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火花塞結構、材質對性能、壽命的影響

來源:火花塞品牌實驗室 發布時間:2017-06-03 16:06:57 瀏覽:
[摘要] 火花塞的結構由絕緣體和金屬殼體兩大組成部分,對于火花塞的工作環境溫度要求是非常高的,火花塞要有適當的溫度才能工作良好,火花塞的設計是屬于“冷型”還是“熱型”直接決定了它自身的熱值的高低和散熱能力,火花塞散熱既不能太大,也不能太小,要確?;鸹ㄈ墓ぷ鳒囟?。
一、火花塞結構:它有絕緣體和金屬殼體兩大組成部分

由中心電極、線柱芯、陶瓷絕緣體、導電玻璃等組成。金屬殼體帶有螺紋,用于擰入氣缸;在殼體內裝有絕緣體,它里面貫通著一根中心電極、中心電極上端有接線螺母,連接從分電盤過來的高壓電線;在殼體的下端面焊有接地電極,中心電極與接地電極之間有0.6-1.0毫米的間隙,高壓電經過這個間隙入地就會迸發出火花點燃混合氣。

火花塞的構造分為三部份:

即中央電極、鋼體與惻電極、絕緣瓷芯。中央電極由鎳或鎳合金制成,能承受爆發時的高溫。鋼體上部制成六角,以便扳手拆裝,下部有螺牙,可旋入汽缸頭中。絕緣瓷芯包圍著中央電極?,F在一般都是絕緣體突出端面,更利于散熱。中央電極與邊電極 (接地電極) 間之間隙稱為火花塞間隙,由壓縮比,燃燒室形狀、火花塞位置等因素決定。

火花塞性能圖解
二、火花塞功能:
 
火花塞安裝在發動機一側,火花塞作為發動機點火系統的終端部件,起著至關重要的作用。1把點火線圈產生的高壓電(1萬伏特以上)引入發動機氣缸。2在發動機運轉過程中,行車用的12V,24V的低伏電壓通過升壓線圈的2萬到5萬伏的升壓,再經由分電器分配到需要點火的汽缸。

它根據氣體(空氣)在一定因素的影響下可發生離解作用而成為導電體的氣體放電原理,利用汽油機點火系統所產生的脈沖高電壓以擊穿火花塞中心電極與側電極之間所形成的間隙,當間隙被擊穿時,由于離子和電子的高速運動而形成高溫熾熱的電離通道,并產生電弧火花,從而點燃汽油機燃燒室內的壓縮可燃混和氣體,混合氣燃燒膨脹,完成做功行程。

沒有火花塞,混合氣就無法點燃,發動機也跟本無法運轉。發動機性能與火花能量和發火時間有著密切的關系。在保證發動機性能方面起著重要的作用。

火花塞功能

三、火花塞的種類

一)按照熱值高低來分

1、火花塞熱值:其指其自身所承受熱量的散發量。是反映熱承受能力和散熱能力的一個指標,熱值包括1~9九個數字,其中1--3為低熱值,,7--9為高熱值。原廠的備件火花塞熱值一般有5、6、7三種。

2、高熱值火花塞:能夠大量散熱的稱為高熱值火花塞,也就是冷型火花塞,7--9為高熱值熱值。它的絕緣體裙部相對較短,受熱面積小,由于散熱途徑比較短,散熱相對較多,中心電極溫度較低。

3、中熱型 4--6為中熱值

4、低熱值火花塞:相對散熱量較小的叫做低熱值火花塞,也就是熱型火花塞,1--3為低熱值熱型火花塞(低熱值)的絕緣體裙部(火花塞絕緣體以下金屬部分)較長,當汽缸內溫度布置均勻時,裙部越長,受熱面積就越大,傳導熱量的距離就越長,所以散熱少,中心電極溫度較高。數值越大,也就越“冷”,這個數值越小,火花塞的散熱就越小,也就越“熱”。
  
對于火花塞的工作環境溫度要求是非常高的,火花塞要有適當的溫度才能工作良好,火花塞的設計是屬于“冷型”還是“熱型”直接決定了它自身的熱值的高低和散熱能力,火花塞的散熱既不能太大,也不能太小,要確?;鸹ㄈ墓ぷ鳒囟?,就必須使缸內混合氣溫度和火花塞熱值設計相匹配。

熱值過低會導致火花塞溫度升得過高,從而導致異常燃燒爆燃,(過早打火),火花塞電極溶解,,進而導致活塞燒壞,溶解等.使火花塞頭部陶瓷燒損,破碎的陶瓷掉入發動機很危險;熱值過高火花塞溫度變得過低,,易使火花塞頭部產生積炭,跑電,打不出火。
 
一般情況下上下落差控制在1個之內,如果落差過大,輕則影響發動機功率輸出,重則導致火花塞損壞,進而損壞發動機。

實踐證明,火花塞絕緣體保持在500-600℃溫度時,落在絕緣體上的油滴能立即燒去不會形成積炭,高于這個溫度會早燃,低于這個溫度有積炭。在不同發動機上的缸內混合氣溫度不一樣,設計者就利用絕緣體裙部的長度來解決這個矛盾。

有些裙部短受熱面積小,散熱快,因此裙部溫度低些,稱為冷型火花塞,適用于高速高壓縮比的大功率發動機;有些裙部細長受熱面積大,散熱慢,因此裙部溫度高些,稱為熱型火花塞,自己的汽車用什么火花塞,要按照廠家的規定型號選用,不是什么火花塞都適用的。

在這里打一個比方,比如車子的原廠熱值為6,屬于冷型火花塞,如果我們在改換火花塞時候由于不注意原廠熱值而換上一個熱值為4的熱型火花塞,那么,在行駛過程中會出現什么樣的問題呢?冷型火花塞的散熱能力比較強,也就是說,它可以承受相對較高的溫度,也就是說車子的發動機產生的熱量比較大。

那么,在正常行駛時,這個數值為4的熱型火花塞就會因為環境溫度過高,自身散熱少而燒毀。那假如換成一個更高熱值的火花塞,數值為9,這樣看來似乎應該不會出現問題,但是數值越高的火花塞,它自身的散熱能力也就越大,其實缸內本身沒有產生這么高的熱量,再加上它的散熱性更強,所以就會降低油氣混合物的燃燒效率,影響發動機功率,并產生積碳。
  
一般來說低熱值(熱型)火花塞中心電極的溫度很容易上升,適用于低速,低壓縮比的小功率發動機和低速行駛情況下那些在城市里走走停停的車輛。原因是可以達到自我清潔的溫度,燃燒產生的碳很難附著在火花塞的絕緣體上,防止積炭。

高熱(冷型)中心電極的溫度不易上升,火花適用于高速高壓縮比的大功率發動機和在長時間保持高轉速運轉經常跑高速、跑長途的車輛。原因防止火花塞過熱產生熾熱點火。當氣溫低于5℃時,就應選用熱值再低一級的火花塞以保證火花塞裙部的工作溫度。
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