花塞是發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵部件,它通過放電來點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的油氣混合物,最終使活塞得以運(yùn)動,并驅(qū)動車輛行駛。正因?yàn)榛鸹ㄈo密參與發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),所以不少車友便動起了“升級”的念頭,那升級更貴、材料更好的火花塞究竟能否提升車輛的性能,或是耐久性呢?今天我就來給大家解答一下這個(gè)問題!
挑選火花塞通常都是從材質(zhì)入手,可面對各種只在化學(xué)元素表中才見過的生僻字,很多人著實(shí)不知道該如何進(jìn)行了。那么各個(gè)材質(zhì)的火花塞到底有何不同呢?
想知道火花塞不同材質(zhì)所造成的影響,首先我們得了解這些金屬材質(zhì)都會用在火花塞的什么地方。根據(jù)上圖我們能夠發(fā)現(xiàn),火花塞擁有一個(gè)叫作中心電極的地方,其中火花塞的材質(zhì)主要就說的就是中心電極上使用材質(zhì),而下方彎鉤狀的地方一般被稱為接地電極。
對于目前的汽車來說,基本上是不會用銅鎳(niè)火花塞的,甚至萬能的淘寶都買不到銅鎳火花塞了。這兩種材料之所以被淘汰,一方面是由于銅的導(dǎo)電系數(shù)并不好,如果在中心電極使用的話,那火花塞在每一次點(diǎn)火時(shí)都需要從蓄電池釋放出巨大的電壓,才足以讓兩個(gè)電極之間產(chǎn)生火花。
另一方面,由于銅、鎳兩種金屬材料都屬于材質(zhì)相對較軟的金屬,這便造成銅鎳火花塞在耐用性上明顯不如其他金屬種類的火花塞。通常情況下來,銅鎳火花塞的標(biāo)稱更換周期只有3萬公里,并且基本都是因?yàn)橹行碾姌O損耗所造成的。好在,這種火花塞基本只存在于上世紀(jì)80年代之前的車型,以及一些廉價(jià)的“鬼火”摩托身上,所以對于一般消費(fèi)者來說是完全不用考慮這種火花塞的。
單鉑金火花塞更多會出現(xiàn)在廉價(jià)且有一定年頭的低端車型上,比如大眾的EA111發(fā)動機(jī),原廠使用的就是單鉑金火花塞。相比起剛剛的銅鎳火花塞來說,單鉑金火花塞利用鉑替代了原本位于中央電極的銅,只不過接地電極材料用的還是鎳。此時(shí),由于鉑金擁有更高的硬度,所以在耐用性方面要明顯強(qiáng)于最低端的銅鎳火花塞,同時(shí)鉑的導(dǎo)電系數(shù)也讓它不再需要過高的啟動電壓。
同樣是使用鉑金作為點(diǎn)火介質(zhì),只不過相比起單鉑金火花塞來說,雙鉑金火花塞在中心電極和接地電極上都使用了鉑金這樣的貴金屬,這便導(dǎo)致它的價(jià)格相比起單鉑金火花塞又要昂貴許多,但帶來的好處自然就是更加耐用,通??梢允褂?萬公里才需要更換。
也正是因?yàn)殡p鉑金能夠承受更多點(diǎn)火次數(shù)的關(guān)系,所以在很多相對較老的高性能車上,為了提高燃燒效率,廠商會使用一種名為wasted ignition system的點(diǎn)火系統(tǒng),在氣缸處于排氣沖程時(shí),會讓火花塞再次點(diǎn)燃沒有被燒盡的油氣混合物,從而在提高燃燒效率的同時(shí)略微增加發(fā)動機(jī)馬力。只不過這種系統(tǒng)并不是適用于現(xiàn)在的直噴車型,畢竟350bar的噴油壓力足以讓汽油充分霧化,不需要二次燃燒。也就是說目前原廠使用雙鉑金火花塞的車型,大部分都是為了提高耐用性。
相比起雙鉑金火花塞來說,銥金火花塞的使用壽命還要更長一些,根據(jù)火花塞廠商N(yùn)GK的標(biāo)識來看,銥金火花塞至少可以達(dá)到10萬公里的使用里程。這主要是因?yàn)殂灲鹨茹K金的硬度更高。與此同時(shí),位于中心電極的銥金其導(dǎo)電系數(shù)更好,所以在每一次點(diǎn)火時(shí),對電瓶的電壓需求也會更低。
目前來看,絕大部分采用直噴系統(tǒng)的車型都會使用銥金火花塞作為出廠標(biāo)配。換而言之,銥金火花塞是目前市面上最好購買的火花塞種類。要注意的是,銥金火花塞的接地電極使用的依舊是鉑金,所以說銥金火花塞又被稱為銥鉑金火花塞。
首先要說明的是,釕金中的“釕”念liào,是一種屬于鉑族元素里的貴金屬,它具有超高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),所以使用釕金制作火花塞中心電極時(shí),能擁有更長的壽命。目前只有NGK和博世在生產(chǎn)這種十分少見的火花塞種類,根據(jù)官網(wǎng)來看,釕金火花塞的使用里程可以達(dá)到15萬公里。
相比起火花塞的種類來說,火花塞的熱值往往會更加重要一些。如果火花塞熱值不合適,輕則發(fā)動機(jī)動力下降、報(bào)故障碼,重則發(fā)動機(jī)爆缸,曲軸頂彎。那么火花塞的熱值代表了什么呢?
火花塞的熱值通常都會從冷到熱分出許多檔,并用數(shù)字表明(如上圖紅框)。其中日本NGK與中國國標(biāo)的命名方式是火花塞標(biāo)號(如上圖紅框)越小的,熱值越低,散熱性能越差。反之,火花塞標(biāo)號越大的,熱值越高,散熱性能越好。但需要注意的是,熱值低的火花塞因?yàn)樯岵?,所以會被稱為“熱型火花塞”。而熱值高的火花塞,因?yàn)樯岷脛t被稱為“冷型火花塞”。
除了看標(biāo)號以外,我們從火花塞的外觀上也能進(jìn)行分辨。如果火花塞下部的陶瓷結(jié)構(gòu)特別長,那就可以證明這只火花塞屬于散熱性能較差的低熱值、熱型火花塞。這樣一來,更長的陶瓷結(jié)構(gòu)便可以有效儲存氣缸做功后所產(chǎn)生的熱量。反之,如果火花塞的陶瓷結(jié)構(gòu)很短,就可以直接判定這屬于高熱值、散熱性能較好的冷型火花塞。
之所以火花塞要分出那么多種熱值,是因?yàn)椴煌l(fā)動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的熱量、單位時(shí)間內(nèi)的點(diǎn)火次數(shù),以及發(fā)動機(jī)的平均轉(zhuǎn)速是不同的。
如果是一臺高性能、高轉(zhuǎn)速的發(fā)動機(jī),那么發(fā)動機(jī)內(nèi)部所產(chǎn)生的熱量自然會更高,這時(shí)候就需要使用熱值更大,也就是散熱更好的冷型火花塞來阻止熱量堆積。至于為什么要防止熱量堆積,后面會有詳細(xì)的解釋,大家先繼續(xù)跟著我的節(jié)奏來看。
反之,如果是轉(zhuǎn)速比較低的發(fā)動機(jī),或者是注重低轉(zhuǎn)速大扭矩輸出的發(fā)動機(jī),由于發(fā)動機(jī)絕大部分時(shí)間都會處于低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),所以為了保持火花塞溫度便會匹配熱值相對較低,也就是散熱較差的熱型火花塞。
說完了火花塞熱值的作用,下面咱們來看看如果火花塞熱值匹配不合適會產(chǎn)生怎樣的后果。第一種情況是熱值匹配的高于原廠要求,也就是散熱過好的話,火花塞就會一直達(dá)不到正常工作的溫度,久而久之就會在火花塞電極處產(chǎn)生積碳,進(jìn)而影響發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火效率。
相反,如果火花塞的熱值太低,散熱不好的話,那么當(dāng)火花塞高溫堆積過多后,氣缸內(nèi)的油氣混合物可能還沒來得及被火花塞的電擊點(diǎn)燃,就已經(jīng)被過熱的火花塞本體引燃了,這也就是大家常說的爆震。
眾所周知,當(dāng)發(fā)動機(jī)出現(xiàn)爆震后,輕則動力下降,重則爆缸拉瓦。所以大家在選擇火花塞時(shí),盡量要選擇和自己原廠熱值相同的產(chǎn)品。但如果是愛好激烈駕駛的人,或者刷了高性能ECU的話,則可以選擇熱值高一級別的火花塞,來防止發(fā)動機(jī)在長時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)爆震的幾率。
除了火花塞種類和火花塞熱值外,火花塞這個(gè)小零件還有一個(gè)十分重要的參數(shù)–間隙。這個(gè)間隙指的是火花塞中心電極與接地電極之間的距離。也正是由于這個(gè)間隙的存在,才讓火花塞有了“使用壽命”一說。
在上文中,我們已經(jīng)知道了火花塞會因?yàn)殡姌O材質(zhì)的不同,出現(xiàn)使用壽命不同的情況。這主要是因?yàn)榛鸹ㄈ诿看畏烹姷倪^程中,都會略微消耗兩個(gè)電極上的貴金屬。久而久之,隨著使用時(shí)間的增長,電極上的貴金屬便會越來越少,這時(shí)中心電極和接地電極之間距離就會變大,而這個(gè)間隙就是所謂的“火花塞間隙”。
NGK最后一位代表間隙
通常來說,火花塞間隙從0.6mm開始起步,然后以每0.1mm為一個(gè)單位,一直增加到1.1mm,之后則是1.5mm和2mm。對于咱們普通家用車來說,火花塞間隙基本在0.8mm到1.1mm之間。
其中,間隙較大的火花塞需要點(diǎn)火線圈釋放更大的電壓來迸發(fā)出火花。這樣的好處是,由于間隙的加大,會帶來更快的火花速度,而更快的火花速度能夠讓缸體里的油氣混合物燃燒的更加充分,從而降低尾氣顆粒物的排放。
不過,火花塞間隙也并非越大越好。因?yàn)楦蟮拈g隙自然需要點(diǎn)火線圈釋放更大的電壓才能迸發(fā)出火花。雖然原廠的點(diǎn)火線圈在出廠時(shí)都會留出一個(gè)冗余量。但如果間隙過大,導(dǎo)致電壓超過了冗余量,那點(diǎn)火線圈發(fā)出的電能就不足以讓火花塞點(diǎn)燃油氣混合物了,最終就會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)失火的情況,車輛自然也就沒有動力了。
不過,如果電極材料足夠好的話,那在設(shè)計(jì)間隙時(shí)就不用過多考慮點(diǎn)火線圈電壓的事了。因?yàn)殂灲鸹鸹ㄈ歪懡鸹鸹ㄈ涂梢栽邳c(diǎn)火線圈電壓不變的情況下,允許更大的火花塞間隙。更關(guān)鍵的是,目前NGK的釕金火花塞默認(rèn)就是1.5mm的火花塞間隙。也就是,只要材料足夠好,火花塞間隙更大也并不會出問題。
很多人都以為,更換了級別更高的火花塞后可以有效提升動力。但可惜的是,單純靠火花塞點(diǎn)火是無法提升動力。因?yàn)闆Q定發(fā)動機(jī)動力的是吸入的空氣量以及噴射出的燃油量,而非點(diǎn)火系統(tǒng),那么只要空氣和燃油量不變,動力就不會發(fā)生質(zhì)的改變。
這時(shí)可能有人會說,我換了火花塞后動力確實(shí)變得更強(qiáng)了。但你不要忘了,被你更換掉的火花塞已經(jīng)年邁,它的點(diǎn)火效率肯定沒有新火花塞來得強(qiáng),所以感覺到動力上的提升也是情有可原。當(dāng)然啦,人類是個(gè)非常奇妙的生物,心理暗示也確實(shí)可以讓你在主觀層面感受到動力變強(qiáng)。
火花塞的更換周期實(shí)際上是個(gè)非常玄學(xué)的東西,各個(gè)廠家之間哪怕使用的是相同材質(zhì)的火花塞,更換時(shí)間也不盡相同。但無一例外的是,所有廠家所標(biāo)明的火花塞更換周期都低于火花塞廠家推薦的更換時(shí)間。
要想探明汽車廠家要求頻繁更換火花塞是不是騙局,咱們還得從發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)說起。我們都知道目前市面上都是四沖程發(fā)動機(jī),而在做功沖程時(shí),點(diǎn)火線圈會為火花塞供電一次,來點(diǎn)燃油氣混合物。但有些廠家,為了提高發(fā)動機(jī)在燃燒時(shí)的效率,使燃燒更充分,便會讓火花塞在做功行程時(shí)快速地進(jìn)行多次點(diǎn)火,比如奔馳的M274在一次做功中就會點(diǎn)5次火,這也就是為什么奔馳的火花塞要求每2萬公里就要更換一次的原因。
除了點(diǎn)火程序上的不同外,汽車廠家普遍要求消費(fèi)者提前更換火花塞的原因,主要還是為了免責(zé)。畢竟哪怕是日本生產(chǎn)的NGK火花塞,每一批次的質(zhì)量都不太相同,如果這次銥金的純度產(chǎn)生了小范圍的浮動,那相對應(yīng)的使用里程自然也會受到影響。所以目前絕大部分廠商就算是使用了銥鉑金這種級別很高的火花塞,更換時(shí)間最多也不會超過6萬公里。
但那些出保的,特別是在外面進(jìn)行保養(yǎng)的車主,更換火花塞的周期自然不必按照4S店的官方時(shí)間進(jìn)行操作。只要在日常使用中,保證3萬公里左右檢查一次火花塞間隙,然后在火花塞廠家宣稱的公里數(shù)內(nèi)換新,基本就不會出現(xiàn)問題。
綜上所屬,我們可以總結(jié)出以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):
1、更換火花塞最好使用原廠或更好的型號,切忌不要降級。
2、火花塞熱值并非越大越好,盡量按照原廠標(biāo)稱購買。
3、火花塞間隙是檢測火花塞是否正常的關(guān)鍵因素。
4、使用更好的火花塞不會提升動力。
當(dāng)你知道這幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)后,相信你就有了辨別汽配商家的火眼金睛了。如果哪個(gè)老板盲目向你推薦更貴的高熱值、大間隙火花塞,那你便可以果斷告別這家店了,畢竟做人不能沒有良心,您說是不是?