中文名 | 火花塞 | 外文名 | spark plug |
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別????名 | 火嘴 | 組成部分 | 由接線螺母、絕緣體、接線螺桿、中心電極、側(cè)電極以及外殼組成 [1]? |
類????型 | 準型火花塞、緣體突出型火花塞等 | 釋????義 | 汽油機點火系的重要元件 |
按照熱值高低來分,有冷型和熱型;按照電極材料來分,有鎳合金、銀合金和鉑合金等;如果更專業(yè)一下,火花塞的類型大體上有如下幾種:
1、準型火花塞:其絕緣體裙部略縮入殼體端面,側(cè)電極在殼體端面以外,是使用最廣泛的一種。
2、緣體突出型火花塞:絕緣體裙部較長,突出于殼體端面以外。它具有吸熱量大、抗污能力好等優(yōu)點,且能直接受到進氣的冷卻而降低溫度,因而也不易引起熾熱點火,故熱適應(yīng)范圍寬。
3、電極型火花塞:其電極很細,特點是火花強烈,點火能力好,在嚴寒季節(jié)也能保證發(fā)動機迅速可靠地起動,熱范圍較寬,能滿足多種用途。
4、座型火花塞:其殼體和旋入螺紋制成錐形,因此不用墊圈即可保持良好密封,從而縮小了火花塞體積,對發(fā)動機的設(shè)計更為有利。
5、極型火花塞:側(cè)電極一般為兩個或兩個以上,優(yōu)點是點火可靠,間隙不需經(jīng)常調(diào)整,故在電極容易燒蝕和火花塞間隙不能經(jīng)常調(diào)節(jié)的一些汽油機上常常采用。
6、面跳火型火花塞:即沿面間隙型,它是一種最冷型的火花塞,其中心電極與殼體端面之間的間隙是同心的。
此外,為了抑制汽車點火系統(tǒng)對無線電的干擾,又生產(chǎn)了電阻型和屏蔽型火花塞。電阻型火花塞是在火花塞內(nèi)裝有5-10Ω的陶瓷電阻器,屏蔽型火花塞是利用金屬殼體把整個火花塞屏蔽密封起來。屏蔽型火花塞不僅可以防止無線電干擾,還可用于防水、防爆的場合。
火花塞,俗稱火嘴,它的作用是把高壓導(dǎo)線(火嘴線)送來的脈沖高壓電放出,擊穿火花塞兩電極間空氣,產(chǎn)生電火花以引燃汽缸內(nèi)的混合氣體。主要類型有:準型火花塞、緣體突出型火花塞、電極型火花塞、座型火花塞、極型火花塞、面跳火型火花塞等 。
火花塞安裝在發(fā)動機的側(cè)面或頂部,早期的火花塞靠缸線與分電器連接,最近十多年來,小汽車上的發(fā)動機基本上都改成了點火線圈與火花塞直接相連?;鸹ㄈ墓ぷ麟妷褐辽贋?0000V,高壓電靠點火線圈由12V電生成,然后傳遞給火花塞 。
火花塞的功用是將上萬伏的高壓電引入燃燒室,并產(chǎn)生電火花點燃混合氣,與點火系統(tǒng)和供油系統(tǒng)配合使發(fā)動機作功,在很大程度上共同決定著發(fā)動機的性能。
火花塞主要零件是絕緣體、殼體、接線螺桿和電極。絕緣體必須具有良好的絕緣性和導(dǎo)熱性、較高的機械強度,能耐受高溫熱沖擊和化學(xué)腐蝕,材料通常是95%的氧化鋁瓷。殼體是鋼制件,功能是將火花塞固定在汽缸蓋上。殼體六角螺紋的尺寸已納入ISO國際標準?;鸹ㄈ姌O包括中心電極和側(cè)電極,兩者之間為火花間隙。間隙的大小直接影響著發(fā)動機的啟動、功率、工作穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。合理的間隙與點火電壓有關(guān)。電極材料必須具有良好的抗電蝕(火花燒蝕)和腐蝕(化學(xué)—熱腐蝕)能力,并應(yīng)具有良好的導(dǎo)熱性。中心電極與接線螺桿之間是導(dǎo)體玻璃密封劑,既要能夠?qū)щ?,也要能承受混合氣燃燒的高壓,同時保證其密封性。
銥金火花塞性能好、價格適中,但壽命較短,一般3、4萬公里;鉑金火花塞價格稍貴,壽命長,標稱10萬公里。 理論上鉑金的比銥金的好,但是不是每輛車都是用的鉑金火花塞,火花塞的類型是和發(fā)動機型號匹配的,不匹...
如果單從理論上來說,銥鉑金火花塞肯定比銥金火花塞好。 但實際使用上,還真不好說哪個好。因為每個發(fā)動機適用的火花塞不同,再好的火花塞,如果不適用,反而會起反作用,對發(fā)動機造成傷害。 希望我的回答對您有幫...
銥金火花塞性能好、價格適中,但壽命較短,一般3、4萬公里;鉑金火花塞價格稍貴,壽命長,標稱10萬公里。 理論上鉑金的比銥金的好,但是不是每輛車都是用的鉑金火花塞,火花塞的類型是和發(fā)動機型號匹配的,不匹...
1、鋼殼:鋼殼下部是細螺紋,用于與缸蓋火花塞孔配裝,上部有外六方螺母,用于裝火花塞套筒,以擰緊或擰出火花塞 。
2、金屬桿是中心電極。金屬桿下端與中心電極上端通過導(dǎo)體玻璃體接觸,金屬桿上端裝有接線螺母 。
3、在鋼制殼體與中心電極之間有高氧化鋁陶瓷絕緣體,使中心電極在通電時絕緣 。
4、鋼殼體最下部裝有彎曲的側(cè)電極 。
5、鋼殼外部的中部有銅制墊圈 。
(不同電極材質(zhì)火花塞的壽命)
1、國產(chǎn)鎳合金火花塞:1-1.2萬公里;
2、進口鎳合金火花塞:2-3萬公里;
3、進口銥金火花塞:3-4萬公里;
4、進口鉑金火花塞:3-5萬公里;
5、進口銥鉑金火花塞:8萬公里;
6、進口雙銥金火花塞:10萬公里;
汽車什么時候換火花塞比較合適?通常情況下,普通銅芯火花塞的使用壽命為30000公里,而貴金屬材質(zhì)火花塞(鉑金、銥金)的使用壽命為60000~90000公里,不同車型汽車廠商所規(guī)定的保養(yǎng)周期不完全相同,具體更換周期以汽車廠商要求為準。
按照熱值高低來分,有冷型和熱型;按照電極材料來分,有鎳合金、銀合金和鉑合金等;如果更專業(yè)一些,火花塞的類型大體上有如下幾種:
1、準型火花塞:其絕緣體裙部略縮入殼體端面,側(cè)電極在殼體端面以外,是使用最廣泛的一種 。
2、緣體突出型火花塞:絕緣體裙部較長,突出于殼體端面以外。它具有吸熱量大、抗污能力好等優(yōu)點,且能直接受到進氣的冷卻而降低溫度,因而也不易引起熾熱點火,故熱適應(yīng)范圍寬 。
3、電極型火花塞:其電極很細,特點是火花強烈,點火能力好,在嚴寒季節(jié)也能保證發(fā)動機迅速可靠地起動,熱范圍較寬,能滿足多種用途 。
4、座型火花塞:其殼體和旋入螺紋制成錐形,因此不用墊圈即可保持良好密封,從而縮小了火花塞體積,對發(fā)動機的設(shè)計更為有利 。
5、極型火花塞:側(cè)電極一般為兩個或兩個以上,優(yōu)點是點火可靠,間隙不需經(jīng)常調(diào)整,故在電極容易燒蝕和火花塞間隙不能經(jīng)常調(diào)節(jié)的一些汽油機上常常采用 。
6、面跳火型火花塞:即沿面間隙型,它是一種最冷型的火花塞,其中心電極與殼體端面之間的間隙是同心的 。
7、標準型與突出型火花塞
標準型火花塞是絕緣體裙部端略低于殼體螺紋端面的單側(cè)電極火花塞,它采用側(cè)置氣門式發(fā)動機應(yīng)用最廣泛的傳統(tǒng)發(fā)火端結(jié)構(gòu)。為區(qū)別于后來出現(xiàn)的”突出型”,此結(jié)構(gòu)被稱為”標準型” 。
突出型火花塞最初是為頂置氣門式發(fā)動機配套設(shè)計的。它的絕緣體裙部突出殼體螺紋端面而伸入燃燒室內(nèi)。在燃燒的混合氣中吸收較多熱量,息速時有較高的工作溫度,避免污損;高速時由于氣門頂置,吸入的氣流對準絕緣體裙部,將其冷卻,使最高溫度提高不多,因而熱范圍較大。突出型火花塞由于進氣道拐彎多,氣流對絕緣體裙部冷卻作用不大,因此不適用于側(cè)置氣門式發(fā)動機 。
8、單側(cè)極與多側(cè)極火花塞
傳統(tǒng)單側(cè)極火花塞有一個明顯的缺陷,即側(cè)電極蓋住了中心電極。當兩極間高壓放電時,火花間隙處的混合氣將吸收火花熱量并因電離被激活而形成“火核”?;鸷诵纬傻膱鏊话阍诮咏鼈?cè)電極處,熱量將較多地被側(cè)電極吸收,即電極的“消焰作用”,它減少了火花能量,降低了跳火性能 。
于是,在上世紀20年代,出現(xiàn)了三側(cè)極火花塞。與單側(cè)極相比,多側(cè)極的火花間隙由多個側(cè)電極的斷面(沖成圓孔)和中心電極的圓柱面構(gòu)成,這種旁置式的火花間隙消除了側(cè)電極蓋住中心電極的缺點,增加了火花的“可達性”,火花能量較大,較容易深入汽缸內(nèi)部,有助于改善混合氣燃燒狀況并減少廢氣排放。由于多側(cè)極提供了多個跳火通道,因而延長了使用壽命,提高了點火的可靠性。這里必須指出,放電的瞬間只能是一條通道跳火,不可能多側(cè)極同時跳火。高速攝影的放電過程證明了這一點 。
國產(chǎn)火花塞型號中的后綴字母(熱值數(shù)后面的字母)D、J、Q分別表示雙側(cè)極、三側(cè)極、四側(cè)極 。
9、鎳基合金與銅芯電極火花塞
對伸入燃燒室電極的最基本要求是耐燒蝕(電蝕和化學(xué)腐蝕)和良好的導(dǎo)熱性。隨著材料科學(xué)和工藝技術(shù)的發(fā)展,電極材料經(jīng)歷了鐵、鎳、鎳基合金、鎳-銅復(fù)合材料、貴金屬的演化過程?,F(xiàn)在用得最普遍的是鎳基合金。通常,純金屬的導(dǎo)熱性優(yōu)于合金,但純金屬(例如鎳)對燃燒氣體及其形成的固狀沉積物的化學(xué)腐蝕反應(yīng)比合金靈敏。因此電極材料采用鎳基加入鉻、錳、硅等元素,鉻提高抗電蝕能力,錳和硅提高耐化學(xué)腐蝕能力,特別是對危害性很大的氧化硫的抗腐蝕能力 。
10、普通型與電阻型火花塞
火花塞作為火花放電發(fā)生器,是一種寬帶連續(xù)型的電磁輻射干擾源。為了抑制因跳火產(chǎn)生的電磁輻射對無線電場的強干擾,保護無線電通訊并防止車載電子裝置的誤動作,世界各國自上世紀60年代以來,加快了電阻型火花塞的開發(fā)。我國也發(fā)布了一系列強制性電磁兼容的國家標準,對于火花塞點火發(fā)動機驅(qū)動的車輛裝置無線電干擾特性作了嚴格的限制,因此對電阻型火花塞的需求也大為增加。電阻型火花塞在結(jié)構(gòu)上與普通型沒有大的區(qū)別,僅僅是將絕緣體內(nèi)的導(dǎo)體密封劑改為電阻密封劑 。
火花塞發(fā)展歷程
由于火花塞與發(fā)動機之間的相互關(guān)系,使日新月異的發(fā)動機技術(shù)必然要促進火花塞的不斷創(chuàng)新。通過歷史的發(fā)展與進步,可以看到火花塞結(jié)構(gòu)的演化與變遷。
1、標準型與突出型火花塞
標準型火花塞是絕緣體裙部端略低于殼體螺紋端面的單側(cè)電極火花塞,它采用了側(cè)置氣門式發(fā)動機應(yīng)用最廣泛的傳統(tǒng)發(fā)火端結(jié)構(gòu)。為區(qū)別于后來出現(xiàn)的“突出型”,此結(jié)構(gòu)被稱為“標準型”。
突出型火花塞最初是為頂置氣門式發(fā)動機配套設(shè)計的,它的絕緣體裙部突出殼體螺紋端面伸入燃燒室內(nèi)。在燃燒的混合氣中吸收較多熱量,怠速時有較高的工作溫度,避免污損;高速時由于氣門頂置,吸入的氣流對準絕緣體裙部,將其冷卻,使最高溫度提高不多,因而熱范圍較大。突出型火花塞不適用于側(cè)置氣門式發(fā)動機,因其進氣道拐彎多,氣流對絕緣體裙部冷卻作用不大。
從點火效果考慮,電火花應(yīng)該在混合氣流動最好的地方跳過。發(fā)動機燃燒室不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求不同的最佳點火位置。點火位置可以理解為火花間隙在燃燒室內(nèi)的位置,即火花塞中心電極端面至殼體端面的距離。
普通突出型火花塞的點火位置為3mm,越野賽車和大排量摩托車使用的“超突出型”火花塞,點火位置可達7~10mm。點火靠近燃燒室中心部位,火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x縮短,從而將縮短燃燒周期并減小壓力變化的幅度,有利于提高發(fā)動機的動力性。
2、單側(cè)極與多側(cè)極火花塞
傳統(tǒng)單側(cè)極火花塞有一個明顯的缺陷,即側(cè)電極蓋住了中心電極。 當兩極間高壓放電時,火花間隙處的混合氣將吸收火花熱量并因電離被激活而形成“火核”?;鸷诵纬傻膱鏊话阍诮咏鼈?cè)電極處,熱量將較多地被側(cè)電極吸收,即電極的“消焰作用”,它減少了火花能量,降低了跳火性能。
于是,在上世紀20年代,出現(xiàn)了三側(cè)極火花塞。與單側(cè)極相比,多側(cè)極的火花間隙由多個側(cè)電極的斷面(沖成圓孔)和中心電極的圓柱面構(gòu)成,這種旁置式的火花間隙消除了側(cè)電極蓋住中心電極的缺點,增加了火花的“可達性”,火花能量較大,較容易深入汽缸內(nèi)部,有助于改善混合氣燃燒狀況并減少廢氣排放。由于多側(cè)極提供了多個跳火通道,因而延長了使用壽命,提高了點火的可靠性。這里必須指出,放電的瞬間只能是一條通道跳火,不可能多側(cè)極同時跳火。高速攝影的放電過程證明了這一點。
國產(chǎn)火花塞型號中的后綴字母(熱值數(shù)后面的字母)D、J、Q分別表示雙側(cè)極、三側(cè)極、四側(cè)極。
3、鎳基合金與銅芯電極火花塞
對伸入燃燒室電極的最基本要求是耐燒蝕(電蝕和化學(xué)腐蝕)和良好的導(dǎo)熱性。 隨著材料科學(xué)和工藝技術(shù)的發(fā)展,電極材料經(jīng)歷了鐵、鎳、鎳基合金、鎳-銅復(fù)合材料、貴金屬的演化過程。現(xiàn)在用得最普遍的是鎳基合金。通常,純金屬的導(dǎo)熱性優(yōu)于合金,但純金屬(例如鎳)對燃燒氣體及其形成的固狀沉積物的化學(xué)腐蝕反應(yīng)比合金靈敏。因此電極材料采用鎳基加入鉻、錳、硅等元素,鉻提高抗電蝕能力,錳和硅提高耐化學(xué)腐蝕能力,特別是對危害性很大的氧化硫的抗腐蝕能力。鎳基合金的導(dǎo)熱性不如銅,采用銅芯并將其外表裹以鎳基合金(或其他貴金屬合金)將大大改善電極的導(dǎo)熱能力。
國產(chǎn)火花塞型號后綴中的C代表銅芯中心電極,CC代表雙銅芯電極。
4、普通型與電阻型火花塞
火花塞作為火花放電發(fā)生器,是一種寬帶連續(xù)型的電磁輻射干擾源。為了抑制因跳火產(chǎn)生的電磁輻射對無線電場的強干擾,保護無線電通訊并防止車載電子裝置的誤動作,世界各國自上世紀60年代以來,加快了電阻型火花塞的開發(fā)。我國也于近年發(fā)布了一系列強制性電磁兼容的國家標準,對于火花塞點火發(fā)動機驅(qū)動的車輛裝置無線電干擾特性作了嚴格的限制,因此對電阻型火花塞的需求也大為增加。電阻型火花塞在結(jié)構(gòu)上與普通型沒有大的區(qū)別,僅僅是將絕緣體內(nèi)的導(dǎo)體密封劑改為電阻密封劑。
5、空氣間隙與沿面間隙火花塞
迄今為止,火花塞跳火主要有兩種方式:一種是脈沖高電壓作用下, 擊穿存在于中心電極與側(cè)電極之間的空氣間隙產(chǎn)生電火花;另一種是沿面跳火,即放電路線是沿中心電極與側(cè)電極之間的絕緣體表面進行的。前者放電距離短,跳火性能差,傳統(tǒng)單側(cè)極火花塞尤甚。因為空氣間隙的大小受電源電壓的制約,一般為0.6~0.9mm左右。較短的放電距離使火核沒有充分的“發(fā)育”,熱量也較多地被側(cè)電極吸收,降低了火花的能量。若加大空氣間隙,則需要提高點火電壓,易導(dǎo)致“失火”。沿面放電發(fā)生于絕緣體陶瓷表面和空氣的交界面,陶瓷表面電場發(fā)生畸變會增大局部場強,導(dǎo)致局部先發(fā)生放電,由此促使放電的進一步發(fā)展,直至電極間隙擊穿。這種放電機理使沿面間隙比同寬度空氣間隙的擊穿電壓降低。若在相同擊穿電壓下,沿面間隙比空氣間隙的放電距離長。較長的放電距離能大大提高火花的能量。因為火花放電是由能量密度非常不一樣的2部分組成,即電容放電部分和電感放電部分。前者具有高能密度,電壓高,能在極短時間內(nèi)放出;后者能量密度小,但在較長時間起作用。從電火花能量分布可看出電感部分的能量是電容部分的20~30倍,是名副其實的“熱焰”,對加熱周圍混合氣而形成火核起主要作用。電感部分持續(xù)時間越長,著火性越好。加長放電距離將降低側(cè)電極的“消焰作用”。電火花沿絕緣體表面燒盡油污積炭,避免電極之間的跨連,也避免絕緣體和殼體之間因附著燃燒沉積物導(dǎo)致電流泄漏的現(xiàn)象,保證怠速工況下的點火可靠性。沿面間隙型火花塞的絕緣體沒有裙部,不能迅速吸收燃燒室的熱量,是一種極冷型火花塞。用途較廣的是將“沿面間隙”和“空氣間隙”結(jié)合在一起的“滑動—空氣間隙”,絕緣體裙部與側(cè)電極之間是空氣間隙。跳火時火花從絕緣體表面“滑”過再跳向側(cè)電極。由于絕緣體表面電場畸變使擊穿電壓降低。這種火花塞的絕緣體有正常的裙部,因而能適應(yīng)不同的熱負荷。
6、平座型與錐座型火花塞
所謂平座型,即火花塞安裝座(殼體大圓柱端面)為平面,安裝時該平面與汽缸之間有彈性密封墊圈。某些發(fā)動機為了更緊湊或布置更多的零件(如增加氣門),沒有給火花塞留下較大的安裝空間,這就迫使火花塞縮小徑向尺寸,甚至取消外密封墊圈,用“錐座”代替了“平座”。
7、貴金屬火花塞
采用鎳基合金電極的普通火花塞已越來越不適應(yīng)大功率、 高轉(zhuǎn)速、大壓縮比的現(xiàn)代發(fā)動機的需要。為了使火花塞具有更高的點火性能和使用壽命,人們開始瞄準貴金屬(鉑、銥、釔等),將其用于電極并相應(yīng)改進發(fā)火端的結(jié)構(gòu)。貴金屬具有極高的熔點,鉑金熔點2042K、銥金2716K。加進某些元素(如銠、鈀)后,具有極高的抗化學(xué)腐蝕的能力。將其制成細電極(直徑0.2mm),直接燒結(jié)于絕緣體發(fā)火端中,或以直徑為0.4~0.8mm的圓片用激光焊接于中心電極前端和側(cè)電極的工作面。這種電極具有強烈的尖端放電效應(yīng),在電壓相對較低時也能點火,其火花間隙可加大至1.1~1.5mm。貴金屬使火花塞的性能發(fā)生了質(zhì)的變化:一是電極的高抗蝕性能夠保持火花間隙長期不變(在16萬km試驗中,鉑電極火花間隙僅增大0.05mm),使點火電壓值穩(wěn)定,發(fā)動機工作平穩(wěn)。火花塞使用過程中無需調(diào)整修正火花間隙。二是適宜于冷態(tài)啟動。由于尖端放電,點火容易,提高了發(fā)動機低速工況下的性能。三是減少電極的吸熱和消焰作用,增強火花能量。細小的電極使間隙周圍的空間擴大,增加了混合氣的可達性,使燃燒更充分,排放更低。
火花塞的標準中通常用熱值來表征火花塞的熱特性,火花塞熱值表示火花塞絕緣體裙部吸熱與散熱的平衡能力,熱值越高。則吸熱與散熱平衡能力越強,因而熱型火花塞熱值低,冷型火花塞熱值高。一般功率高、壓縮比大的發(fā)動機選用熱值高的冷型火花塞;相反,功率低、壓縮比小的發(fā)動機選用熱值低的熱型火花塞。一般火花塞的選用是工廠通過產(chǎn)品定型實驗確定的,不應(yīng)隨意更換 。
在高電壓的作用下,火花塞中心電極與側(cè)電極間的空氣將迅速發(fā)生電離作用,形成帶正電的離子和帶負電的自由電子。當電極間的電壓達到一定值時,氣體中的離子、電子數(shù)目像雪崩一樣增加,從而使空氣失去絕緣性,間隙便形成放電通道,發(fā)生“擊穿”現(xiàn)象。此時,氣體形成發(fā)光體,即“火花”。伴隨其受熱膨脹,還發(fā)生“啪啪”聲響。這種電火花的溫度可高達2000~3000℃,足以點燃氣缸燃燒室內(nèi)的混合氣 。
選擇火花塞可依據(jù)發(fā)動機的壓縮比、轉(zhuǎn)速和空燃比來確定它的熱值 。
市售的火花塞熱值從5~13。數(shù)值越大,火花塞就越“冷”,即所謂的冷型,高壓縮比發(fā)動機需要使用冷型火花塞。數(shù)值越小,火花塞就越“熱”,即是熱型,低壓縮比發(fā)動機要使用熱型火花塞 。
較冷的火花塞的制作比一般產(chǎn)品更加精良,所以在發(fā)動機高轉(zhuǎn)時,它能保證點火的準確性和質(zhì)量,從而保證發(fā)動機極限時的最大動力。另外其電阻也被控制得非常小,跳火的次數(shù)絲毫不因轉(zhuǎn)速的升高而有所遺缺。所以使用數(shù)值較高的火花塞對習(xí)慣拉高發(fā)動機轉(zhuǎn)速是大有好處的 。
火花塞維護檢查
火花塞技術(shù)狀況除用專用儀器進行密封發(fā)火試驗以外, 還可采取下述方法檢查。
1、就車檢查法
1)觸摸法:起動發(fā)動機,使其怠速運轉(zhuǎn),用手觸摸火花塞絕緣陶瓷部位,如溫度上升得很高很快,表明火花塞正常,反之為不正常。
2)短路法:起動發(fā)動機,使其怠速運轉(zhuǎn),然后用螺絲刀逐缸對火花塞短路,聽發(fā)動機轉(zhuǎn)速和響聲變化,轉(zhuǎn)速和響聲變化明顯,表明火花塞正常,反之為不正常。
3)跳火法:旋下火花塞,放在氣缸體上,用高壓線試火,若無火花或火花較弱,表明火花塞漏電或不工作。
2、觀色法
拆下火花塞觀察,如為赤褐色或鐵銹色,表明火花塞正常;如為漬油狀,表明火花塞間隙失調(diào)或供油過多,高壓線短路或斷路;如為煙熏之黑色,表明火花塞冷熱型選錯或混合氣濃,機油上竄;如頂端與電極間有沉積物,當為油性沉積物時,說明氣缸竄機油與火花塞無關(guān),當為黑色沉積物時,說明火花塞積碳而旁路,當為灰色沉積物時,則是汽油中添加劑覆蓋電極導(dǎo)致缺火;若嚴重燒蝕,如頂端起疤、有黑色花紋破裂、電極熔化,表明火花塞損壞。
在平時的檢修過程中,應(yīng)注意火花塞的工作狀況,如出現(xiàn)下列情況時,應(yīng)進行維修或更換。
當附著有烏黑的炭時,用細金屬絲等刮附著物時,如果容易刮掉,則說明附著物為混合氣燃燒時產(chǎn)生的積炭,因此清洗后,火花塞的性能就會恢復(fù)。而且,因附著炭而被熏黑的原因是混合氣過濃或機油竄至汽缸內(nèi)的緣故。因此,應(yīng)對這些情況進行檢查。如果沒有產(chǎn)生上述不正常情況的原因,但火花塞仍有被熏黑的現(xiàn)象,則說明這是由于車輛使用條件和火花塞熱值不當而產(chǎn)生的。應(yīng)立即更換為合適熱值的火花塞。
呈烏黑而潮濕的狀態(tài)。發(fā)生潮氣的原因大概是:因阻風(fēng)門使用頻率過高,造成過多地吸入了過濃的混合氣;因空濾器濾芯堵塞而吸入了過濃的混合氣;或者火花塞的熱值過高等引起的。若因過量吸入過濃混合氣,則使火花塞干燥,其性能就可恢復(fù)。
絕緣體燒成雪白或局部與電極一起燒化,這是因為電極部位過熱的現(xiàn)象產(chǎn)生的。原因是因為冷卻系統(tǒng)不正常、混合氣過稀而引起的。倘若沒有上述不正常而仍出現(xiàn)過熱現(xiàn)象時,則是由于行駛條件和火花塞熱值不當而引起的,應(yīng)立即更換為高熱值的火花塞。
用塞尺規(guī)檢查火花塞的中心電極與接地電極間的間隙,偏離規(guī)定值時,應(yīng)進行調(diào)整。
火花塞漏氣大都是由于絕緣體與殼體密封不良引起的。絕緣體與殼體之間漏氣時,通常在絕緣體外表面沿漏氣方向出現(xiàn)黑色條紋,火花塞漏氣不僅影響汽缸的密封性,還容易引起火花塞過熱,而且還會沿漏氣部位產(chǎn)生積炭,降低絕緣體的絕緣性能。火花塞漏氣時,應(yīng)及時更換。
火花塞電極間的間隙對火花塞的工作有很大影響,間隙過小,則火花微弱,并且容易因產(chǎn)生積碳而漏電;間隙過大,所需擊穿電壓增高,發(fā)動機不易啟動,且在高速時容易發(fā)生“缺火”現(xiàn)象,故火花塞間隙應(yīng)適當,一般蓄電池點火系統(tǒng)使用的火花塞間隙為0.7~0.8mm,個別火花塞間隙可達1.0mm以上 。
火花塞絕緣體裙部(指火花塞中心電極外面的絕緣體錐形部分)直接與燃燒室內(nèi)的高溫氣體接觸而吸收大量的熱,吸入的熱量通過外殼分別傳到汽缸蓋和大氣中。實驗表明,要保證汽車發(fā)動機正常工作,火花塞絕緣體裙部應(yīng)保持500~600℃的溫度(這一溫度稱火花塞的自潔溫度),若溫度低于此值,則將會在絕緣體裙部形成積碳而引起電極間漏電,影響火花塞跳火。若絕緣體溫度過高(超過900℃),則混合氣與這樣熾熱的絕緣體接觸時,將發(fā)生熾熱點火,從而導(dǎo)致發(fā)動機早燃?;鸹ㄈ9ぷ鞯臏囟仍?50~870℃之間。這時火花塞呈黃褐色。如果火花塞工作溫度長期低于450℃,火花塞周圍會有很多積碳,火花塞呈黑色 。
火花塞主要要求是熱特性、抗拉強度、耐熱性能、導(dǎo)電性能、絕緣強度、密封性、耐腐蝕性 。
火花塞必須是抗熱的,將其旋入部分置入已加熱到溫度為700℃的坩堝電爐或馬弗電爐中保溫10min以后,隨即在空氣中冷卻,在絕緣體表面上不應(yīng)有開裂和種裂 。
火花塞密封性能要求:進行抗熱試驗后,在氣壓差為1MPa時,其漏氣量每分鐘不允許超過40cm3(如果中心電極膠裝采用導(dǎo)體密封材料時,其漏氣量每分鐘不允許超過5cm2) 。
火花塞絕緣體組件應(yīng)能耐受工頻(50Hz)電壓2200vV(有效值),歷時30s的試驗 。
材料:火花塞中心電極和側(cè)電極的導(dǎo)電性能取決于電極與混合氣接觸情況,所以,電極對抗腐蝕性的要求極高。同時,燃燒時的溫度極高,電極材料對耐熱性要求高。因此,許多火花塞采用鎳錳合金。為提高耐熱性能,也有的火花塞采用鎳包銅的材料。銅制墊圈除起導(dǎo)熱性能外,也起密封作用。絕緣體用高氧化鋁陶瓷制成 。
火花塞常見故障
火花塞常見故障歸納為兩種:一為火花塞嚴重燒蝕,另一種為火花塞有沉積物。
火花塞燒蝕
當車主發(fā)現(xiàn)火花塞頂端有疤痕或是破壞、電極出現(xiàn)熔化、燒蝕現(xiàn)象時,都表明火花塞已經(jīng)毀壞,此時就應(yīng)該更換火花塞。在更換過程中車主可以檢查火花塞燒蝕的癥象以及顏色的變化。
癥狀1:電極熔化且絕緣體呈白色
診斷:這種現(xiàn)象表明燃燒室內(nèi)溫度過高。這可能是燃燒室內(nèi)積炭過多,從而造成氣門間隙過小,進一步引發(fā)排氣門過熱或是冷卻裝置工作不良造成的。在火花塞未按規(guī)定力矩擰緊時也會造成電極熔化,絕緣體呈現(xiàn)白色的現(xiàn)象。
癥狀2:電極變圓且絕緣體結(jié)有疤痕
診斷:這就表明發(fā)動機早燃,可能是點火時間過早或者汽油辛烷值過低,火花塞熱值過高等原因帶來的。
癥狀3:絕緣體頂端碎裂
診斷:一般來說,爆震燃燒是絕緣體破裂的主要原因。而點火時間過早、汽油辛烷值低、燃燒室內(nèi)溫度過高,都可能導(dǎo)致發(fā)動機爆震燃燒。
癥狀4:絕緣體頂端有灰黑色條紋
診斷:這種條紋的出現(xiàn)表明火花塞已經(jīng)漏氣,車主需要無條件更換新件。
火花塞上有沉積物
火花塞絕緣體的頂端和電極間有時會粘上沉積物。車主不要小看這種沉積物。嚴重時這種情況可能造成發(fā)動機不能正常工作。在清潔火花塞后,車輛暫時可以得到正常運轉(zhuǎn),但不久后又會出現(xiàn)類似情況。事實上,火花塞出現(xiàn)沉積物只是一個表面現(xiàn)象,這有可能是車輛別的機械部件出現(xiàn)問題的信號。
癥狀1:火花塞上有油性沉積物
診斷:當火花塞上出現(xiàn)油性沉積物時,就表明潤滑油已進入燃燒室內(nèi)。如果只是個別火花塞上有油性沉積物,則可能是氣門桿油封損壞造成的。但如果是各個缸體的火花塞都粘有這種沉積物,則表明氣缸出現(xiàn)躥油。一般來說,在空氣濾清器和通風(fēng)裝置堵塞的情況下,汽缸極易出現(xiàn)躥油的現(xiàn)象。
癥狀2:火花塞上有黑色沉積物
診斷:火花塞電極和內(nèi)部有黑色沉積物,通常表明氣缸內(nèi)混合氣體過濃。車主可以增高發(fā)動機運轉(zhuǎn)速度,并持續(xù)幾分鐘,借以燒掉留在電極上面的一層黑色煤煙層。
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,火花塞的性能也在不斷改進,借以提高汽油機的工作質(zhì)量,例如為改善排氣凈化效果,采用了寬間隙火花塞(間隙為1.0~1.2mm);為限制汽車電波的噪聲,研制了防干擾火花塞等。以往,火花塞的使用壽命很短,汽車廠家規(guī)定,汽車在行駛3000km后(或6個月)必須檢查或更換火花塞。隨著火花塞和有關(guān)點火裝置的改進,再加上排氣凈化的一些措施,使火花塞的使用壽命大幅度提高。一般規(guī)定汽車在行駛10000km之后(或每1年),必須檢查或更換火花塞。白金電極的火花塞使用壽命更長,一般在汽車行駛100000km之內(nèi)無須檢查更換 。
火花塞其他資料
火花塞的型號有幾百種,但卻不能用一種標準的火花塞通用于各種發(fā)動機。
眾所周知,各種型號的發(fā)動機由于工作負荷、壓縮比、轉(zhuǎn)速、 冷卻方式和燃油標號的不同,其特性各異;即便是同一臺發(fā)動機,在運轉(zhuǎn)的全過程中,轉(zhuǎn)速、負荷也隨時變化。這些工作特性和工況上的差異集中體現(xiàn)在燃燒室內(nèi)的熱量和溫度的變化。高功率發(fā)動機燃燒室的溫度高于低功率發(fā)動機,高速時的溫度高于怠速。火花塞的發(fā)火端伸入燃燒室,不同的發(fā)動機和發(fā)動機工況將導(dǎo)致發(fā)火端的工作溫度不同。
由于各種發(fā)動機工作特性不同,沒有一種標準的火花塞能夠適應(yīng)所有的發(fā)動機。因此必須要根據(jù)發(fā)動機的特性來選擇相適應(yīng)的火花塞,這就是火花塞的選型。
選型的基本原則是:“熱型”發(fā)動機(大功率、大壓縮比、高轉(zhuǎn)速)應(yīng)選配“冷型”火花塞(裙部長度短、導(dǎo)熱長度短);“冷型”發(fā)動機(小功率、小壓縮比、低轉(zhuǎn)速)應(yīng)選配“熱型”火花塞(裙部長度長、導(dǎo)熱長度長),以維持火花塞的熱平衡,使其工作溫度保持在500~850℃工作范圍。
以上原則在實際應(yīng)用時,還需結(jié)合地域路況、燃油成份等具體情況加以修正。如果車輛經(jīng)常在地勢平坦、路況較佳的地段(如高速公路)行駛,車輛常處于高速狀態(tài),發(fā)動機高負荷運轉(zhuǎn),根據(jù)選型原則應(yīng)當選熱值較高的冷型火花塞。如果同一車輛經(jīng)常行駛在地形復(fù)雜、路況較差的地段,不得不低速行駛,發(fā)動機負荷降低,火花塞達不到自凈溫度,就可能因油污積炭造成發(fā)動機熄火,此種情況應(yīng)選用低熱值火花塞。前者如果采用F7TC型火花塞,那么后者就改用F6TC型火花塞。
汽油的成份對選型也有影響。通常為了提高汽油的辛烷值,常加入少量四乙鉛作為抗爆添加劑。這種“有鉛汽油”燃燒后產(chǎn)生的鉛化物熔點較低,自凈溫度為450℃。如果用無鉛汽油,則為500~520℃,這就要求火花塞的下限溫度必須提高,此時應(yīng)選用熱值較低的熱型火花塞。
此外,氣候、溫度、啟動點火方式等因素也對火花塞的選型有影響。因此火花塞選型應(yīng)該“具體情況,具體分析?!?/p>
選型一般在發(fā)動機試驗臺架上進行。要經(jīng)過積炭試驗、自凈試驗和熾熱試驗,所有試驗合格后,才能確定火花塞能否與發(fā)動機匹配。
如火花塞上有積碳、積油等時,可用汽油或煤油、丙酮溶劑浸泡,待積碳軟化后,用非金屬刷刷凈電極上和瓷芯與殼體空腔內(nèi)的積碳,用壓縮空氣吹干,切不可用刀刮、砂紙打磨或蘸汽油燒,以防損壞電極和瓷質(zhì)絕緣體。
1、拔下高壓線接頭時應(yīng)輕柔,操作時不可用力搖晃火花塞絕緣體,否則會破壞火花塞密封性能。
2、發(fā)動機冷卻后方可拆卸,當旋松所要拆卸的火花塞后,用一根細軟管逐一吹凈火花塞周圍的污物,以防火花塞旋出后污物落入燃燒室內(nèi)。
3、螺絲周圍、火花塞電極和密封墊必須保持清潔,干燥無油污,否則會引發(fā)漏電、漏氣、火花減弱等故障。
4、安裝時,先用套筒將火花塞對準螺孔,用手輕輕擰入,擰到約螺紋全長的1/2后,再用加力杠桿緊固。若擰動時手感不暢,應(yīng)退出檢查是否對正螺口或螺紋中有無夾帶雜質(zhì),切不可盲目加力緊固,以免損傷螺孔,殃及缸蓋,特別是鋁合金缸蓋。
5、應(yīng)按要求力矩擰緊,過松會造成漏氣,過緊使密封墊失去彈性,同樣會造成漏氣。錐座型火花塞由于不用密封墊,遵守擰緊力矩尤顯重要。
火花塞是汽車日常消耗品,然而對于這么常見的零件大部分車主卻鮮有關(guān)心。作為汽車發(fā)動機的核心,火花塞性能的好壞幾乎能直接決定一部車性能的優(yōu)良,所以應(yīng)該經(jīng)常檢查愛車的火花塞。
一、如何判斷火花塞壽命
火花塞是發(fā)動機正常工作必不可少的部件,在混合氣被吸入到汽缸里壓縮后,必須要經(jīng)過火花塞的點燃才能完成做功,所以在一定程度上火花塞的性能表現(xiàn)會直接影響混合氣體的點燃爆發(fā)。不過在這個點燃過程中火花塞的電極也是會發(fā)生消耗的。根據(jù)電極材質(zhì)的熔點、硬度等因素電極會逐漸消耗。當電極的間隙過大時車輛就會出現(xiàn)動力下降、冷啟動困難、油耗加大等問題,這時最好考慮更換火花塞。一般來說,普通家用轎車火花塞的正常使用壽命都在2萬公里左右。此外,一些制造廠為了延長火花塞的耐用性,會在電極中使用白金、銥等貴金屬材質(zhì),同時還可以增加點火能量的強度。
二、是否需要升級火花塞
一般來說,原廠的火花塞都是經(jīng)過廠方嚴格測試的,完全能滿足日常駕駛的需求,而且已經(jīng)在經(jīng)濟性和動力性之間達成最佳的平衡。不過,原廠的火花塞出于成本控制的因素,一般不會選用性能更出色的火花塞,所以對于一些追求極致性能的車主來說也可以考慮適當升級火花塞。不過升級時應(yīng)該遵循以下幾個原則:1.火花塞的型號要與愛車的發(fā)動機類型相匹配。2.熱值是在選用火花塞時的重要參考指標。原廠火花塞的熱值一般已經(jīng)綜合考量了各種路況,但一些改裝發(fā)燒友喜歡升級成高熱值的火花塞。需要說明的是高熱值火花塞雖然更適合高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)的發(fā)動機,但如果是在長期堵車的路況下使用反而會產(chǎn)生過多積碳,所以還要根據(jù)用途選用熱值適中的火花塞。3.對于還沒出質(zhì)保期的新車來說,如果私自更換火花塞,有些廠家會拒絕提供保修服務(wù)。
三、如何自己更換火花塞
別看火花塞的地位如此重要,但拆卸起來可十分簡單。一般來說,大部分車的火花塞就暴露在發(fā)動機外面(一些高檔車除外),只要將發(fā)動機的護板打開,再將與其連接的高壓線拔出來后火花塞就暴露在您面前了。不過想自行拆卸火花塞還是需要一些常識的,首先是拆卸火花塞要用專業(yè)的六角套筒扳手,而且拆卸安裝的全過程一定不能讓外界的油污進到汽缸內(nèi),然后要遵守垂直拆裝火花塞的原則將火花塞擰緊。
其實自己動手更換火花塞的另一個好處就是能及早地發(fā)現(xiàn)愛車故障。比如自己在拆開火花塞后還可以順便看一下火花塞的顏色。如果電極附近布滿了黑色的積碳,則說明這段時間愛車的燃燒不夠好,混合氣過濃、燒機油都有可能是罪魁禍首;而當發(fā)現(xiàn)電極附近呈紅褐色時則證明最近使用的汽油不合格,需要注意燃油品質(zhì),以避免更大損失。
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進口車 NGK火花塞適用表 廠家 車種 車型 發(fā)動機型 式 NGK火 花塞 庫存編號 VX火花 塞 庫存編號 銥合金 IX 火花塞 08款森林 人 2.0L EJ204 ILFR6B 6481 07款翼豹 2.0L EJ204 ILFR6B 6481 07款力獅 2.0L EJ204D PFR5B- 11 4718 三菱 帕杰羅 (PAJE RO) (V33) POJERO V6 3000 6G72 BP5ES 6511 BPR5EV X 4875 BPR5EI X 途樂 Y60 TB42E BPR5E 7075 BPR5EV X 4875 BPR5EI X 水星 V40 VG30E BKR5EY 7390 BKR5EV X 2546 BKR5EI X 藍鳥 U13 SR20DE BKR5EY 7390 BKR5EV X 2546 BKR5EI X 藍鳥 PJ910/M J910 Z18S
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一種測量早期火焰擴展的光纖火花塞
ssp火花塞又名 雙閃牌火花塞, 濟南景明火花塞有限公司,原濟南市歷城區(qū)景明火花塞廠,成立于1987年,因發(fā)展需要2006年更名為濟南景明火花塞有限公司,我公司是一家集科研,生產(chǎn),銷售為一體的專業(yè)火花塞制造商和銷售商。
憑借可靠的產(chǎn)品質(zhì)量和優(yōu)質(zhì)的服務(wù),發(fā)展勢頭強勁,生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大, 可提供的火花塞有:直串極高能火花塞、串極高能火花塞、偏心串極火花塞、沿邊點火極冷火花塞、抗機油火花塞、組合式火花塞等8項專利、16大類、150多個型號。
現(xiàn)有廠房10300平米,員工300余人,科研人員20人,配備了先進的生產(chǎn)設(shè)備和檢測儀器,有半自動點焊機、熱態(tài)密封試驗臺、跳火試驗臺等設(shè)備,保證了產(chǎn)品的性能和質(zhì)量的穩(wěn)定性,年產(chǎn)量可達4000萬只優(yōu)質(zhì)火花塞。
火花塞間隙是指火花塞中心電極與接地電極間的間隙距離。
一般火花塞的間隙間距為0.6~1.3mm之間;火花塞間隙越大點火時產(chǎn)生的電弧就越長,更容易點燃氣缸中的混合氣體,動能自然也就更大。但是由于間隙越大點火時擊穿空氣需要的電壓也較大,所以不同的發(fā)動機相匹配的火花塞間隙各有不同。選對正確的火花塞間隙才能讓發(fā)動機發(fā)揮更好的功能。2100433B