火花塞的作用與用途_火花塞是怎樣工作的？

火花塞在發(fā)動(dòng)機(jī)中的作用

使用內(nèi)燃機(jī)的轎車所使用的燃料一般是汽油和柴油。而在中國(guó)轎車市場(chǎng)，汽油車占據(jù)了一個(gè)很大的比例。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)不一樣，由于汽油的燃點(diǎn)較高（約400度左右），因而需要使用強(qiáng)制點(diǎn)火方式點(diǎn)燃混合氣。通過(guò)電極之間的放電現(xiàn)象產(chǎn)生火花，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是通過(guò)燃料和混合氣體的適時(shí)燃燒使之產(chǎn)生動(dòng)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(shí)燃燒有必要用“火”來(lái)點(diǎn)燃。這里說(shuō)的火花點(diǎn)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(guò)汽缸蓋螺紋連接連接到發(fā)動(dòng)機(jī)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(guò)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(diǎn)燃?xì)飧字械幕旌蠚狻?/p>

火花塞的電極有哪些類型？

經(jīng)過(guò)了一百多年的發(fā)展，傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(jì)20年代，開始出現(xiàn)了三側(cè)極火花塞，三個(gè)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(diǎn)，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(diǎn)，雖然多電極火花塞有多個(gè)接地電極，但在火花塞跳火瞬間電流僅通過(guò)單一接地電極跳火，不會(huì)出現(xiàn)多電極同時(shí)跳火的情況

火花塞是怎樣工作的？

發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能的好壞完全是取決于火花塞閃出火花的良否來(lái)決定的。我們往往把發(fā)動(dòng)機(jī)比作為“汽車的心臟”，但是更能把火花塞比作為“發(fā)動(dòng)機(jī)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(diǎn)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(diǎn)火爆發(fā)。

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

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

● 著火

由電火花所引起的點(diǎn)火是通過(guò)電極之間的火花放電而使燃燒粒子活性化，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)（酸性），并發(fā)生熱效應(yīng)，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(kuò)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(huì)因此而消失導(dǎo)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(huì)變大，消火作用也會(huì)變小，可保證確實(shí)點(diǎn)火。當(dāng)火花隙過(guò)于寬時(shí)，則需要大的放電電壓，從而超過(guò)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(diǎn)火過(guò)程可分為四步：1.點(diǎn)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(huì)影響這個(gè)過(guò)程，從而影響火花塞點(diǎn)火性能;4.火焰核溫度上升至混合氣燃點(diǎn)時(shí)混合氣被點(diǎn)燃。

火花塞的性能要求

耐熱性：可適應(yīng)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(shí)就達(dá)到了2000℃、在吸入行程中使低溫氣體受冷，讓4沖程式發(fā)動(dòng)機(jī)的急熱急冷現(xiàn)象把發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)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(dá)不到表面著火的起點(diǎn)的放熱性。

機(jī)械的強(qiáng)度：可以適應(yīng)激烈的壓力變化

在吸入行程中達(dá)到1氣體壓力以下，爆発行程中可達(dá)到45氣壓以上。唯一可以適應(yīng)這種激烈壓力變化的機(jī)械強(qiáng)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(fù)的情況下，對(duì)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(jī)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(huì)受熱燒盡，從而達(dá)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(dá)到（約500℃）。

狀況檢查

火花塞技術(shù)狀況除用專用儀器進(jìn)行密封發(fā)火試驗(yàn)以外，還可采取下述方法檢查。

（1）就車檢查法

a、觸摸法：起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使其怠速運(yùn)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(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使其怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，然后用螺絲刀逐缸對(duì)火花塞短路，聽發(fā)動(dòng)機(jī)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(wú)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(guò)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(cuò)或混合氣濃，機(jī)油上竄;如頂端與電極間有沉積物，當(dāng)為油性沉積物時(shí)，說(shuō)明氣缸竄機(jī)油與火花塞無(wú)關(guān)，當(dāng)為黑色沉積物時(shí)，說(shuō)明火花塞積碳而旁路，當(dāng)為灰色沉積物時(shí)，則是汽油中添加劑覆蓋電極導(dǎo)致缺火;若嚴(yán)重?zé)g，如頂端起疤、有黑色花紋破裂、電極熔化，表明火花塞損壞。