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一篇文章带你了解火花塞

    [汽车之家 百科]    火花塞是支持汽油发动机工作的重要原件(柴油发动机是压燃做功,没有火花塞)。在汽油机点火系统中将高压电流引入气缸产生电火花,以点燃可燃混合气体的部件。主要由接线螺母、绝缘体、接线螺杆、中心电极、侧电极以及外壳组成,侧电极焊接在外壳上。

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    铜芯建议每隔2-3万公里更换一次;镍合金在4-6万公里左右更换;白金芯建议每隔8万公里更换一次;铱金芯的建议每隔10万公里更换一次。具体信息需查看车辆保养手册

不同材质火花塞更换周期参考里程
材质 更换周期
铜芯 2-3万公里
镍合金芯 4-6万公里
白金芯 8万公里
铱金芯 10万公里或更长

一、工作原理和作用

    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。火花塞的作用就是将点火线圈释放的脉冲高压电在尖端行成电火花,点燃汽缸内的油气混合气进行做功,最通俗地说就相当于打火机的火石,一个激活的部件。

二、火花塞结构

    火花塞的主要结构有:1、接线螺杆;2、中央电极;3、接地电极;4、金属壳体;5、绝缘体,其中最重要的是两个电极。

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    从外观来看,最上面的部分叫做“终端螺丝帽”,它与缸线相连,作用是完成缸线的对接,在插拔缸线时感觉到有吸入或弹出感正是源自此处,同时,它还是接收电能的地方。

    下面的陶瓷部分绝缘、耐热、导热,这些都是陶瓷材质的特性,陶瓷表面有几道沟状的波纹,其作用是防止飞弧的产生,即在终端螺丝帽和主体金属之间产生的打火现象(因为在点火时终端螺丝帽和主体金属之间产生连续不断的高压电,高压电会试图沿绝缘体表面溜走,为了拦住高压电,所以设置了层层沟壑)。

    与陶瓷部分紧挨的便是主体金属,上面的六角形(有尺寸之分)方便了火花塞的拆装,从制造工艺来看,它的表面还采取了电镀处理,这样可防高温、耐腐蚀。螺纹是用于与气缸盖相紧固的部分,螺丝直径和螺丝长度也因发动机而分门别类。

    最末端是火花塞的电极,有中心电极和外侧电极之分,二者可能会采取两种不同的材质,而我们常说的铱金或者白金等贵金属材质则多指中心电极的材质(有些火花塞的外侧电极也会采用相同的材质),相比于电极为镍锰合金材质的普通火花塞,它们的点火能力更强,但价格也相差数倍。

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    另外,为了让火花塞在发动机高速和低速运行时都能有很强的适应能力,在火花塞内部的中心还嵌有铜芯,它对于散热方面有着很大的贡献。

三、火花塞的硬性指标

    1、尺寸

    每支火花塞上都印有它的型号,这串字符中的第二个字母代表火花塞的尺寸,其中同时包含了螺纹的直径和长度。

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    1)螺纹直径

    螺纹直径主要有10mm、12mm和14mm三种,在我国的在售的车型中,14mm是最主流的尺寸,不过随着发动机设计的越来越紧凑,各种零件也都会跟着进行mini化,火花塞也不例外,变小变细趋势已定,未来10mm、12mm等直径更细的火花塞将成为主流。

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    2)螺纹长度

    另外还有一个重要的尺寸就是螺纹的长度,有很多朋友也俗称它为“牙长”,明细单里也有不少种型号,不过对于普通用户来说记住这些型号太困难,也没有太大意义,您只要记住自己的车要求更换什么尺寸的火花塞就行了。有朋友会问我的车是什么型号的呢?这个问题在各大火花塞厂家的产品介绍中都有,找到对应自己车型的火花塞型号就行了,不是难事儿。

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    2、热值

    热值这个参数也很重要,最通俗的解释就是火花塞自身的散热能力,不过不同厂家对于火花塞热值的命名规则有所不同,所以不能归纳为热值“高”或“低”,可以简单地分为散热能力好的“冷型”火花塞和适用于低转速发动机的“热型”火花塞。比如冠军火花塞就是数值越大表示火花塞越偏向于“热型”,而NGK火花塞则是数值越大表示月偏向于“冷型”。在选购火花塞的时候一定要根据与车辆匹配的热值来选择,如果选择的不吻合,则会影响发动机的性能。

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    冷型火花塞:火花塞热值越高,代表散热能力越好,这类火花塞更适用于大马力的发动机上,反之它的弊端是由于散热较快,所以对于小排量发动机来说更容易产生积碳,而积碳多了之后最严重的后果就是点火失火,如果您驾驶的是大马力的车或者是经常高转速“飙车”,那么可以考虑这种火花塞。

    热型火花塞:在相同的工作温度下,不容易产生积碳,但是散热能力相对比较差,适合于不追求动力性能的家用轿车使用。弊端是如果热性火花塞的热值过于高的话,可能会产生提前点火和爆震的情况。

四、火花塞材质对于性能的影响

    火花塞是由铁壳、中央陶瓷体两大部分组成的,其中陶瓷体中还包含了接线螺杆和电极,而我们平时挑选火花塞时说的“某某金”说的就是这个小电极的材质,而其他部件的材质对于发动机性能来说都是可以忽略掉的。

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    现在市场上常见的电极材质有铜、镍合金、白金、铱金四种(白金和铱金普遍称之为贵金属),金属导电性能从左到右依次增高(铜<镍合金<白金<铱金),点火需要的电压从左到右依次降低(铜>镍合金>白金>铱金),所以贵金属火花塞对于发动机的负荷更小,对于降低油耗有利;另外贵金属的使用寿命也更长,当然价格也是随着性能的增加而增加的,铱金火花塞的价格普遍在单支百元以上。

五、火花塞更换周期

    火花塞使用的材质对于它的更换周期有决定性影响,目前市场上主流的火花塞有铜芯、镍合金芯、白金芯、铱金芯,铜芯建议每隔2-3万公里更换一次,镍合金的周期比铜芯稍长,在4-6万公里左右更换即可,而铱金和白金芯的火花塞金属特性比较稳定,抗氧化能力好,所以使用寿命会相对要长很多,白金芯建议每隔8万公里更换一次;铱金芯的建议每隔10万公里更换一次,下表是不同材料相对应的建议更换周期。

六、如何判断火花塞是否需要更换

    想检查火花塞状态是否健康,最直接地就是将它们拿出来看,如果电极以及绝缘体处呈淡黄色,则说明这支火花塞的工作状态是健康的;如果火花塞电极上有黑色的附着物,就是有病症了,这可能是由于“烧机油”或混合器比例不妥造成的。

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七、自然吸气和涡轮增压发动机对于火花塞的要求

    自然吸气发动机与涡轮增压发动机对于火花塞的要求是有所区别的,倒不是说有涡轮增压专用的火花塞,但是在挑选的时候是有注意事项的。因为涡轮增压发动机的升功率要比相同排量的自然吸气发动机大,油气混合气爆炸的瞬间的温度和压力也更大,所以相对磨损更严重,使用贵金属火花塞延长使用寿命是很有必要的。

八、单极、三极、四极的区别?

    很多人可能都问过这个问题,就是火花塞上面的电极数为什么会不一样?影响什么?关于这点我来解释一下,首先不要对于这个数字过于纠结,火花塞上面的电极数量多并不代表性能一定好,多电极设计其中一个方面是为了延长火花塞的寿命,因为在其中一个电极过度老化后还有其他的可以继续保证正常点火,这是对于寿命较短金属材质的火花塞进行的弥补设计,并不是为了提高点火性能。而现在随着科技的发展,制造火花塞所使用的金属材料特性越来越稳定,寿命也有所增长,完全可以胜任额定的更换里程,所以多电极的设计自然也淡出了主流市场,一般情况下选择单电极火花塞足矣。(文/图 汽车之家)

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