火花塞的知识

火花塞的结构

火花塞主要由接线螺杆、绝缘体、壳体及电极等部分组成。最上面的部分便是接线螺杆，它与缸线相连，同时也是接收电能的地方。火花塞的绝缘体通常由陶瓷制成，原因是陶瓷绝缘、耐热、导热。陶瓷表面会被加工成波浪状，目的是为了防止飞弧的产生，即接线螺杆和壳体金属之间产生的打火现象，因为在点火时接线螺杆和壳体金属之间产生连续不断的高压电，高压电会试图沿绝缘体表面溜走，简单的说，这种设计就是为了拦住高压电而设置的层层“沟壑”。与绝缘体部分相连的便是火花塞的壳体，上面的六角形（有尺寸之分）便于火花塞的拆装，制造时表面还会进行电镀处理，这样可防高温、耐腐蚀。螺纹部分主要是为了将火花塞固定在气缸顶部，螺纹直径和长度会因发动机的不同而有所差异。

最末端是火花塞的电极部分，由中心电极和侧电极组成，而我们经常听到的铱金或者铂金等贵金属材质则多指中心电极的材质，有些火花塞的侧电极也会采用相同的材质。相比电极为镍锰合金材质的普通火花塞，用贵金属作为电极的火花塞点火能力更强，但价格也会更高，

什么是火花塞的热值？

发动机运转时，气缸的温度会很高，而火花塞暴露在气缸中的部分——绝缘体和电极会被“加热”，如果这部分热量不能及时散去，当燃油混合气进入气缸后，“过热”的绝缘体和电极可能过早地将燃油混合气点燃，此时气缸还没有到点火时刻，活塞还在上行，但燃油混合气已经被点燃并提前释放了能量，简单地说就是，原本用来推动活塞下行的能量被放了“空炮”，从而导致发动机加速无力，并滋生积炭，同时火花塞电极也会烧蚀过快，甚至熔化。而热值就是表示火花塞自身散热快慢的参数。数值越大表示散热越快（冷型），数值越小表示散热越慢（燃烧型），而热值的高低，取决于缸内混合气温度和火花塞的设计。这位技术总监表示：“根据不同的发动机调校，需要匹配具有对应热值的火花塞。然而在很多情况下，人们自行更换火花塞时往往会忽略热值的匹配，显然，张先生遇到的就是这种情况。”这位技术总监继续说到：“火花塞是不能随意选择型号来进行更换的，如果要更换火花塞，应该选择和发动机原厂型号相同的火花塞，包括对应热值的匹配，否则，发动机会很受伤，后果会很严重。

火花塞的点火过程

如果把火花塞的点火过程描述得更详细一点就是：在中心电极和侧电极之间产生的火花率先将这个部位的混合气点燃形成火种（学名“火炎核”），之后火种会向四周蔓延，但在这期间，两个电极自身也会吸收热量（“消炎”作用），火种的热能被削弱，严重时还有可能造成火种熄灭，造成失火现象（此时发动机处于缺缸状态），而那些形态各异的电极设计，正是为了抑制两个电极的“消炎”作用。而衡量火花塞给混合气点火、燃烧的能力便被称之为点火性能。

无论是侧电极内侧采用带“V”型槽设计，还是中心电极直径极小的铱金火花塞，又或者是刻意扩大电极间隙的大间隙火花塞，还有那些将点火位置设计在燃烧室中心附近的突出型火花塞，它们都是为了提高点火性能而有意为之。

如何区分火花塞的型号？

不同的火花塞类型自然要以不同的型号代码进行区分。而实际情况却是，不同的火花塞品牌都针对自己的产品制定了一系列的“神秘代码”，当然这里面也有“国标”的影子。以博世品牌中编号为FR6DPX的火花塞为例，按照厂家的产品目录，这是一个螺纹长度为19 mm，热值为6的抑噪电阻型铂金火花塞，其火花塞编号中对应的字符含义如下：

F——火花塞座形式及螺纹尺寸（D~Z）

R——结构类型（B~S），R代表抑噪电阻型

6——热值（13-06，热-冷）

D——螺纹旋合长度及点火位置，D代表17.5~19 mm

侧电极形式——此型号没有（没有字母代表单电极，D为双极，T为三极，Q为四极）

P——中心电极材料（字母C为铜，E为镍钇合金，P为铂金，S为银，I为铂钇合金）

火花塞的最佳工作温度

在介绍火花塞的更换周期之前，我们先认识一个概念——火花塞的最佳工作温度，因为它与火花塞的寿命息息相关。类似于人的体温范围，超过这个范围人就会生病一样，火花塞也有它自己的最佳工作温度，一般情况下，500℃~800℃是火花塞最佳的工作温度范围，也叫做自身清洁温度范围，在这个范围内，既能保证附着在表面的积炭被燃烧掉，又能准确地控制点火时间。如果温度过高会导致自点火或者早点火，即提前将混合气点燃，严重时还会导致电极熔解，而低于这个温度范围则会造成火花塞头部被积炭覆盖而无法产生火花。

即便是在最佳工作温度范围内使用的火花塞，每产生一次火花电极本身也会有微量的消耗。尤其是中心电极温度很高时，经过一段时间的使用后，也会逐渐消耗掉。因此，火花塞也属于损耗部件，整车厂商会按车型装备发动机的不同型号及特点来规定不同的火花塞更换周期。如果车主平时加注的燃油品质不佳，或者发动机长时间高速运转，都有可能造成火花塞过早损耗，平时车主如果发动机点火异常应及时到4S店处理。到了规定的时间，即便是点火没什么异常，也要换掉已经到了更换周期的火花塞。普通火花塞的寿命一般在2万km左右，铂金火花塞寿命可达6万km。

发动机积炭和火花塞的知识

我们常说的积炭主要是指发动机积炭—如果发动机燃烧情况不佳，未燃烧的气油在汽缸内挥发后，剩余的胶质和蜡等杂质会沉积在缸壁和气门上，不及时清理就会越积越厚，经过反复受热后变硬就成了积炭。对于处在气缸顶部的火花塞来说，积炭也是 “多发病”，如果火花塞点火性能不佳，混合气燃烧不充分，时间一长便会在电极附近产生积炭，进而使电极间隙变小，火花塞点火性能下降。如果火花塞积炭情况严重，则需要及时进行清洗或者更换。

我们常说的积炭主要是指发动机积炭—如果发动机燃烧情况不佳，未燃烧的气油在汽缸内挥发后，剩余的胶质和蜡等杂质会沉积在缸壁和气门上，不及时清理就会越积越厚，经过反复受热后变硬就成了积炭。对于处在气缸顶部的火花塞来说，积炭也是 “多发病”，如果火花塞点火性能不佳，混合气燃烧不充分，时间一长便会在电极附近产生积炭，进而使电极间隙变小，火花塞点火性能下降。如果火花塞积炭情况严重，则需要及时进行清洗或者更换。

如何判断火花塞的工作状态？

绝缘体及电极处应该是呈棕色、黄色或黄白色。

不正常的火花塞状态是怎样的呢？

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黑色：绝缘体及电极表面覆盖了一层黑色的东/西，多为积炭，表明发动机存在混合气过浓或烧机油的情况

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湿润：由于气缸存在严重的失火情况，缸内混合气未经燃烧便直接排出，故火花塞绝缘体及电极表面看起来比较“湿润”，其实是留存的混合气液态物

3

灰白色斑点：如果电极表面残缺或有灰白色的烧蚀斑点，很可能是由于热值不匹配而导致火花塞过热造成的

4

发动机启动困难或抖动：此类情况比较常见，如果在我们的驾车过程中，遇到发动机启动困难、熄火和抖动等情况，很可能是火花塞出问题了，此时应及时到4S店处理，否则会给发动机带来严重损