火花塞的作用是把高压导线送来的脉冲高压电放出,击穿火花塞两电极间的空气,产生电火花,以此引燃气缸内的混合气体。火花塞由中央电极、侧电极、壳体、接线柱等组成,如图1-33所示。火花塞的改装以更换为主,可从以下方面入手。
图1-33 火花塞的结构
(1)换用贵金属电极材料的火花塞 换用贵金属电极材料的火花塞就是将普通火花塞更换为铂金(或铱金)火花塞,如图1-34所示。普通火花塞的电极材料一般由镍锰合金制成,高质量的火花塞都采用铂或铱等贵金属来制造电极。铂、铱的熔点比较高,耐高温、高压,质量较好,因此铂金、铱金火花塞可以发出更强、更稳定的火花。从价格上看,我国生产的普通火花塞每只通常为十几元,铂金、铱金火花塞每只通常为60~100元;从使用成本上看,原厂装配的国产普通火花塞每3万km需更换一次,而性能更好的铂金、铱金火花塞可以6万~8万km更换一次,甚至可在10万km后再更换。在发动机高转速的行驶条件下,使用了铂金、铱金火花塞的车辆可以发挥更强的动力性,而其高温稳定性的优势,也可使发动机更安静,工作更顺畅。
图1-34 将普通火花塞更换为铂金(或铱金)火花塞
(2)换用多极火花塞 从电极形式上看,火花塞有无极、单极、双极、三极、四极等,两极以上的为多极火花塞,如图1-35所示。
原厂火花塞大多为单极火花塞,这种火花塞中心电极与侧电极之间的间隙对其性能有一定的影响。在点火线圈不变的情况下,火花塞电极之间的间隙越大,电极之间的空气就越不容易被击穿,但一旦击穿,产生的电弧能量会更大。在发动机低速运转的时候,气缸内的空气流速慢,电极之间的空气比较容易被击穿,因此产生的较大的电弧适合发动机低转矩输出。但较大的间隙在高速时会遇到麻烦。由于高速时气缸内的混合气流流速快,电极之间的空气被击穿产生电弧的概率会降低。这种没有成功产生电弧的概率被称为失火率。间隙较大的火花塞失火率较高,从而会影响发动机高速动力输出。反之,较小的电极间隙,性能刚好相反,低速时点火能量相对较小,但高速时失火率低。
图1-35 火花塞的电极形式
多极火花塞则通过在侧电极增加的同时增加电极之间的相对面积,因此可以减小中心电极与侧电极之间的间隙。这样一来,低速时有多个侧电极,产生的点火能量可以满足低速时的点火需求;高速时间隙变小,失火率降低,可以满足高速时的点火需求。【特别注意】 更换多极火花塞时要注意匹配。有些车更换多极火花塞后,其性能没有明显地提高,原因就是匹配问题。多极火花塞由于侧电极比较多,所以散热性能较单极火花塞要好。在改装火花塞时,
如果不对其他部件进行相应的修改,仅仅更换多极火花塞,那么其较大的散热量会改变原厂设计的匹配。换句话说,发动机在高速运转时多极火花塞就会在一定程度上损失燃烧室的热量,这显然是会影响发动机性能的。多极火花塞的优势是在最佳匹配的、能够充分发挥火花塞性能的基础上得出的。工程师在设计发动机的时候,会有众多因素需要考虑,各方面性能都应均衡设计。此时的发动机如果按照单极火花塞的工况设计,那么这个单极火花塞就能很好地满足这台发动机的正常工况,也就是说,此时发动机的工作状况应该是合适的。如果要更换多极火花塞,就必须考虑这一因素,对发动机的其他部件进行相应的调整(如调整点火电压,修改ECU程序等),才能将多极火花塞的优势真正体现出来。原厂设计时之所以没有采用多极火花塞,是由于对于普通小排量的发动机来说,单极火花塞已经完全可以满足其性能需求了,采用多极火花塞则需要重新匹配,许多部件都需要更改,这样会增加发动机的制造成本,而提升的这点性能在这种类型的发动机上并不突出。因此,出于性能和成本的综合考虑,一般原厂只会在高性能的发动机上采用多极火花塞。(www.xing528.com)
综上所述,多极火花塞不是不能换,而是更换时需要综合匹配才能发挥其性能。这种性能的提升是相对有限的,且花费的综合成本并不低,是否要更换,还得从自己的实际需求考虑。对于热衷于大幅度改装发动机点火系统的车友而言,如果其他点火部件都已经更换成高性能的,那么更换一组较好的多极火花塞还是很有必要的。如果想只花一两百元更换多极火花塞来使自己的爱车有明显的性能提升的话,那么最终的结果会以失望居多。
(3)选用合适热值的火花塞 火花塞的热值有冷型和热型两种,如图1-36所示。冷型的火花塞外部绝缘体较短,优点是热能传送至冷却系统的路程较短,使得点火延后,适用于高转速或高性能的发动机;热型火花塞外部绝缘体较长,优点是价格较低,缺点是热能传导至冷却系统的路程较长,导热效率也会因此而变差,致使火花塞产生的热量较难散发,适用于低性能或压缩比小的车型。
图1-36 火花塞的热值
a)冷型 b)热型
更换火花塞时,要根据发动机的类型和原厂火花塞的工作温度选择合适的火花塞。火花塞的热值是衡量热负荷能力的指标,它必须和发动机的性能相匹配。最简单的方法就是采用与原厂火花塞相同热值的改装火花塞进行更换即可。如果更换的火花塞的热值与原厂火花塞的热值不匹配,就会造成火花塞的工作温度过高或过低。若火花塞的工作温度过高,则可燃混合气在进入燃烧室时会被过热的火花塞点燃,形成过早点火;若火花塞的工作温度过低,则火花塞绝缘体会很快被燃烧不完全的沉积物污染,使绝缘体裙体表面的绝缘电阻减小,减弱点火火花的能量,严重时会出现缺火现象。
市面上出售的火花塞热值的数值越大,火花塞就越“冷”(冷型),适合高转速、高压缩比的发动机使用;其数值越小,火花塞越“热”(热型),适合低压缩比的发动机使用。
【改装欣赏】 各种类型的火花塞如图1-37所示。
图1-37 各种类型的火花塞
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。