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深入剖析火花塞

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http://www.pcauto.com.cn/drivers/276/2767019.html
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这里头有大学问 深入剖析火花塞(一)

【太平洋汽车网 技术频道】不知道各位有没有遇到这样的情况,早上开车上班的时候发现车子发动机启动有些困难,打几次火才能启动发动机;而发动机启动以后,在车内能明显感觉到发动机的抖动。上述情况很可能就是车辆火花塞污损或者工作寿命已到,必须更换火花塞。一连几期《深入剖析火花塞》的系列文章,将从结构到选购技巧上全面讲述火花塞这个发动机上的重要零部件。

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●火花塞的作用

这里头有大学问 深入剖析火花塞(一)

  使用内燃机的轿车所使用的燃料一般是汽油和柴油。而在中国轿车市场,汽油车占据了一个很大的比例。汽油发动机与柴油发动机不一样,由于汽油的燃点较高(约400度左右),因而需要使用强制点火方式点燃混合气。而用于点燃混合气的关键就是我们今天要深入探讨的火花塞。

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  自1860年法国人路纳依尔发明世界第一只火花塞以来,火花塞在结构、外观、材料、工艺等各方面都经历了巨大变化,但其工作原理始终如一。中国第一支国产火花塞于1952年在南京电瓷厂被生产出来。而攻克火花塞制造技术难关的是一个叫做唐永春的人。关于中国火花塞发展史可参看一本叫做《汽车火花塞工业史》的书。

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  火花塞点火过程可分为四步:1.点火线圈在火花塞电极两端产生高压电,高压击穿电极间的介质产生电火花;2.电弧高温加热混合气后产生火焰核;3.火焰核变大,火花塞电极结构会影响这个过程,从而影响火花塞点火性能;4.火焰核温度上升至混合气燃点时混合气被点燃。

●火花塞的结构

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  火花塞由以下几部分构成:1、接线螺母;2、中央电极;3、接地电极;4、金属壳体;5、绝缘体。火花塞上的接地电极与金属壳体连接,通过汽缸盖螺纹连接连接到发动机缸体上。绝缘体主要起到隔离金属壳体及中央电极的作用。接线螺母是火花塞上与高压线圈接触的部分,电流通过接线螺母和中央电极后,击穿中央电极与接地电极间的介质产生火花,从而点燃气缸中的混合气。

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只看该作者 12楼 发表于: 2016-04-02
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更换火花塞遇上的难题3:固定点火线圈的螺母打滑了
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  对于像众泰Z300这个等级的国产车,其发动机的点火线圈都会通过螺栓螺母结构固定在气门罩盖上的。而4A91系列发动机就有这样一个通病——在松开固定点火线圈螺栓的时候很容易就把埋在树脂制气门罩盖里的螺母拧松导致无法拆除的。
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  4S店对于这样的情况会采用气动钻强行把螺母从树脂气门罩盖拆下。我使用的方法是采用冲击钻打穿气门罩盖直到螺母的位置,用螺丝刀插进去卡住螺母然后把螺栓松出。如果你车上的发动机采用的是以下两种设计的话,就能够避免上面提到的问题。一种是铝合金气门盖,螺柱种在气门罩盖上;另一种是采用带有快速接口的点火线圈。
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  总结:一般来说,只要知道自己车子的发动机型号,就能在网上买到适合安装的热值合适的火花塞。但拆装注意事项则随不同发动机的不同而千差万别,例如小编在更换火花塞之初就没有考虑到气门罩盖螺母打滑的问题,也没有考虑到火花塞间隙对于发动机动力特性和燃油经济性有如此之大的影响。希望小编此次更换火花塞总结的经验对各位喜欢自己动手DIY车友有一定的帮助。
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只看该作者 11楼 发表于: 2016-04-02
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● 更换火花塞遇上的难题2:间隙调好了,但动力下降了
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  我把火花塞间隙调整到与原火花塞间隙一样,装回发动机后发现动力下降了一些,原来4档降3档提速的劲头没那么足了,上坡也不太给力。只能说动力下降至勉强够用的程度。但在动力下降的同时,油耗也下降不少。原来7.5L的百公里油耗在更换火花塞后下降为7.0L。
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  由于点火线圈产生的点火能量是一定的,因而增大了火花塞电极间隙增大了电弧长度使得燃烧更为充分;而缩小火花塞间隙,点火能量变大使得发动机的爆发力更强,但由于燃烧不充分而导致油耗上升。铱金火花塞对点火线圈要求更高,这就是说,要完全发挥铱金火花塞的潜力必须更换更强的点火线圈。
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只看该作者 10楼 发表于: 2016-04-02
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● 更换火花塞遇上的难题1:新旧火花塞间隙不一样
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  买回来新火花塞的螺纹长度和热值都与旧火花塞一致,但是火花塞的电极间隙差距则比较大。旧火花塞的电极间隙为1.0mm,而新火花塞的电极间隙只有0.75mm。这0.25mm的差距足以让发动机动力性和经济性特性产生巨大的不同。电极间隙过大,会使电弧长度变大,但能量减弱,从而会造成气缸失火;相反电极间隙过小,会使电弧能量增大,但由于火焰核离电极较近,消焰作用明显,使得混合气燃烧不完全,增加油耗
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  安装火花塞前的首要任务就是调整火花塞的电极间隙,在此我们仅讨论单极火花塞的间隙调整。一般来说,调整火花塞间隙需要一把大的一字螺丝刀以及厚薄规。但厚薄规这东西不是谁都有的,我们可以用各种银行卡片来代替。做法如下:把各种卡片往旧的火花塞电极间塞进去,刚好能塞进去(带点阻力)的卡片就是我们要的标准卡片。
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  标准卡片的厚度就是合适的火花塞间隙,我们把标准卡片往新的火花塞电极间塞进去。塞不进去的就需要用一字螺丝刀把侧电极撬开一些再测量;如果轻易塞进去了则需要把侧电极敲回去一点。
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  以上方法仅仅适用于使用里程不长的火花塞。火花塞使用里程较长的话,火花塞间隙会增大,因而就不能成为我们的标准参照物。此时,必须根据车辆说明书的火花塞间隙参数,使用厚薄规以及螺丝刀来调整火花塞间隙。
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网友关于4A91发动机火花塞间隙的观点: S R s  
  有网友反映三菱4A91发动机采用的是电极间隙为1.1mm的火花塞,我们查了Denso的资料也的确如此。但Z300上采用的4A91s和标准版的4A91相比,功率上有所下降,调校上的不同可能就是导致火花塞间隙不同的重要原因。有兴趣的Z300车友也可以自行调教火花塞间隙至1.1mm,看看效果如何?
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只看该作者 9楼 发表于: 2016-04-02
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车主学堂(27) 编辑更换火花塞经验谈 R?- zJ ;  
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【太平洋汽车网 技术频道】本小编所开的众泰Z300自去年11月购入后已经行驶了超过10000公里。在此期间经历了首保二保。鉴于众泰4S网点较少,去做保养多有不便,而火花塞的保养周期快到了,因此我打算自己更换掉火花塞。不换不知道,原来更换火花塞真的不如想象中简单,弄不好的话就会动力下降油耗暴涨。本文我将和大家分享一下本人为车辆更换火花塞的一些经验。
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如果对火花塞还不太了解的话,可参看之前我们写过的一些文章:
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● 确定要更换的型号:
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  大多数情况下,你可以购买和原车品牌和型号一样的火花塞产品,这样则可以做到无需调整火花塞间隙而直接使用。但众泰Z300搭载的三菱4A91s发动机采用的是火炬牌K6RTM3铜芯镍合金火花塞,正常寿命只有10000-15000公里。我希望更换寿命更长一些的铱合金火花塞。
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  经过搜索发现,火炬牌LZFR6AI采用了铱合金极细中央电极,价格只要15元一个,寿命可达3-40000公里。虽然火炬牌LZFR6AI没有用上NGK等品牌独有的梯形截面接地电极或者帕金接地电极贴片,但其价格确实相当有吸引力,果断网购4支回来。PS:有网友反映LZFR6AI的螺纹长度是28mm,而原厂的K6RTM3的螺纹长度是26.5mm,相差1.5mm,但经过小编多个月来的试用,确认没有太大的问题。
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只看该作者 8楼 发表于: 2016-04-02
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● NGK火花塞特点汇总: ~J :cod  
  下表简要汇总了本文介绍的NGK火花塞产品的结构特点、使用寿命及价格。
NGK火花塞特点汇总
系列结构特点使用寿命价格
普通型镍合金10000-15000公里10元
G-Power 4'Svio  
系列
铂金中央电极极细中央电极 7Nu.2 qE  
梯形截面侧电极
40000公里30元
CX烈焰 :5YL!D/&  
系列
铂金中央电极极细中央电极40000公里20元
Iridium IX v- 793pr  
系列
铱金中央电极极细中央电极 -2o_ L?  
锥形尖端侧电极
40000公里50-70元
Laser Platinum 4l2/eh]Hc(  
系列
铂金中央电极+铂金侧电极极细中央电极 !R`E+G@   
激光焊接铂金贴片
80000公里45-70元
Laser Iridium _A>?@3La9  
系列
铱金中央电极+铂金侧电极极细中央电极 q6]T;)U&  
激光焊接铂金贴片
100000公里70-80元
Iridium Max I2&R+~ktR  
系列
铱金中央电极+铂金侧电极极细中央电极 -$A >b8  
激光焊接铂金贴片 Clo}kdkd_  
辅助侧电极 lbj_ if;  
锥形尖端接地电极
120000公里100-110元
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● NGK火花塞使用寿命价格比排名: !4 }Wp.  
  车主们在选购火花塞的时候主要关心的是火花塞的使用寿命,因而我们为大家整理出以下NGK火花塞寿命价格比图表。寿命价格比=使用寿命/价格,单位:公里/元。计算时的使用寿命取区间较小值,价格取区间平均值。
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  从上表我们可以看出,CX烈焰系列的火花塞使用寿命价格比最高;但这款产品的车型覆盖率不高,不一定所有车都能装。而价格较高的Laser Platinum、Laser Iridium、Iridium Max系列产品采用了长效设计,性价比也不错;其中Iridium Max系列上采用了更多增强性能的设计,因而性能更为出众。寿命价格比最低的是网上热销的Iridium IX系列,此款侧重于性能取向,采用了铱金中央电极,虽然性能出众但寿命还是稍短了些。以上就是我们为大家介绍的NGK火花塞产品,希望对各位选购火花塞产品有一定的帮助。
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只看该作者 7楼 发表于: 2016-04-02
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● Iridium IX系列(铱金)
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  NGK Iridium IX系列火花塞采用铱金极细中央电极(直径0.6mm),接地电极尖端被裁切成锥形。铱金电极耐高温、抗氧化、耐烧蚀性能比铂金更好。锥形接地电极尖端有利于减少接地电极与火焰核的接触面积从而使跳火性能更好。而由于接地电极更小,吸热和振动更小从而能够更好地应对发动机重负荷工况。NGK Iridium IX系列火花塞在50-70元这个价格区间,寿命在40000公里上下。
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  NGK Iridium IX系列火花塞提升加速性、节油、耐用,是一款认知度较高有较好口碑的火花塞产品。 ?z%@;&  
● Laser Iridium系列(铱铂金 铱金中央电极,铂金接地电极)
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  NGK Laser Iridium系列火花塞是一款OEM产品,主要对整车或发动机厂供货。此系列火花塞的中央电极采用铱金材质,在接地电极上焊接有铂金贴片。得益于铱金和铂金的耐高温、抗氧化、耐烧蚀性能,NGK Laser Iridium系列火花塞能够为发动机提供良好的怠速性能、防止失火、节约燃油机降低排放。NGK Laser Iridium系列火花塞在70-80元这个价格区间,寿命可达100000公里。
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  从上图上我们可以看到,在接地电极上有一块铂金贴片。NGK Laser Iridium系列火花塞在设计时着重的是超长寿命,并没在接地电极上使用梯形截面及锥形尖端设计。 ~R/w~Kc!/A  
● Laser Platinum系列(双铂金 铂金中央电极,铂金接地电极)
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  NGK Laser Platinum系列火花塞是一款OEM产品,主要对整车或发动机厂供货。此系列火花塞的结构与 Laser Iridium系列相似,但中央电极采用成本更低的铂金,使用寿命也能达到较长的80000公里。NGK Laser Platinum系列火花塞在45-70元这个价格区间。 zy`4]w$Lj+  
● Iridium Max系列(铱铂金 铱金中央电极,铂金接地电极)
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  NGK Iridium Max系列火花塞是NGK民用级产品的旗舰,中央电极采用铱金材质,侧电极焊接有铂金贴片,在结构及性能上与专为OEM设计的NGK Laser Iridium系列较为相似。而NGK Iridium Max系列的部分高端型号采用了接地侧电极锥形尖端设计及增加了辅助侧电极,使得这些产品在拥有出色性能的同时提供比NGK Laser Iridium系列更长的120000公里使用寿命。
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  NGK Iridium Max系列普通版本的售价在70-80元,而带辅助侧电极的高端版本售价在100-110元。
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只看该作者 6楼 发表于: 2016-04-02
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NGK火花塞如何选? 深入剖析火花塞(三) qT/Do?Y  
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【太平洋汽车网 技术频道】前两期的深入剖析火花塞,我们了解了火花塞的结构,也了解了不同火花塞的使用寿命和安装方法。今天我们将开始对不同品牌的火花塞产品进行单品牌导购,希望能对各位选购火花塞有所帮助。第一期的单品牌导购我们将为大家介绍日本NGK的火花塞产品。
体验读图模式
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S-+M;@'Rl  
想回顾上两期内容的朋友请点击这里:
Q:6VYONN  
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● 关于日本NGK
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  NGK是日本NAGAKI永木精械株式会社(总部位于日本大阪)的简称。NGK是1936年创立的日本特殊陶业株式会社(总部位于日本名古屋)的简称。该公司分别于2001年在中国广州、2001年在苏州、2002年在上海设立了代表处,主要致力于火花塞、汽车尾气过滤器、氧传感器等产品的销售。2003年更是在上海设立了中国地区的第一家生产基地--上海特殊陶业有限公司,使得NGK在中国也能直接向各大用户提供世界最高水准的技术和服务。 #t!}K_  
● NGK火花塞产品编号的读取方法
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  在选购火花塞的时候,首先我们要确定火花塞合不合装,这里就设计到螺纹直径与螺纹长度。而和火花塞性能相关的热值与间隙也是我们必须考虑的。对于NGK火花塞的电极间隙,如果在编号上没有列明就表示是标准的间隙——0.8mm。更具体的NGK火花塞编号读取方法可参看上图。 >Cd9fJ&0gP  
● 普通型(镍合金)
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  NGK普通型火花塞采用镍合金中央电极(内嵌铜芯),部分型号带陶瓷电阻,中央电极带有V形切口。带有V型中央电极切口的在国外被称为V-Power系列产品,在国内则无此划分,通属于NGK的普通型火花塞。这种火花塞的网购价格在10元/个上下,非常实惠,使用寿命在10000-15000公里。
[url=http://www.pcauto.com.cn/images/html/viewpic_pcauto.htm?http://img0.pcauto.com.cn/pcauto/1305/10/2476958_111.jpg&channel=6251][/url] [url=http://www.pcauto.com.cn/images/html/viewpic_pcauto.htm?http://img0.pcauto.com.cn/pcauto/1305/10/2476958_121.jpg&channel=6251][/url]
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  各位在购买火花塞的时候最好购买带V形切口中心电极以及型号带R的产品。V型切口点火更可靠,内置陶瓷电阻点火更稳定、电磁辐射更少。 Pl~P-n  
● G-Power系列(铂金)
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  NGK G-Power系列火花塞采用铂金极细中央电极(直径0.6mm),接地电极采用梯形截面。采用稀有金属铂作为中央电极能避免氧化及积碳生成,具有较长的使用寿命;梯形接地电极截面让点火更稳定可靠。NGK G-Power系列火花塞的使用寿命可达40000公里,而价格只要不到30元/个。
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  G-Power系列火花塞具有降低油耗、降低排放以及提升动力性能的特性。上图展示了极细电极及接地电极梯形截面。PS:有上海特殊陶业的营业部的员工向我们反映,GP系列目前一直是以水货的方式进入中国,NGK官方渠道没有在中国大陆地区销售。市面上一半以上的GP系列均为假货和翻新品。各位在购买的时候要多加注意,如果不是必要尽量避开购买这个系列的产品。 I5pp "*u  
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● CX烈焰系列(铂金)
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  NGK CX烈焰系列火花塞采用铂金极细中央电极(直径0.6mm),接地电极并没有像G-Power系列一样采用梯形截面,因而制造成本更低。厂家宣传此火花塞是专为中国国内使用环境研发的高性能产品,具有降低油耗、提升车辆加速性以及启动性能的特性。虽然,这款中国特供的产品性能优异,价格较低,但并不是所有发动机都有相应的型号,产品线还有待完善。CX烈焰系列的价格在20元/个左右。
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  我个人观点是可以把CX烈焰系列看成是G-Power的中国特供简化版,性能上应该也会比G-Power弱那么一点。 =L16hDk o  
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用在火花塞电极上的三种稀有金属: o#dcD?^  
  是一种硬度高且脆,银白色的铂族过渡金属,高温时可压成薄片或拉丝。铱是密度第二高个的元素(次于锇),即使在测试温度2000℃的高温,铱也仍是最耐腐蚀,耐磨的材料。铱在合金中更能抵抗高温及腐蚀,例如在火花塞的电极上使用铱就是利用它的这个特性。 o]p#%B?mZ  
  是一种过渡金属,密度大,可延展,色泽银白,金属光泽,硬度4-4.5,相对密度为21.45。熔点高为1773℃。由于铂熔点比铱(2410±40℃)低,因而性能稍逊一筹,但比起最普通的镍合金还是强很多的。富延展性,可拉成很细的铂丝,轧成极薄的铂箔。化学性质极稳定,不溶于强酸强碱,致密的金属铂在任何温度下的空气都不被氧化。 Y^X:vI  
  化学符号为Ni,原子序数为28,具磁性,银白色过渡金属,熔点为1453℃。在自然界中以硅酸镍矿或硫、砷、镍化合物形式存在。性坚韧,有磁性和良好的可塑性,在空气中不被氧化,溶于硝酸。一般的镍合金火花塞的中央电极都会比较粗,因而在使用一段时间后点火稳定性就会变差。
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