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改装的奥义拨开云雾见真章之点火改装

2018-10-23设计

汽车之友 2018年20期
关键词:火花塞原厂套管

文: 设计:

改装,是严谨的;是对品质、经验、技术有着极高要求的汽车进阶升级项。这个系列文章,将一一讲述汽车改装那些事。本着循序渐进、谨慎求知的态度,由内到外、由浅至深的分享及解析汽车改装的方方面面。这个系列专题终于也走到了涉及引擎输出系改装的范畴,不得不强调,点火系统的改装在引擎工作环境里是相当重要的。不过改装的需求及定位取向也因人而异。总而言之,改装是基于原厂状态下的进阶升级,切忌过度改装。

所有民用汽车在生产研发的时候,优先考量的一定是成本。当然了,设计成本和材质及运用成本是不同的。实际设计成本在研发过程中需要耗费相当大的资金,在采集完成且建立起庞大的数据库之后,真正被运用到不同定位的量产车款里的例如点火部件,将会基于车子本身的目标市场定位来控制材质成本。也许你时常会听到一些“吓唬型”建议,不要擅自改装引擎的点火系统,会不安全,会有隐患之类的。如果你真的被吓到了,那可能你爱车的引擎寿命也就跟着减少了一些。总的来说,一款民用量产车的点火系统在成本控制的时候,工程师只能想当然的觉得这套点火在你车上可能够用。那万一不够用呢?频繁的更换原厂标配的点火部件?那你的车子状态在你的驾驶风格下也不会有明显改善,反而却被动增加了维护成本。合理改装点火系统,有必要。

点火系统的能力

前面已经提到了,在我们的生活中接触到的大多数普通民用量产车上,点火系统时常也是车厂的制造汽车时的成本考量选项。因为每一根点火线圈的结构都是有材质成本的。比如更好的硅胶管可以有效抑制电流波幅散射,更好的贵金属线材可以充分且迅速的传递电流给火花塞。一般情况下,好的点火系统只会配备在一些原本定位就是高性能汽车的车型上,当然,那些点火线圈也不是完全适用于任何用途。比如你要用一辆高性能汽车去进行赛道疾走,还是要升级点火系统。

或许,你会觉得为什么自己新买的小汽车总是不如朋友的那辆开起来有劲,即使排量相差无几,车重也差不多。或者转速达到一定程度时,觉得车子就没力气了。这时,你可能会抱怨自己的车不行。其实,是引擎的点火系统不够给力,拖了引擎原本该有输出的后腿,毕竟引擎的工作状态是一发动全身的。点火线圈提供给火花塞的每一次充足电流才能让火花塞燃起饱满的火花,才能使混合完成的油气有一次给力的爆燃,充分的燃烧火球才有饱满的力道和合适的时机在燃烧室内推动活塞做功,持续且稳定的活塞推动频率才能让引擎保持稳健的输出。

所以,不要小看点火系统的能力。

点火系统的组成

现代民用汽车的点火系统基本由点火线圈和火花塞两个主要部分组成。

点火线圈

点火线圈是汽车点火系统中的感应线圈,其将电池的低电压转换为在火花塞中产生电火花以点燃燃料所需的数千伏特。一些线圈有一个内部电阻,而另一些线圈则依靠电阻线或外部电阻来限制从汽车的12伏电源流入线圈的电流。从点火线圈到分配器的导线和从分配器到每个火花塞的高压导线称为火花塞导线或高压导线。最初,每个点火线圈系统都需要机械接触断路器点和电容器(冷凝器)。最近的电子点火系统使用功率晶体管向点火线圈提供脉冲。现代乘用车可以为每个发动机汽缸(或一对汽缸)使用一个点火线圈,从而消除容易出错的火花塞电缆和分配器以引导高压脉冲。

直观角度来说,原厂点火线圈的价格可能只有改装点火线圈价格的3分之一。一个常规3-4芯插头的点火线圈顶部;一根塑胶或者金属材质的套管;一段不同材质的套管内嵌套管;一小段不同材质的螺旋形线材。这几个部分有着各自不同的分工,决定了传递给火花塞的电流是否饱满,也就决定了引擎工作时的稳定性。

一个个来说吧,点火线圈顶部没什么黑科技辅佐,普通的和改装的都差不多,大多是用来采集和二次传递电流用。区别关键在于顶部下面的套管及套管里的材质。这一小段套管是用来配合被镶嵌在套管里面的胶管传递电流用的。非高性能民用量产车上原厂配备的套管通常是一些塑胶材质,内嵌式的胶管也不会是上好的硅胶材质,同时,从内嵌式胶管中间导电用的螺旋形线材也不会是贵金属材质了。那么电流在从点火线圈顶部传递给螺旋形线材且传递去火花塞的过程中,套管的材质优劣直接影响了的就是电流在传递过程中是否遭遇了电流波幅散射。虽然塑胶材质的套管是有绝缘导电的作用,但不代表它们能完全避免电流波幅散射,同时不同材质的螺旋形线材的导电速度也是不一样的。普通的铜线圈导电速度肯定是没有贵金属那么快的。回想一下小时候,你举着一根没有外包装的冰棍拼命往家里跑的时候,冰棍还是用一个你尽全力奔跑也无济于事的速度融化了......是不是很失落。相似的道理,被控制了材质成本的点火线圈在传递电流的时候,导电速度不够快的螺旋形线材浪费了太多时间在到达火花塞的路上,然后过多的波幅散射也减弱了电流到达火花塞的电压值。更别说发电机在把电流传递给点火线圈顶部的路上还耗费掉了多少力气。这种效率不足的电流传递方式能给火花塞的电压其实已经没多少了。那么,引擎在工作时,气缸内的火花爆燃力度也是不够的。那引擎哪有足够稳定的节奏去运转,即使是新的引擎,以这种不太舒适的状态运转几万公里之后,引擎会因为燃烧不够充分而产生积碳,引擎的输出状态会越来越差。而且,点火系统不健壮这个问题不能用平时不激烈驾驶来搪塞自己。状态不够好的点火系统,什么时候形成什么份量的积碳,那只是时间问题。

反观高性能汽车原厂配备的点火系统,点火线圈顶部下端的套管通常采用合成金属材质,套管里的内嵌胶管更多是使用高密度硅胶材质,螺旋形线材很多时候会采用18k黄金线材,黄金的导电速度是最快的,电流在超高速通过导电线材的同时,高密度硅胶管能够有效抑制电流波幅散射,每一次传递给火花塞的电压都是稳定且饱满的,那么气缸内油气混合完成时的每一次点火都是力度饱满的。所以引擎工作时的状态也自然是精神抖擞的。纵观目前各品牌系列里的不同车款,强大的通用性平台上,不同版本的引擎本身没有太大的区别,通常只是一些周边附件加持甚至仅仅是输出的调教不同而已。一套效率合理的点火系统,配合电脑程式的修改,性能的诉求,信手拈来。

火花塞

火花塞也称火嘴,在点火系统中负责将高压电流引入气缸产生电火花,以点燃可燃混合气体的部件。主要由接线螺母、绝缘体、接线螺杆、中心电极、侧电极以及外壳组成,侧电极以焊接方式固定在外壳上。

火花塞的改装需要注意的基础关键是电极间的间隙和温度。首先火花塞电极间的间隙对火花塞的工作会有一定影响,在一些高性能改装的额外调整范畴里,玩家可能会另外以人工方式修正所选用的火花塞电极间的间距,从而实现不同程度的点火电压。谨记,非专业技术支持下,不要随意改变电极间的间隙,避免导致火花微弱甚至漏电,或者因为击穿电压过高而导致引擎不易启动甚至在高速行驶时发生“缺火”现象。调整火花塞间隙还是求助专业改装技术人员吧。

至于火花塞的温度选择,需配合点火系统的升级程度来改变。不要过分追求高度数的火花塞。假设你升级了点火线圈之后,火花塞需要基于原厂配备的度数进阶提升约1-2度,已经合理。过分追加火花塞的温度,可能导致引擎点火过度甚至早燃,这会增加引擎损耗。对于那些什么都没升级,直接把原厂标配的6度火花塞直接飞跳到9度的神奇玩家,只能理解成着急想换车了。

在这个专题里反复被强调的一点是,改装要合理,过度改装也会增加车辆不必要的损耗。

推荐品牌

NGK

NKG是1946年创立的日本NAGAKI永木精械株式会社(总部位于日本大阪)的简称。在实际测试之后推荐NGK点火线圈和NGK火花塞给还在驾驶自2003年开始引进中国市场的大众系列各类涡轮增压引擎车款的车主。原厂配套替换或者进阶改装玩家都适用,具体型号请咨询NGK经销商。建议每30000公里更换一次。

BOSCH

博世是德国的工业企业之一,从事汽车与智能交通技术、工业技术、消费品和能源及建筑技术的产业。1886年年仅25岁的罗伯特·博世先生在斯图加特创办公司时,就将公司定位为“精密机械及电气工程的工厂”。BOSCH生产的各种原厂替换型火花塞和高性能点火系统在全世界都是以稳定性著称的高效产品。

DENSO

株式会社电装DENSO CORPORATION是世界屈指可数的汽车零部件及系统的顶级供应商,在日本排名第一。DENSO在国内同样是火花塞类产品的明星品牌,其产品适用于任何车款。在中国北方的高性能改装玩家群体里,DENSO是首选品牌。

T.M.WORKS

T.M.WORKS这个品牌可能对于中国的高性能汽车消费者来说还很陌生。不过T.M.WORKS在日本以及其他国家可以说是汽车高性能点火系统的教父级品牌。品牌创办人轟秀明通过参加日本本土汽车赛事,自主研发出了能够保证赛车点火稳定性的高性能改装点火系统,并注册研发专利,被称之为点火之父。可以说,国内坊间在售的多数自主品牌点火系统在结构和材质选用上都是在模仿T.M.WORKS的点火产品。T.M.WORKS在售的点火系统系列产品可以满足所有对点火系统升级有各种要求的消费者。

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