火花塞樹立高壓點(diǎn)火性能的新標(biāo)準(zhǔn)
2013 年 9 月 27 日,密歇根州紹斯菲爾德——輝門公司動(dòng)力總成(FDML:NASDAQ) 引進(jìn)了一種新型高性能火花塞陶瓷材料,以應(yīng)對(duì)高輸出汽油機(jī)日益嚴(yán)苛的高溫和高電壓要求。這種名為 SureFire Plus 的新型火花塞陶瓷技術(shù)可實(shí)現(xiàn)更高點(diǎn)火電壓、延長(zhǎng)火花塞使用壽命,并能夠有效集成到多氣門小型發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)空間局促的缸蓋中。
SureFire Plus 是一項(xiàng)革新技術(shù),衍生自輝門公司在 2008 年推出的 SureFire 火花塞。憑借先進(jìn)的陶瓷材料,SureFire Plus 火花塞可以承受 42kV 乃至更高電壓,而之前的火花塞只能承受 36kV 電壓。較高的點(diǎn)火電壓使稀薄燃料混合物的使用成為可能,有助于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和或/燃油經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)降低 CO2 排放量。此外,提升后的陶瓷性能還減小了火花塞的尺寸,螺紋尺寸為 14mm 至 12mm、10mm 不等,客戶可根據(jù)需求進(jìn)行選擇。
“陶瓷材料是兩個(gè)電極之間的屏障。它促使火花跳過(guò)空隙,進(jìn)而引燃。”輝門公司動(dòng)力總成軸承和點(diǎn)火產(chǎn)品的點(diǎn)火產(chǎn)品工程主管 Rich Keller 介紹說(shuō)。“我們的 SureFire Plus 火花塞產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了前所未有的陶瓷性能水平,借此研發(fā)出新一代點(diǎn)火系統(tǒng),以在減小火花塞尺寸的同時(shí)承受更高的點(diǎn)火能量,并增加使用耐久度。”
通常,火花塞陶瓷材料 95% 的成分為氧化鋁,并含有少量玻璃,玻璃有助于提高可加工性,但對(duì)抗電性能及機(jī)械強(qiáng)度有一定的限制作用。SureFire Plus 陶瓷材料含有大量氧化鋁,其余成分為各種氧化物的混合物,旨在優(yōu)化高溫絕緣電阻,從而Z大程度地減少擊穿陶瓷的可能。為應(yīng)對(duì)這一材料成分變化,輝門正在使用新型制造加工設(shè)備。該設(shè)備可在成型過(guò)程中實(shí)現(xiàn)Z高的陶瓷成型壓實(shí)力。
更高電壓
現(xiàn)代汽油發(fā)動(dòng)機(jī)之所以朝著降低 CO2 排放量、提高性能和延長(zhǎng)使用壽命這些趨勢(shì)發(fā)展,
要?dú)w功于零部件技術(shù)的不斷創(chuàng)新。其中,火花塞發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。小型高增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較高的峰值溫度和壓力,與此同時(shí),稀薄燃料混合物和替代燃料的使用使引燃變得更加困難。綜合以上因素可見,火花塞需要更高的點(diǎn)火能量(即需求電壓)。
尺寸更小
發(fā)動(dòng)機(jī)的小型化意味著需要更小的汽缸(通常具有四個(gè)氣門,過(guò)去為兩個(gè))。直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)還必須容納燃燒室內(nèi)的噴油嘴,而功率輸出的增加需要為冷卻水道留出更多空間。這些因素共同制約了火花塞的直徑尺寸,同時(shí)使橫截面內(nèi)的陶瓷材料變得更薄,從而增加了發(fā)生電擊穿的風(fēng)險(xiǎn)。
“開發(fā)一種對(duì)高壓擊穿具有高阻抗能力的陶瓷微結(jié)構(gòu)是至關(guān)重要的一步,但要實(shí)現(xiàn) SureFire Plus 的真正生產(chǎn),還需要在壓實(shí)加工技術(shù)方面取得研發(fā)突破。”Keller 解釋說(shuō)。“這就是輝門在技術(shù)領(lǐng)域立于領(lǐng)先地位的原因所在:將前沿材料研發(fā)與先進(jìn)制造技術(shù)完美結(jié)合。”
目前,輝門正在試生產(chǎn) SureFire Plus,預(yù)計(jì)于 2014 年 5 月進(jìn)行大批量生產(chǎn)。正在申請(qǐng)專利的新型材料還有望在乘用車(發(fā)動(dòng)機(jī))以外的其它領(lǐng)域大展拳腳,例如,可應(yīng)用于天然氣發(fā)動(dòng)機(jī) (CNG) 市場(chǎng)。
關(guān)于輝門
輝門公司設(shè)計(jì)、工程、制造并分銷各種提高燃油經(jīng)濟(jì)性、降低排放并增強(qiáng)車輛安全性的產(chǎn)品。公司服務(wù)于全球Z重要的汽車、商用車、航空設(shè)備、海洋運(yùn)輸設(shè)備、鐵路和越野車輛、工業(yè)設(shè)備、農(nóng)業(yè)和發(fā)電設(shè)備的原設(shè)備制造商。公司還生產(chǎn)并向售后市場(chǎng)銷售廣泛的產(chǎn)品系列,擁有全球Z著名的 20 多個(gè)汽車配件品牌,包括 ANCO® 雨刮;Champion® 火花塞、雨刮和過(guò)濾器;Fel-Pro®、Goetze®、Glyco® 和 Payen® 發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品;MOOG® 底盤部件;以及 Ferodo® 和 Wagner® 制動(dòng)產(chǎn)品。輝門公司于 1899 年在美國(guó)底特律成立,總部位于密歇根州薩斯菲爾德,擁有 45,000 名員工,遍及 34 個(gè)國(guó)家/地區(qū)。更多信息,敬請(qǐng)?jiān)L問(wèn)網(wǎng)站 www.federalmogul.com。
(來(lái)源: 南方網(wǎng))