火花塞樹立高壓點(diǎn)火性能的新標(biāo)準(zhǔn)
上海2013年9月29日電 /美通社/ -- 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)電極之間的唯一屏障。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，從而較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)較高的陶瓷成型壓實(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)。
