【解剖火花塞】火花塞的熱特性和熱值

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火花塞主要由導熱快的金屬和導熱慢的陶瓷絕緣體組成。

將陶瓷部分放大，就可以達到散熱變慢的目的，將陶瓷部分縮小，就可以達到散熱變快的目的。在火花塞里，內密封圈是散熱的主要通道之一，內密封圈本質上起到了將陶瓷體的高溫區和低溫區隔開的作用。內密封圈以下是陶瓷體裙部（又稱絕緣體鼻、陶瓷小頭 ）。

火花塞溫度通常僅指陶瓷體裙部的溫度，即上圖高溫區，該部位溫度特別重要。火花塞在工作時，絕緣體裙部溫度應當保持在約500℃到800℃之間。

高於500℃時，絕緣體裙部上的沉積物（炭顆粒、機油及其他顆粒）可燃燒掉或變成其他物質，這時火花塞具有自清潔能力。如果低於自清潔溫度，會讓火花塞本來應有的跳火以短路的形式泄漏，從而造成失火（無點火）。

800℃以上、1000℃以下為安全範圍，雖然是安全範圍，但由於氧化和熱氣體的腐蝕，會帶來電極的高溫氧化和腐蝕的加劇。

當高於1000℃時，絕緣體裙會發生熾熱點火，即混合氣在火花塞點火之前著火，從而導致早燃，甚至導致爆震，可能會損壞發動機，所以要杜絕這個問題。

火花塞的工作溫度代表著吸熱和放熱的平衡，目的是為了發動機在低功率輸出條件下達到約500℃的自清潔溫度，而在高功率條件下，又不至於火花塞損耗加大或損害發動機。

熱特性是火花塞的重要性能，它是保持火花塞自清潔溫度和承受熱負荷能力的標誌，主要取決於絕緣體裙部的長度。通過改變陶瓷體裙部的長度（或體積），可以直接改變火花塞散熱的快慢。

瓷體裙部較長的，散熱慢，容易熱，叫熱型火花塞；陶瓷體裙部較短的，散熱快，容易冷，叫冷型火花塞。

實物圖如下

熱值，是表示火花塞的承受熱負荷能力的技術指標，由編碼表示。

我國是以火花塞絕緣體裙部的長度來標定火花塞的熱特性的，即用熱值來表示，即自然數1到11。下圖為我國標準，因技術不斷發展以及不同火花塞品牌區別，以下數值與實際或有出入，僅供參考。

1、2、3是低熱值火花塞，即熱型火花塞（容易熱），4、5、6是中型火花塞，7以上是高熱值火花塞，即冷型火花塞（容易冷）。

如果火花塞經常由於積碳而導致失火，意味著它太冷，需要改用熱值較小的火花塞。

如果火花塞經常發生炙熱點火，意味著它太熱，需要改用熱值較大的火花塞。

如果將你車上的中型火花塞，分別換成更熱或更冷的火花塞，那麼它們的表現如下圖所示，用更熱的火花塞（熱值數值小），在高功率需求時容易發生炙熱點火，用更冷的火花塞（熱值數值大），在低功率需求時容易積炭。

如果你有較大幅度的提高原車發動機的性能，那麼改裝後，可能需要視實際情況換上熱值高1 度的火花塞，以避免火花塞過熱。

如果你的駕駛風格一直是「切二擋7300干他」，那麼，也可以考慮換上熱值高1度的火花塞，以避免火花塞過熱。

如果你的路況一直是堵車、怠速、低中速行駛，從來不上高速公路，那麼，可以考慮換上熱值低1 度的火花塞，以避免火花塞過多積碳。

參考資料：

《內燃機結構》李明海 徐小林 張鐵臣 編 中國水利水電出版社 2010

《汽油機管理系統——控制、調節和檢測》第4版 康拉德·賴夫 著 機械工業出版社 2017

《點火系統》於春鵬主編 化學工業出版社 2005

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