許多人在改裝發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)考慮將自己車上采用的單極火花塞改為多級(jí)火花塞。許多高性能車上，也確實(shí)原廠就采用多級(jí)火花塞。那到底多級(jí)火花塞好在哪里？為何多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)原廠仍然采用單極火花塞呢？  不同極數(shù)的火花塞 在發(fā)動(dòng)機(jī)一套復(fù)雜的機(jī)構(gòu)中，點(diǎn)火系統(tǒng)的作用可以說是至關(guān)重要，就像一枚準(zhǔn)備充分，蓄勢(shì)待發(fā)的火箭，沒有了最后一刻的引燃，就算將阿拉伯?dāng)?shù)字倒數(shù)到下個(gè)世紀(jì),也不可能升上太空。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)在汽缸內(nèi)有條不紊的進(jìn)行著進(jìn)氣，壓縮，做功，排氣，汽缸上方的火花塞也在適時(shí)的，準(zhǔn)確的通過升壓線圈傳遞來的高壓產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃被壓縮到最佳狀態(tài)的燃油混合氣。這就是一套正常運(yùn)轉(zhuǎn)的點(diǎn)火系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)。一個(gè)好的火花塞不僅要解決點(diǎn)火正時(shí)，保障散熱，同時(shí)還要兼顧點(diǎn)火的能量，確保失火率。 火花塞的功用是實(shí)現(xiàn)最終點(diǎn)火，高壓包升壓后數(shù)萬伏的電壓，擊穿火花塞上兩個(gè)極點(diǎn)之間的空氣產(chǎn)生電弧，以此來點(diǎn)燃汽缸內(nèi)的壓縮混合氣，完成做功行程。從結(jié)構(gòu)來看，火花塞是由頂端的高壓帽，中間的絕緣材料體，傳導(dǎo)高伏電壓的接線螺母，接線螺桿，下部與汽缸蓋相連接的螺絲，貫穿整個(gè)火花塞的中心電極，以及與外殼相連，最終接地的側(cè)電極構(gòu)成。而所謂單極和多極火花塞，實(shí)際上是指火花塞上側(cè)電極的數(shù)目，一個(gè)側(cè)電極為單極火花塞，多個(gè)側(cè)電極為多極火花塞。 對(duì)于單極火花塞而言，中心電極與側(cè)電極之間的間隙，對(duì)于火花塞的性能是有影響的。在升壓線圈不變的情況下，火花塞之間電極之間的間隙越大，電極之間的空氣就越不容易被擊穿。但一旦擊穿產(chǎn)生的電弧能量也更大。在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，氣缸內(nèi)的空氣流速慢，電極之間的空氣比較容易被擊穿，因此產(chǎn)生的較大的電弧適合發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩輸出。但較大的間隙在高速時(shí)會(huì)遇到麻煩。由于高速時(shí)氣缸內(nèi)的混合氣流流速快，電極之間的空氣被擊穿產(chǎn)生電弧的概率會(huì)降低。這種沒有成功產(chǎn)生電弧的概率被稱作失火率，間隙較大的火花塞失火率較高，會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)高速動(dòng)力輸出。那么反之，較小的電極間隙性能剛好相反，低速時(shí)點(diǎn)火能量相對(duì)較小，但高速時(shí)失火率低。 多級(jí)火花塞則是通過在側(cè)電極增加的同時(shí)增加了電極之間的相對(duì)面積，因此可以減少中心電極與側(cè)電極之間的間隙。這樣一來，低速時(shí)由于有多個(gè)側(cè)電極，產(chǎn)生點(diǎn)火能量可以滿足低速時(shí)的點(diǎn)火需求，高速時(shí)由于間隙變小，失火率減低，滿足高速時(shí)的點(diǎn)火需求。那么，既然多極火花塞有這么明顯的優(yōu)勢(shì)，我們大可將自己車上的火花塞都改成多極的，于是，筆者的一位朋友就跑去把這個(gè)單極火花塞給革命掉了。改完之后，我們紛紛去問他感受，結(jié)果他自己也不知道到底和之前有什么區(qū)別。那么，既然多極火花塞有這么多好處，但是為什么裝了之后性能上又沒有什么明顯的提高呢？ 最主要的原因在于匹配。多極火花塞由于側(cè)電極比較多，所以散熱性能較單極火花塞較好、我們?cè)诟难b火花塞時(shí)，如果其他部件不相應(yīng)進(jìn)行修改，僅僅更換多極火花塞，那么它較大的散熱量會(huì)改變?cè)瓘S設(shè)計(jì)的匹配。換句話說，發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候多極火花塞就會(huì)在一定程度上損失燃燒室的熱量，這顯然是會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的。前文所說的多級(jí)火花塞的優(yōu)勢(shì)，是在最佳匹配的，能夠充分發(fā)揮火花塞性能的基礎(chǔ)上得出的。工程師在設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候，會(huì)有眾多因素需要考慮，各方面性能都按照均衡設(shè)計(jì)的。此時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)如果是按照單極火花塞的工況設(shè)計(jì)，那么這個(gè)單極火花塞就能很好的滿足這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工況，也就是說此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況應(yīng)該是合適的。如果我們要更換多級(jí)火花塞，就必須考慮這一因素，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的其他部件進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整（如調(diào)整點(diǎn)火電壓，修改電腦等等），才能將多級(jí)火花塞的優(yōu)勢(shì)真正體現(xiàn)出來。而原廠設(shè)計(jì)之所以沒有紛紛采用多級(jí)火花塞，是由于對(duì)于普通小排量的發(fā)動(dòng)機(jī)來說，單極火花塞已經(jīng)完全可以滿足其性能需求了，采用多級(jí)火花塞需要重新匹配，許多部件都需要更改，會(huì)增加發(fā)動(dòng)機(jī)的制造成本，而提升的這點(diǎn)性能在這種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)上并不突出。因此出于性能和成本的綜合考慮，一般原廠只會(huì)在高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)上采用多級(jí)火花塞。 了解到這里，我們是不是在考慮更換自己愛車的火花塞時(shí)心里更有底了呢？多級(jí)火花塞不是不能換，但更換需要綜合匹配才能發(fā)揮其性能。而這種性能的提升是相對(duì)有限的，而花費(fèi)的綜合成本并不低，是否要更換，還得從自己的實(shí)際需求考慮。對(duì)于熱衷于大改發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火的車友而言，如果其他點(diǎn)火部件都已經(jīng)更換成高性能的，那么更換一組較好的多級(jí)火花塞還是很有必要的。否則如果想只花花一兩百元更換多級(jí)火花塞就能使自己的愛車有明顯的性能提升，那最終的結(jié)果會(huì)以失望居多。 |
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