火花塞安裝在燃燒室中，其作用是將高壓電引入燃燒室，在電極之間形成火花點(diǎn)燃可燃混合氣。由于燃燒室受到周期性的高溫、高壓和燃燒產(chǎn)物的強(qiáng)烈腐蝕，工作條件惡劣，因此對火花塞提出了更高的要求。

(1)火花塞的工作條件和要求

混合氣燃燒時，火花塞下部要承受高壓氣體的沖擊，這就要求火花塞有足夠的機(jī)械強(qiáng)度；

火花塞承受交變高壓，這就要求它有足夠的絕緣強(qiáng)度，能承受30kv的高壓。

混合氣燃燒時，燃燒室內(nèi)溫度很高，可達(dá)1500 ~ 2200，空氣進(jìn)入時突然冷卻到50 ~ 60。因此，要求火花塞不僅能承受高溫，還能承受劇烈的溫度變化，不會出現(xiàn)局部過冷或過熱。

混合物的燃燒產(chǎn)物非常復(fù)雜，含有許多活性物質(zhì)，如臭氧、一氧化碳、氧化硫等。容易腐蝕電極。所以要求火花塞耐腐蝕；

火花塞的電極間隙影響擊穿電壓，所以要有合適的電極間隙?；鸹ㄈ陌惭b位置應(yīng)合適，以確保合理的點(diǎn)火點(diǎn)。火花塞氣密性更好，保證燃燒室不漏氣；

(2)火花塞結(jié)構(gòu)

火花塞主要由觸頭、瓷絕緣體、中心電極、側(cè)電極和外殼組成，如圖5-27所示。

鋼殼內(nèi)固定有高鋁陶瓷絕緣子，絕緣子中心孔上部設(shè)有金屬棒；金屬桿的上端設(shè)有用于連接高壓導(dǎo)體的連接螺母，下部設(shè)有中心電極。金屬棒和中心電極由導(dǎo)電玻璃密封，銅墊片起密封和導(dǎo)熱作用。鋼殼上部為便于拆裝的六邊形平面，下部有螺紋用于擰入發(fā)動機(jī)氣缸蓋，殼體下端固定有曲面?zhèn)入姌O。

電極一般采用耐高溫、耐腐蝕的鎳錳合金鋼或鉻錳氮、鎢、鎳錳硅合金，也有部分采用鍍鎳銅材料以提高散熱性能?；鸹ㄈ碾姌O間隙多為0.6 ~ 0.7毫米，電子點(diǎn)火的間隙可增大到1.0 ~ 1.2毫米

應(yīng)確?；鸹ㄈ蜌飧咨w座孔之間的密封。有兩種密封方式：平面密封和錐面密封。平面密封時，在火花塞和座孔之間要裝一個覆銅石棉墊片；錐形表面由火花塞殼體的錐形表面和氣缸蓋之間的相應(yīng)錐形表面密封。

(3)火花塞的熱特性

如果火花塞工作良好，它必須保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)?；鸹ㄈぷ鲿r，溫度過低時，燃料不完全燃燒產(chǎn)生的積碳會沉積在火花塞的陶瓷絕緣體表面，導(dǎo)致火花塞漏氣；溫度過高時，火花塞中心電極溫度過高，超過了燃料的自燃溫度?；鸹ㄈ梢渣c(diǎn)燃混合氣而不產(chǎn)生火花，也就是混合氣的預(yù)燃?；旌蠚膺^早點(diǎn)燃會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)輸出功率下降，甚至活塞頂熔化。

實(shí)踐證明，當(dāng)火花塞裙部溫度保持在500 ~ 750時，落在電極上的油滴會立即燃燒，不會積碳和熱點(diǎn)著火。

當(dāng)火花塞溫度低于450時，滴落在電極上的油滴會燃燒不完全，稱為火花塞的“自潔溫度”。當(dāng)火花塞溫度超過950時，混合氣就會“預(yù)燃”。因此，火花塞的工作溫度應(yīng)低于950。

火花塞的工作溫度與發(fā)動機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速、壓縮比有關(guān)，也與火花塞本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。就火花塞本身的結(jié)構(gòu)而言，陶瓷

汽車正常運(yùn)行過程中，如果經(jīng)常因積碳導(dǎo)致火花塞被切斷，可能是使用的火花塞太“冷”；如果經(jīng)常出現(xiàn)燙火，可能是使用的火花塞太“燙”了。

(4)火花塞的類型

為了保證火花塞的可靠點(diǎn)火，現(xiàn)代汽車上使用了各種類型的火花塞。

斷電觸尖火花塞：斷電觸尖火花塞的結(jié)構(gòu)與上述火花塞基本相同，只是中心電極和側(cè)電極覆蓋有一層薄的斷電觸膜。切斷接觸膜非常耐腐蝕，大大延長了火花塞的使用壽命。此外，為了改善火花塞的放電性能，火花塞中心電極直徑減小，電極間隙增大，如圖5-28所示。

多極火花塞：

多極火花塞一般有兩個以上的側(cè)電極，點(diǎn)火可靠，不需要經(jīng)常調(diào)整電極間隙。這種火花塞用在一些點(diǎn)火要求高的發(fā)動機(jī)上。

凸出式火花塞：凸出式火花塞的絕緣體裙較長，凸出于外殼端面以上，具有吸熱大，抗污染能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。在工作過程中，通過進(jìn)氣直接冷卻，不易產(chǎn)生熱點(diǎn)燃，熱適應(yīng)和適用范圍廣。

薄電極火花塞：

這種火花塞電極極細(xì)，特點(diǎn)是火花大，點(diǎn)火能力強(qiáng)。還能保證發(fā)動機(jī)在冷工況下快速可靠的啟動，熱范圍廣，能滿足各種應(yīng)用。

銅芯電極類型：

火花塞內(nèi)電極導(dǎo)熱性好，發(fā)熱量比普通火花塞高10% ~ 40%，能限制高速下的熱點(diǎn)著火。火花塞裙部加長，拓寬了熱值下限，提高了電極的耐油污性和耐燒蝕性。

電阻類型：

為了抑制點(diǎn)火系統(tǒng)對收音機(jī)的干擾，在火花塞中安裝了一個5 ~ 10 k的電阻。

多極火花塞、凸形火花塞、細(xì)電極火花塞、銅芯電極火花塞和電阻火花塞的結(jié)構(gòu)如圖所示。

跳面式：是冷火花塞，中心電極與外殼端面間隙同心，如圖。這種火花塞必須與具有高點(diǎn)火能量和高電壓上升率的電容器放電點(diǎn)火系統(tǒng)一起使用。其特點(diǎn)是能完全避免火花塞的熱點(diǎn)著火，即使在油污的情況下也能正常點(diǎn)火。但是可燃混合氣不容易接近電極，在混合氣過稀的情況下，汽油機(jī)的功能不能充分發(fā)揮。

(5)火花塞的型號

根據(jù)ZBT 37003-89《火花塞產(chǎn)品型號編制方法》，火花塞模型由三部分組成。

第一部分用漢語拼音字母表示火花塞的結(jié)構(gòu)類型和主要尺寸，表中給出了字母的含義。

火花塞的結(jié)構(gòu)類型和主要尺寸

認(rèn)為

螺紋規(guī)格

安裝基礎(chǔ)模板

螺紋高度(毫米)

六邊形邊距(毫米)

A

M101

平左

12.7

16

C

M141.25

平左

12.7

17.5

D

M141.25

平左

19

17.5

E

M141.25

平左

12.7

20.8

F

M141.25

平左

19

20.8

(G)

M141.25

平左

9.5

20.8

(H)

M141.25

平左

11

20.8

(Z)

M141.25

平左

11

19

J

M141.25

平左

12.7

16

K

M141.25

平左

19

16

L

M141.25

低級座位

9.5

19

(M)

M141.25

低級座位

11

19

普通的

M141.25

低級座位

7.8

19

P

M141.25

錐形座

11.2

16

Q

M141.25

錐形座

17.5

16

罕見的

M181.25

平左

12

20.8

S

M181.25

平左

19

(22)

T

M181.25

錐形座

10.9

20.8

注： ()表示為非標(biāo)預(yù)留產(chǎn)品，不推薦使用。

第二部分用阿拉伯?dāng)?shù)字表示火花塞的發(fā)熱量。數(shù)字越高，火花塞越冷。通用spea

第三部分用漢語拼音字母表示火花塞衍生產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、點(diǎn)火端特點(diǎn)、材料特點(diǎn)和特殊技術(shù)要求。有關(guān)其序列和代碼名稱的含義，請參考表格。在同一產(chǎn)品的型號中，如果需要多個字母，必須按照表中的順序使用。

火花塞的衍生產(chǎn)品特性和材料特性

順序

認(rèn)為

和特點(diǎn)。

順序

認(rèn)為

和特點(diǎn)。

一個

P

屏蔽型

七

H

環(huán)形電極型

2

罕見的

電阻型

八

U

電極回縮試驗(yàn)