火花塞
火花塞（汽車零件）是汽油機點火系統的重要元件，它可將高壓電引入燃燒室，並使其跳過電極間隙而產生火花，從而點燃氣缸中的可燃混合氣。主要由接線螺母、絕緣體、接線螺杆、中心電極、側電極以及外殼組成，側電極焊接在外殼上 [1] 。
- 中文名：火花塞
- 外文名:spark plug
- 別 名:火嘴組成部分由接線螺母、絕緣體、接線螺杆、中心電極、側電極以及外殼組成
- 類 型:准型火花塞、緣體突出型火花塞等
- 釋 義:汽油機點火系的重要元件
目錄
簡介
火花塞，俗稱火嘴，它的作用是把高壓導線(火嘴線)送來的脈衝高壓電放出，擊穿火花塞兩電極間空氣，產生電火花以引燃汽缸內的混合氣體。主要類型有：准型火花塞、緣體突出型火花塞、電極型火花塞、座型火花塞、極型火花塞、面跳火型火花塞等 [2] 。
火花塞安裝在發動機的側面或頂部，早期的火花塞靠缸線與分電器連接，最近十多年來，小汽車上的發動機基本上都改成了點火線圈與火花塞直接相連。火花塞的工作電壓至少為10000V，高壓電靠點火線圈由12V電生成，然後傳遞給火花塞 。
結構介紹
1、鋼殼：鋼殼下部是細螺紋，用於與缸蓋火花塞孔配裝，上部有外六方螺母，用於裝火花塞套筒，以擰緊或擰出火花塞 [3] 。
2、金屬杆是中心電極。金屬杆下端與中心電極上端通過導體玻璃體接觸，金屬杆上端裝有接線螺母[3] 。
3、在鋼製殼體與中心電極之間有高氧化鋁陶瓷絕緣體，使中心電極在通電時絕緣。
4、鋼殼體最下部裝有彎曲的側電極 。
5、鋼殼外部的中部有銅製墊圈 。
工作原理
在高電壓的作用下，火花塞中心電極與側電極間的空氣將迅速發生電離作用，形成帶正電的離子和帶負電的自由電子。當電極間的電壓達到一定值時，氣體中的離子、電子數目像雪崩一樣增加，從而使空氣失去絕緣性，間隙便形成放電通道，發生「擊穿」現象。此時，氣體形成發光體，即「火花」。伴隨其受熱膨脹，還發生「啪啪」聲響。這種電火花的溫度可高達2000～3000℃，足以點燃氣缸燃燒室內的混合氣 [4] 。
特性
火花塞的標準中通常用熱值來表徵火花塞的熱特性，火花塞熱值表示火花塞絕緣體裙部吸熱與散熱的平衡能力，熱值越高。則吸熱與散熱平衡能力越強，因而熱型火花塞熱值低，冷型火花塞熱值高。一般功率高、壓縮比大的發動機選用熱值高的冷型火花塞；相反，功率低、壓縮比小的發動機選用熱值低的熱型火花塞。一般火花塞的選用是工廠通過產品定型實驗確定的，不應隨意更換 。
選擇
選擇火花塞可依據發動機的壓縮比、轉速和空燃比來確定它的熱值 。
市售的火花塞熱值從5～13。數值越大，火花塞就越「冷」，即所謂的冷型，高壓縮比發動機需要使用冷型火花塞。數值越小，火花塞就越「熱」，即是熱型，低壓縮比發動機要使用熱型火花塞。
較冷的火花塞的製作比一般產品更加精良，所以在發動機高轉時，它能保證點火的準確性和質量，從而保證發動機極限時的最大動力。另外其電阻也被控制得非常小，跳火的次數絲毫不因轉速的升高而有所遺缺。所以使用數值較高的火花塞對習慣拉高發動機轉速是大有好處的 。
技術要求
間隙要求
火花塞電極間的間隙對火花塞的工作有很大影響，間隙過小，則火花微弱，並且容易因產生積碳而漏電；間隙過大，所需擊穿電壓增高，發動機不易啟動，且在高速時容易發生「缺火」現象，故火花塞間隙應適當，一般蓄電池點火系統使用的火花塞間隙為0.7～0.8mm，個別火花塞間隙可達1.0mm以上 。
溫度要求
火花塞絕緣體裙部（指火花塞中心電極外面的絕緣體錐形部分）直接與燃燒室內的高溫氣體接觸而吸收大量的熱，吸入的熱量通過外殼分別傳到汽缸蓋和大氣中。實驗表明，要保證汽車發動機正常工作，火花塞絕緣體裙部應保持500～600℃的溫度（這一溫度稱火花塞的自潔溫度），若溫度低於此值，則將會在絕緣體裙部形成積碳而引起電極間漏電，影響火花塞跳火。若絕緣體溫度過高（超過900℃），則混合氣與這樣熾熱的絕緣體接觸時，將發生熾熱點火，從而導致發動機早燃。火花塞正常工作的溫度在450～870℃之間。這時火花塞呈黃褐色。如果火花塞工作溫度長期低於450℃，火花塞周圍會有很多積碳，火花塞呈黑色 [5] 。
性能要求
火花塞主要要求是熱特性、抗拉強度、耐熱性能、導電性能、絕緣強度、密封性、耐腐蝕性 。
火花塞必須是抗熱的，將其旋入部分置入已加熱到溫度為700℃的坩堝電爐或馬弗電爐中保溫10min以後，隨即在空氣中冷卻，在絕緣體表面上不應有開裂和種裂 [6] 。
火花塞密封性能要求：進行抗熱試驗後，在氣壓差為1MPa時，其漏氣量每分鐘不允許超過40cm3(如果中心電極膠裝採用導體密封材料時，其漏氣量每分鐘不允許超過5cm2)。
火花塞絕緣體組件應能耐受工頻(50Hz)電壓2200vV(有效值)，歷時30s的試驗 。
材料：火花塞中心電極和側電極的導電性能取決於電極與混合氣接觸情況，所以，電極對抗腐蝕性的要求極高。同時，燃燒時的溫度極高，電極材料對耐熱性要求高。因此，許多火花塞採用鎳錳合金。為提高耐熱性能，也有的火花塞採用鎳包銅的材料。銅製墊圈除起導熱性能外，也起密封作用。絕緣體用高氧化鋁陶瓷製成 。
視頻
什麼是火花塞，以及點火原理！