一文了解火花塞的工作原理 - 全文

　　火花塞工作原理

　　火花塞的电板经由反复持续的发电点火，点燃汽缸内的混合气，此时，点火系统的其它部分则产生正时的高压电脉冲，形成火花并产生爆炸提供引擎动力输出所需的能源。

　　而火花塞的构造是以一根细长的金属电板穿过一个具有绝缘功能的陶瓷材质而制成，绝缘体的下部周围有一个金属材质的壳，以螺牙方式旋紧在汽缸盖上，在这个金属壳的底部在加焊一电极与汽车车体形成接地作用。另外，在此电极中央的末端，必须再以一个微小的放电间隙分隔开来。

　　接着，从分电器来的高压电流会经过这个中央电极导电，然后在底端的放电间隙放电，这时火花塞发挥功用产生火花燃烧混合气，引擎就得到能源并输出功率。

　　由此可见，火花塞是将进入发动机燃烧的汽油和空气混合气体加以点燃的装置，工作于高温、高压的恶劣条件下，是汽油发动机的易损件之一，它在发动机的运转中扮演着相当重要的角色，与汽车省油与否，运转是否平稳，都有很大关系。

　　火花塞特性

　　火花塞的标准中通常用热值来表征火花塞的热特性，火花塞热值表示火花塞绝缘体裙部吸热与散热的平衡能力，热值越高。则吸热与散热平衡能力越强，因而热型火花塞热值低，冷型火花塞热值高。一般功率高、压缩比大的发动机选用热值高的冷型火花塞；相反，功率低、压缩比小的发动机选用热值低的热型火花塞。一般火花塞的选用是工厂通过产品定型实验确定的，不应随意更换。

　　火花塞的种类

　　以不同的分类方法可以分成不同的类别。按照热值高低来分，有冷型和热型；按照电极材料来分，有镍合金、银合金和铂合金等；如果更专业一下，火花塞的类型大体上有如下几种：

　　1、准型火花塞：其绝缘体裙部略缩入壳体端面，侧电极在壳体端面以外，是使用最广泛的一种。

　　2、缘体突出型火花塞：绝缘体裙部较长，突出于壳体端面以外。它具有吸热量大、抗污能力好等优点，且能直接受到进气的冷却而降低温度，因而也不易引起炽热点火，故热适应范围宽。

　　3、电极型火花塞：其电极很细，特点是火花强烈，点火能力好，在严寒季节也能保证发动机迅速可靠地起动，热范围较宽，能满足多种用途。

　　4、座型火花塞：其壳体和旋入螺纹制成锥形，因此不用垫圈即可保持良好密封，从而缩小了火花塞体积，对发动机的设计更为有利。

　　5、极型火花塞：侧电极一般为两个或两个以上，优点是点火可靠，间隙不需经常调整，故在电极容易烧蚀和火花塞间隙不能经常调节的一些汽油机上常常采用。

　　6、面跳火型火花塞：即沿面间隙型，它是一种最冷型的火花塞，其中心电极与壳体端面之间的间隙是同心的。

　　此外，为了抑制汽车点火系统对无线电的干扰，又生产了电阻型和屏蔽型火花塞。电阻型火花塞是在火花塞内装有5-10kΩ的电阻，屏蔽型火花塞是利用金属壳体把整个火花塞屏蔽密封起来。屏蔽型火花塞不仅可以防止无线电干扰，还可用于防水、防爆的场合。

　　火花塞的构造

　　火花塞的构造分为三部分，即中央电极，钢体与侧电极，绝缘瓷芯。中央电极由镍或者镍合金制成，能承受爆发时的高温。钢体上部制成六角，以便扳手拆装，下部有螺牙，可旋入汽缸头中。绝缘瓷芯包围着中央电极。现在一般都是绝缘体突出端面，更利于散热。忠言电极与边电极（接地电极）间之间隙成为火花塞间隙，由压缩比，燃烧室形状，火花塞位置等因素决定。

　　火花塞的作用是将点火能量快速引入燃烧室，把高压导线送来的脉冲高压电放电，并用电极间的电火花瞬间点燃经压缩的可燃性混合气，点燃的气体通过做功从而为汽车提供源源不断的动力。火花塞对点燃式发动机的运行具有决定性的影响。汽车火花塞必须保证可靠的冷启动，以及车辆在加速、高速时不出现失火，和陶瓷绝缘体过热而发生提前点火的现象；并且能承受发动机在最大功况状态下连续工作。

　　火花塞常见种类

　　1、准型火花塞：其绝缘体裙部略缩入壳体端面，侧电极在壳体端面以外，是使用最广泛的一种。

　　2、缘体突出型火花塞：绝缘体裙部较长，突出于壳体端面以外。它具有吸热量大、抗污能力好等优点，且能直接受到进气的冷却而降低温度，因而也不易引起炽热点火，故热适应范围宽。

　　3、电极型火花塞：其电极很细，特点是火花强烈，点火能力好，在严寒季节也能保证发动机迅速可靠地起动，热范围较宽，能满足多种用途。

　　4、座型火花塞：其壳体和旋入螺纹制成锥形，因此不用垫圈即可保持良好密封，从而缩小了火花塞体积，对发动机的设计更为有利。

　　5、极型火花塞：侧电极一般为两个或两个以上，优点是点火可靠，间隙不需经常调整，故在电极容易烧蚀和火花塞间隙不能经常调节的一些汽油机上常常采用。

　　6、面跳火型火花塞：即沿面间隙型，它是一种最冷型的火花塞，其中心电极与壳体端面之间的间隙是同心的。

　　火花塞的功能

　　（1）把点火线圈产生的高压电（万伏特以上）引入发动机气缸。

　　（2）在发动机运转过程中，行车用的12V，24V的低伏电压通过升压线圈的2万到5万伏的升压，再经由分电器分配到需要点火的汽缸，它根据气体（空气）在一定因素的影响下可发生离解作用而成为导电体的气体放电原理，利用汽油机点火系统所产生的脉冲高电压以击穿火花塞中心电极与侧电极之间所形成的间隙，当间隙被击穿时，由于离子和电子的高速运动而形成高温炽热的电离通道，并产生电弧火花，从而点燃汽油机燃烧室内的压缩可燃混和气体，混合气燃烧膨胀，完成做功行程。没有火花塞，混合气就无法点燃，发动机也跟本无法运转。发动机性能与火花能量和发火时间有着密切的关系。在保证发动机性能方面起着重要的作用。