一、鉑金火花塞結構
1單鉑金火花塞 這類火花塞其中電極焊接片狀鉑金,側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越性
1提高了發火性
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,焰核向周圍擴散的作用)變小,火焰核易於擴散。因此,在同樣的低點火電流強度的條件下,氣缸內的可燃混合氣能夠得到更多一些的點火能量,混合氣燃燒得更加充分。
2提高了跳火性能
由於鉑金火花塞的中心電極較細,根據尖端放電的原理,電極尖更容易集積較多的電能,電火花更容易跳過兩極之間的間隙。這表明在冷機至正常工作轉速運轉時,有著良好的點火性能。鉑金電極還有一個優點,就是鉑金屬具有較低的電子發射勢壘(electron escape barrier),即在同樣大小的放電間隙和電極尺寸的條件下,跳過鉑金電極間隙所要求的電壓較低。汽油機在起動和急加速運轉時,點火線圈產生的二次電壓較低,若采用鉑金火花塞,它的鉑電極仍能夠跳出穩定的火花,保證汽油機起動性、怠速穩定性和急加速性。
3容易穩定在自凈燃燒和熾熱燃燒之間的最佳溫度範圍內
鉑金火花塞的放電電極的直徑1mm,傳統的電極直徑25mm,鉑金放電電極的面積為傳統放電電極面積的1/3,這樣能保持電極較高的溫度。同時由於電極與絕緣體裙部面積的增大,裙部散熱速度加快,裙部不易出現熾熱點火,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擴大了熱範圍
由於鉑電極產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。由於汙損產生的泄漏分路對鉑電極的影響不大,亦即鉑電極的耐汙損性良好,再加上由於電極細,使絕緣體裙端相應變細,擴大了熱室容積,這也使得氣缸進氣時新鮮混合氣的“進機冷卻”影響較大,提高了耐熱性。所以,鉑金火花塞的熱範圍廣,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能使火花塞在自凈溫度為400℃時就可以達到低速行駛的要求,在臨界點時就能燒掉積炭,這對燃油消耗和排放都有好處。
5優良的耐久性
說到火花塞壽命時,往往用電極的消耗來衡量,火花塞的壽命定義為“直到電極不能跳正常的火花為止”,可見電極的消耗對火花塞壽命的影響之大。電極的消耗是由燒蝕(由電點火引起的燒損)和腐蝕(化學、熱學作用)而引起的,又同電極材料和電極工作溫度有關。實際測試表明,溫度到580℃以上電極就開始發生腐蝕,而且隨溫度上升腐蝕相應地增加,到890~1000℃附近就開始氧化。如果產生侵(燒)蝕,電極的棱角就變成弧狀,電極間隙將變大,這樣就會提高電極間跳火所必須的放電電壓。一般隨著發動機的運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,會越來越接近點火線圈所提供的電壓極限,於是點火越來越困難,並最終發生了斷火。火花塞的使用壽命也就終結於此。但由於鉑合金的熔點高(熔化溫度可達到1800℃),耐氧化性及耐燒蝕性良好,能較好地承受燃氣和殘渣的化學腐蝕,並能長時間保持初始的火花間隙,從而延長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到16萬公裏。
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