火花塞在發(fā)動機中的作用

使用內(nèi)燃機的轎車所使用的燃料一般是汽油和柴油。而在中國轎車市場，汽油車占據(jù)了一個很大的比例。汽油發(fā)動機與柴油發(fā)動機不一樣，由于汽油的燃點較高（約400度左右），因而需要使用強制點火方式點燃混合氣。通過電極之間的放電現(xiàn)象產(chǎn)生火花，汽油發(fā)動機是通過燃料和混合氣體的適時燃燒使之產(chǎn)生動力，但是作為燃料的汽油即使處于高溫環(huán)境下也很難自燃，要想使其適時燃燒有必要用“火”來點燃。這里說的火花點火便是“火花塞”的作用。

火花塞由以下幾部分構(gòu)成：

1、接線螺母;2、中央電極;3、接地電極;4、金屬殼體;5、絕緣體。火花塞上的接地電極與金屬殼體連接，通過汽缸蓋螺紋連接連接到發(fā)動機缸體上。絕緣體主要起到隔離金屬殼體及中央電極的作用。接線螺母是火花塞上與高壓線圈接觸的部分，電流通過接線螺母和中央電極后，擊穿中央電極與接地電極間的介質(zhì)產(chǎn)生火花，從而點燃氣缸中的混合氣。

火花塞的電極有哪些類型？

經(jīng)過了一百多年的發(fā)展，傳統(tǒng)的標準火花塞已經(jīng)發(fā)展出多種多樣的電極類型。火花塞由傳統(tǒng)的標準型單側(cè)極發(fā)展到突出型單側(cè)極，由單側(cè)極發(fā)展至多側(cè)極。

傳統(tǒng)單側(cè)極火花塞的火焰核位于中央電極與側(cè)電極之間，熱量較多地被側(cè)電極吸收從而抑制了火焰核的增大，即“消焰作用”明顯。這就降低了此類型火花塞的跳火性能。

在上世紀20年代，開始出現(xiàn)了三側(cè)極火花塞，三個接地電極位于中央電極四周，消除了單側(cè)極火花塞中央電極被側(cè)電極遮擋的缺點，削弱了“消焰作用”，火花能量較大，擁有更好的跳火性能。這里要明確一點，雖然多電極火花塞有多個接地電極，但在火花塞跳火瞬間電流僅通過單一接地電極跳火，不會出現(xiàn)多電極同時跳火的情況

火花塞是怎樣工作的？

發(fā)動機整體性能的好壞完全是取決于火花塞閃出火花的良否來決定的。我們往往把發(fā)動機比作為“汽車的心臟”，但是更能把火花塞比作為“發(fā)動機的心臟”。

● 火花

在火花塞的中心電極和接地電極之間施加由點火裝置所產(chǎn)生的高電壓，由此電極間的絕緣狀態(tài)被破壞而產(chǎn)生電流，放電生成電火花。

火花能量決定能否使壓縮混合氣體點火爆發(fā)。

放電現(xiàn)象是在極短時間內(nèi)（約千分之一秒）完成的，且極為復雜。

火花塞所的作用就是必須在規(guī)定的時間內(nèi)使電極之間切實產(chǎn)生強火花，成為混合氣燃燒的始點。

● 著火

由電火花所引起的點火是通過電極之間的火花放電而使燃燒粒子活性化，產(chǎn)生化學反應（酸性），并發(fā)生熱效應，最終形成火焰核。該熱能使其周圍的混合氣活性化，最終形成以自身燃燒為中心向周邊擴大的火焰核。

但是如果電極的消炎作用比火焰核的作用大，火焰核會因此而消失導致熄火（指由于電極吸熱使火焰消除的作用）。

另外、如果火花隙較寬，火焰核會變大，消火作用也會變小，可保證確實點火。當火花隙過于寬時，則需要大的放電電壓，從而超過了線圈的性能界限，反而不能放電。

因此，我們可以將火花塞點火過程可分為四步：1.點火線圈在火花塞電極兩端產(chǎn)生高壓電，高壓擊穿電極間的介質(zhì)產(chǎn)生電火花;2.電弧高溫加熱混合氣后產(chǎn)生火焰核;3.火焰核變大，火花塞電極結(jié)構(gòu)會影響這個過程，從而影響火花塞點火性能;4.火焰核溫度上升至混合氣燃點時混合氣被點燃。

火花塞的性能要求

耐熱性：可適應極熱﹒極冷的情況

火花塞內(nèi)部的受到的溫度在混合氣體燃燒時就達到了2000℃、在吸入行程中使低溫氣體受冷，讓4沖程式發(fā)動機的急熱急冷現(xiàn)象把發(fā)動機運轉(zhuǎn)中的2 回轉(zhuǎn)變成一回轉(zhuǎn)。

與此耐熱性相同，也要求具有達不到表面著火的起點的放熱性。

機械的強度：可以適應激烈的壓力變化

在吸入行程中達到1氣體壓力以下，爆発行程中可達到45氣壓以上。唯一可以適應這種激烈壓力變化的機械強度。

絕緣性：維持高電壓的絕緣性

在急劇的溫度變化壓力變化反復的情況下，對于約10～30kV的高電壓要求可以維持充分的絕緣性。

氣密性：在惡略環(huán)境下保持氣密性

在急劇的溫度變化壓力變化下，要求保持機械箱與絕緣體間的氣密性。

耐消耗性：把電極的消耗降到最小

在惡略環(huán)境下，把電極的消耗降到最小，要求具有這種耐消耗性。

耐污損性：把燃燒的污垢減到最少

惡略環(huán)境下、抑制因混合氣體燃燒而產(chǎn)生的電極的污垢。附著著的活性炭也會受熱燒盡，從而達到自我清潔的要求。因此，即使是低速行駛，也可以迅速提升火花塞的溫度，可達到（約500℃）。

狀況檢查

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

a、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。

b、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。

c、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，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。