火花塞的定义
火花塞（spark plugs），俗称火嘴，它的作用是把高压导线（火嘴线）送来的脉冲高压电放电，击穿火花塞两电极间空
气，产生电火花以此引燃气缸内的混合气体。高性能发动机的基本条件：高能量稳定的火花、混合均匀的混合气、高压缩比。
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火花塞的材料
汽车改装的基本动作，是从引擎的点火系统和进气系统着手。而火花塞和高压导线就是点火系的首步改动。
常听说普通火嘴、铂金火嘴、铱金火嘴，其实这是对火花塞电极材料的不同而区分出来的特殊称谓。一般汽车的原厂火花塞，其电极材料由镍锰合金制成（即普通火嘴），它们一般在行驶1万公里或1年后都要进行检查或更换。而铂金火花塞则可实现10万公里内免检查更换，而近来才出现的铱金属火花塞同样能达到这样的水平。这给用车带来极大的方便，不过这里提醒一句，您在修发动机时若没特别申明，修理厂是不会给您换上铂金火花塞的，因为一只普通火花塞仅几十元，而原厂的铂金产品则上百才有交易（一般只有奔驰、宝马一类高档轿车和部分丰田轿车才原厂配用铂金火花塞），所以您必须紧记普通火花塞的保养时限，并时常检查为妙(无非就是颜色、火花塞间隙等，此处不多说。
白金、铱金火花塞的售价比较昂贵，毕竟是稀有金属吗！其实它们的份量很少，仅在两电极的尖端焊上小小丁点，不过不要小看这么一点。为什么要用稀有金属，正如前所说首先是耐用。气缸在工作时，混合气压缩、燃烧产生极高的温度和压力，使火花塞电极温度高达900℃左右，此时还要火花塞点火，电极上的高温程度可想而知。由于银、金的熔点太低所以不能用作电极材科，而镍则有接近1500℃的熔点且价格便宜，所以被广泛应用。铂金则接近2000℃才被熔掉，其稳定性和抗烧蚀自然比镍要好。而新近出现的铱金材料则比铂金有更高的熔点，所以更加适合高性能发动机长时间、高转速情况下使用。另外化学特性比较稳定是稀有金属的本质，所以铂金、铱金在极高转速的高温、高压下，依然能提供准时、强劲的火花。要知道在这种极限情况下，普通火花塞极有可能发出不稳定、不准时的火花，甚至有可能“失火”，引擎的工作因此大打折扣。 明白为什么改装高性能火花塞之后，还要提醒您，不要盲目跟风。改火花塞需把自己车的情况和使用习惯联系一起。换铂金火花塞肯定好，一分钱一分货，是否需要自己衡量。而铱金火花塞更贵，试问您经常去“飙车”吗？如果不是，好的铂金火花塞也不比铱金的差，没必要浪费钱。
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火花塞的种类
按照热值高低来分，有冷型和热型；按照电极材料来分，有镍合金、银合金和铂合金等；如果更专业一下，火花塞的类型大体上有如下几种：
1、 准型火花塞：其绝缘体裙部略缩入壳体端面，侧电极在壳体端面以外，是使用最广泛的一种。
2、 缘体突出型火花塞：绝缘体裙部较长，突出于壳体端面以外。它具有吸热量大、抗污能力好等优点，且能直接受到进气的冷却而降低温度，因而也不易引起炽热点火，故热适应范围宽。
3、 电极型火花塞：其电极很细，特点是火花强烈，点火能力好，在严寒季节也能保证发动机迅速可靠地起动，热范围较宽，能满足多种用途。
4、 座型火花塞：其壳体和旋入螺纹制成锥形，因此不用垫圈即可保持良好密封，从而缩小了火花塞体积，对发动机的设计更为有利。
5、 极型火花塞：侧电极一般为两个或两个以上，优点是点火可靠，间隙不需经常调整，故在电极容易烧蚀和火花塞间隙不能经常调节的一些汽油机上常常采用。
6、 面跳火型火花塞：即沿面间隙型，它是一种最冷型的火花塞，其中心电极与壳体端面之间的间隙是同心的。 此外，为了抑制汽车点火系统对无线电的干扰，又生产了电阻型和屏蔽型火花塞。电阻型火花塞是在火花塞内装有5-10kΩ的电阻，屏蔽型火花塞是利用金属壳体把整个火花塞屏蔽密封起来。屏蔽型火花塞不仅可以防止无线电干扰，还可用于防水、防爆的场合。
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汽车火花塞的功能和作用
凡是汽油发动机上都有火花塞，一缸一个，个别的高速汽油发动机每缸还装有2个火花塞。火花塞虽然只有是一只小零件，但它却极其重要，没有它发动机会动弹不得。凡是经常开车的人都会很熟悉这个玩意儿。
火花塞的作用是把点火线圈产生的高压电（1万伏特以上）引入发动机气缸，在火花塞电极的间隙之间产生火花点燃混合气。火花塞的工作环境极为恶劣，以一台普通四冲程汽油机的火花塞为例，在进气冲程时温度只有60℃，压力90KPa；而在点火燃烧时，温度会瞬间上升至3000℃，压力达到4000KPa；这种急冷急热的交替频率很高，不是一般材料所能应付得了，还要保证绝缘性能，因此对火花塞的材料要求也就很苛刻了。
火花塞很小，一只口袋可以放好几只，但它构造不简单。它有绝缘体和金属壳体两大组成部分：金属壳体带有螺纹，用于拧入气缸；在壳体内装有绝缘体，它里面贯通着一根中心电极、中心电极上端有接线螺母，连接从分电盘过来的高压电线；在壳体的下端面焊有接地电极，中心电极与接地电极之间有0.6－1.0毫米的间隙，高压电经过这个间隙入地就会迸发出火花点燃混合气。
火花塞关键部分是绝缘体，如果绝缘体不起作用，高压电就会“抄小路”而不经两极入地，造成无火花现象。火花塞的绝缘体必须要有良好的机械性能和耐高电压、耐高温冲击，耐化学腐蚀的能力，普通火花塞多采用以氧化铝为基础的陶瓷做成。火花塞的尺寸是全世界统一的，任何汽车上都可以通用，但由于汽油发动机类型有区别，因此火花塞也会分有二种基本类型，冷型和热型。冷型与热型是相对而言，它反映了火花塞的热特性性能。火花塞要有适当的温度才能工作良好，没有积炭才能工作正常。实践证明火花塞绝缘体保持在500－600℃温度时，落在绝缘体上的油滴能立即烧去不会形成积炭，高于这个温度会早燃，低于这个温度有积炭。在不同发动机上的温度会不一样，设计者就利用绝缘体裙部的长度来解决这个矛盾。有些裙部短受热面积小，散热快，因此裙部温度低些，称为冷型火花塞，适用于高速高压缩比的大功率发动机；有些裙部细长受热面积大，散热慢，因此裙部温度高些，称为热型火花塞，适用于中低速低压缩比的小功率发动机。自己的汽车用什么火花塞，要按照厂家的规定型号选用，不是什么火花塞都适用的。
火花塞这个玩意儿看上去简单，做起来不容易，它对材料及制造工艺的要求十分高，由于工作环境十分恶劣，火花塞绝缘体被击穿、电极积炭失效常会发生，因此它属于“易损件”，有不少司机的工具箱里常备火花塞，以便随时更换。当然，随
着技术的发展，火花塞的耐用性也提高了，电极材料使用铂合金来代替传统的铜－镍合金，延长了火花塞的使用寿命，现代轿车的火花塞一般使用里程达十五万公里左右。
选择火花塞考虑的因素较多，如发动机型号、冷却方式、冲程数、燃油标号和使用环境温度及常用工况等。一般摩托车、汽车出厂时已将火花塞型号确定，在安装尺寸相符的情况下，用户可根据环境温度、道路条件、机器新旧对火花塞的热值作选择。如国产火花塞标准条件下一般采用的热值型号为5（日本 NGK为7.8），当气温低于5℃时，就应选用热值再低一级的火花塞以保证火花塞裙部的工作温度。对于旧发动机而言，选用热值低一级的火花塞，可抵制因机件磨损窜油对火花塞的污染。
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火花塞的故障
通常火花塞使用寿命为15000km，长效火花塞使用寿命为30000km。发动机工作时，火花塞绝缘体裙部的温度应保持在500～600℃。如果温度过低，绝缘体容易积炭，可能引起漏电而产生缺火现象；如果温度过高，易引起早燃和爆震。 火花塞在使用中常见的故障现象如下：
1.火花塞严重烧蚀。火花塞顶端起疤、破坏或电极熔化、烧蚀都表明火花塞已经毁坏，应更换。更换时应检查烧蚀的症象以及颜色的变化，以便分析产生故障的原因。
(1)电极熔化且绝缘体呈白色。表明燃烧室内温度过高。这可能是燃烧室内积炭过多，使气门间隙过小等引起的排气门过热或是冷却装置工作不良，也可能是火花塞未按规定力矩拧紧等。
(2)电极变圆且绝缘体结有疤痕。表明发动机早燃，可能是点火时间过早或者汽油辛烷值低，火花塞热值过高等原因。 (3)绝缘体顶端碎裂。爆震燃烧是绝缘体破裂的主要原因。而点火时间过早、汽油辛烷值低、燃烧室内温度过高，都可能导致发动机爆震燃烧。
(4)绝缘体顶端有灰黑色条纹。这种条纹标志火花塞已经漏气，应更换新件。
2.火花塞有沉积物。火花塞绝缘体的顶端和电极间有时会粘有沉积物，严重时会造成发动机不能工作，如清洁火花塞可暂时得到补救。为了保持良好的性能，必须查明故障根源。
(1)油性沉积物。火花塞上有油性沉积物，表明润滑油进入燃烧室内。如果只是个别火花塞，则可能是气门杆油封损坏。如果各缸火花塞都粘有这种沉积物，表明气缸窜油，应检查空气滤清器和通风装置是否堵塞。
(2)黑色沉积物。火花塞电极和内部有黑色沉积物，表明混合气过浓，可以增高发动机运转速度，并持续几分钟，就可烧掉留在电极上一层黑色的煤烟层。
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火花塞状况检查
火花塞技术状况除用专用仪器进行密封发火试验以外，还可采取下述方法检查。 (1)就车检查法
a、触摸法：起动发动机，使其怠速运转，用手触摸火花塞绝缘陶瓷部位，如温度上升得很高很快，表明火花塞正常，反之为不正常。
b、短路法：起动发动机，使其怠速运转，然后用螺丝刀逐缸对火花塞短路，听发动机转速和响声变化，转速和响声变化明显，表明火花塞正常，反之为不正常。
c、跳火法：旋下火花塞，放在气缸体上，用高压线试火，若无火花或火花较弱，表明火花塞漏电或不工作。 (2)观色法
拆下火花塞观察，如为赤褐色或铁锈色，表明火花塞正常；如为渍油状，表明火花塞间隙失调或供油过多，高压线短路或断路；如为烟熏之黑色，表明火花塞冷热型选错或混合气浓，机油上窜；如顶端与电极间有沉积物，当为油性沉积物时，说明气缸窜机油与火花塞无关，当为黑色沉积物时，说明火花塞积碳而旁路，当为灰色沉积物时，则是汽油中添加剂覆盖电极导致缺火；若严重烧蚀，如顶端起疤、有黑色花纹破裂、电极熔化，表明火花塞损坏。
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火花塞的选用
经以上检查确属火花塞损坏的，应予以更换，此外使用寿命到期也应更换。更换火花塞应根据发动机结构性能特点，特别应按发动机说明书规定型号来选用。若使用中火花塞积碳严重，应选热值大一级的火花塞；若发动机有炽热点火现象，应
选热值小一级的火花塞。
多缸发动机要保证各缸火花塞型号、新旧程度统一。建议成组更换，避免因小失大。对于进口汽车，缺少火花塞配件时可用国产型号代替，要求代用型号的旋入螺纹长度、螺纹直径及热值必须与原型号一致。
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火花塞的热值
火花塞的热值代表其散热快慢。数值越大则散热越快(或称为火花塞越冷),不同的发动机要求使用的火花塞不同,必须配。一般而言,小汽车行驶速度快,气缸内压缩比高,需用热值高(散热快)的火花塞,大车一般行驶速度慢,一般用热值低(散热慢)的火花塞。
热值过高，即散热过快，易使火花塞温度过低，点火头部产生积炭，引起跑电，使火花塞打不出火来；而热值过低，散热不够, 使火花塞温度过高，会导致爆燃等，易使火花塞头部陶瓷烧损, 电极溶解。 各品牌火花塞热值数字代表的并不相同，可参照以下表格：
DENSO（电装）
NGK--日本
--日本 9 14 16 20 22 24 27 29 31 32 34 35
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CHAMPION（冠BOSCH（博世）军）--美国 18 16.14 12.11 10.9 8.7 6.63.61 4.59 57 55 53
——德国 10 9 8 7.6 5 4 3 2
2 4 5 6 7 8 9 9.5 10 10.5 11 11.5
火花塞的清洁
如火花塞上有积碳、积油等时，可用汽油或煤油、丙酮溶剂浸泡，待积碳软化后，用非金属刷刷净电极上和瓷芯与壳体空腔内的积碳，用压缩空气吹干，切不可用刀刮、砂纸打磨或蘸汽油烧，以防损坏电极和瓷质绝缘体。 火花塞间隙检查调整 (1)间隙测量
用专用量规或厚薄规检查，但厚薄规所测值不太准确。 (2)间隙调整
应用专用工具扳动侧电极来调整，不能扳动或敲击中心电极。 注意：
调整多极性火花塞间隙时，应尽可能使各侧电极与中心电极间隙一致。各缸火花塞间隙应基本保持一致。火花塞间隙与使用条件有关，如CA6102型汽油发动机，规定火花塞电极间隙冬季为0.6-0.7mm，其它季节为0.9-1.0mm。 火花塞拆装注意事项
(1)拔下高压线接头时应轻柔，操作时不可用力摇晃火花塞绝缘体，否则会破坏火花塞密封性能。
(2)发动机冷却后方可拆卸，当旋松所要拆卸的火花塞后，用一根细软管逐一吹净火花塞周围的污物，以防火花塞旋出后污物落入燃烧室内。
(3)螺丝周围、火花塞电极和密封垫必须保持清洁，干燥无油污，否则会引发漏电、漏气、火花减弱等故障。
(4)安装时，先用套筒将火花塞对准螺孔，用手轻轻拧入，拧到约螺纹全长的1/2后，再用加力杠杆紧固。若拧动时手感不畅，应退出检查是否对正螺口或螺纹中有无夹带杂质，切不可盲目加力紧固，以免损伤螺孔，殃及缸盖，特别是铝合金缸盖。
(5)应按要求力矩拧紧，过松会造成漏气，过紧使密封垫失去弹性，同样会造成漏气。锥座型火花塞由于不用密封垫，遵守拧紧力矩尤显重要。
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火花塞的合理使用
在实际运行中，除了正确选择适合自己座驾的火花塞之外，还有一些措施，可以有效控制各种积污，充分发挥火花塞的作用。比如避免长时间低速、低负荷运行；减少怠速运行时间，越来越多的汽车专家认为怠速着车损伤汽车；避免超高速、超负荷运行，如果不是换车跟买手机一样，最好不要飙车；燃油要保持一定的纯净度，认准油品的品牌非常关键；避免急加速、急减速运行等不良驾驶习惯。
只有这样，才能有效地控制火花塞的各种积污，延长火花塞的使用寿命，提高发动机的工作效率。
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火花塞的寿命
火花塞的寿命，往往用电极的消耗来衡量，火花塞的寿命定义为“直到电极不能跳正常的火花为止”，可见电极的消耗对火花塞寿命的影响之大。电极的消耗是由烧蚀（由电点火引起的烧损）和腐蚀（化学、热学作用）而引起的，又同电极材料和电极工作温度有关。实际测试表明，温度到580℃以上电极就开始发生腐蚀，而且随温度上升腐蚀相应地增加，到890～1000℃附近就开始氧化。如果产生侵（烧）蚀，电极的棱角就变成弧状，电极间隙将变大，这样就会提高电极间跳火所必须的放电电压。一般随着发动机的运行或汽车行驶距离的增加，电极间隙所必须的放电电压也在不断地上升，会越来越接近点火线圈所提供的电压极限，于是点火越来越困难，并最终发生了断火。火花塞的使用寿命也就终结于此。
火花塞技术：
通过电极之间的放电现象产生火花 汽油发动机是通过燃料和混合气体的适时燃烧使之产生动力，但是作为燃料的汽油即使处于高温环境下也很难自燃，要想使其适时燃烧有必要用“火”来点燃。这里说的火花点火便是“火花塞”的作用。发动机整体性能的好坏完全是取决于火花塞闪出火花的良否来决定的。我们往往把发动机比作为“汽车的心脏”，但是更能把火花塞比作为“发动机的心脏”。
● 火花
在火花塞的中心电极和接地电极之间施加由点火装置所产生的高电压，由此电极间的绝缘状态被破坏而产生电流，放电生成电火花。 火花能量决定能否使压缩混合气体点火爆发。
放电现象是在极短时间内（约千分之一秒）完成的，且极为复杂。 火花塞所的作用就是必须在规定的时间内使电极之间切实产生强火花，成为混合气燃烧的始点。 ● 着火
由电火花所引起的点火是通过电极之间的火花放电而使燃烧粒子活性化，产生化学反应（酸性），并发生热效应，最终形成火焰核。该热能使其周围的混合气活性化，最终形成以自身燃烧为中心向周边扩大的火焰核。
但是如果电极的消炎作用比火焰核的作用大，火焰核会因此而消失导致熄火（指由于电极吸热使火焰消除的作用）。
另外、如果火花隙较宽，火焰核会变大，消火作用也会变小，可保证确实点火。当火花隙过于宽时，则需要大的放电电压，从而超过了线圈的性能界限，反而不能放电。 ● 火花塞必要的性能
耐热性：可适应极热﹒极冷的情况
火花塞内部的受到的温度在混合气体燃烧时就达到了2000℃、在吸入行程中使低温气体受冷，让４冲程式发动机的急热急冷现象把发动机运转中的２ 回转变成一回转。
与此耐热性相同，也要求具有达不到表面着火的起点的放热性。 机械的强度：可以适应激烈的压力变化
在吸入行程中达到１气体压力以下，爆発行程中可达到45气压以上。唯一可以适应这种激烈压力变化的机械强度。 绝缘性：维持高电压的绝缘性
在急剧的温度变化压力变化反复的情况下，对于约10～30kV的高电压要求可以维持充分的绝缘性。
气密性：在恶略环境下保持气密性
在急剧的温度变化压力变化下，要求保持机械箱与绝缘体间的气密性。 耐消耗性：把电极的消耗降到最小
在恶略环境下，把电极的消耗降到最小，要求具有这种耐消耗性。 耐污损性：把燃烧的污垢减到最少
恶略环境下、抑制因混合气体燃烧而产生的电极的污垢。附着着的活性炭也会受热烧尽，从而达到自我清洁的要求。因此，即使是低速行驶，也可以迅速提升火花塞的温度，可达到（约500℃）。 ● 火花塞的构造
● 火花塞的散热
火花塞将自身所受热量的散发量称为〔热值〕，将可大量散热称为高热值（冷型）、相对散热量较小的称为低热值（燃烧型），然而热值的高低，取决于缸内混合气温度和火花塞的设计。
● 低热值和高热值
低热值火花塞绝缘体项部较长，被火焰覆盖的表面积和气窝的容积大。另外由于从绝缘体根部到外壳散热较长，所以散热少，容易造成中心电极温度的上升。
针对这些，高热值火花塞的绝缘体项部相对较短，被火焰覆盖的表面积和气窝的容积小。另外由于散热途径较短，散热多，不易造成中心电极温度的上升。 火花塞温度与车速
火花塞温度与车速，和热值的关系如图所示。在火花塞的上下限温度，受下限温度的自行清除温度和上限温度的过早点火温度所制约。只有当中心电极温度处在约500～950。C之间时，才能完全发挥机能。 ● 火花塞的寿命 电极的消耗
电极通过火花放电从容易放电的地方消耗电量。尤其是中心电极达到更高的温度时，被酸化消耗掉。
电极消耗量，是根据电极材质的融点，强度，硬度而变化的。为了减少该消耗量，在电极中使用镍合金或白金，铱等材质，即使是很细小的电极也可以延长寿命。另外，发动机种类，根据使用条件而定，使用普通火花塞的话，行车距离可达一万公里，约0.1～0.15mm的范围。 要求电压的上升
要求电压（间隙间的放电所需电压）随着行车距离的比例而升高。该电压的上升是中心电极的锐角部分到一定程度完全消耗期间（约4000km）的电压上升幅度增大，其后，依靠电极消耗间隙的扩大作为主要原因，电压上升就会变小。 ● 火花塞的推荐转矩与推荐回转角度
● 火花塞的点检与更换
中心电极的前端完好消耗之后，会加重火花的飞溅，可能会引起混合气体的点火不稳定。这样一来，恐怕会导致发动机马力的低下，燃油费用的恶性增长，发动机寿命减弱。因此推荐火花塞的交换。
普通火花塞的交换推荐时期 4轮轿车 ： 15,000 ～ 20,000 km 小型汽车 ： 7,000 ～ 10,000 km 2轮车 ： 3,000 ～ 5,000 km ● 不良情况的诊断方法
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