理论教育 了解火花塞的作用及适用类型

了解火花塞的作用及适用类型

时间:2023-09-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:火花塞的作用是将高压引入气缸燃烧室,并产生电火花,点燃混合气。火花塞的钢质壳体内部固定有高氧化铝陶瓷绝缘体,绝缘体的中心孔装有金属杆和中心电极,金属杆和中心电极之间用导体玻璃密封。介于热型和冷型之间的为“中型”火花塞。热型火花塞适用于压缩比小、转速低、功率小的发动机,因为这些发动机的燃烧室温度较低;冷型火花塞则适用于高压缩比、高转速、大功率的发动机。

了解火花塞的作用及适用类型

火花塞的作用是将高压引入气缸燃烧室,并产生电火花,点燃混合气。

1.火花塞的结构

(1)火花塞的组成

火花塞主要由中心电极、侧电极、钢壳、瓷绝缘玻璃等组成,但其结构型式有多种,常见的有标准型、绝缘体突出型、细电极形、锥座型、多极型、沿面跳火型等。图3-48是使用最广泛的绝缘体突出型火花塞结构图

火花塞的钢质壳体内部固定有高氧化铝陶瓷绝缘体,绝缘体的中心孔装有金属杆和中心电极,金属杆和中心电极之间用导体玻璃密封。铜制内垫圈起密封和导热作用,壳体的下端是弯曲的旁电极,火花塞通过壳体上的螺纹装在气缸盖上。

(2)火花塞电极间隙

适用于电子点火电路的火花塞其电极间隙一般为0.8~1.2mm。火花塞电极间隙过大,所需的击穿电压(也称点火电压)就高,火花塞的跳火可靠性就较差,特别是在发动机高转速时,由于点火系统最高次级电压较低,易发生断火现象;过高的击穿电压还会使点火系统高压线路的工作负担加大而容易出现故障。如果火花塞的电极间隙过小,火花塞电极放电时的火焰核小,火花与周围混合气的接触面积小,传给混合气的有效热能相对较少,而电极吸热相对较多。电极吸收的热量通过气缸盖和高压导线散发掉了,这是一种热传导损失。因此,火花塞电极间隙小,虽然跳火相对容易,但电极的热传导损失增加了,有效的点火能量相对减少了,使得火花塞跳火后点燃混合气的可靠性降低。

2.火花塞的热特性

(1)火花塞的自洁温度

火花塞绝缘体裙部(图3-48中内垫圈以下部分)的温度对火花塞的工作良好与否有很大的影响。发动机工作时,如果火花塞绝缘体裙部的温度过低,粘上去的汽油粒或机油不能自行烧掉,就容易形成积炭而漏电,导致点火不良或不点火;如果绝缘体温度过高,则易产生炽热点火,即绝缘体炽热的表面会点燃混气。

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图3-48 火花塞的结构

1—插线螺母 2—绝缘瓷体

3—金属杆 4、8—内垫圈

5—壳体 6—导体玻璃(www.daowen.com)

7—密封垫圈 9—旁电极 10—中心电极

如果火花塞绝缘体上的温度保持在500~700℃,落在绝缘体上的油粒能自行烧掉,又不会引起炽热点火,这个温度称之为火花塞的自洁温度。

(2)火花塞绝缘体裙部长度与热特性

火花塞绝缘体的温度取决于它的受热情况和散热条件。火花塞的绝缘体裙部较长,受热面积就大,吸热容易,而传热距离相对较长,散热困难,因此,火花塞裙的部长,其表面温度升高容易。此类火花塞称之为“热型”火花塞(图3-49a)。火花塞绝缘体裙部较短,其受热面积小,吸热少,而其传热距离相对较短,散热容易,因此,这类火花塞其裙部的温度不易升高。这种类型的火花塞称为“冷型”火花塞(图3-49b)。介于热型和冷型之间的为“中型”火花塞。

热型火花塞适用于压缩比小、转速低、功率小的发动机,因为这些发动机的燃烧室温度较低;冷型火花塞则适用于高压缩比、高转速、大功率的发动机。

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图3-49 热特性不同的火花塞

a)热型火花塞 b)冷型火花塞

不同类型的发动机应该配用其热特性相适应的火花塞,否则发动机就不能正常工作。比如,燃烧室温度较低的发动机,错用了偏冷型的火花塞,火花塞就会因为其绝缘体的温度过低而很容易积炭;燃烧室温度高的发动机如装用了偏热型的火花塞,则会使其绝缘体的温度过高,容易造成炽热点火而引起发动机爆燃。

(3)热特性与热值

国内生产的火花塞热特性是以绝缘体裙部长度来标定的,并分别用热值(以3~9的自然数划分)表示,如表3-1所示。

表3-1 火花塞裙部长度与热值

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