火花塞知識總結(jié):火花塞結(jié)構(gòu)、火花塞熱特性、火花塞類型、火花塞型號

火花塞安裝在燃燒室中，其作用是將高壓電引入燃燒室，在電極之間形成火花點燃可燃混合氣。由于燃燒室受到周期性的高溫、高壓和燃燒產(chǎn)物的強烈腐蝕，工作條件惡劣，因此對火花塞提出了更高的要求。

(1)火花塞的工作條件和要求

混合氣燃燒時，火花塞下部要承受高壓氣體的沖擊，這就要求火花塞有足夠的機械強度；

火花塞承受交變高壓，這就要求它有足夠的絕緣強度，能承受30kv的高壓。

混合氣燃燒時，燃燒室內(nèi)溫度很高，可達(dá)1500 ~ 2200，空氣進入時突然冷卻到50 ~ 60。因此，要求火花塞不僅能承受高溫，還能承受劇烈的溫度變化，不會出現(xiàn)局部過冷或過熱。

混合物的燃燒產(chǎn)物非常復(fù)雜，含有許多活性物質(zhì)，如臭氧、一氧化碳、氧化硫等。容易腐蝕電極。所以要求火花塞耐腐蝕；

火花塞的電極間隙影響擊穿電壓，所以要有合適的電極間隙。火花塞的安裝位置應(yīng)合適，以確保合理的點火點。火花塞氣密性更好，保證燃燒室不漏氣；

(2)火花塞結(jié)構(gòu)

火花塞主要由觸頭、瓷絕緣體、中心電極、側(cè)電極和外殼組成，如圖5-27所示。

鋼殼內(nèi)固定有高鋁陶瓷絕緣子，絕緣子中心孔上部設(shè)有金屬棒；金屬桿的上端設(shè)有用于連接高壓導(dǎo)體的連接螺母，下部設(shè)有中心電極。金屬棒和中心電極由導(dǎo)電玻璃密封，銅墊片起密封和導(dǎo)熱作用。鋼殼上部為便于拆裝的六邊形平面，下部有螺紋用于擰入發(fā)動機氣缸蓋，殼體下端固定有曲面?zhèn)入姌O。

電極一般采用耐高溫、耐腐蝕的鎳錳合金鋼或鉻錳氮、鎢、鎳錳硅合金，也有部分采用鍍鎳銅材料以提高散熱性能。火花塞的電極間隙多為0.6 ~ 0.7毫米，電子點火的間隙可增大到1.0 ~ 1.2毫米

應(yīng)確保火花塞和氣缸蓋座孔之間的密封。有兩種密封方式：平面密封和錐面密封。平面密封時，在火花塞和座孔之間要裝一個覆銅石棉墊片；錐形表面由火花塞殼體的錐形表面和氣缸蓋之間的相應(yīng)錐形表面密封。

(3)火花塞的熱特性

如果火花塞工作良好，它必須保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。火花塞工作時，溫度過低時，燃料不完全燃燒產(chǎn)生的積碳會沉積在火花塞的陶瓷絕緣體表面，導(dǎo)致火花塞漏氣；溫度過高時，火花塞中心電極溫度過高，超過了燃料的自燃溫度。火花塞可以點燃混合氣而不產(chǎn)生火花，也就是混合氣的預(yù)燃。混合氣過早點燃會導(dǎo)致發(fā)動機輸出功率下降，甚至活塞頂熔化。

實踐證明，當(dāng)火花塞裙部溫度保持在500 ~ 750時，落在電極上的油滴會立即燃燒，不會積碳和熱點著火。

當(dāng)火花塞溫度低于450時，滴落在電極上的油滴會燃燒不完全，稱為火花塞的“自潔溫度”。當(dāng)火花塞溫度超過950時，混合氣就會“預(yù)燃”。因此，火花塞的工作溫度應(yīng)低于950。

火花塞的工作溫度與發(fā)動機的功率、轉(zhuǎn)速、壓縮比有關(guān)，也與火花塞本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。就火花塞本身的結(jié)構(gòu)而言，陶瓷

汽車正常運行過程中，如果經(jīng)常因積碳導(dǎo)致火花塞被切斷，可能是使用的火花塞太“冷”；如果經(jīng)常出現(xiàn)燙火，可能是使用的火花塞太“燙”了。

(4)火花塞的類型

為了保證火花塞的可靠點火，現(xiàn)代汽車上使用了各種類型的火花塞。

斷電觸尖火花塞：斷電觸尖火花塞的結(jié)構(gòu)與上述火花塞基本相同，只是中心電極和側(cè)電極覆蓋有一層薄的斷電觸膜。切斷接觸膜非常耐腐蝕，大大延長了火花塞的使用壽命。此外，為了改善火花塞的放電性能，火花塞中心電極直徑減小，電極間隙增大，如圖5-28所示。

多極火花塞：

多極火花塞一般有兩個以上的側(cè)電極，點火可靠，不需要經(jīng)常調(diào)整電極間隙。這種火花塞用在一些點火要求高的發(fā)動機上。

凸出式火花塞：凸出式火花塞的絕緣體裙較長，凸出于外殼端面以上，具有吸熱大，抗污染能力強的優(yōu)點。在工作過程中，通過進氣直接冷卻，不易產(chǎn)生熱點燃，熱適應(yīng)和適用范圍廣。

薄電極火花塞：

這種火花塞電極極細(xì)，特點是火花大，點火能力強。還能保證發(fā)動機在冷工況下快速可靠的啟動，熱范圍廣，能滿足各種應(yīng)用。

銅芯電極類型：

火花塞內(nèi)電極導(dǎo)熱性好，發(fā)熱量比普通火花塞高10% ~ 40%，能限制高速下的熱點著火。火花塞裙部加長，拓寬了熱值下限，提高了電極的耐油污性和耐燒蝕性。

電阻類型：

為了抑制點火系統(tǒng)對收音機的干擾，在火花塞中安裝了一個5 ~ 10 k的電阻。

多極火花塞、凸形火花塞、細(xì)電極火花塞、銅芯電極火花塞和電阻火花塞的結(jié)構(gòu)如圖所示。

跳面式：是冷火花塞，中心電極與外殼端面間隙同心，如圖。這種火花塞必須與具有高點火能量和高電壓上升率的電容器放電點火系統(tǒng)一起使用。其特點是能完全避免火花塞的熱點著火，即使在油污的情況下也能正常點火。但是可燃混合氣不容易接近電極，在混合氣過稀的情況下，汽油機的功能不能充分發(fā)揮。

(5)火花塞的型號

根據(jù)ZBT 37003-89《火花塞產(chǎn)品型號編制方法》，火花塞模型由三部分組成。

第一部分用漢語拼音字母表示火花塞的結(jié)構(gòu)類型和主要尺寸，表中給出了字母的含義。

火花塞的結(jié)構(gòu)類型和主要尺寸

認(rèn)為

螺紋規(guī)格

安裝基礎(chǔ)模板

螺紋高度(毫米)

六邊形邊距(毫米)

A

M101

平左

12.7

16

C

M141.25

平左

12.7

17.5

D

M141.25

平左

19

17.5

E

M141.25

平左

12.7

20.8

F

M141.25

平左

19

20.8

(G)

M141.25

平左

9.5

20.8

(H)

M141.25

平左

11

20.8

(Z)

M141.25

平左

11

19

J

M141.25

平左

12.7

16

K

M141.25

平左

19

16

L

M141.25

低級座位

9.5

19

(M)

M141.25

低級座位

11

19

普通的

M141.25

低級座位

7.8

19

P

M141.25

錐形座

11.2

16

Q

M141.25

錐形座

17.5

16

罕見的

M181.25

平左

12

20.8

S

M181.25

平左

19

(22)

T

M181.25

錐形座

10.9

20.8

注： ()表示為非標(biāo)預(yù)留產(chǎn)品，不推薦使用。

第二部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示火花塞的發(fā)熱量。數(shù)字越高，火花塞越冷。通用spea

第三部分用漢語拼音字母表示火花塞衍生產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點、點火端特點、材料特點和特殊技術(shù)要求。有關(guān)其序列和代碼名稱的含義，請參考表格。在同一產(chǎn)品的型號中，如果需要多個字母，必須按照表中的順序使用。

火花塞的衍生產(chǎn)品特性和材料特性

順序

認(rèn)為

和特點。

順序

認(rèn)為

和特點。

一個

P

屏蔽型

七

H

環(huán)形電極型

2

罕見的

電阻型

八

U

電極回縮試驗