发动机是借着汽缸内已被压缩的混合气点火爆炸而产生能量的设备,而在燃烧室内负责点火的元件就是火花塞。在燃烧室压缩气压非常高,不易产生电火花的情况下,能否确保点火可靠,这对发动机的启动性能、耗油量、加速性能、高运转耐力性能等都有很大影响。由于火花塞是处在高温、高压、高冲击力的极严酷的条件下工作的,所以火花塞必须具备耐高温和高强度的性能。这就要求车手对火花塞有个基本的了解,做到正确选用火花塞,及时维护火花塞,以使你的爱车处于良好的技术状态。
一、火花塞的构造
火花塞一般由中心电极、侧电极、螺纹部、绝缘体、火花塞壳、接头、密封垫等组成(图1 )。
5、火花塞壳、6、接头
图1:摩托车火花塞的构造
中心电极:是位于火花塞中心的电极,来自高压导线的电力就是输送到此部位后并利用同侧电极之间的间隙产生火花。高性能火花塞的电极是经过精细加工和白金焊接而成的。为了能够快速排放大量热能,有的火花塞的中心电极还在绝缘体内部加装了电极铜片。 侧电极:侧电极是与火花塞螺纹部分相连接的电极,经螺纹与地相连。高性能的火花塞还在侧电极表面切割成一条极细的槽沟使其更容易产生火花。
螺纹部:螺纹部主要是用来固定火花塞,并支撑侧电极,也具有散热功能。不同型号的火花塞或相同种类的火花塞用在不同的发动机上,其螺纹直径及螺纹长度各有不同,所以相同种类的火花塞也会依车型的不同而有较细的分类。
绝缘体:绝缘体既有支撑性能,又可防止电能的泄漏。在接头和火花塞壳之间,为延长绝缘距离并减少灰尘、水分对漏电的影响,把绝缘体设计成折裙状。
密封垫:密封垫的主要作用是,把火花塞拧紧时,使火花塞与汽缸有良好的密封。当反复拧上或卸下同一火花塞后,密封垫的密封作用会有所减弱。
火花塞的电极部位(图 2 )是使用和保养的重点。中心电极与侧电极末端的形状及两电极之间所形成的间隙,是影响火花塞发火的重要因素。所以在判断火花塞是否能使用时,首先目测其形状是否完好,检查其间隙是否合适,一般用厚薄规可以测量火花塞的间隙。
图2:摩托车火花塞的电极部位
二、火花塞的热特性
按热特性的不同火花塞可分为冷型、温型与热型三类。冷型火花塞绝缘体裙部较短,受热面积小、散热距离短,因此在同等条件下,冷型火花塞的工作温度较低。热型火花塞绝缘体裙部较长,受热面积大、散热距离长,因此工作温度较高(图 3)。温型火花塞的工作温度则介于冷型火花塞与热型火花塞之间。
图3:冷型火花塞、温型火花塞与热型火花塞
在火花塞的产品型号中,火花塞的热特性通常用阿拉伯数字表示。表示火花塞热特性的数字称作火花塞的热值。热值是火花塞热特性的相对比较值。在我国的火花塞产品型号中,以及在日本 NGK 火花塞和 ND 火花塞的产品型号中,冷型火花塞的热值较大,热型火花塞的热值较小。或者说,随热值的由小到大,火花塞的热特性由热渐冷。