今天有網友諮詢,説他在網上買了幾個火花塞,在更換火花塞時發現新火花塞比原車火花塞長了兩毫米,問我這樣的火花塞可以用嗎,對發動機的點火有影響嗎。我給他的回答是:這個要看新火花塞比原廠火花塞長在哪裏了。下圖是常見的火花塞結構圖,如果是長在火花塞尾部的螺帽以及絕緣體部分,它對點火是沒有任何影響的,但是對高壓線或點火線圈的安裝可能有一定的影響;如果是長在火花塞頭部的螺紋或電極部分,那對發動機點火及燃燒影響就非常大了。
大家知道,火花塞是汽油發動機上極為重要的一個零部件,它的作用是把高壓線圈和高壓導線送來的脈衝高壓電放電,擊穿火花塞兩電極間空氣,產生電火花引燃氣缸內的混合氣體,使其燃燒膨脹做功。由此可見,火花塞的作用是極大的,沒有它,可燃混合氣在氣缸中就不能燃燒做功;而火花塞工作狀態的好壞,又會直接影響發動機的燃燒狀態,所以人們經常把火花塞比作發動機的心臟。
一般汽油發動機都是每缸有一個火花塞(個別發動機上每缸兩個),安裝在發動機氣缸蓋上,電極部分伸入到燃燒室中點火做功。火花塞有的安裝在氣缸蓋頂部中間位置,有的安裝在氣缸蓋的側面,這主要是由燃燒室形狀決定的。一般來説,單缸兩氣門的發動機大多采用楔形燃燒室,火花塞安裝在氣缸蓋側面;單缸四氣門發動機大多采用半球形燃燒室,火花塞安裝在氣缸蓋頂部中間位置。
火花塞的安裝位置以及電極深入燃燒室的長度,對發動機的工作狀況有非常重要的影響。如果使用了尺寸不當的火花塞,輕則會導致發動機工作不正常,重則甚至直接打壞發動機。
大家看發動機工作時活塞與氣門的運動軌跡。在活塞到達上止點時,活塞與氣門之間的間隙非常小,甚至不到一毫米;氣門與火花塞電極之間的間隙也是非常小的,一般氣門開啓時是從火花塞電極的斜下方通過。在這種情況下,如果火花塞電極過長、過大,就會造成火花塞與活塞、氣門之間的運動干涉,甚至會直接碰撞在一起,這會導致發動機的嚴重損壞。所以,火花塞的安裝位置以及電極深入燃燒室的長度,是經過精心計算的,即使只長了兩毫米,也可能造成發動機內部的運動干涉,從而導致發動機的損壞。
另外,火花塞電極在燃燒室中的位置對可燃混合氣的燃燒也有非常重要的影響。可燃混合氣在燃燒室中並不是靜止的,而是高速運動的,它在進入燃燒室時會以某一個設定好的路線進入,然後在燃燒內部沿着固定的路線形成擠氣渦流,被火花塞點燃後火焰也以固定的路線和速度傳播。這些在發動機設計時就已經設定好了,後期是無法改變的。因此,火花塞點火的初始位置也是固定的,也就是説可燃混合氣必須在一個固定的位置被點燃,然後火焰以固定的路線和速度傳播,只有這樣才能保證可燃混合氣良好燃燒,發動機運轉柔和、平穩。如果火花塞電極位置錯了,比如説長了兩毫米,可燃混合氣被點燃的初始位置就變了,火焰傳播的路線和速度也改變了,發動機可能會運行粗暴,嚴重時甚至會發生爆震等不正常燃燒。
對於採用了分層燃燒技術的內直噴發動機來説,如果火花塞尺寸不當,可能會導致發動機失火。因為在這種發動機工作過程中,噴油器會噴兩次油。第一次噴出較多的汽油在燃燒室中形成均質的、空燃比較高的稀可燃混合氣,第二次噴出較少的汽油在火花塞電極附近,在電極附近形成空燃比較低的濃可燃混合氣,有利於點火啓動。如果改變了火花塞電極的位置,噴油器第二次噴射的汽油沒有在電極附近,這樣電極附近的可燃混合氣濃度較低,不利於點火啓動,甚至不能直接點燃,發動機就會出現失火的故障。
所以,火花塞的螺紋尺寸是有嚴格規定的,電極的大小及伸入的長度都是經過精心計算的。新更換的火花塞必須使用與原廠尺寸完全一致,否則可能會導致嚴重的發動機故障。輕則導致燃燒不良,發動機失火,動力不足,重則火花塞與氣門或活塞發生運動干涉,二者直接碰撞,甚至會導致氣門與活塞的損壞,這樣就需要大修發動機了。所以,使用更長的火花塞是不允許的,即使只長兩毫米,在發動機燃燒室中也是比較大的距離了。