火花塞的作用和选择更换
火花塞是汽车日常消耗品中我们非常熟悉的一个部件,然而大部分车主却很少关注它。作为汽车发动机的核心,火花塞的性能几乎决定了整车性能的优劣。如果我们把发动机比作车子的心脏,那么火花塞就相当于“心脏”的“起博器”。
火花塞在发动机燃烧室中起着关键的作用。它通过电弧产生高温火花,引燃混合气体,使发动机正常工作。因此,一个良好的火花塞能够保证燃烧效率的提高,使发动机运行更加顺畅和经济。
火花塞的功能
火花塞基本上有两个作用:一是在燃烧室内产生火花,点燃混合蒸汽发电。二是封住火花塞孔,维持气缸内的压力。通常,从点火线圈通过分电器和电线供给火花塞的高压电约为20,000至30,000伏。此外,火花塞的电极必须始终处于高温燃烧室和大约45倍大气压以上的环境中,还必须保持极高的气密性。所以在这样恶劣的环境下,火花塞的质量和耐用程度会直接影响发动机的性能,一定要重视。
火花塞的选择
火花塞一般有三种,即普通火花塞,即镍火花塞、铂火花塞和铱火花塞。从性能和价格来看,这三者是一次递增的,也就是说镍火花塞最便宜,性能一般,铱火花塞最贵,点火性能最好。因此,它们改变的里程数差别很大。镍火花塞每4万公里需要更换一次,铂火花塞每6万公里需要更换一次,铱火花塞每8万公里需要更换一次。
火花塞的选择
对于火花塞的要求主要有几点:热特性、抗拉强度、耐热性能、导电性能、绝缘强度、密封性、耐腐蚀性,这些缺一不可。因为火花塞工作环境极为恶劣,工作电压至少1万伏特,工作温度基本在450~870℃之间。
所以,选择火花塞的时候不能图便宜,要买适合自己车辆的火花塞才行,当然,条件允许买最好的也是可以的。
火花塞的关键参数
火花塞的绝缘体通常由陶瓷制成,原因是陶瓷绝缘、耐热、导热。陶瓷表面会被加工成波浪状,目的是为了防止飞弧的产生,即接线螺杆和壳体金属之间产生的打火现象,因为在点火时接线螺杆和壳体金属之间产生连续不断的高压电,高压电会试图沿绝缘体表面溜走,简单的说,这种设计就是为了拦住高压电而设置的层层“沟壑”。
热值
火花塞的工作环境在高达2000℃以上的高温气体燃烧室内,所以它吸收的热量若无法经过适当排放,势必会造成高温氧化及熔蚀(烧毁),火花塞在工作过程中,如果选择的热值低于发动机的要求,火花塞就容易过热,加剧电极高温氧化和腐蚀,甚至引发炙热点火。所谓炙热点火,就是在火花塞电极未跳火前,火花塞因温度过高提前点燃混合气,导致点火正时错误。
点火间隙
一般火花塞的间隙间距为0.6~1.3mm之间; 火花塞间隙越大点火时产生的电弧就越长,更容易点燃气缸中的混合气体,动能自然也就更大。 但是由于间隙越大点火时击穿空气需要的电压也较大,所以不同的发动机相匹配的火花塞间隙各有不同。 选对正确的火花塞间隙才能让发动机发挥更好的功能。
火花塞的常见故障
① 短路法。
在发动机怠速或低速运转时,用螺丝刀将火花塞短路,也就是将火花塞上部的接线螺母直接与气缸体连通,如果发动机的声音和抖动等无变化,则说明被短路的火花塞有故障。
② 感觉温度法。
让发动机运转10min左右,熄火后用手逐一摸火花塞的瓷芯,感觉温度较低的火花塞有故障。
解答:解:(1)经加速电压后电子的速度为v0
则根据动能定理得:eU0=
| 1 |
| 2 |
| v | 20 |
电子经过YY′偏转电极的时间为t1,侧向分速度为v1,则有 t1=
| L1 |
| v0 |
| eU1 |
| md |
电子打到荧光屏上的速度等于离开YY′偏转电极时的速度,
由①、②、③可得
v=
|
|
(2)若在YY′偏转电极上加电压为U YYˊ=U1sinωt (U1>0),同时在XXˊ偏转电极上加电压U XXˊ=U2(U2>0)时,电子在YY′方向上下移动,位移作周期性变化,在荧光屏上得到一条竖直的亮线;电子在XXˊ方向向X极板偏转,所以在荧光屏上得到一条向X极板偏移的竖直直线,如图红线所示.
电子在YY′偏转电极中的最大侧向位移为 y1=
| 1 |
| 2 |
| t | 21 |
| 1 |
| 2 |
| eU1 |
| md |
| L1 |
| v0 |
将①代入⑤得:y1=
U1
| ||
| 4dU0 |
离开YY′偏转电极后的运动时间为v1、最大侧向位移为y2.
t2=| L1+L2 |
| v0 |
由②、③、⑦、⑧得:y2=
| U1L1(L1+L2) |
| 2dU0 |
故电子在y方向的最大位移为y=y1+y2=
U1
| ||
| 4dU0 |
| U1L1(L1+L2) |
| 2dU0 |
| U1L1 |
| 4dUo |
答:
(1)电子到达荧光屏上的速度是
|
(2)在荧光屏上画出图形及其大致位置如图所示,电子荧光屏上+y方向的最大偏转量是
| U1L1 |
| 4dUo |


