我們在為愛車更換火花塞時,銷售人員會拿出各種各樣的火花塞讓我們挑選,這個是鉑金的,那個是銥金的,最便宜的是鎳銅合金的;還有電極的形狀,有單極的,有雙極的,還有三極、四極的,甚至還有無極的......各種品牌就更不用說了,什么博世的,電裝的,NGK的,直到把我們消費(fèi)者弄個迷迷糊糊的,最后在銷售小姐的“熱情”推薦下,買了一個最貴的了事。那么火花塞為什么會有這么多的種類呢?它們之間都有什么區(qū)別呢?聽老侯來告訴大家:火花塞電極那點(diǎn)事。
火花塞電極的構(gòu)造及點(diǎn)火間隙
火花塞點(diǎn)火是利用點(diǎn)火線圈的高壓電能擊穿,使周圍的燃燒粒子活性化,形成火焰核,火焰核再傳播,點(diǎn)燃周圍的可燃?xì)怏w。
火花塞電極的材料
火花塞的中央電極和側(cè)電極一般采用不同的材質(zhì)。
中央電極的材質(zhì)經(jīng)歷了鐵、鎳、鎳基合金、鎳-銅復(fù)合材料以及貴金屬幾個演化過程。
側(cè)電極一般與火花塞機(jī)體材質(zhì)相同,但為了降低電腐蝕和化學(xué)腐蝕作用,多采用在鎳基中加入錳和硅等元素以提高抗腐蝕性。 隨著發(fā)動機(jī)性能的提高,負(fù)荷的增大,側(cè)電極也在使用更高級的材料,但為了降低成本,只是在側(cè)電極的頭部焊接少量的貴金屬。
應(yīng)用在火花塞電極上的貴金屬主要有銥、鉑、鎳三種,它們都具有怎樣的特點(diǎn)呢?
銥是一種硬度高且脆,銀白色的鉑族過渡金屬,高溫時可壓成薄片或拉絲。銥是密度第二高個的元素(次于鋨),即使在測試溫度2000℃的高溫,銥也仍是最耐腐蝕,耐磨的材料。銥在合金中更能抵抗高溫及腐蝕,例如在火花塞的電極上使用銥就是利用它的這個特性。
鉑是一種過渡金屬,密度大,可延展,色澤銀白,金屬光澤,硬度4-4.5,相對密度為21.45。熔點(diǎn)高為1773℃。由于鉑熔點(diǎn)比銥(2410±40℃)低,因而性能稍遜一籌,但比起最普通的鎳合金還是強(qiáng)很多的。富延展性,可拉成很細(xì)的鉑絲,軋成極薄的鉑箔。化學(xué)性質(zhì)極穩(wěn)定,不溶于強(qiáng)酸強(qiáng)堿,致密的金屬鉑在任何溫度下的空氣都不被氧化。
鎳化學(xué)符號為Ni,原子序數(shù)為28,具磁性,銀白色過渡金屬,熔點(diǎn)為1453℃。在自然界中以硅酸鎳礦或硫、砷、鎳化合物形式存在。性堅(jiān)韌,有磁性和良好的可塑性,在空氣中不被氧化,溶于硝酸。一般的鎳合金火花塞的中央電極都會比較粗,因而在使用一段時間后點(diǎn)火穩(wěn)定性就會變差。
使用這三種金屬作為中央電極的火花塞分別叫做銥金火花塞、鉑金火花塞、鎳銅合金火花塞。
現(xiàn)在的汽車上95%使用的是鎳銅合金火花塞,就是所謂的普通火花塞;而銥金火花塞和鉑金火花塞稱為貴金屬火花塞,一般只應(yīng)用在高性能的發(fā)動機(jī)上。
貴金屬一般會被制成極細(xì)電極(直徑0.2mm),通過燒結(jié)的方法固定在絕緣體發(fā)火端。也有把直徑為0.4mm-0.8mm的貴金屬圓片使用激光焊接方法焊接于中央電極以及側(cè)電極上的。
貴金屬電極火花塞的優(yōu)點(diǎn)
1
電極的高抗腐蝕性使得點(diǎn)火間隙長期不變,點(diǎn)火間隙穩(wěn)定,發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),無需修正發(fā)動機(jī)點(diǎn)火間隙。有數(shù)據(jù)表明,使用鉑金火花塞的發(fā)動機(jī)經(jīng)過16萬公里運(yùn)轉(zhuǎn),點(diǎn)火間隙僅增大0.05mm。
2
由于貴金屬極細(xì)電極具有尖端放電效應(yīng),因而點(diǎn)火更容易,發(fā)動機(jī)在低轉(zhuǎn)速工況也能平穩(wěn)運(yùn)行
3
極細(xì)電極減弱了電極吸熱和消焰作用,火焰核更容易形成從而點(diǎn)燃混合氣,使燃燒更充分,排放更低。
火花塞的電極形式
經(jīng)過了一百多年的發(fā)展,傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)火花塞已經(jīng)發(fā)展出多種多樣的電極類型?;鸹ㄈ蓚鹘y(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)型單側(cè)極發(fā)展到突出型單側(cè)極,由單側(cè)極發(fā)展至多側(cè)極。
多側(cè)極的主要優(yōu)點(diǎn)是延長火花塞電極壽命,提高點(diǎn)火可靠性,缺點(diǎn)是吸熱多,消焰作用大,降低了點(diǎn)火能量。并且點(diǎn)火位置變化較大,影響燃燒的穩(wěn)定性。
有些火花塞在電極上做V型或U型槽,這樣做的目的主要是利用尖端放電的效應(yīng),增加冷啟動點(diǎn)火性能,使點(diǎn)火更穩(wěn)定。但這樣會降低火花塞的使用壽命。
火花塞的電極間隙
不同發(fā)動機(jī)甚至同一款發(fā)動機(jī)在不同調(diào)教的情況下,所使用的火花塞間隙都不一樣?;鸹ㄈg隙過小會導(dǎo)致提前點(diǎn)火、死火甚至發(fā)動機(jī)損壞;火花塞間隙過大會導(dǎo)致失火、火花塞污垢增多、動力下降、油耗增加。
使用銥金或鉑金火花塞會提高發(fā)動機(jī)的性能嗎?
許多車友認(rèn)為,廠家不給自己的車配備鉑金火花塞,完全是出于成本考慮,是偷工減料的表現(xiàn),因此十分憤憤地掏錢將自己車上遠(yuǎn)未到火花塞更換周期的鎳合金火花塞更換為鉑金的。這樣的更換顯然是出于對性能的考慮,而非耐久性。那么估計(jì)十個車友會有九個覺得失望,因?yàn)檫@種性能的提升實(shí)在是有限,甚至絲毫感覺不出來。其實(shí)這才是原廠不采用貴金屬火花塞的主要原因。
提高整個發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火性能是一個系統(tǒng)工程,單靠換火花塞對發(fā)動機(jī)性能是不會有太大的改觀。因?yàn)榘l(fā)動機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)主要由高壓線、點(diǎn)火線圈、分電器、火花塞等組成。我們要想從根本上提高發(fā)動機(jī)性能,首先需要考慮提升點(diǎn)火電壓,更高的電壓才能提供更大的點(diǎn)火能量。提升電壓之后就更換線徑粗且導(dǎo)電性好的高壓線,因?yàn)橐粭l高壓線的導(dǎo)電性與它的截面積、長度和材料有關(guān)系,如果線徑過細(xì)、過長以及導(dǎo)線中含雜質(zhì)較多都會影響點(diǎn)火性能。只有這些更換以后,才有必要考慮更換鉑金火花塞。注意,這里說的也僅僅是考慮,而不是必須,因?yàn)榇藭r即使不更換鉑金火花塞,點(diǎn)火性能同樣也能獲得提升。
與單極和多級的區(qū)別不同,鉑金火花塞最主要的優(yōu)點(diǎn)并不是提高點(diǎn)火能量,而是提高耐久性。它的使用壽命比鎳合金的長得多,適合更惡劣的工作環(huán)境,對于高性能發(fā)動機(jī)而言,它能更持久穩(wěn)定的工作。至于在性能方面,它的點(diǎn)火能量與普通鎳合金是類似的,當(dāng)然會在失火率方面有些優(yōu)勢,但這更多的是出于其要滿足高轉(zhuǎn)速發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)需求,而且這種優(yōu)勢并不明顯。因此當(dāng)我們修改了整套點(diǎn)火系統(tǒng)以后,發(fā)動機(jī)的工作狀況變得更加強(qiáng)了,燃燒室的工作環(huán)境變得更加惡劣,因此采用鉑金火花塞的優(yōu)勢就體現(xiàn)出來。
而對于價格較低的經(jīng)濟(jì)型轎車,它的設(shè)計(jì)取向更多的是經(jīng)濟(jì)性,在能滿足日常代步的情況下,剔除更多沒有意義的強(qiáng)化。而作為鎳合金的火花塞,完全可以滿足這類車型的工作需求,雖然每3萬公里左右需要更換一次,但成本要比鉑金的低很多,綜合來看其成本差別并不大。當(dāng)然,后期的更換也會給廠家?guī)硪恍┦酆罄麧櫍@也是廠家考慮的因素之一,但并不是主要的。
鉑金火花塞最大的特點(diǎn)是壽命長,耐久性好,適合更惡劣的工況。因此在其他部件沒有做任何改動的情況下,更換鉑金火花塞,一般只能起到延遲更換火花塞周期的作用,而對于性能的提升則非常有限。對于那些并不想徹底修改點(diǎn)火系統(tǒng)的車主來說,如果在原廠火花塞還未到更換周期的時候更換鉑金火花塞,是非常得不償失的。
而如果單純期望從性能提升的角度更換鉑金火花塞,還是放棄為妙,因?yàn)楦鼡Q以后產(chǎn)生的效果很難讓你有任何驚喜。如果是出于壽命考慮,自己的車輛使用比較惡劣,短時間駕駛里程較多,不愿意頻繁前往維修站更換火花塞的車友,采用鉑金火花塞是可以的,這樣可以減小更換次數(shù),并且提高工作效率。
老侯點(diǎn)評:
現(xiàn)在汽車的火花塞類型層出不窮,型式花樣翻新,生產(chǎn)廠家不遺余力的制造各種噱頭,銷售人員是極力的忽悠,其最終的目的,就是從車主身上賺更多的錢。其實(shí),對于我們普通的家庭用車來說,普通的火花塞就足夠用了,真的沒必要去花高價選擇貴金屬火花塞,性能沒好到哪兒去,價格可是翻了好幾番,實(shí)在是不值。說是能使用的更長久,但就國內(nèi)的燃油品質(zhì),幾萬公里之后,火花塞是沒燒壞,但上面的積碳太多了,同樣要更換。所以,大家在更換火花塞的時候,一定要挺住,堅(jiān)決抵制忽悠,選擇最適合自己愛車的火花塞就好。
發(fā)表評論
◎歡迎參與討論,請?jiān)谶@里發(fā)表您的看法、交流您的觀點(diǎn)。