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向石老大和各位斑竹请教几个问题

楼层直达
级别: 宝石长老
只看该作者 8楼 发表于: 2005-10-26
真的好累
级别: 进取会员
只看该作者 9楼 发表于: 2005-10-28

(转帖)铂金火花塞的特点及分析

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火花塞是汽车及其它汽油机点火系统中的一个重要元件,它的结构和性能直接影响到汽油机的工作性能。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,并产生火花,从而点燃汽油机燃烧室内的燃料��空气混合气,以达到使发动机运转作功的目的。汽油机的有效功率在很大程度上取决于火花塞的结构,所以称火花塞为发动机心脏并不过份。   近年来,由于对汽车废气排放制订了一系列法规,同时发动机也向着高转速、高功率、多品种的方向发展,这些也对火花塞提出了越来越高的要求:点火性能好,使用可靠性更高,寿命更长,更适合于发动机的特性,另外还要求达到节能、排气净化的目的。对这些十分苛刻的要求,传统的镍合金电极已无法满足要求。   铂金火花塞与一般的火花塞相比,其侧电极和(或)中心电极放电表面焊接有直径1mm的铂金属。可别小看这直径1mm的铂金属,就是它使得火花塞的各种性能得到极大程度的提高,正因为铂金电极火花塞具有许多优越性,国外世界级的火花塞公司竞相开发生产铂金火花塞。   铂金火花塞最初的开发在国外主要用于需要长寿命的航空或工业发动机以及高速行驶的摩托、赛艇上,但近年来,随着发动机向高转速、高功率方向发展,要求长寿命火花塞与之相适应,以减少火花塞的维修,从而使铂金火花塞在国外的高标准汽车上得到广泛应用。    Ar[|M 2|  

一、铂金火花塞结构   
1?单铂金火花塞 这类火花塞其中电极焊接片状铂金,侧电极采用加厚的楔形,其外形如图1所示。   
2?双铂金火花塞 中心电极和侧电极都焊接铂合金的火花塞,其外形如图2所示。    e4 ,SR(O>  

二、铂金电极火花塞的优越性    D =mmBo  

1?提高了发火性   
一般火花塞的中心电极直径为2?5mm,而铂金火花塞的中心电极为1mm。这样加热中心电极所耗热量少,消焰作用(火花生成的焰核的热量被温度较低的电极所吸收,焰核向周围扩散的作用)变小,火焰核易于扩散。因此,在同样的低点火电流强度的条件下,气缸内的可燃混合气能够得到更多一些的点火能量,混合气燃烧得更加充分。    '~Cn+xf4]  

2?提高了跳火性能   
由于铂金火花塞的中心电极较细,根据尖端放电的原理,电极尖更容易集积较多的电能,电火花更容易跳过两极之间的间隙。这表明在冷机至正常工作转速运转时,有着良好的点火性能。铂金电极还有一个优点,就是铂金属具有较低的电子发射势垒(electron escape barrier),即在同样大小的放电间隙和电极尺寸的条件下,跳过铂金电极间隙所要求的电压较低。汽油机在起动和急加速运转时,点火线圈产生的二次电压较低,若采用铂金火花塞,它的铂电极仍能够跳出稳定的火花,保证汽油机起动性、怠速稳定性和急加速性。    Y (bB7tR  

3?容易稳定在自净燃烧和炽热燃烧之间的最佳温度范围内   
铂金火花塞的放电电极的直径1mm,传统的电极直径2?5mm,铂金放电电极的面积为传统放电电极面积的1/3,这样能保持电极较高的温度。同时由于电极与绝缘体裙部面积的增大,裙部散热速度加快,裙部不易出现炽热点火,温度比较容易控制在500~800℃之间。这一温度,也就是燃烧的最佳工作温度。    #Zw:&' QB  

4?扩大了热范围   
由于铂电极产生的电火花能量较高,火花塞易通向混合气,这样火花间隙可以比一般粗电极的小些。由于污损产生的泄漏分路对铂电极的影响不大,亦即铂电极的耐污损性良好,再加上由于电极细,使绝缘体裙端相应变细,扩大了热室容积,这也使得气缸进气时新鲜混合气的“进机冷却”影响较大,提高了耐热性。所以,铂金火花塞的热范围广,通常是普通火花塞的两倍以上。铂金火花塞的这种热值宽的特点能使火花塞在自净温度为400℃时就可以达到低速行驶的要求,在临界点时就能烧掉积炭,这对燃油消耗和排放都有好处。    l[c '%M|N  

5?优良的耐久性   
说到火花塞寿命时,往往用电极的消耗来衡量,火花塞的寿命定义为“直到电极不能跳正常的火花为止”,可见电极的消耗对火花塞寿命的影响之大。电极的消耗是由烧蚀(由电点火引起的烧损)和腐蚀(化学、热学作用)而引起的,又同电极材料和电极工作温度有关。实际测试表明,温度到580℃以上电极就开始发生腐蚀,而且随温度上升腐蚀相应地增加,到890~1000℃附近就开始氧化。如果产生侵(烧)蚀,电极的棱角就变成弧状,电极间隙将变大,这样就会提高电极间跳火所必须的放电电压。一般随着发动机的运行或汽车行驶距离的增加,电极间隙所必须的放电电压也在不断地上升,会越来越接近点火线圈所提供的电压极限,于是点火越来越困难,并最终发生了断火。火花塞的使用寿命也就终结于此。但由于铂合金的熔点高(熔化温度可达到1800℃),耐氧化性及耐烧蚀性良好,能较好地承受燃气和残渣的化学腐蚀,并能长时间保持初始的火花间隙,从而延长了火花塞的使用寿命。通常铂金火花塞寿命是普通型火花塞寿命的5倍,双铂金火花塞平均寿命能达到16万公里。    %L*EB;nK  

三、铂金火花塞与其他类型火花塞的综合性能比较   
1?发动机转速变化比较(见图3)   
2?所需电压比较(见图4)   
3?其它性能比较(见下表)    A~PR  

四、经济性分析   
1?假定铂金电极火花塞售价:20元/只;   
2?普通型火花塞售价:5元/只;   
3?火花塞更换维修费:100元/次;   
4?假定4缸汽油机行驶里程10万公里。   
A方案:采用铂金火花塞成本20×4=80元   
火花塞更换维修费100元,合计180元   
B方案:采用普通火花塞需要更换5次   
火花塞成本5×5×4=100元   
更换5次火花塞的费用5×100=500,合计600元    1*u]v{JJ(  

比较A、B方案可以看出:使用铂金火花塞的顾客可得到4倍的回报,如果再综合油耗、排放、驾驶舒适等各方面的因素来考虑,其价值将更加明显。

级别: 进取会员
只看该作者 10楼 发表于: 2005-10-28
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汽车知识讲座5----火花塞知识问答
作者:东北虎
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附1:产品型号表示方法
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表示火花塞热值 由 5 6 7 8,表示由热型到冷型

表示火花塞结构类型及主要尺寸 表示火花塞特征
字母 螺纹规格 座形式 螺纹长度 壳体六角对边
A M10*1 平座 12.7 16.0
B M10*1 平座 19.0 16.0
C M10*1.25 平座 12.7 17.5
D M10*1.25 平座 19.0 17.5
E M10*1.25 平座 12.7 20.8
F M10*1.25 平座 19.0 20.8
K M10*1.25 平座 19.0 16.0
Q M10*1.25 锥座 17.5 16.0
字母 火花塞特征
B 表示为半导体型
C 表示为中心点极为镍铜合金
G 表示为贵重金属电极
J 表示为多极型
R 表示为电阻型
T 表示为绝缘体突出型
V 表示V型火化塞

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火化塞的热值表什么?
答:火化塞的热值表示其散热快慢,数值越大就散热越快(或称为火花塞越冷),不同的发动机要求使用的火花塞不同,必须匹配。一般而言,轿车的行使速度快,压缩比高,需用热值较高的(散热快)的火花塞,大行车行使速度缓慢,一般用热值低(散热慢)的火花塞。

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若火花塞的热值不对,会有什么影响?
答:热值越高,集散热越快,易使火花塞的温度越低,点火头部产生积碳,引起跑电,试火花塞跳不出火来;
热值过低,散热不够,使火花塞温度过高,会导致爆燃等,易使火花塞头部陶瓷烧损,电极溶解。

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火花塞的热型和冷型怎样区别?
答:火花塞分为热型、冷型、中型三种。我国是按照他的绝缘体的长短来区分的,火花塞旋如燃烧室的一段绝缘体长者为热型、较短着为中型、最短者为冷型。

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拆卸火花塞的注意什么?
答:火花塞使用一段时间后,可能会有一个或几个火花塞拆卸时有点困难,那么,应待发动机充分冷却后再拆这样就会容易些。如果火花塞拧的太紧,也可以用煤油或松丝剂点滴在为花塞垫圈和螺纹处,平稳用力地旋动火花塞直至火花塞松动,拆下为花塞前要吹去火花塞周围的污物,以防火花塞旋出后,污物落入燃烧室内,套筒不能倾斜,否则容易损坏火花塞绝缘体。

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安装火花塞时要注意什么?
答:1、要注意对准螺纹。特别是火花塞孔较深,需用专用工具,旋入时如感阻力较大,切忌盲目用力,以免拧乱螺纹,造成损坏。
2、拧紧火花塞时,扭紧力矩要符合技术规范,不要拧的过松过紧,以免漏气或损坏火花塞和火花塞孔。
3、安装分缸线时,要联按牢靠,防止虚接。

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怎样判定火花塞的好坏?
答:1、检查为花塞间隙是否符合要求。
2、检查火花塞裙部是否有污染和积炭。
3、检查侧电极是否损坏及中心电极是否漏电。
4、检查火花塞绝缘体是否开裂或破损。
5、检查绝缘体芯与壳体之间是否松动漏气。
6、检查火花塞密封垫圈是否漏气。
7、进行跳火试验。

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火化塞做跳火实验时,如点火系统正常而火化塞不跳火原因是什么?
答:1火化塞绝缘体外表污染,形成电流短路,这是应清洗绝缘体表面,除去污染物。
2火化塞未清洗干净,仍有严重的油污、积碳、使电流沿裙部表面短路而不能跳火,应仔细重新清洗。
3火化塞电极间“跨连”直接形成电极短路,除去连接物即可。
4绝缘体某处开裂或易被击穿,高压电流沿开裂击穿处与壳体短路,使间隙不能形成电火花,这是应及时更换火化塞。
5电极间隙太大,点火系统电压达不到击穿电压要求而不能跳火。

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火花塞油污是什么原因:
答:一般是由于烧机油或电力系统问题所致,具体原因及解决辚法参见下表:
原因 解决办法
烧机油 换活塞环或镗缸处理
冬天气温底,油雾化不好 检修
供电能力弱 检修高压线,分火头及分电器盖上的触点,点火线圈

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样判定火花塞过热:
答:判定火花塞过热,可以以火花塞绝缘部的颜色上来判别,
当绝缘部呈现棕褐色时表示过热,当裙部出现金属状熔
珠时表示火花塞严重过热。

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火花塞过热的原因为什么?
答:1)火花塞热值较小。
2)火花塞固定不牢固,致使散热不良。
3)发动机过热,引起火花塞过热。
4)火花塞旋入过长,绝缘体部过份伸入燃烧室。
5)火花塞与气缸密封不良,被外泄的高温气体加热。

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什么是铅污染?
答:主要由于使用了劣质含铅汽油造成,在火花塞点火头部附着了汽油中的铅,造成短路,中高速时会熄火。

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绝缘体陶瓷和铁壳体结合部发生电晕放电是怎么回事?
答:绝缘体陶瓷和铁壳体结合部位有时会发生电晕放电(也叫闪烙现象),是正常现象,在晚间甚至可以看见,这不是火花塞漏电或漏气,不影响火花塞使用。拆下火花塞时,有时会在铁壳与陶瓷结合嘀咕位出现茶色污垢,是由于高压员的作用,使飘浮在空中的油粒子被吸附在绝缘体陶瓷表面造成,对火花塞性能没有影响。

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如何清理火花塞及气缸盖上的火花塞孔?
答:将火花塞旋出一半时,用毛刷将火花塞孔周转的污物清理干净后,再将火花塞取下,用毛刷或棉丝清理火花塞上的污物,必要时可用砂纸清理点火头部。

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怎样保养、更换火花塞?
答:1)定期检查,清洗调整.
2)使用时保持火花塞绝缘体的清洁干燥。
3)检修发动机时,防止碰撞火花塞绝缘体。
4)经济寿命过后,应一次更换全部火花塞。

级别: 进取会员
只看该作者 11楼 发表于: 2005-10-28
火花塞的工作状态将直接反映发动机的工作效率,如果火花塞的外貌或电极出现下面这些情况,你就可以从中得到下列信息。</p>
<p>当火花塞磁套的光洁部位呈现褐色或灰色,有时还会有些轻微的积炭出现时,火花塞还属于热值适当的状态,不会影响发动机的正常工作。这说明正时、空燃比、压缩比和点火系统均正常。</p>
<p>当绝缘磁套端部呈现白色,有时还会有伤痕或电极烧蚀的现象时,这可能是空燃比、点火正时、冷却温度等不正常而引发的,也有可能是火花塞的选型不对所带来的现象。此时应该使用冷型火花塞(注:具有高压缩比的高速汽油机,在燃烧过程中,缸体温度高,而火花塞散热时间短,要保持火花塞绝缘体的温度适宜,裙部应做得较短,以减少吸热面积和缩短传热路径。这种火花塞为冷型火花塞)。</p>
<p>如果火花塞有湿露的现象,这可能是空燃比不正常或压缩比不正常(气缸活塞磨损、气门间隙不准确、气门漏气等),还有可能是火花塞自身工作不良或点火系有问题以及缸间窜气、密封不严等所致。</p>
<p>当火花塞旁电极或中心电极上有白褐色的物质存在时,说明机油、汽油中的添加剂质量不佳或配比不对,应该及时调整用油,重新清理火花塞,再安装使用。</p>
<p>如果在火花塞绝缘磁套上有不同程度的污点和沉积物存在,说明燃烧室的积炭、污垢该清除了。不然,清理干净的火花塞安装上后,不久又会出现原有现象而影响正常工作。</p>
<p>要是火花塞绝缘磁套出现黄色或黑红色时,这可能是发动机大负荷或高速运行下,使火花塞温度急剧上升,正常燃烧的杂质来不及排出,而粘附、溶化在绝缘磁套上,形成了导电层。在这样的情况下,可以直接选用冷型火花塞更替原有火花塞,以保证发动机的工作质量。</p>
<p>如果火花塞表层干燥而附有积炭,可能是混合气过浓、点火正时滞后、压缩比下降以及白金断火等造成的。这种现象往往出现在缺少保养、调整不当的车辆上。</p>
<p> </p>
级别: 宝石长老
只看该作者 12楼 发表于: 2005-10-28

还是DARKLION兄的资料有科学性。

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