多极火花塞

luys

多极火花塞面面观(2007-07-10 18:08:54) 转载

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在发动机一套复杂的机构中，点火系统的作用可以说是至关重要，就像一枚准备充分，蓄势待发的火箭，没有了最后一刻的引燃，就算将阿拉伯数字倒数到下个世纪,也不可能升上太空。   
    四冲程发动机在汽缸内有条不紊的进行着进气，压缩，做功，排气，汽缸上方的也在火花塞适时的，准确的，可靠的通过升压线圈传递来的高压产生点火花，被压缩到最佳状态的燃油混合气膨胀，做功，发热，冷却。这就是一套正常运转的优质的点火系统的工作环节。一个优质的火花塞不仅要解决点火正时，保障散热，同时还要兼顾点火的能量，确保失火率。
    火花塞的功用是将行车用电的12V低压通过升压线圈进行2万至5万伏的升压，再经由分电器的分配在适合的时间给该点火的汽缸进行适当强度的明火，以此来点燃汽缸内的压缩混合气，完成做功行程。
    火花塞的中部贯穿一根中心电极，裙部布置了一个接地的侧电极，它的工作原理就是将短时间内引入的高伏电压利用中心电极与侧电极之间的微小间隙，在一瞬间击穿空气流，产生点火花。
    我们最常见的火花塞有单极火花塞和多极火花塞，所谓单极和多极，实际上是指火花塞上侧电极的数目，一个侧电极为单极火花塞，多个侧电极为多极火花塞。
    多极火花塞是由顶端的高压帽，中间的绝缘材料体，传导高伏电压的接线螺母，接线螺杆，下部与汽缸盖相连接的螺丝，以及贯穿整个火花塞的中心电极，和两个或两个以上的侧电极。它在侧电极的增加的同时增加了电极之间的相对面积，这样可以减少中心电极与侧电极之间的间隙，提高点火效率，增加点火能量，同时减小电极的热腐蚀。由于在火花塞上通过的是高伏电压，对中心电极和侧电极的热腐蚀会比较强，所以同时也要求火花塞的材料具有高抗热性，高抗腐蚀性的性能，所以。无论是单极还是多极，所使用的材料都是镍金属以及性能更高的稀有金属铂。单极火花塞与多极火花塞在结构上的区别仅仅在于侧电极的数目。
    在汽车的不同行驶工况下，压缩混和气所需要的电火花能量也是不同的。在发动机起动工况时，由于汽缸壁等工作部件都没有任何工作温度，所以此时吸入缸内的混合气温度较低，雾化比较差，压缩混合气的温度升高也相对很慢，这个时候，就需要较强能量的电火花，在发动机正常运转时，汽缸内各部件都在各自的工作岗位上持续的有条不紊的工作，环境温度较高，工作环境较为理想，所以此时所需要的电火花的能量就会比较小。那么，多极火花塞在不同的工况下分别有什么样的表现呢？

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多极火花塞的原理
    汽车汽油发动机实现稀燃的关键技术归纳起来有以下三个主要方面：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　一、提高压缩比
   采用紧凑型燃烧室，通过进气口位置改进使缸内形成较强的空气运动旋流，提高气流速度；将火花塞置于燃烧室中央，缩短点火距离；提高压缩比至13：1左右，促使燃烧速度加快　　                       二、分层燃烧
    如果稀燃技术的混合比达到25：1以上，按照常规是无法点燃的，因此必须采用由浓至稀的分层燃烧方式。通过缸内空气的运动在火花塞周围形成易于点火的浓混合气，混合比达到12：1左右，外层逐渐稀薄。浓混合气点燃后，燃烧迅速波及外层。为了提高燃烧的稳定性，降低氮氧化物（NOx），现在采用燃油喷射定时与分段喷射技术，即将喷油分成两个阶段，进气初期喷油，燃油首先进入缸内下部随后在缸内均匀分布，进气后期喷油，浓混合气在缸内上部聚集在火花塞四周被点燃，实现分层燃烧。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　三、高能点火
   高能点火和宽间隙火花塞有利于火核形成，火焰传播距离缩短，燃烧速度增快，稀燃极限大。有些稀燃发动机采用双火花塞或者多极火花塞装置来达到上述目的。

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单级多级火花塞的对比介绍2009-12-08来源：凤凰网责任编辑:心情
    什么是单级火花塞，什么又是双级呢？单级多级火花塞的对比介绍听我慢慢讲给大家。对于单极火花塞而言，中心电极与侧电极之间的间隙，对于火花塞的性能是有影响的。在升压线圈不变的情况下，火花塞之间电极之间的间隙越大，电极之间的空气就越不容易被击穿。但一旦击穿产生的电弧能量也更大。在发动机低速运转的时候，气缸内的空气流速慢，电极之间的空气比较容易被击穿，因此产生的较大的电弧适合发动机低速扭矩输出。但较大的间隙在高速时会遇到麻烦。由于高速时气缸内的混合气流流速快，电极之间的空气被击穿产生电弧的概率会降低。这种没有成功产生电弧的概率被称作失火率，间隙较大的火花塞失火率较高，会影响发动机高速动力输出。那么反之，较小的电极间隙性能刚好相反，低速时点火能量相对较小，但高速时失火率低。
　　什么是单级火花塞，什么又是双级呢？单级多级火花塞的对比介绍听我慢慢讲给大家。对于单极火花塞而言，中心电极与侧电极之间的间隙，对于火花塞的性能是有影响的。在升压线圈不变的情况下，火花塞之间电极之间的间隙越大，电极之间的空气就越不容易被击穿。但一旦击穿产生的电弧能量也更大。在发动机低速运转的时候，气缸内的空气流速慢，电极之间的空气比较容易被击穿，因此产生的较大的电弧适合发动机低速扭矩输出。但较大的间隙在高速时会遇到麻烦。由于高速时气缸内的混合气流流速快，电极之间的空气被击穿产生电弧的概率会降低。这种没有成功产生电弧的概率被称作失火率，间隙较大的火花塞失火率较高，会影响发动机高速动力输出。那么反之，较小的电极间隙性能刚好相反，低速时点火能量相对较小，但高速时失火率低。



　　多级火花塞则是通过在侧电极增加的同时增加了电极之间的相对面积，因此可以减少中心电极与侧电极之间的间隙。这样一来，低速时由于有多个侧电极，产生点火能量可以满足低速时的点火需求，高速时由于间隙变小，失火率减低，满足高速时的点火需求。那么，既然多极火花塞有这么明显的优势，我们大可将自己车上的火花塞都改成多极的，于是，笔者的一位朋友就跑去把这个单极火花塞给革命掉了。改完之后，我们纷纷去问他感受，结果他自己也不知道到底和之前有什么区别。那么，既然多极火花塞有这么多好处，但是为什么装了之后性能上又没有什么明显的提高呢?

　　最主要的原因在于匹配。多极火花塞由于侧电极比较多，所以散热性能较单极火花塞较好、我们在改装火花塞时，如果其他部件不相应进行修改，仅仅更换多极火花塞，那么它较大的散热量会改变原厂设计的匹配。换句话说，发动机在高速运转的时候多极火花塞就会在一定程度上损失燃烧室的热量，这显然是会影响发动机性能的。前文所说的多级火花塞的优势，是在最佳匹配的，能够充分发挥火花塞性能的基础上得出的。工程师在设计发动机的时候，会有众多因素需要考虑，各方面性能都按照均衡设计的。此时的发动机如果是按照单极火花塞的工况设计，那么这个单极火花塞就能很好的满足这台发动机的正常工况，也就是说此时发动机的工作状况应该是合适的。

　　如果我们要更换多级火花塞，就必须考虑这一因素，对发动机的其他部件进行相应调整(如调整点火电压，修改电脑等等)，才能将多级火花塞的优势真正体现出来。而原厂设计之所以没有纷纷采用多级火花塞，是由于对于普通小排量的发动机来说，单极火花塞已经完全可以满足其性能需求了，采用多级火花塞需要重新匹配，许多部件都需要更改，会增加发动机的制造成本，而提升的这点性能在这种类型的发动机上并不突出。因此出于性能和成本的综合考虑，一般原厂只会在高性能的发动机上采用多级火花塞。

　　了解到这里，我们是不是在考虑更换自己爱车的火花塞时心里更有底了呢?多级火花塞不是不能换，但更换需要综合匹配才能发挥其性能。而这种性能的提升是相对有限的，而花费的综合成本并不低，是否要更换，还得从自己的实际需求考虑。对于热衷于大改发动机点火的车友而言，如果其他点火部件都已经更换成高性能的，那么更换一组较好的多级火花塞还是很有必要的。否则如果想只花花一两百元更换多级火花塞就能使自己的爱车有明显的性能提升，那最终的结果会以失望居多。

看着你温柔笑

:) :)

我爱玲

太多字不看了········

南社后生

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msh

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星痴

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无业游民

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gavin_pan

看不了。。。。