了解火花塞

本来，用汽油内燃机的完美设计，如果火花塞 被消除，则燃烧过程将无法进行。该装置将电流从点火系统输送到火花点火发动机的燃烧室。压缩燃料/空气混合物与组件一起点燃。

正如我们所了解的，大多数汽车的机械运动背后的秘密都来自燃烧圈。 SI 版火花塞用于发生小爆炸。

该组件是如此之小，以至于人们忽略了汽车发动机中的功能。它包含一个金属螺纹外壳，通过瓷绝缘体与中心电极电隔离。可能包含电阻器的中心电极通过高度绝缘的电线连接到点火线圈或磁电机的输出端子。

金属外壳被拧入发动机的气缸盖，从而导致点火。今天我们就来看看火花塞的定义、功能、零件、种类、工作原理、不良现象以及优缺点。

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火花塞定义

火花塞是一种电气设备，用于内燃机，使用电火花点燃压缩气溶胶汽油。电气元件广泛用于执行机械工作。

简单来说，火花塞将能源（汽油）转化为运动。例如，我们有高度易燃的汽油和空气，混合时可能会引起爆炸。塞子就像点燃压缩气体的火。

火花塞要么是常规的（更换），要么是高性能的。高性能火花塞更坚固，能够承受更大的温度变化和机械应力。但是，常规类型不能。好吧，我们将在本文下面进一步研究它们。

火花塞的功能

火花塞在内燃机中具有两个主要功能，包括：

• 点燃燃料/空气混合物：当电能通过组件传输时，它会点燃燃烧室中的汽油/空气混合物。
• 散热：火花塞不能产生热量，但只能用于散热。火花塞点火端的温度必须足够低以防止提前点火，但应足够高以防止结垢。通过消除燃烧室中不需要的热能，火花塞可以用作热交换器。然后将热量传递到发动机冷却系统。

火花塞的另一个发现功能是萨博直接点火。当它们不点火时，该设备用于测量气缸中的电离。该离子电流测量用于替代普通的凸轮相位传感器、爆震传感器和失火测量功能。

火花塞的其他重要用途包括必须点燃可燃燃料/空气混合物的熔炉。在这种情况下，它们被称为火焰点火器。

火花塞的主要部件

以下是火花塞的各个部分及其功能：

绝缘体：

该部件将端子、中心轴和中心电极与外壳绝缘。它有助于防止高压从电极中逸出。由于绝缘体的底部插入燃烧室，因此必须使用具有良好耐热性、机械强度、绝缘性和高温导热性的高纯氧化铝。

终端：

一个端子连接到高压线，该高压线允许高压电流流过点火系统。它包含一个端子螺母，可支持几乎所有可用的高压线。对于一些不需要端子螺母的车辆，可以将端子拆下。

环，停车垫圈：

该火花塞组件有助于绝缘体和外壳紧密贴合并保持气密性

垫片：

垫片使外壳与发动机完美贴合，同时也保持了燃烧室的气密性。不过，有一个拧紧的程序，必须保证合适的锁紧余量。

中心轴（阀杆）：

中心轴连接端子和中心电极。该零件由钢制成，具有使高压电流从端子无损耗地流向中心电极的作用。

玻璃封条：

玻璃密封位于中心轴和绝缘体之间，以保持气密性。它由玻璃粉和铜粉的特殊混合物制成。它们在轴和中心轴和中心电极的安装部分充电，然后在高温下熔化。这结合了中心轴和中心电极，并熔合了绝缘体和金属。它们的密封性好，膨胀热比完美。正因为如此，即使在恶劣的条件下也不会出现缝隙，可以保证良好的气密性。

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铜电极：

中心电极采用一种特殊的镍合金，以减少电极磨损，并在中心部分封入铜以增强其导热性。

外壳：

外壳形成一个外壳，该外壳围绕并支撑绝缘体。它还允许将火花塞安装到发动机上。在底部，有一个接地电极，使电流通过发动机本身流到间隙上方的中心电极。

中心电极：

中心电极通过激光焊接到通常直径为 0.4mm 的铱合金尖端上制成中心电极，铱是一种贵金属，具有非常优异的火花塞电极性能。这些特性包括耐高温、高强度和低电阻等。中心电极的目的是降低火花电压，确保可靠的火花，提高点火性能，降低淬火效果。

U型槽接地电极：

该组件具有非常重要的作用，因为它可以获得大的点火能量，轻松加宽火焰核心（火焰尺寸）。混合气接触面大，边缘部分多，容易产生火花。最后，

锥形切割接地电极：

在这部分，电极尖端被切割成精细的锥形。目的是降低淬火效应，丰富点火性能。

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下面是完整的火花塞图：

火花塞的种类

以下是可用的各种类型的火花塞：

铜火花塞：

在这些类型的火花塞中，中心电极是涂有镍合金的铜芯。需要更多电压来产生火花，因为与其他电极相比，中心电极具有最大的直径。因为镍合金是一种柔软的材料，而且不是很耐用，所以铜火花塞比其他类型的火花塞需要更频繁地更换。尽管寿命较短，但有些汽车被设计为使用插头。尽管一些制造商认为安装昂贵的火花塞可能是浪费金钱。

铱星火花塞：

铱类型的火花塞使用寿命更长，因为铱比铂更硬、更耐用。中心电极设计得很小，这使得它需要更少的电压来产生火花。这就是为什么它与第一种类型相比成本较高的原因。如今，大多数车辆都配备了铱星火花塞，因为它可以最大限度地减少汽车故障。

单铂金火花塞：

这些类型的火花塞类似于铜/镍版本，只是它的中心电极包含一个铂盘。该圆盘焊接到尖端而不是镍合金上。单个铂塞很贵，但在磨损之前比镍合金使用寿命更长。它会产生更多的热量，从而减少积碳。建议将插头用于带有线圈插头点火系统的新车。

双铂金火花塞：

在这些类型中，中心电极和接地电极都有铂涂层，这使它们更有效，使用寿命更长。对于对两个电极造成更多磨损的浪费火花点火系统来说，这是一个很好的选择。

在废火花点火系统中，每个点火线圈一次点燃两个火花塞。一个在压缩机冲程的气缸中，另一个在排气冲程的气缸中。最后，火花被浪费了，因为空气/燃料混合物在前一个冲程中已经燃烧。该点火系统不受雨水或碎屑的影响。

银色火花塞：

由于银火花塞的材质较不耐用，寿命不如铱金或铂金火花塞。但它的导热性优于旧款欧洲性能车和摩托车。

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火花塞的工作原理

火花塞的工作在某些阶段可能非常复杂，但学习起来可能非常有趣。如前所述，其目的是点燃汽油发动机的压缩空气/燃料混合物。

该设备包含一个绝缘的中心电极，该电极沿其长度延伸，并且在底端有一个或多个接地电极。这部分与中心电极的暴露端分离，称为“火花间隙”。每当从点火线圈向火花塞提供电压时，电压就足够高，从而使电能跳过间隙并产生火花。

电极传统上由铜制成，但使用铱和铂等高金属进行了改进。现代火花塞设计有较小的中心电极，因此产生火花所需的电压较低。这是因为电压越低，点火系统的效率就越高。

插头安装在点火或磁电机产生的高压上。当电子从线圈流出时，中心电极和侧电极之间会产生电压差。在这个阶段，没有电流可以流动，因为间隙中的空气和燃料是绝缘体，但随着电压的升高，电极之间的气体结构开始发生变化。一旦电压超过气体的介电强度，就会被电离。

这种电离气体成为导体并允许电子流过间隙。火花塞通常需要超过 2000 伏的电压才能正常点火。随着电子电流通过间隙上升，火花通道的温度达到 60,000 k。由于火花通道中的这种巨大热量，电离气体迅速膨胀，在燃烧室中引起小爆炸。

冷热插头

火花塞的热范围是火花隙中尖端的温度。根据温度，组件被认为是热的或冷的。热火花塞是良好的绝缘体，因为更多的热量储存在尖端，因此储存在燃烧室中。它往往比冷型持续时间更长，因为温度高到足以烧掉积碳。这就是热插拔在标准车辆上运行良好的原因。

冷火花塞的绝缘性要差得多，这就是为什么更多的热量从尖端传导出去并远离燃烧室。这使燃烧室保持凉爽。但是，如果气缸腔过热而无法完美运行，可能会导致提前点火或爆震（燃油燃烧不均匀），从而对发动机造成永久性损坏。冷插头非常适用于配备高温发动机的高性能车辆、高马力、高转速、长时间加速或高速行驶或强制感应的车辆。

观看视频以进一步了解火花塞的工作原理：

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火花塞损坏或故障的症状

以下是火花塞坏或失效的症状及其预防：

慢加速：

当火花塞开始失效时，您会开始注意到汽车加速不佳。尽管在现代车辆中，传感器可以告知发动机点火系统的大部分状况。这个问题很容易被注意到。有时问题可能来自有故障的传感器，但在大多数情况下，它是一个磨损的插头。加速缓慢可能是由发动机中的多种因素引起的，例如燃油滤清器损坏、燃油喷射器脏污或堵塞，或氧传感器故障。这就是为什么专家需要一开始就检查情况的原因。

燃油经济性差：

一个坏的火花塞可能会让你在燃料上花更多的钱。一个好的火花塞有助于在燃烧循环中有效地燃烧燃料，这有助于实现超过平均燃油经济性。问题出现在火花塞上，要么是因为电极之间的间隙太近，要么是它们之间的间隙太大。在大多数情况下，当您抱怨类似问题时，机械师会调整差距。好吧，还是换个插头吧，以免以后再出现这种情况。

启动困难：

这个问题很常见，因为您发现一个 DIY 司机在启动汽车时会直接丢失火花塞。在大多数情况下，该设备似乎已磨损。但是，不同的症状会影响发动机的点火系统，应该请专家参与。

发动机失火：

发动机失火是点火系统的一个问题，在现代汽车中，这通常是传感器的故障。但这也是由火花塞导线或连接导线的火花塞尖端损坏引起的。如果发动机失火，驾驶员会在发动机中感受到间歇性的颠簸或溅射声。如果不注意并且继续失火，废气排放会增加，燃油经济性会下降，发动机功率会下降。因此，另一个问题与失火有关，请考虑在发现发动机失火后立即去看机械师。

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总之，火花塞是一个很好的部件，我们已经看到它在汽油发动机上有效。我们还检查了它提供的两个功能，包括点燃和从腔室中去除热量。各种火花塞的零件和功能都暴露出来了，还有类型和不良症状。

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