文- 汪 淼
護航于發(fā)動機的火花塞
文- 汪 淼
火花塞是支持汽車發(fā)動機工作的重要原件,你的愛車配備的是什么樣的火花塞?它多久需要更換一次,又應(yīng)當如何更換?
發(fā)動機是汽車的心臟,火花塞(見圖①)是支持汽油發(fā)動機工作的重要原件?;鸹ㄈ牡闹饕δ苁前腰c火系統(tǒng)產(chǎn)生的脈沖高壓轉(zhuǎn)變?yōu)殡娀鸹▉睃c燃氣缸中的可燃混合氣,從而推動活塞,使發(fā)動機運轉(zhuǎn)。那么,你是否了解你的愛車配備的是什么樣的火花塞?它多久需要更換一次,又應(yīng)當如何更換?
火花塞從發(fā)明至今已有100多年的歷史。最早的內(nèi)燃機點火方式是德國人威廉·貝尼特(William Banett)于1838年發(fā)明的火焰點火法。這種方法是:燃燒室內(nèi)的混合氣由像蠟燭一樣的火焰來點燃,火焰是從氣缸外部通過旋轉(zhuǎn)洞口引入燃燒室的。
現(xiàn)代汽油發(fā)動機用的火花塞,是法國人路納依(Etienehn Lenoir)于1860年發(fā)明的。他用普通陶瓷絕緣體和兩個電極制成了世界上第一只火花塞,這便是現(xiàn)代火花塞的雛形。自從1823年英國人薩姆·布羅(Samual Broun)的內(nèi)燃機實用化以來,全世界汽車及其零部件工業(yè)飛速發(fā)展。目前,全球處于使用狀態(tài)的各種汽車,包括轎車、卡車及公共汽車等的總保有量已突破10億輛,而火花塞的年產(chǎn)量則多達20多億只,這些火花塞一部分用于配套,大部分則供現(xiàn)有汽車維修使用。
國外生產(chǎn)火花塞的公司主要有美國的香檳(Champion)、AC、摩托克拉夫(Motorcrait);日本的NGK、電裝(NIPPONDENSO)、日立(HITACHl),聯(lián)邦德國的波許(BOSCH)。英國的KLG,法國的艾奎姆(EYQUEM),意大利的馬雷林(Magneti—Marell)等。這些公司年產(chǎn)火花塞約15億只,生產(chǎn)技術(shù)也較先進,品種也較齊全。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前世界上火花塞的品種約有300種。
我國火花塞制造起步較晚,1952年,南京電瓷廠生產(chǎn)出我國第一只火花塞。此后,火花塞制造業(yè)得到飛躍發(fā)展,目前全國已有7家火花塞生產(chǎn)廠家,年產(chǎn)量達2000多萬只,品種40多種。
火花塞的主要結(jié)構(gòu)有:接線螺桿、中央電極、接地電極、金屬殼體、絕緣體,其中最重要的是兩個電極。
現(xiàn)在市場上常見的電極材質(zhì)有銅、鎳合金、白金、銥金四種(白金和銥金普遍稱之為貴金屬),金屬導(dǎo)電性能排序為:銅<鎳合金<白金<銥金,點火需要的電壓排序為:銅>鎳合金>白金>銥金,所以貴金屬火花塞對于發(fā)動機的負荷更小,對于降低油耗有利;另外貴金屬的使用壽命也更長,當然價格也是隨著性能的增加而增加的,銥金火花塞的價格普遍在單支百元以上(見圖②)。
火花塞使用的材質(zhì)對于它的更換周期有決定性影響。銅芯建議每隔2~3萬公里更換一次;鎳合金的周期比銅芯稍長,在4~6萬公里左右更換即可;而銥金和白金芯的火花塞金屬特性比較穩(wěn)定,抗氧化能力好,所以使用壽命會相對要長很多,白金芯建議每隔8萬公里更換一次,銥金芯的建議每隔10萬公里更換一次。超里程之后電極的磨損會加快,電極間隙變大、點火不穩(wěn)定、對于電壓需求更高,輕者的表現(xiàn)是加速無力、點火失火、費油等癥狀,嚴重的還可能出現(xiàn)電極斷裂損傷發(fā)動機的情況。
由于火花塞的性能是否良好不能很直觀地觀察到,想檢查火花塞狀態(tài)是否健康,最直接的方法就是將它們?nèi)〕鰜砜纯?。如果電極以及絕緣體處呈淡黃色,說明這支火花塞的工作狀態(tài)是健康的;如果火花塞電極上有黑色的附著物,就是有病癥了,這可能是由于“燒機油”或混合器比例不妥造成的,此時你就需要更換愛車上的火花塞了。
更換火花塞時,必須選擇適合自己車輛的尺寸,長度和直徑要吻合。每支火花塞上都印有型號,下圖字符中的第二個字母代表火花塞的尺寸,其中包含了螺紋的直徑和長度(見圖③)。
螺紋直徑主要有1 0 m m(毫米)、1 2 m m和14mm三種(見圖④),我國在售車型中,14mm是最主流的尺寸。隨著發(fā)動機設(shè)計越來越緊湊,各種零件也會跟著進行mini化,火花塞變小變細趨勢已定,未來10mm、12mm等直徑更細的火花塞將成為主流。
火花塞另一個重要的尺寸就是螺紋的長度,俗稱“牙長”。不過螺紋直徑與螺紋長度并不是一一對應(yīng)的,比如螺紋直徑為14mm的火花塞有將近10種長度和形狀。挑選火花塞時只需記住愛車的火花塞型號就可以了(見圖⑤)。
熱值是火花塞自身的散熱能力,可以簡單地分為散熱能力好的“冷型”火花塞和適用于低轉(zhuǎn)速發(fā)動機的“熱型”火花塞。
冷型火花塞:火花塞熱值越高,代表散熱能力越好,這類火花塞更適用于大馬力的發(fā)動機上,反之它的弊端是由于散熱較快,所以對于小排量發(fā)動機來說更容易產(chǎn)生積碳,而積碳多了之后最嚴重的后果就是點火失火,如果您駕駛的是大馬力的車或者經(jīng)常高轉(zhuǎn)速“飆車”,那么可以考慮這種火花塞。
熱型火花塞:在相同的工作溫度下,不容易產(chǎn)生積碳,但是散熱能力相對比較差,適合于不追求動力性能的家用轎車使用。弊端是如果熱性火花塞的熱值過于高的話,可能會產(chǎn)生提前點火和爆震的情況。
不同發(fā)動機對于火花塞的熱值的要求不一樣,大功率發(fā)動機、動力好的發(fā)動機建議選擇冷型的火花塞,散熱好;小排量發(fā)動機建議選擇熱性的火花塞,不容易產(chǎn)生積碳。
火花塞使用壽命是有限的,所以,使用一段時間后,及時更換火花塞才能保障你的愛車壽命更長久,而且在更換時可以對愛車的火花塞進行升級,但需要注意幾點:
選購合適自己車型尺寸的火花塞。如果買的型號不對,就無法裝上;即使湊活能裝上,尺寸上細微的差別也會對性能造成不良影響,嚴重者甚至會損傷發(fā)動機。
要有專業(yè)的工具。專業(yè)的工具包括棘輪扳手、套筒、加長桿(見圖⑥)。拆裝火花塞要一個一個氣缸來,不能全拆下來然后再全裝上去,避免臟東西掉入到氣缸內(nèi)。拆卸火花塞直接擰下來就可以了,但在安裝火花塞時,最最重要的就是力度,尺寸不同的火花塞需要的力度是不一樣的。比如12mm的火花塞一般使用20~25牛·米的力矩,而14mm的火花塞則需要25~30牛·米的力矩來緊固。如果力度小了,會造成滲油和漏氣,影響發(fā)動機性能;而力度過大則會造成脫扣或扭斷火花塞。
自己動手更換火花塞,能讓你及早地發(fā)現(xiàn)愛車的故障,從而為愛車的發(fā)動機護航,也為安全出行提供有力保障。
(來源:汽車之家網(wǎng)責任編輯/南之嶺)