点火装置和火花塞,是否需要改造?

2024-11-26

如今,一些舆论认为,更换某种火花塞或火花塞后,可以带来提高动力或降低油耗的效果。


也有一些车主发现更换火花塞后经常发生火灾等问题。


今日我们将以专题的方式谈谈点火装置。


Author / 酷乐汽车


今日文章开篇之前,我们先普及一个概念。


火花塞 / 高性能火花塞


汽车火花塞是内燃机的关键部件,主要用于引燃混合气体,产生燃烧。


它通常由金属电极和陶瓷绝缘物组成,高压电流通过汽车点火系统产生火花,引燃混合气体。


当混合气体被压缩并到达火花塞时,电压通过火花塞中心电极和外壳之间的空气间隙来放电。放电产生的火花点燃混合气体,从而引起燃烧。


这种燃烧释放能量,促进活塞,驱动汽车运转。


汽车火花塞的工作原理简单可靠,但需要定期更换,以确保发动机正常运转。火花塞的状态会随着时间和使用而变化,所以更换周期会根据车辆的使用情况而变化。


高性能火花塞是一种专门为提高发动机性能和效率而设计的火花塞。它通常比标准火花塞更耐用,可以在更高的温度和压力下工作,从而提供更好的点火能力和更高的燃烧效率。


为了提高电极的耐久性和电导率,高性能火花塞的设计可以包括使用更高质量的材料,如铂、钒、钒等。


另外,高性能火花塞可能具有较小的电极间距和较大的电极面积,这样可以提高点火能力,减少点火时的电孤能量损失。


高性能火花塞通常适用于高性能发动机或改装发动机,因为它能提供更稳定的点火和更高的燃烧效率,从而产生更大的动力响应。


火花塞


火花塞是一种电子产品,用于将汽车电池的低压转换成高压,从而点燃汽油发动机中的混合气体。


它是点火装置中的核心部件之一,用于提供高电压进行点火。


火花塞一般由两部分组成:主线圈和次线圈。主线圈通常由铁芯、一组电阻和一个点火开关组成。当点火开关关闭时,电流从汽车电池进入主线圈,产生磁场。当点火开关打开时,磁场消失,产生高电压脉冲。脉冲通过次线圈传递到火花塞,点燃汽油混合物。


由于汽车电池一般只能提供 12 伏特的电压需要更高的电压才能点燃混合物,所以火花塞是必须的。火花塞可以将电压从 12 为了产生足够的电孤,点燃汽油混合物,伏特上升到数万伏特。


变压线圈


气缸压力和火花塞电极之间的间隙主要取决于火花塞所需的电压和放电电能。


理论上 0.7mm 空隙、11.0 在需要压缩比的情况下 20kV、10mJ;1.0mm 空隙、12.5 在需要压缩比的情况下 27kV、18mJ。


目前的发动机大多采用线圈电容式变压设计。


对于变压线圈,如果其电压、储能或充电效率达不到要求,就会发生火灾。转速越高,许可的充电时间越少,充电的电能和提供的电压越低。


所以我们在选择火花塞或者变压线圈时,火花塞间隙、线圈数据与缸压和转速的匹配应特别注意。


在提高最高转速或使用乙醇燃料后,应仔细考虑点火装置是否仍然适用。


一般的升级方案是 ——


改用空隙较小的火花塞。


调整小原火花塞的间隙


改用参数较好、能与前端匹配且确实可靠的变压线圈


选择火花塞


对选择火花塞来说,除了形状要与发动机相匹配外,其热值与电极间隙最为重要,其次是其结构强度。


热值


气缸温度越高,火花塞就越冷(散热能力越好)。


火花塞的散热能力主要取决于缸内瓷体的长度和电极材料。火花塞缸内的瓷体越冷,越短。强化发动机可能需要根据情况选择比原厂更冷的火花塞,甚至准备两套不同冷热的火花塞进行改用。


怎样确定应该使用哪种热值的火花塞?


在空燃比 AFR 在正确的前提下,从冷到热逐一检测。在最大负荷条件下运行一段时间后,直接停火(注意这对涡轮来说不是一件好事),取出并估计火花塞:


正常


缸内瓷体白色或浅棕色,电极不变色,电极无斑点,电极与瓷体接口清洁。


过冷


缸内瓷体黑灰色,螺纹内端有黑粉。应该改用更热的火花塞。


过热


缸内瓷体白色或有光泽,正极蓝,负极腐蚀或熔化。应该改用更冷的火花塞。


爆震


缸内瓷体断裂,缸内瓷体有斑点或沉积铝珠,电极有斑点。如果确信 ECU 程序和燃料等都没有问题,就把火花塞和缸内积碳清理干净,再试一次。


沉积


缸内瓷体上沉积物过多。应该清洗干净再试一次,或者换上更冷的火花塞。


值得注意的是


每一个品牌的火花塞热值之间没有严格的对应或相当于关系。若更换另一品牌的火花塞,则应重新测试。


在低负荷行驶过程中不要使用过冷的火花塞。过冷的火花塞容易产生大量沉积污染物,使其点火性能恶化。


电极空隙


虽然各大品牌都禁止这种操作,但火花塞电极的间隙还是可以稍微调整一下,只需要调整到合适的尺寸,使用正确的调整方法即可。


根据实际转速、缸压、变压线圈充电效率、空燃比、系统电压等因素,确定间隙的大小。


气缸压力越大,转速越高,充电越慢,为了减少充电的需要,需要更小的间隙。


更多的间隙可以使接触到电孤的混合气体更多,初始燃烧更好,低转速、低负荷时的动力也会更好。


值得注意的是:间隙越大,变压线圈的负荷越大,稳定性越差。


构造


1. 尽量选择电极粗大的型号


粗电极可以更好地带出电极尖端的热量,减少爆震的可能性。


2. 尽量选择电极根部含铜的型号。


铜能提高其散热能力。


3. 请勿使用较长的火花塞


热点容易出现在深露的螺纹上,导致爆震或早燃。从火焰表面传递的距离来看,如果火花塞深入缸内的长度增加,就要考虑是否有必要减少点火的前角。从压缩比来看,深入缸内较长的火花塞会占用更多的容量,导致压缩比增加。


4. 在使用甲醇燃料时,不能使用铂电极。


因为铂极会引起催化反应,使燃烧过程不稳定。


5. 硝基比例高于使用 20% 燃料时,缸内瓷体不宜过长。


极性


变压线圈接线等问题可能会导致火花塞正负反置。反向火花塞点火时释放的能力大概只有正常情况下。 60% 上下。


维护


火花塞上的沉积物应经常清洗,使电极露出干净的金属。


这样可以防止其电阻过高,降低点火所需的电压,保证其稳定性。清洗后,检查间隙是否因清洗而增大。如果是这样,间隙应该调整。清洗后,确保所有位置在安装发动机前完全干燥。


电路


对赛用引擎而言,建议缸线直径在 8mm 上述,插头间隙在 0.75mm 之内,绝缘 50kV 以上。


考虑到点火装置的工作原理,每一次插拔都需要在停火状态下进行。


这种检查火灾的方法在汽修圈子里很流行:一个接一个地切断变压线圈插头。若某缸断裂后发动机振动不明显增大,则表明该缸点火装置有问题。


当进行这种测试时,一定不能为了方便而在怠速状态下直接插入插头。


启动后,当外部电源断开时,点火装置也可能受损。当车内进行任何焊接操作时,仅仅断开电池连接是不够的。


为了防止可能的损坏,每一个变压线圈插头也应该断开。


如需更换线路零件,应选择合适的型号或注意抑制电感,避免某缸磁场的影响,造成其他缸在不合适的时候着火,或影响车内其他电路零件。


不要用金属卡扣固定点火装置的线路,也不要离金属部件太近。


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