度会早燃,低于这个温度有积炭。有些绝缘体受热面积小,散热快,温度低,称为冷型火花塞,适用于高速高压缩比的大功率发动机,有些细长受热面积大,散热慢,温度高,称为热型火花塞,适用于中低速低压缩比的小功率发动机。火花塞的热值代表其散热快慢,数值越大散热越快,不同的发动机要求使用相匹配的火花塞,一般速度快,转速高,汽缸压缩比高的需要使用热值高的火花塞,反之亦然。新时代还有一种电阻火花塞,就是在火花塞内部装一个5欧左右的陶瓷电阻器,这样可以有效的减少电喷车上的ECU被干扰而损坏。
很多火花塞上面都有一串数字和字母组合的编号,不少人都不知道什么意思。就拿F8RTC举例F 表示火花塞结构类型;8表示火花塞热值,一般5-8表示由热到冷;R 表示为电阻型;T 表示为绝缘体突出型;C 表示中心电极为镍铜符合电极型。
铂金火花塞就是在在中心电极使用贵金属的铂金,价格比普通火花塞贵,它的中心电极相当纤细,能有效提高点火能力,帮助摩托车汽油充分燃烧,促使发动机稳定回转。而且经过长时间使用仍能维持这种性能,耐久度高不少。还有铱金火花塞,它点火效率高且耐高温不产生热退化。
当我们拆下火花塞检查的时候,我们可以通过观察火花塞表面进行判断。通过观察火花塞电极的工作状况,可以大致判断发动机的工作是否正常。
1:如果火花塞表面清洁,电极颜色为棕色,黄色或者黄白色那说明良好状态。
2:如果电极表面潮湿,说明汽油燃烧不充分,熄火后难启动。这种情况常常发生在长时间怠速运转和乱轰油门之后。
3: 如果电极表面有油渍,说明表现机油等其他油已经窜入燃烧室,比如汽缸、活塞和活塞环磨损较严重,曲轴箱通气装置堵塞,引起机油上窜等。
4:如果火花塞表面发黑有烧蚀斑点,有积碳或白色说明火花塞过热且有积炭需要更换。由于混合气过浓或者长时间在低负荷工况下运转造成的。火花塞上有积碳,相当于在两电极之间并联了一个分路电阻,造成过早漏电或高压火花微弱。
5:如果电极表面有水珠,说明汽缸内有水分侵入,往往是因为缸垫密封不严或损坏;汽缸或汽缸盖有裂纹,造成冷却水进入汽缸或者汽油中混有水分。
总之火花塞是很关键的部件,火花塞的性能也直接影响车辆的性能。如果火花塞的点火性能不好,不仅会出现不易启动,车辆行驶乏力,油气燃烧不完全,长期这样还会导致油耗升高,甚至严重影响发动机使用寿命。
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