火花塞技术原理
火花塞它是如何工作的呢?本期文章带你一起来深入探究一下,感兴趣的小伙伴可以点个关注,带你一起探究汽车技术的奥秘。
火花塞是汽油机点火器的重要元件,又俗称火嘴,它的作用是把高压导线送来的脉冲高压电放出,击穿火花塞两电极间空气,产生电火花以引燃汽缸内的可燃混合气体。
首先,当火花塞产生火花时,它需要15到21000伏特的电压,而汽车上只有一个12伏特的电池。那么从哪里获得这么大的电压呢?关键点在于点火线圈,它的作用就是将12伏的电压转换成非常高的电压。线圈中间有一个铁芯,就像这种类型的线圈一样。初级线圈首先绕在铁芯上有200到300匝,刚开始电池提供给初级线圈内的电压只有12伏。这里有两个放大电压的功能,第一是将电容器和接触断路器连接在一起,将初级线圈12伏的电压放大到300伏。第二是在初级线圈的中间有次级线圈,次级线圈的匝数有21000圈,就是靠它将电压再次放大。
就这样点火线圈将从电池中的12伏电压升高到21000伏,并将此电压输送到置于气缸顶部的火花塞,火花塞中间有一个中心,电极由镍或铂制成,流过该电极的电压为21000伏。
在电极周围还有一个由氧化铝陶瓷制成的绝缘体,这种绝缘体可以承受高压和高温。当火花塞产生火花时,可燃混合物会在气缸内燃烧,引起爆炸。爆炸中压缩的气体对活塞产生往复惯性力,活塞向下运动对曲轴施加力,曲轴开始旋转。当气缸内发生爆炸时,这种力也会作用在火花塞上。为了防止气缸内的气体泄露,绝缘体必须有能够承受高压和高温的特性。绝缘体周围有一个由铁制成的接地电极。接地电极周围有螺纹,用于将火花塞紧固在气缸上方。
中心电极和接地电极之间,有个微小的间隙,这是因为中心电极为正极。接地电极为负极,接地电极与气缸接触,气缸与发动机接触,发动机与车身接触。这样就不必为负极单独接线。因为车身本身就充当了负极线,火花塞内有很高的电压,如果将负极导线靠近,这个电压不用触碰,在远处就会产生火花。
所以当气缸内的空气和燃料的混合物被向上压缩时,向火花塞供电,一旦供电就会产生巨大的火花,这个火花瞬间点燃可燃混合气,同时供电也停止。如此循环产生电火花,这就是火花塞的工作原理。