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        首頁>高性能火花塞 > 為什么渦輪增壓車型耗費火花塞較大并且火花塞更換周期較短?

        為什么渦輪增壓車型耗費火花塞較大并且火花塞更換周期較短?

        來源: 發布時間:2019-08-20 10:37:56 瀏覽:
        [摘要] 渦輪增壓發動機燃燒室的溫度高,選用的火花塞型號的熱值也高(6、7、8、9),火花塞的工作溫度也高,在陶瓷體裙部的工作上限高至950℃左右。絕緣體的絕緣電阻隨著溫度的升高而減小,而金屬的電阻卻隨著溫度的升高而增加。
        渦輪增壓發動機燃燒室的溫度高,選用的火花塞型號的熱值也高(6、7、8、9),火花塞的工作溫度也高,在陶瓷體裙部的工作上限高至950℃左右。

        絕緣體的絕緣電阻隨著溫度的升高而減小,而金屬的電阻卻隨著溫度的升高而增加。
         
        這句話的意思是說,溫度越高,高壓閃電流經的金屬電極的電阻越高,高壓閃電越趨向于擊穿陶瓷絕緣體,特別是陶瓷絕緣體局部溫度最高的地方。
         
        打個比方,讓一個37℃體溫的人和一個39℃體溫的人同時跑步,誰容易倒下?
         
        擴展閱讀——
         
         
        1、渦輪增壓車型中的特殊配置——多重點火方案
         
        為了更好的點火燃燒,奔馳M274、M270、M276發動機,寶馬B48發動機,英菲尼迪 Q50L(M274發動機),都采用了獨特的多重點火方案。傳統點火線圈給火花塞一次供電點火,這種多重點火方案的是給火花塞多次供電和點火,當然損耗成幾倍的增加。這些車型的車輛說明書和4S店都是明確要求、強烈要求2萬公里更換火花塞的,當然你可以不愿意,一旦造成火花塞燒斷、發動機故障,4S那可是斷然拒保的。
         
         
        2、渦輪增壓火花塞的低電阻配置
         
        為了點火更容易,采用三代EA888發動機的奧迪、大眾、斯柯達的全系列,奔馳M274、M270、M276發動機,寶馬B48發動機,英菲尼迪 Q50L(M274發動機)等,都采用了低電阻的火花塞,當然它們都是渦輪增壓車型。
         
        火花塞中電阻的作用是為了抑制點火時候的電磁干擾,通?;鸹ㄈ碾娮瓒际?KΩ,而以上提到的型號電阻值改為1.5KΩ,是為了點火的容易,但是,根據歐姆定律我們知道,火花塞電極的電流和電壓都會變大,即電極損耗變大。
         
        點火線圈
         
        3、氧化鋁與炭、硅的反應,影響陶瓷絕緣體的絕緣性,造成陶瓷的損耗。
         
        渦輪增壓車型,因為多數采用了直噴技術,燃燒室內壁,特別是火花塞的電極、陶瓷體、螺紋倒角圈部,都會出現或多或少的一層炭灰,炭灰會在特別高的溫度下和陶瓷體的氧化鋁起反應,雖然量極少,但影響氧化鋁的絕緣性,即使是傳統電噴,也會有一些炭灰,無法避免的造成了陶瓷絕緣體的損耗。下圖可以看到渦輪增壓和自然吸氣車輛的火花塞的區別。
         
        另外,硅會在特別高的溫度下也會和陶瓷體的氧化鋁起反應,硅來自于空氣顆粒中含硅的細小粉塵,雖然量極少,但這也無法避免的造成了陶瓷絕緣體的損耗。
         
         
        4、渦輪增壓積炭和燒機油的影響
         
        相比于自然吸氣車型而言,渦輪增壓車型有點燒機油,是大概率事件;加上多數渦輪增壓車型采用了直噴技術,使得火花塞的工作環境異常惡劣,我把它稱為炭燒咖啡,說錯了,是炭燒機油。
         
        低速早燃和超級爆震是直噴渦輪增壓發動機普遍存在的異常燃燒模式,超級爆震時的沖擊波會對發動機和火花塞造成損害。
         
        在低速大負荷工況下隨機發生的、能夠導致超級爆震的早燃,是由非結構熱點引起的。機油液滴和碳顆粒被試驗證實是兩種可能的早燃誘發源,燃油接機油的組分與物理化學性質也對超級爆震發生頻次也有著重要影響。——《增壓汽油機中早燃和超級爆震的研究進展》
         
        5、火花塞積炭是導體,積炭對火花塞高壓電的分流,降低了有效點火能量,增加了失火率,讓早燃的風險變大。點火能量越高,滯燃期越短,早燃的風險越??;點火能量越低,滯燃期越長,早燃的風險越大。

        汽車火花塞

         
        如圖所示,陶瓷小頭完全被炭灰覆蓋的火花塞,無法正常的點火,電流通過炭灰各種漏電亂串。積炭和機油的混合物(炭燒機油沉積物),不僅讓點火能量變低,滯燃期變長,還讓覆蓋了這層沉積物的電極和陶瓷體異常發熱,不僅加速損耗電極和陶瓷體,還形成結構熱點,大大增加了早燃的風險,特別是炭燒機油這里引發的早燃,較容易引發超級爆震,損壞火花塞和發動機。
         
        特別注意的是,積炭和機油的混合物,無法通過踩油門、跑高速的傳統方法使火花塞自潔(清潔)。當然,如果火花塞都炭燒機油了,那么活塞頂、進排氣門、燃燒室,就更不用說了。
         
        6、機油和機油添加劑的影響
         
        除了基礎油外,機油制造商在調配機油的過程中還會加入各種抗磨劑、清凈分散劑、緩蝕劑、黏度改進劑、抗氧化劑等等,統稱為添加劑,用以改善機油的各項性能指標。添加劑中可能含有的硫、磷、鉬、銅、鉛、氯、鐵、鋅、鈉、鈣等,可能會高溫下和陶瓷體的氧化鋁或電極起反應,雖然添加劑的含量極少,但也潛在影響氧化鋁的絕緣性和電極的耗損。
        更重要的是,機油中的添加劑(例如磺酸鈣、磺酸鈉)促進早燃。
         
        簡單來說,“燒機油”可以促進、引起早燃,甚至超級爆震。
        眾所周知,渦輪增壓發動機,有幾個品牌敢說100%不燒一丁點機油的呢。

        7、燃油添加劑的影響
         
        針對渦輪直噴的清潔型燃油添加劑,例如大眾的G17,它們的主要成分一般是聚異丁烯胺或聚醚胺或其他胺類,如果車主定期添加使用,以上①②條因素的影響會相對減少,而那些一棒子打死燃油添加劑、從來不加清潔型燃油添加劑的車主,影響較大。
         
         
        8、車況老化因素也有影響
         
        和自然吸氣發動機相比,渦輪增壓發動機更容易臟和老化,進氣系統的積炭、油泥,燃燒狀況、燒機油狀況的相對惡化,更換火花塞時的安裝不到位,等等,都會疊加影響火花塞的性能和壽命。
         
         
        綜上所述:
         
        貴金屬火花塞的壽命是以自然吸氣發動機的測試結果做參考值的,并非是渦輪增壓發動機。渦輪增壓發動機即使使用了貴金屬火花塞,但損耗的確是高了很多,也需要較短周期的定期更換火花塞。
         
        就像我經常的比喻:
         
        諾基亞3310手機,電池容量1200毫安時,充一次電能用20天;
         
        蘋果iPhone X 手機,電池容量2716毫安時,充一次電能用1、2天,是質量太差了嗎?
         
        你的汽車,可以開很久才需要保養、換零件;
         
        F1賽車比賽,每開一次就要換零件, 是質量太差了嗎?
         
        產品性能越高,消耗自然就會大,不一樣的產品怎么能比較呢?
         
         
        9、關于更換的周期,建議如下:
         
        ①、M274等多重點火發動機,嚴格按照廠家、車輛說明書明確規定,2萬公里更換火花塞;
         
        ②、哈弗H2/H6/H7/vv7等渦輪增壓車型,嚴格按照廠家、車輛說明書明確規定1.5萬至1.8萬至2萬公里更換火花塞,具體自行參閱;
         
        ③、其他直噴、渦輪增壓發動機,建議2萬公里更換火花塞;
         
        ④、其他電噴、渦輪增壓發動機,建議2萬公里檢查火花塞,根據實際情況2萬至4萬公里更換火花塞。 
         
        ⑤、安裝高性能火花塞(例如極燃)、改裝點火線圈、改裝多重點火線圈、改刷ECU等車輛,建議1.5萬至2萬公里或適當縮短周期更換火花塞。
         
         
        10、渦輪增壓車型定期檢查更換火花塞,是為了維持良好燃燒情況。
         
        良好的燃燒可以讓發動機動力正常、油耗正常,不讓火花塞炭燒機油、異常損耗、燒斷,不讓發動機活塞異常磨損;
         
        良好的燃燒可以讓點火時候的滯燃期縮短,點火更快更精確,不讓發動機早燃甚至超級爆震的重要因素。 
         
        以上建議或廠家規定,一般都是一個穩妥的數值,是正態分布的,并不能代表火花塞異常損耗(例如1萬公里異常)或較少損耗(X萬公里沒有更換)的特例。
         
        當然,車輛保養手冊上也有一些CTRL+C復制、CTRL+V粘貼的錯誤,需要注意。
         
        擴展閱讀——
         
        雖然以上原因很詳細,但也一定會有人反對筆者的論述。就像有的人鞋子壞了不肯換,
         
        就像有的人,輪胎沒爆炸之前也不肯換。換東西要花錢,多浪費錢啊,誰的錢都不是大風刮來的呢
         
        參考資料:
         
        《增壓直噴發動機用火花塞研究》 謝文杰等 2015年第01期
         
        《火花點燃式甲醇發動機燃燒過程及爆震機理的研究》甄旭東 2013
         
        《增壓汽油機中早燃和超級爆震的研究進展》王志 龍巖 王建昕 2015
         
        《高功率密度汽油機超級爆震的機理與抑制策略研究》劉輝 2016
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