火花塞-它们的作用是什么以及如何工作

火花塞

没有火花塞就无法启动汽油内燃机。 在我们的审查中，我们将考虑此部分的设备，其工作原理以及在选择新的替换套件时需要考虑的内容。

什么是火花塞

蜡烛是汽车点火系统的一小部分。 它安装在发动机气缸上方。 一端拧入发动机本身，高压线放在另一端（或在许多发动机改进中，单独的点火线圈）。

尽管这些部件直接参与了活塞组的运动，但不能说这是电动机中最重要的元素。 没有其他组件，例如汽油泵，化油器，点火线圈等，发动机将无法启动。 相反，火花塞是该机构中有助于动力单元稳定运行的另一个环节。

车上的蜡烛是什么？

它们提供火花以点燃发动机燃烧室中的汽油。 有点历史。

第一批ICE装有明火管。 1902年，罗伯特·博世（Robert Bosch）邀请卡尔·本茨（Karl Benz）在他的发动机上安装他的开发产品。 该零件的设计几乎与现代零件相同，工作原理相同。 纵观历史，它们经历了与导体和电介质材料有关的细微变化。

火花塞装置

乍看之下，火花塞（SZ）的外观似乎很简单，但实际上它的设计要复杂得多。 发动机点火系统的该元素由以下元素组成。

• 触头（1）。 SZ的上部，放有高压线，来自点火线圈或单个线圈。 最常见的是，该元件的末端加厚，以便根据闩锁原理进行固定。 蜡烛尖上有螺纹。
• 带有外肋（2、4）的绝缘子。 绝缘子上的散热片形成电流屏障，可防止从杆到零件表面的击穿。 它是由氧化铝陶瓷制成。 该装置必须承受高达2度的温度变化（在汽油燃烧过程中形成），并同时保持介电性能。
• 案例（5，13）。 这是金属部分，在其上制作了用于用扳手固定的肋。 在主体的下部切出一条螺纹，借助该螺纹将蜡烛拧入电机的火花塞中。 主体材料是高合金钢，其表面涂有铬以防止氧化。
• 接触杆（3）。 放电流经的中心元件。 它是钢制的。
• 电阻（6）。 玻璃封口机配备了最现代的SZ。 它抑制了电源引起的无线电干扰。 它还用作接触杆和电极的密封。
• 密封垫圈（7）。 该部分可以是锥形或常规垫圈的形式。 在第一种情况下，这是一个要素，在第二种情况下，使用了额外的垫圈。
• 散热器（8）。 提供SZ的快速冷却，扩大了加热范围。 电极上形成的碳沉积量和蜡烛本身的耐久性取决于该元素。
• 中央电极（9）。 最初，该零件由钢制成。 如今，双金属材料与涂有散热成分的导电芯一起使用。
• 绝缘子（10）的热锥。 用于冷却中央电极。 此锥体的高度会影响蜡烛的发光数量（冷或热）。
• 工作腔室（11）。 外壳和绝缘子的圆锥体之间的空间。 它有助于燃烧汽油的过程。 在“火炬”蜡烛中，此摄像机已扩展。
• 侧面电极（12）。 在它和磁芯之间发生放电。 该过程类似于电弧放电的质量。 有带几个侧面电极的SZ。

该照片还显示了h的值。 这是一个火花缺口。 在电极之间的最小距离下更容易发生火花。 但是，火花塞必须点燃混合气。 并且这需要“脂肪”火花（至少一毫米长），并因此需要电极之间的较大间隙。

以下视频介绍了有关差距的更多信息：

铱蜡-是否值得投入？

为了节省电池寿命，一些制造商使用创新技术来创建SZ。 它包括使中心电极更薄（需要更少的能量来克服增加的火花隙），但同时又不会烧坏。 为此，使用了惰性金属（例如金，银，铱，钯，铂）的合金。 照片中显示了此类蜡烛的示例。

火花塞在汽车中的工作原理

当发动机启动时，从点火线圈提供高压电流（可以是所有蜡烛一个，两个蜡烛一个，或者每个 SZ 一个）。 此时，火花塞的电极之间形成火花，点燃气缸内的空燃混合物。

他们正在承受什么负荷

在发动机的运行过程中，每个火花塞都会承受不同的载荷，因此它们的材料能够长时间承受这样的载荷。

热负荷

火花塞的工作部分（其两个电极）位于气缸内部。 当进气阀（或多个阀，取决于发动机设计）打开时，空气-燃料混合物的新鲜部分进入气缸。 在冬天，它的温度可以是负的或接近于零。

在加热的发动机上，当HTS被点燃时，气缸内的温度会急剧上升到2-3千度。 由于温度的这种急剧和临界变化，插头的电极会变形，随着时间的推移，这会影响电极之间的间隙。 另外，金属部分和瓷绝缘子的热膨胀系数不同。 这种突然的变化也会破坏绝缘体。

机械负荷

根据发动机的类型，当燃料和空气的混合物被点燃时，气缸内的压力会从真空状态（相对于大气压的负压）急剧变化到超过大气压 50 kg/cm XNUMX 。 和更高。 此外，当电机运行时，它会产生振动，这也会对火花塞的状况产生负面影响。

化学负荷

大多数化学反应在高温下是可能的。 碳燃料燃烧过程中发生的过程也是如此。 与此同时，大量的化学活性物质被释放出来（因此，催化转化器工作——它与这些物质发生化学反应并中和它们）。 随着时间的推移，它们作用于蜡烛的金属部分，在其上形成各种碳沉积物。

电气负载

当产生火花时，高压电流被施加到中心电极。 基本上，这个数字是20-25千伏。 在某些动力装置中，点火线圈会产生高于此参数的脉冲。 放电持续长达三毫秒，但这足以让如此高的电压影响绝缘体的状态。

与正常燃烧过程的偏差

如果空气/燃料混合物的燃烧过程发生变化，火花塞的寿命会缩短。 该过程受多种因素影响，例如燃料质量差、点火早或晚等。 以下是一些会缩短新火花塞寿命的因素。

失火

当提供稀薄的混合气（空气比燃料本身多得多），当产生的电流功率不足（这是由于点火线圈故障或高压电线绝缘质量差造成的）时，就会出现这种效果- 它们击穿）或发生火花隙时。 如果电机出现这种故障，电极和绝缘体上会形成沉积物。

辉光点火

辉光点火有两种类型：提前点火和延迟点火。 在第一种情况下，在活塞到达上止点之前触发火花（点火正时增加）。 此时，电机发热很大，导致 SPL 更大。

这种效应导致混合气进入气缸时可以任意点燃（由于气缸活塞组的高温部件而点燃）。 当辉光点火发生时，阀门、活塞、气缸盖垫片和活塞环可能会损坏。 至于插头的损坏，在这种情况下，绝缘体或电极可能会熔化。

引爆

这个过程也是由于气缸内的高温和燃料的低辛烷值而发生的。 引爆时，尚未压缩的 VTS 开始从距离进气活塞最远的气缸部分中的炽热部分点燃。 这个过程伴随着空气-燃料混合物的急剧燃烧。 释放的能量不是从块头传播，而是以超过声速的速度从活塞传播到头。

由于爆炸，气缸的某一部分过热，活塞、阀门和蜡烛本身过热。 此外，蜡烛正在承受更大的压力。 作为此过程的结果，SZ 绝缘体可能会爆裂或部分断裂。 电极本身可能会烧坏或熔化。

发动机爆震由特征金属爆震决定。 此外，排气管可能会冒黑烟，发动机会开始消耗大量燃料，其功率会明显变小。 为了及时检测这种破坏性影响，现代发动机中安装了爆震传感器。

柴油机

这个问题虽然与火花塞的误操作没有关系，但还是会影响到他们，让他们承受很大的压力。 柴油是在发动机关闭时汽油自燃。 这种效应是由于空气燃料混合物与发动机的热部件接触而发生的。

这种影响只出现在那些在点火开关关闭时燃油系统不会停止工作的动力装置 - 在化油器 ICE 中。 当驾驶员关闭发动机时，活塞靠惯性继续吸入空燃混合物，机械燃油泵不会停止向化油器供气。

柴油机在极低的发动机转速下形成，伴随着发动机运行非常不稳定。 当气缸活塞组的部件没有充分冷却时，这种效果就会停止。 在某些情况下，这需要几秒钟。

蜡烛烟灰

蜡烛上的积碳类型可能大不相同。 据此，您可以有条件地确定发动机的一些问题。 当燃烧混合物的温度超过200度时，电极表面会出现硬碳沉积物。

如果蜡烛上有大量积碳，在大多数情况下，它会干扰 SZ 的性能。 问题可以通过清洁火花塞来解决。 但是清洁并不能消除非自然碳沉积的原因，因此无论如何必须解决这些原因。 现代蜡烛设计为自清洁。

蜡烛资源

火花塞的寿命不取决于一个因素。 更换 SZ 的时间受以下因素影响：

• 制造电极的材料；
• 运行条件;
• 电机特点；
• 电机小时数。

如果我们采用经典的镍蜡烛，那么它们通常可以运行 15 公里。 如果汽车在特大城市运行，那么这个数字会更低，因为汽车虽然不行驶，但在堵车或堵车时，发动机会继续工作。 多电极类似物的使用寿命大约是其两倍。

在安装带有铱或铂电极的蜡烛时，这些产品的制造商表示，它们可以移动长达 90 万公里。 当然，电机的技术状况也会影响其性能。 大多数汽车服务建议每 30 万公里更换一次火花塞（作为每秒定期维护的一部分）。

火花塞的种类

所有SZ所不同的主要参数：

1. 电极数量；
2. 中心电极的材料；
3. 发热量
4. 大小

首先，蜡烛是单电极（经典的一个电极“质量”）和多电极（可以有两个，三个或四个侧面元素）。 第二种选择具有更长的资源，因为这些元素之一和核心之间稳定地出现了火花。 有些人害怕获得这样的修改，以为在这种情况下，火花将散布在所有元素之间，因此微妙。 实际上，电流始终遵循最小电阻的路径。 因此，电弧将是一个电弧，其厚度不取决于电极的数量。 而是，当触头之一被燃烧时，几种元素的存在增加了火花的可靠性。

其次，如已经指出的，中央电极的厚度影响火花的质量。 但是，薄金属会在强力加热下迅速燃烧掉。 为了消除这个问题，制造商开发了一种新型的以铂或铱为芯的蜡烛。 其厚度约为0,5毫米。 这种蜡烛中的火花是如此强烈，以致几乎没有形成烟灰。

第三，火花塞只有在电极受到一定的加热后才能正常工作（最佳温度范围为400至900度）。 如果温度过低，则会在其表面形成烟灰。 温度过高会导致绝缘体破裂，在最坏的情况下会导致着火（当燃料混合物从电极温度着火时，会产生火花）。 在第一种和第二种情况下，这会对整个电动机产生不利影响。

辉光数值的比率越高，SZ发热的次数就越少。 此类修改称为“冷”蜡烛，并且价格较低-“热”。 在常规电动机中，安装了带有平均指示器的型号。 工业设备通常以较低的速度运行，因此它们配备了“热”蜡烛，它们冷却得不那么快。 跑车的发动机通常以高速运转，因此存在电极过热的风险。 在这种情况下，将安装“冷”修改。

第四，所有NW的键面尺寸（16、19、22和24毫米）以及螺纹的长度和直径都不同。 在说明手册中可以找到适合特定发动机的蜡烛尺寸。

视频中讨论了这部分的主要参数：

您需要了解的有关火花塞的知识

标记和使用寿命

在每个零件的陶瓷绝缘子上都有一个标记，可让您确定它是否适合该电动机。 这是其中一个选项的示例：

A-U 17 D V R M 10

打标位置	人物价值	使用说明
1	螺纹类型	A-螺纹M14x1,25 M-螺纹M18x1,5 T-螺纹M10x1
2	基台表面	K-锥形垫圈--带垫圈的平垫圈
3	设计	M-小型蜡烛U-缩小六角形
4	发热量	2-最热31-最冷
5	螺纹长度（毫米）	N-11 D-19--12
6	热锥的特点	B-从外壳突出--凹入外壳
7	玻璃的存在	P-带电阻--无电阻
8	核心材料	M-铜--钢
9	升级序列号

每个制造商都设置自己的更换火花塞的时间。 例如，当行驶里程不超过30公里时，必须更换标准的单电极火花塞。 这个因素还取决于发动机小时数的指标（使用示例说明如何计算它们） 汽车换油）。 至少每90公里就需要更换更昂贵的铂金和铱金属。

SZ的使用寿命取决于制成它们的材料的特性以及工作条件。 例如，电极上的碳沉积可能表明燃料系统出现故障（供应了过量富集的混合物），白色涂层表明火花塞的辉光度不匹配或提前点火。

在以下情况下可能需要检查火花塞：

• 急剧踩下油门踏板时，电机会有明显的延迟反应；
• 发动机启动困难（例如，为此您需要长时间转动启动器）；
• 降低电机功率；
• 燃料消耗大幅度增加；
• 仪表板上的引擎检查灯亮起；
• 引擎在寒冷的天气中难以启动；
• 不稳定的怠速（惯性电机）。

值得注意的是，这些因素不仅表明蜡烛的故障。 在继续更换它们之前，您应该查看它们的状况。 该照片显示了在每种情况下需要注意的引擎单元。

如何检查蜡烛是否正常工作

如果动力单元出现错误操作，首先要注意计划更换的元件。 有几种方法可以检查火花塞是否工作正常。

交替断电

许多驾车者轮流从已经运行的发动机上的火花塞上拆下电线。 在这些元件正常运行期间，断开高压线会立即影响电机的运行——它会开始抽搐（因为一个气缸已经停止工作）。 如果拆除其中一根电线不影响电源装置的运行，则该蜡烛不起作用。 使用这种方法时，可能会损坏点火线圈（长期运行，必须经常放电，如果从火花塞上拆下，则不会发生放电，因此可以将单个线圈击穿）。

火花测试

这是对点火线圈危害较小的方式，特别是如果它是单独的（包含在烛台设计中）。 这种测试的本质是在发动机不运转时拧下塞子。 上面放了一根高压线。 接下来，蜡烛必须用螺纹靠在阀盖上。

我们正在尝试启动引擎。 如果火花塞完好无损，电极之间会出现清晰的火花。 如果微不足道，则需要更换高压线（可能是绝缘不良导致泄漏）。

测试员检查

完成此过程需要压电火花探头或测试仪。 您可以在汽车配件商店购买。 同时，发动机关闭。 代替高压线的烛台，测试仪的柔性连接器的尖端放在蜡烛上。 弹簧加载的探头牢固地压在阀盖体上（电机重量）。

然后多次按下测试仪按钮。 在这种情况下，指示灯应亮起，蜡烛上应出现火花噼啪声。 如果灯不亮，则蜡烛不起作用。

如果不及时更换蜡烛会怎样？

当然，如果驾驶者不注意火花塞的状况，汽车也不会受到严重损坏。 后果会在以后出现。 这种情况最常见的结果是发动机拒绝启动。 原因是点火系统本身可以正常工作，电池充满电，火花塞要么没有发出足够强大的火花（例如，由于积碳过多），要么根本不产生火花。

为了防止这种情况发生，您需要注意指示蜡烛问题的间接迹象：

1. 电机开始三倍（怠速或行驶时抽搐）；
2. 发动机开始启动不良，蜡烛不断进水；
3. 油耗增加；
4. 由于燃料燃烧不良而产生的废气较浓；
5. 汽车变得不那么动感了。

如果驾驶员在出现所有这些迹象时出奇地冷静，并继续以相同的模式驾驶汽车，很快就会出现更严重的后果——甚至包括发动机故障。

最令人不快的后果之一是气缸内频繁爆炸（当空气燃料混合物燃烧不顺畅，而是急剧爆炸）。在发动机运行时忽略明显的金属声音会导致排气管冒黑烟管道，表示发动机故障。

火花塞故障

火花塞的故障表现为一个或多个气缸完全或部分不点火。 这种效果不能与任何东西混淆——如果一两根蜡烛同时不工作，发动机要么无法启动，要么工作极其不稳定（它会“打喷嚏”和抽搐）。

火花塞不包含任何机构或大量元件，因此其主要故障是绝缘体的裂纹或碎屑或电极变形（它们之间的间隙已熔化或变化）。 如果碳沉积物沉积在蜡烛上，蜡烛会不稳定。

冬天如何保养蜡烛？

许多专家建议在冬天安装新蜡烛，即使旧蜡烛仍然正常工作。 原因是，在寒冷中整夜站立的发动机启动时，微弱的火花温度不足以点燃冷燃料。 因此，蜡烛必须始终如一地产生油腻的火花。 在冬季结束时，可以安装旧 SZ。

而且，机器在冬季运行过程中，蜡烛上会形成积碳，比其他三个季节其他蜡烛运行时形成的积碳要多。 这发生在寒冷天气的短途旅行中。 在这种模式下，发动机无法正常预热，这就是蜡烛无法自行清除积碳的原因。 为了激活这个过程，电机必须首先达到工作温度，然后以更高的速度驱动。

如何选择火花塞？

在某些情况下，该问题的答案取决于驾驶者的财务能力。 因此，如果点火和供油系统配置正确，则标准火花塞仅会因制造商的要求而改变。

最好的选择是购买发动机制造商推荐的蜡烛。 如果未指定此参数，则在这种情况下，您应该关注蜡烛的大小和辉光数的参数。

一些驾驶者有两支蜡烛（冬季和夏季）。 短距离行驶和低速行驶需要安装“热”改装（这种情况通常发生在冬季）。 相反，以更高的速度进行长途旅行将需要安装更多的“冷”对口机。

选择SZ的重要因素是制造商。 领先的品牌不仅为品牌而花钱（正如一些驾驶者错误地相信的那样）。 来自Bosch，Champion，NGK等制造商的蜡烛的资源增加了，它们使用的是惰性金属合金，并且受到了更多的保护，免受氧化。

燃油和点火系统的及时维护将大大延长火花塞的使用寿命，并确保内燃机的稳定性。

有关火花塞的操作以及哪种修改更好的更多信息，请参见视频：

有关的影片

以下是关于选择新火花塞时常见错误的简短视频：

选择火花塞时的 5 个错误

问题与解答：

车上的蜡烛有什么用？ 它是点火系统的一个元件，负责点燃空气/燃料混合物。 蜡烛用于使用汽油或燃气运行的发动机。

蜡烛插在车里的什么位置？ 它被拧入位于气缸盖的火花塞井中。 因此，其电极位于气缸的燃烧室中。

你怎么知道什么时候该更换你的火花塞了？ 电机启动困难； 动力单元的功率下降； 油耗增加； “沉思”，猛烈地按下气体； 发动机跳闸。