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標(biāo)題: 釔，銥，鉑火花塞的區(qū)別和用途2 [打印本頁(yè)]
作者: 流年 時(shí)間: 2012-11-29 15:50
標(biāo)題: 釔，銥，鉑火花塞的區(qū)別和用途2
火花塞的選擇與使用
通常原廠新車對(duì)于火花塞的選擇與使用，都已經(jīng)考慮過(guò)引擎的設(shè)計(jì)與使用環(huán)境，所以消費(fèi)者如果要自行更換火花塞，通常原廠都會(huì)建議使用指定的火花塞廠牌及型號(hào)（有些車廠的車主手冊(cè)只有標(biāo)示該部品的編號(hào)）或可以代用的廠牌及型號(hào)。但是實(shí)際上只要熱值、規(guī)格（直徑，長(zhǎng)度，電極長(zhǎng)短等）相同者，即使是別的廠牌也可通用。但是要特別注意的是，原廠在高壓，點(diǎn)火系統(tǒng)上都有設(shè)計(jì)好一定的阻抗匹配值，所以在更換火花塞時(shí)，必須特別注意阻抗的匹配，以免影響了原來(lái)點(diǎn)火系統(tǒng)的運(yùn)作。而在熱值的選擇上，如果火花塞經(jīng)常有積碳一類的情形，即表示火花塞可能過(guò)冷，這時(shí)可考慮更換較原形號(hào)再低一，二號(hào)之火花塞。如經(jīng)常有電極快速耗損，爆震等現(xiàn)象，則可以更換高一，二號(hào)的火花塞。（但是必須先查證是否為其他系統(tǒng)的問(wèn)題，或參考常行駛的道路狀況，季節(jié)溫度等）。
火花塞的維護(hù)及檢查
現(xiàn)今火花塞的種類有非常多種，最常聽到的是白金火花塞，眾所皆知其最大的優(yōu)點(diǎn)是耐用（有些車廠號(hào)稱十萬(wàn)公里免更換），除此之外，也可提供極佳的著火性能與燃燒效率的提升等優(yōu)點(diǎn)，雖然可以減少保養(yǎng)的次數(shù)，但是站在保護(hù)引擎的立場(chǎng)上來(lái)看，定期檢查火花塞的狀況，還是有必要的。如此一來(lái)，以后如果有人問(wèn)你如何一眼看出車子引擎的情況好壞的時(shí)候，你就不用擔(dān)心啦，只要撂下一句“看火花塞的燃燒狀況就知道了?！北ＷC令他佩服的五體投地，再也爬不起來(lái)，不過(guò)前提是，你要看得懂才行。
火花塞與引擎爆震的關(guān)系
至于火花塞與爆震的關(guān)系就要從點(diǎn)火正時(shí)說(shuō)起了，事實(shí)上點(diǎn)火正時(shí)對(duì)于火花塞的選擇與影響非常的大，此話怎講？由于點(diǎn)火正時(shí)的角度提得越前，汽缸內(nèi)燃燒的壓力與燃燒的溫度都會(huì)比較高，同時(shí)火花塞也會(huì)暴露于每次燃燒（爆炸）的時(shí)間比較長(zhǎng)，因此火花塞所必須負(fù)荷的溫度也就變高了，一般而言，大多數(shù)的四行程引擎在最大功率輸出時(shí)，點(diǎn)火正時(shí)每提前1°時(shí)火花塞的工作溫度就得上升約10℃，如果點(diǎn)火正時(shí)提前10°那么火花塞的工作溫度便會(huì)增加近100℃，這多可怕呀，當(dāng)然火花塞的尖端溫度若是超過(guò)負(fù)荷，便會(huì)發(fā)生中心電極受高溫熔毀，以及絕緣瓷體破裂的現(xiàn)象，同時(shí)會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)高而形成紅熱的部份，造成點(diǎn)火的現(xiàn)象，也就是說(shuō)當(dāng)壓縮行程末期的時(shí)候，火花塞還沒(méi)開始點(diǎn)火，被壓縮的混合汽便被火花塞紅熱的部份給點(diǎn)燃，而這個(gè)情形正是火花塞預(yù)燃現(xiàn)象。
當(dāng)引擎發(fā)生預(yù)燃的時(shí)候，因?yàn)椴皇且勒拯c(diǎn)火正時(shí)而工作，通常又發(fā)生在活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前，因此會(huì)造成引擎爆震，此時(shí)，引擎受著不正常運(yùn)作，熱負(fù)荷增加，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)發(fā)生火花塞或活塞等組件高溫熔蝕的現(xiàn)象。而火花塞產(chǎn)生預(yù)燃的溫度通常在950℃，又常發(fā)生在引擎高速運(yùn)轉(zhuǎn)重負(fù)荷工作、或點(diǎn)火正時(shí)調(diào)整不當(dāng)時(shí)，故駕駛?cè)瞬豢刹簧?，也正因?yàn)槿绱似囍圃焐虒?duì)于火花塞熱值的選擇非常嚴(yán)格，通常被選定的火花塞就算是在最重負(fù)荷時(shí)并且有略為點(diǎn)火提前的狀況下，都不可以有預(yù)燃的現(xiàn)象發(fā)生，所以火花塞的熱值對(duì)于車商而言比火花塞廠牌來(lái)著重要多了。
現(xiàn)在市售長(zhǎng)壽命的火花塞分壽命型與性能型2種，電極材料常見有鉑金和銥金，還有一種釔金，元素性能如下：
iridium銥(77號(hào)元素，符號(hào)Ir)
銥一種堅(jiān)硬而脆的，極抗腐蝕的黃白色金屬，存在于鉑礦中，主要用來(lái)硬化鉑和制造耐高溫材料，電器接頭和耐磨軸承。原子序數(shù)77；原子重192.2；熔點(diǎn)2.410=C；沸點(diǎn)4.130=C；比重22.42（在17=C時(shí)）；化合價(jià)3，4
platinum鉑(78號(hào)元素，符號(hào)Pt)白金
鉑一種世界范圍內(nèi)存在的銀白色金屬元素，常與其它金屬，如銥、鋨或鎳混合，易拉長(zhǎng)且具延展性的，在空氣中不氧化，可用作催化劑，用于電學(xué)元件、珠寶，牙科學(xué)和電鍍中。原子序數(shù)78；原子量195。09；熔點(diǎn)1，772=C；沸點(diǎn)3，827=C；比重21。45；化合價(jià)2，3，4
yttrium釔，釔(39號(hào)元素，符號(hào)Y)稀有金屬元素
釔一種銀色金屬元素，不是稀土但幾乎存在于所有的稀土物質(zhì)中，用于各種冶金的運(yùn)用中，可顯著提高鎂鋁合金的強(qiáng)度。原子序數(shù)39；原子量88。905；熔點(diǎn)1，522=C；沸點(diǎn)3，338=C；比重4。45（在25=C時(shí)）；化合價(jià)3
可見，銥金的熔點(diǎn)最高，性能最高，但多用于性能型火花塞，中心電極0。4mm-0。6mm，尖端放電性能發(fā)揮極好，但獲得如此性能的同時(shí)損失的是壽命，壽命一般為2-5萬(wàn)公里；而鉑金火花塞多是壽命型設(shè)計(jì)，追求的是穩(wěn)定的性能，一般壽命可達(dá)10萬(wàn)公里，釔金火花塞作為普通火花塞的替代，主要優(yōu)勢(shì)是其價(jià)格較為經(jīng)濟(jì)，性能較原廠火花塞優(yōu)越；
鉑金火花塞的特點(diǎn)及分析
火花塞是汽車及其它汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中的一個(gè)重要元件，它的結(jié)構(gòu)和性能直接影響到汽油機(jī)的工作性能。它根據(jù)氣體（空氣）在一定因素的影響下可發(fā)生離解作用而成為導(dǎo)電體的氣體放電原理，利用汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)所產(chǎn)生的脈沖高電壓以擊穿火花塞中心電極與側(cè)電極之間所形成的間隙，當(dāng)間隙被擊穿時(shí)，由于離子和電子的高速運(yùn)動(dòng)而形成高溫?zé)霟岬碾婋x通道，并產(chǎn)生火花，從而點(diǎn)燃汽油機(jī)燃燒室內(nèi)的燃料;空氣混合氣，以達(dá)到使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)作功
的目的。汽油機(jī)的有效功率在很大程度上取決于火花塞的結(jié)構(gòu)，所以稱火花塞為發(fā)動(dòng)機(jī)心臟并不過(guò)份。
近年來(lái)，由于對(duì)汽車廢氣排放制訂了一系列法規(guī)，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)也向著高轉(zhuǎn)速、高功率、多品種的方向發(fā)展，這些也對(duì)火花塞提出了越來(lái)越高的要求：點(diǎn)火性能好，使用可靠性更高，壽命更長(zhǎng)，更適合于發(fā)動(dòng)機(jī)的特性，另外還要求達(dá)到節(jié)能、排氣凈化的目的。對(duì)這些十分苛刻的要求，傳統(tǒng)的鎳合金電極已無(wú)法滿足要求。
鉑金火花塞與一般的火花塞相比，其側(cè)電極和（或）中心電極放電表面焊接有直徑1mm的鉑金屬。可別小看這直徑1mm的鉑金屬，就是它使得火花塞的各種性能得到極大程度的提高，正因?yàn)殂K金電極火花塞具有許多優(yōu)越性，國(guó)外世界級(jí)的火花塞公司競(jìng)相開發(fā)生產(chǎn)鉑金火花塞。
鉑金火花塞最初的開發(fā)在國(guó)外主要用于需要長(zhǎng)壽命的航空或工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)以及高速行駛的摩托、賽艇上，但近年來(lái)，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)向高轉(zhuǎn)速、高功率方向發(fā)展，要求長(zhǎng)壽命火花塞與之相適應(yīng)，以減少火花塞的維修，從而使鉑金火花塞在國(guó)外的高標(biāo)準(zhǔn)汽車上得到廣泛應(yīng)用。
一、鉑金火花塞結(jié)構(gòu)
1單鉑金火花塞 這類火花塞其中電極焊接片狀鉑金，側(cè)電極采用加厚的楔形，其外形如圖1所示。
2雙鉑金火花塞 中心電極和側(cè)電極都焊接鉑合金的火花塞，其外形如圖2所示。
二、鉑金電極火花塞的優(yōu)越性
1提高了發(fā)火性
一般火花塞的中心電極直徑為25mm，而鉑金火花塞的中心電極為1mm。這樣加熱中心電極所耗熱量少，消焰作用（火花生成的焰核的熱量被溫度較低的電極所吸收，焰核向周圍擴(kuò)散的作用）變小，火焰核易于擴(kuò)散。因此，在同樣的低點(diǎn)火電流強(qiáng)度的條件下，氣缸內(nèi)的可燃混合氣能夠得到更多一些的點(diǎn)火能量，混合氣燃燒得更加充分。
2提高了跳火性能
由于鉑金火花塞的中心電極較細(xì)，根據(jù)尖端放電的原理，電極尖更容易集積較多的電能，電火花更容易跳過(guò)兩極之間的間隙。這表明在冷機(jī)至正常工作轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有著良好的點(diǎn)火性能。鉑金電極還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是鉑金屬具有較低的電子發(fā)射勢(shì)壘（electron escape barrier），即在同樣大小的放電間隙和電極尺寸的條件下，跳過(guò)鉑金電極間隙所要求的電壓較低。汽油機(jī)在起動(dòng)和急加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的二次電壓較低，若采用鉑金火花塞，它的鉑電極仍能夠跳出穩(wěn)定的火花，保證汽油機(jī)起動(dòng)性、怠速穩(wěn)定性和急加速性。
3容易穩(wěn)定在自凈燃燒和熾熱燃燒之間的最佳溫度范圍內(nèi)
鉑金火花塞的放電電極的直徑1mm，傳統(tǒng)的電極直徑25mm，鉑金放電電極的面積為傳統(tǒng)放電電極面積的1/3，這樣能保持電極較高的溫度。同時(shí)由于電極與絕緣體裙部面積的增大，裙部散熱速度加快，裙部不易出現(xiàn)熾熱點(diǎn)火，溫度比較容易控制在500～800℃之間。這一溫度，也就是燃燒的最佳工作溫度。
4擴(kuò)大了熱范圍
由于鉑電極產(chǎn)生的電火花能量較高，火花塞易通向混合氣，這樣火花間隙可以比一般粗電極的小些。由于污損產(chǎn)生的泄漏分路對(duì)鉑電極的影響不大，亦即鉑電極的耐污損性良好，再加上由于電極細(xì)，使絕緣體裙端相應(yīng)變細(xì)，擴(kuò)大了熱室容積，這也使得氣缸進(jìn)氣時(shí)新鮮混合氣的“進(jìn)機(jī)冷卻”影響較大，提高了耐熱性。所以，鉑金火花塞的熱范圍廣，通常是普通火花塞的兩倍以上。鉑金火花塞的這種熱值寬的特點(diǎn)能使火花塞在自凈溫度為400℃時(shí)就可以達(dá)到低速行駛的要求，在臨界點(diǎn)時(shí)就能燒掉積炭，這對(duì)燃油消耗和排放都有好處。
5優(yōu)良的耐久性
說(shuō)到火花塞壽命時(shí)，往往用電極的消耗來(lái)衡量，火花塞的壽命定義為“直到電極不能跳正常的火花為止”，可見電極的消耗對(duì)火花塞壽命的影響之大。電極的消耗是由燒蝕（由電點(diǎn)火引起的燒損）和腐蝕（化學(xué)、熱學(xué)作用）而引起的，又同電極材料和電極工作溫度有關(guān)。實(shí)際測(cè)試表明，溫度到580℃以上電極就開始發(fā)生腐蝕，而且隨溫度上升腐蝕相應(yīng)地增加，到890～1000℃附近就開始氧化。如果產(chǎn)生侵（燒）蝕，電極的棱角就變成弧狀，電極間隙將變大，這樣就會(huì)提高電極間跳火所必須的放電電壓。一般隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行或汽車行駛距離的增加，電極間隙所必須的放電電壓也在不斷地上升，會(huì)越來(lái)越接近點(diǎn)火線圈所提供的電壓極限，于是點(diǎn)火越來(lái)越困難，并最終發(fā)生了斷火?；鸹ㄈ氖褂脡勖簿徒K結(jié)于此。但由于鉑合金的熔點(diǎn)高（熔化溫度可達(dá)到1800℃），耐氧化性及耐燒蝕性良好，能較好地承受燃?xì)夂蜌堅(jiān)幕瘜W(xué)腐蝕，并能長(zhǎng)時(shí)間保持初始的火花間隙，從而延長(zhǎng)了火花塞的使用壽命。通常鉑金火花塞壽命是普通型火花塞壽命的5倍，雙鉑金火花塞平均壽命能達(dá)到16萬(wàn)公里。
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