許多人在改裝發(fā)動機點火系統(tǒng)的時候，經(jīng)常會考慮將自己車上采用的單極火花塞改為多級火花塞。許多高性能車上，也確實原廠就采用多級火花塞。那到底多級火花塞好在哪里？為何多數(shù)發(fā)動機原廠仍然采用單極火花塞呢？  不同極數(shù)的火花塞 在發(fā)動機一套復(fù)雜的機構(gòu)中，點火系統(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)到下個世紀(jì),也不可能升上太空。四沖程發(fā)動機在汽缸內(nèi)有條不紊的進行著進氣，壓縮，做功，排氣，汽缸上方的火花塞也在適時的，準(zhǔn)確的通過升壓線圈傳遞來的高壓產(chǎn)生電火花，點燃被壓縮到最佳狀態(tài)的燃油混合氣。這就是一套正常運轉(zhuǎn)的點火系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)。一個好的火花塞不僅要解決點火正時，保障散熱，同時還要兼顧點火的能量，確保失火率。 火花塞的功用是實現(xiàn)最終點火，高壓包升壓后數(shù)萬伏的電壓，擊穿火花塞上兩個極點之間的空氣產(chǎn)生電弧，以此來點燃汽缸內(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，實際上是指火花塞上側(cè)電極的數(shù)目，一個側(cè)電極為單極火花塞，多個側(cè)電極為多極火花塞。 對于單極火花塞而言，中心電極與側(cè)電極之間的間隙，對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)動機低速運轉(zhuǎn)的時候，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)動機低速扭矩輸出。但較大的間隙在高速時會遇到麻煩。由于高速時氣缸內(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，會影響發(fā)動機高速動力輸出。那么反之，較小的電極間隙性能剛好相反，低速時點火能量相對較小，但高速時失火率低。 多級火花塞則是通過在側(cè)電極增加的同時增加了電極之間的相對面積，因此可以減少中心電極與側(cè)電極之間的間隙。這樣一來，低速時由于有多個側(cè)電極，產(chǎn)生點火能量可以滿足低速時的點火需求，高速時由于間隙變小，失火率減低，滿足高速時的點火需求。那么，既然多極火花塞有這么明顯的優(yōu)勢，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、我們在改裝火花塞時，如果其他部件不相應(yīng)進行修改，僅僅更換多極火花塞，那么它較大的散熱量會改變原廠設(shè)計的匹配。換句話說，發(fā)動機在高速運轉(zhuǎn)的時候多極火花塞就會在一定程度上損失燃燒室的熱量，這顯然是會影響發(fā)動機性能的。前文所說的多級火花塞的優(yōu)勢，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)計發(fā)動機的時候，會有眾多因素需要考慮，各方面性能都按照均衡設(shè)計的。此時的發(fā)動機如果是按照單極火花塞的工況設(shè)計，那么這個單極火花塞就能很好的滿足這臺發(fā)動機的正常工況，也就是說此時發(fā)動機的工作狀況應(yīng)該是合適的。如果我們要更換多級火花塞，就必須考慮這一因素，對發(fā)動機的其他部件進行相應(yīng)調(diào)整（如調(diào)整點火電壓，修改電腦等等），才能將多級火花塞的優(yōu)勢真正體現(xiàn)出來。而原廠設(shè)計之所以沒有紛紛采用多級火花塞，是由于對于普通小排量的發(fā)動機來說，單極火花塞已經(jīng)完全可以滿足其性能需求了，采用多級火花塞需要重新匹配，許多部件都需要更改，會增加發(fā)動機的制造成本，而提升的這點性能在這種類型的發(fā)動機上并不突出。因此出于性能和成本的綜合考慮，一般原廠只會在高性能的發(fā)動機上采用多級火花塞。 了解到這里，我們是不是在考慮更換自己愛車的火花塞時心里更有底了呢？多級火花塞不是不能換，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有限的，而花費的綜合成本并不低，是否要更換，還得從自己的實際需求考慮。對于熱衷于大改發(fā)動機點火的車友而言，如果其他點火部件都已經(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)果會以失望居多。 |
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