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全球创新型火花塞盘点与应用前景

来源: 发布时间:2017-06-03 16:32:01 浏览:
[摘要] 全球创新型火花塞盘点与应用前景

从博世公司的火花塞历史上,可以看出,20世纪50年代以前,博世一直在不断在探索新的火花塞造型和样式,如下图。到了70年代以后,随着汽车的成熟,火花塞的样式相对就比较固定了。

创新中的火花塞


80年代以来,汽车汽油发动机的研究和发展趋势是涡轮增压,这就会让火花塞带来更热的电极温度和更多磨损,所以火花塞材质逐渐向贵金属过度,铱金,铂金等高熔点金属变成了电极的材质。

涡轮增压火花塞


而另外一个发展趋势是分层燃烧、废气再循环、稀薄燃烧,这就要求在气缸盖内增加冷却水道和加大气门孔径设计,于是更细更长的火花塞就成为方向。

近30年来,火花塞的创新通常就是针对不同车型,在火花塞电极结构和材质上的创新。

创新的目的就是为了使火花塞能够尽量充分点燃燃料燃烧,提高点火效能,提升动力,降低油耗,减少尾气排放,也要延长使用寿命。

材质的创新通常有铂金电极火花塞、铱金电极火花塞、银电极火花塞等。

银电极火花塞

电极结构的创新有双级火花塞、三极火花塞、四级火花塞、岩面放电火花塞、U型槽火花塞、V字形切口火花塞等等。

电机结构

 

更有一些火花塞公司采取了独家的做法。

E3是一个特殊的不规则形状的电极。

火花塞电极

思沃士达是四级银质岩面点火的电极。

思沃士达


思沃士达还有激光烧制的三次点火的沿面火花塞,也是为了增加点火数量。但它是类似定制产品,激光烧制的速度较慢,无法大规模生产,特别由于车型受限,也无法标准化。

思沃士达


极燃,高性能节油火花塞,产品通过独一无二的双倍火焰设计,提升燃烧线电压20%-50%,燃烧时间快10%!通过让每一滴汽油极限燃烧的方式,解决了汽油燃烧不充分的问题,能够让汽车发动机燃烧室内几乎没有积碳!通常,对比传统火花塞,能够使汽车油耗降低约10~30%、动力提升10~30%、尾气减少50%+

极燃点火图


还有有可能取代火花塞的下一代产品——电晕放电点火系统。

美国辉门集团开发的一种电晕放电点火系统,这是一种高频点火器,系统通过精确控制放电电场强度来电离周围介质从而产生电晕放电效果,提供的点火能量可以是传统火花塞的1000倍,能够最大化提高燃烧的速率,可点燃性和燃烧稳定性这种电晕放电系统能将燃油效率提高5%~10%。

电晕点火系统


但是,电晕点火系统的频率范围和功率范围比较特殊,也给研发带来了困难。一是可能会干扰车辆通信,二是高能量消耗了一部分的电能,从能量守恒原理,也浪费了一部分汽油,三是每个型号的车辆在安装之前,都必须做发动机标定,相当于一部分工作需要重新设计,否则与发动机不匹配带来很多问题,四是市场存量车型无法直接更换使用该产品。该产品方案研发10多年了,目前还未见大量商用,可见难度不小。