众所周知，汽油发动机和柴油发动机最大的区别在于：前者是点燃式发动机，而后者是压燃式发动机，点燃式发动机比压燃式发动机多了个高压电点火系统，如果没有这个点火系统，汽油发动机根本不可能正常做工输出动力，而点火系统的最终执行部件，就是这个小到可以塞进口袋里，造价低到仅有数元的火花塞，今天我们就来探究下这个小小的火花塞究竟有何奥妙，如何根据自己的需求正确选择属于自己的火花塞。 这是常用火花塞的结构图 火花塞的工作环境：进气冲程：温度只有60℃，压力90KPa点火瞬间：温度会上升至3000℃，压力达到4000KPa工作电压：15000-20000伏特这个小东西要承受高温高压，而且是急冷急热不断交替的过程，只有高级的材料和工艺才能满足火花塞的制造要求。什么是失火率：当车辆高速运转时，从节气门过来的高速气流有可能把火花塞的电火花吹灭，这个时候就叫失火，失火率就是火花塞点火不成功的概率。除了高速运转以外，急加速、火花塞间隙加大也将导致失火率的上升。汽油发动机的失火率一般要求控制在2%一内，如果超过，将导致排放的气体严重超标，发动机就会提示排放出故障，需要维修。   这个曲线说明电极消耗与要求电压的关系，间隙越大，需求的点火电压就越高，点火线圈的温度也随之上升。火花塞的自洁：试验证明，如果发动机燃烧室内的温度能保持在一定值以上，附着在火花塞绝缘体上的积污便能自行烧掉。这个温度被称为火花塞的自洁温度。含铅汽油的自洁温度为450℃，无铅汽油的自洁温度为500－520℃。但是，燃烧室的自洁温度只能保持很短的时间，不可能将绝缘体上的积污完全烧掉。因此，在实际运行中，我们还应采取一些措施，以控制各种积污；其措施如1、避免长时间低速、低负荷运行；2、提高怠速，减少怠速运行时间；3、避免超高速、超负荷运行；4、燃油要保持一定的纯净度；5、正确选择火花塞的类型；6、避免急加速、急减速运行等。 只有这样，才能有效地控制火花塞的各种积污，延长火花塞的使用寿命，提高发动机的工作效率。 火花塞选择的几个重要参数：1.螺纹长度汽油发动机的螺纹直径基本上都是14mm的，但是长短不一，4082.0发动机的螺纹长度为26.5mm属于螺纹长度比较长的阵营，是不是最长的有待考证。  2.热值热值正式的名称为「热度范围」，是指火花塞将陶瓷绝缘体跳火端的高热传导至火花塞外端，再由外壳传到引擎冷却系统能力。当引擎于怠转时，火花塞跳火端的温度可能只有２６０℃，当车辆高速行驶时，跳火端的温度便可能升高到６５０℃。车辆油爬坡时，跳火端温度更可能升到８７０℃以上。不同发动机的工作温度不一样，设计者就利用改变绝缘体裙部的长度和其它内部结构来解决这个矛盾。工作在中低速低压缩比的小功率发动机，火花塞散热就可以慢一些。而那些用于高速高压缩比大功率发动机的火花塞散热就要好一些，使火花塞中央电极的温度始终处于最佳温度。我们要区分它们只有通过热值的“度数”进行判别。有些裙部短受热面积小，散热快，因此裙部温度低些，称为冷型火花塞，适用于易产生高热量的大功率发动机；有些裙部细长受热面积大，散热慢，因此裙部温度高些，称为热型火花塞，适用于中低速低压缩比的小功率发动机。所以在选择火花塞时，应特别注意火花塞的热度等级。热度等级是以火花塞中央电极的极尖温度而定。市售的火花塞热值从2°—13°，数值越大，火花塞就越“冷”，适合高转速高压缩比的引擎使用；数值越小，火花塞越“热”（热型），适合低压缩比引擎使用。较冷的火花塞的制作比一般产品更加精良，所以在引擎高转时，它能保证点火的准确性和质量，从而保证引擎极限时的最大马力。另外其电阻也被控制得非常小，点火次数的绵密丝毫不因转速的升高而有所遗缺。所以使用度数较高的火花塞对习惯拉高引擎转速换挡或“飚车”族是大有裨益的。但是如果您改用过高度数的火花塞（不适合您车的引擎），那么就会出现启动困难，低速不稳的情况。具体而言中国大部分地区，5°—8°的火花塞比较合适（普通车使用5°—6°、可改为6°、7°、8°，具体要视实际装车后反应而定，市区使用一般车建议最高7°为准），而9°以上的则只有在酷热的天气下的赛车才用得上。  上图为火花塞的散热途径  热值对应表，以NGK的数值为参考标准。4082.0发动机适合使用6度热值的火花塞。  3.点火间隙有些同学认为更换火花塞的间隙必须要与原车尺寸一致，其实不然，火花塞的间隙在不同的季节，不同的生产工艺下，他们的间隙要求都不尽相同。比方说冬季由于气温较低，点火困难，这时的点火间隙最理想是0.6-0.7mm而其他季节则可以扩大到0.9-1.0mm再比如火花塞的点火直径越细，就越容易点火成功，它们的间隙就可以稍微大点，比如DENSO的间隙就是1.1mm如果自己有工具可以调节火花塞的间隙，普通原厂的火花塞寿命要比你想象的还要长。因此，火花塞的间隙是个允许一定范围调节的变量，当然间隙不能大到超过点火线圈的最高电压范围。 点火间隙的另一个特点是：间隙大的火力就强，适合低速时运转，间隙小的点火快，而且不容易被高速气流吹灭，适合高速运转，但是从火花塞发明至今100多年的时间里，能够随发动机工况而改变间隙的火花塞尚未问世，如果哪位高人能研发出像可变进气门这样具有划时代成就的可变间隙火花塞，那获得的财富将难以估量。因为单单是湘火炬一年的火花塞产量就破1.3亿只，而湘火炬的销售量占全球不到10%！4.单极or多极世界上的第一只火花塞无疑是单极火花塞，那么为什么会出现多极火花塞呢，多极火花塞想解决什么问题呢？我们先来看下多极火花塞的构造   这种火花塞叫半沿面火花塞  这种叫电极型火花塞可以看出上面的4极火花塞是电极型和沿面型的综合体理想的工况是：低速时从电极处点火，火力强劲高速时从沿面处点火，不容易熄灭但是，电火花有没有那么听话，按照人们预想的线路点火呢？实际情况理想的工况是很难实现的，高压点火往往会从最容易点火的那个电极先击穿，也就是说电火花有走捷径的习惯，那条路容易就走哪里。一旦电极击穿了，电流就从便捷通道溜走了，再要兼顾其他的电极，就得再加大电压或电流，我这么说你懂？  可能有人会问，有没可能在原电压的条件下出现多条电弧呢？答案是有，当最容易点火的电极消耗到和另一个电极击穿条件完全相同时，是有可能出现2条以上的电弧的，但是别忘了，同样的电压条件下，是2条弱火好，还是1条强火好呢，这个问题就见仁见智了。既然多极火花塞不能完美解决高低速的失火问题，那么多极的火花塞是不是就一无是处了呢？也不是，单极火花塞如果间隙变大，点火线圈就得加大电压，但是多极就不同了，理论上它有4个极可供选择，一个电极烧蚀了，还可以跳到另一个电极继续点火，从这点上来看，4极的火花塞理论寿命是单极的4倍。这是多极的好处所在，但是多极火花塞由于比单极的多了几个点火头，它的散热性能要比单极的要快，也就是说多极的比单极的要冷些，而冷型火花塞是适合高速运转的需要的，这就是为什么有些人认为4极火花塞跑高速效果比较好。那么除了多极火花塞以外，还有没有其他的解决方案呢？有！在个别的高速发动机上，装置了双火花塞，比如下面的这辆车就装配了双火花塞发动机。 看下166的发动机内部，每个汽缸都配置2个火花塞 另外HEMI发动机也用到了双火花塞设计，当然这个发动机的进气门设计有点老了。说到Alfaromeo166就不能不说下现在的广汽传祺，这款标榜具有Alfaromeo运动血统的自主车型，一经引进就把双火花塞给阉割成只剩一个了，我不知道失去了运动灵魂的传祺会有哪一类消费者看上它 所以，关于单极与多极之争，最好的忠告就是：如果原车配的是多极，你就换多极的，如果原车是单极的，那你最好换单极的。看下F1的火花塞赞助商你就知道人家的高速用的是哪种火花塞了，1，冠军2，电装这两个品牌都是单极的拥簇者，而法国益康似乎是多极的先驱者，看看益康的阵营，从单极到4极的系列它全都有 5.镍铜合金VS贵金属铱金铂金钇金镍铜合金熔点2454176915221063强度1121413电阻5.310.62.3强度2404025抗氧化强极强极强毫无疑问，铱金的耐热性能是最强的，成本也是最高的。为什么会有个钇金呢，后面讲解品牌是会讲到。那么使用贵金属可以提高多少点火性能呢？看下DENSO的广告便知分晓 当你花费了数倍的价格购买了贵金属火花塞，所带来的动力提升仅有1.3% 是不是觉得有点沮丧？不过别灰心，贵金属火花塞除了火力强，失火率低，还有个特点是寿命比较长，最长的据说能烧10W公里，比如说SUBARU的水平对置发动机，就非常需要这种长寿命的火花塞，因为这种车换次火花塞工程量实在太大了 6.选择哪个品牌？下面按产销量介绍几个主要的火花塞生产品牌：所对应的型号仅适用于2.0发动机，1.6的切勿模仿。 1.德国BOSCHBOSCH是全球最大的火花塞供应商，产销量约占40%左右它的系列和型号比较繁多，但是BOSCH没有铱金的系列产品，可能是涉及到专利技术费用的问题，替代品是钇金产品，而钇金的性能仅比镍铜合金高出那么一点点。铂金系列FR8NP45.00锐能系列FGR8MQI100.00由于BOSCH在汽车配套领域的产品众多，火花塞业务仅占其业务总量很小的比例，所以他们生产的火花塞性能一般，以装车件居多，如果原厂不是BOSCH品牌的，可以找到更好的替代产品。2.日本NGK1936年成立，在中国设有合资产，占世界份额约20%NGK的火花塞中心直径为0.6mm，各种贵金属系列都有，性能比较稳定，据说故障率比较低，兼顾性能与寿命。铱金系列LFR6AIX-11编号541665.003.日本DENSO成立于1949年，原为丰田的配套厂，后独立经营。DENSO的中心电极为0.4mm，是全世界最细的，市场份额约20%DENSO最近长年赞助F1赛车，是火花塞的供应商之一，能够用在F1上的火花塞，其高速性能可想而知，F1的最高转速为18000转，一个火花塞每秒要点火150次！DENSO的火花塞无疑是最佳性能的代表，但是由于电极太细，其使用寿命大打折扣，通常不超过3W公里。IKH2058.00VKH20HR1185.0020对应的热值就是6，另外，DENSO的规格型号比较少，对于个别车型的匹配不是很好，这种一镜走天下的做法有点不厚道。 4.美国CHAMPION冠军1899年成立，长期赞助F1项目，是很多美系车的配套厂，中心电极为0.6mm，性能与NGK相似，智能热值是其独有的特点，估计和螺纹材料工艺有关，理想的状态是温度低时散热慢，温度高时散热快，我正是看中了这一点才选择冠军火花塞的。 这是原厂的型号：镍铜合金REC9MCLX19.00替代产品：双铂金797535.00铱铂金900690.005.美国HONEYWELLHONEYWELL的火花塞业务其实是收购了美国Autolie生产厂，Autolie成立于1885年，也是美系车的重要配套厂，0.6mm的中心电极，Honeywell的火花塞我没找到合适的替换型号，请其他TX补充6.法国益康成立于1899年，是法国最大的火花塞生产厂，其配套覆盖了整个法国和部分欧洲制造业，是多极火花塞的推行者，但是贵金属方面的业务较弱，关于单极与多极之争，前面已经讲了，不再复述。法国原厂的不少车型使用的是益康的多极火花塞这给不少人造成一种错觉，以为多极的就是好，其实是个美丽的误会，因为法国厂就只会生产多极的来提高性能 4极普通火花塞35.00 7.中国湘火炬2006年湘火炬收购了美国的AC德科火花塞业务，从此步入了世界先进火花塞的行列，除了普通火花塞，贵金属的也能生产，而且为部分HoneywellOEM生产火花塞所以你要小心Honyewell的东西。毫无疑问，国产的湘火炬价格是最便宜的，图实惠的TX可以尝试下国产火花塞的性能普通火花塞系列K6RTM28.00 这是我为4082.0发动机选的替代火花塞冠军7975 产地 厂标 型号 螺纹细节 与原厂的对比，原厂的中心电极约为2.5mm下面开讲如何为2.0发动机更换火花塞 这是2.0的机舱 拆下的发动机保护盖，先往上提，然后往外拉，不可用蛮力。 保护盖的反面，有4个橡胶软扣 工具的准备，这是16mm火花塞套筒，橡胶垫用来提取卸下的火花塞 10mm接杆长度140mm 10mm滑杆 组合起来的长度为225mm为何408的火花塞拆卸工具如此复杂，无法使用市面上常见的火花塞拆卸套筒呢，下面解答 这是拆掉发动机护盖的正面图 侧面图，看到点火线圈了没有？很显然没看到，只能看到一半不到的凸轮轴...这就是408无敌前挡玻璃所需要付出的代价，由于前挡玻璃向车头延伸，带来宽大视野的同时也遮挡了部分发动机，所以加大了更换火花塞的难度，必须用多节可拆卸的工具才有可能更换火花塞。 先拔掉点火线圈的插头，用8mm套筒拆卸点火线圈。 拆下的点火线圈螺丝和工具合影 拆卸下的一体点火线圈，这种一体式的点火线圈如果坏了一个，就必须整个更换，这也是VALEO想出的坏招。 终于能看到火花塞了，不过肉眼是看不到地，这是用了内窥镜才能看到火花塞的螺帽 我特意量了下火花塞橡胶保护套的直径为30mm而火花塞金属保护筒的直径为27mm也就是说点火线圈的橡胶保护套是罩住金属筒防止异物进入火花塞外部陶瓷部分的，因此火花塞漏水进去的可能性非常小。如果点火线圈上有附着物，很有可能是火花塞漏气造成的。 拆下的第一个火花塞 检查螺纹口是否有异物 汽缸内部，进气口的凹槽可见部分积碳行驶不到2W公里，有使用汽油添加剂 这是排气部分的刻字，这里的积碳比较少 积碳部分对比 积碳比较严重的基本集中在进气部分还有2个活塞因为在上止点，内窥镜也不能看到进气部分。 拆下的4个原厂火花塞罗马数字对应的是汽缸的编号，燃烧的情况基本良好，没有过热现象，积碳也比较少，再坚持1万公里估计也没问题。 这是燃烧情况的对比图 新上岗的火花塞上面的数字代表火花塞电阻的数值关于火花塞的电阻值有必要说下的是部分国产的劣质火花塞，在温度高的时候其电阻为无穷大，也就是断路，在无电阻的情况下火花塞将对其他的车用电器造成极大的火花干扰，需警惕路边修车铺提供的无牌火花塞。安装火花塞注意事项：1.换火花塞必须在冷车下进行，避免热胀冷缩损坏你的汽缸2.要检查点火线圈是否漏电，如果有异情况请先检修你的线圈3.夏天不要用湿手触摸火花塞的陶瓷部分，以免产生高压漏电4.火花塞在旋不动的时候需再拧紧1/4-3/4圈，火花塞没上紧的故障几率有3%之多，而且有些是维修工故意不上紧造成的。装上新的火花塞，旋紧，正确安装点火线圈，插回接头。电火一次成功，至于换了新的火花塞提升了多少性能，反正我是没感觉出来，夏天的启动一如既往的悠到1000转，说明点火不是轰到1400的现象和火花塞是没有关系的。以上观点是以消费者个人角度出发所发表的，如有不对之处欢迎指正，拍砖就免了，留着你家盖房的时候用多好，谢谢观赏 把4个旧火花塞下到洁厕灵里面浸泡一个小时。 一个小时后的效果对比我有点不太明白的是负电极里面的陶瓷有颜色比较深的褐色斑是洗不掉的，谁能解释？ 好吧，其实不管是IKH16还是IKH20都能用，毕竟我不太可能用到DENSO的东西，没有发言权，让你们看一个DENSO3W公里的图片 现在有个普遍的观点，即使是高速发动机，也是要在市区环境运行，为了满足低速运行的要求，人们更乐意接受更热一点的火花塞来提高低速运行能力，这实际上是把高速发动机当普通发动机来养。热的火花塞散热性能比冷的差，在高速运行的时候更容易产生暴震，难道让这些发动机都去烧97号汽油？民用车的火花塞热值范围是5-8其中5的散热性能最差，而8的散热性能最好，可以想象下是什么样的发动机需要散热性能更好的火花塞？就知道什么样的火花塞适合什么样的发动机了，当然互换也不是不能用，但其中的细微变化又有几个人察觉得出来？ 关于热值之争最好的检验方法就是拆下使用后的火花塞检查燃烧情况，热值合适的燃烧呈褐色过热的火花塞发白，电极烧蚀严重 过冷的火花塞发黑，积碳严重原理参看自洁温度。 |
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