火花塞：不僅僅是火花

火花塞在火花點火發動機中的本質似乎是顯而易見的。 這是一個簡單的裝置，其中最重要的部分是兩個電極，點火火花在這兩個電極之間跳躍。 我們很少有人知道，在現代發動機中，火花塞已經獲得了新的功能。

現代發動機幾乎完全由電子控制。 控制器， 俗稱的“計算機”收集一系列有關該裝置運行的數據（我們首先要提到的是曲軸的轉速、油門踏板的“踩下”程度、空氣和進氣歧管中的大氣壓力、冷卻劑、燃料和空氣的溫度，以及催化轉化器清潔前後排氣系統中廢氣的成分），然後將這些信息與存儲在其內存中的信息進行比較，向點火過程控制系統和燃油噴射發出命令，以及風門的位置。 事實上，在發動機運行的每個時刻，各個運行循環的閃點和燃料劑量都必須在效率、經濟性和環境友好性方面達到最佳。

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在控制發動機正確運行所需的數據中，還有有關爆震燃燒是否存在（或不存在）的信息。 已經在活塞上方的燃燒室中的空氣燃料混合物必須快速但逐漸地燃燒，從火花塞到燃燒室的最遠距離。 如果混合物完全點燃，即“爆炸”，則發動機的效率（即利用燃料中所含能量的能力）急劇下降，同時重要發動機部件的負載增加，從而可能導致故障。 因此，不應允許持續的爆震現象，但另一方面，瞬時點火設置和燃料-空氣混合物的成分應使得燃燒過程相對接近這些爆震。

因此，幾年來，現代發動機已經配備了所謂的。 爆震傳感器。 在傳統版本中，這實際上是一個專門的麥克風，擰入發動機缸體，僅響應與典型爆震燃燒相對應的頻率的振動。 傳感器向發動機計算機發送有關可能發生爆震的信息，發動機計算機通過改變點火點做出反應，從而避免發生爆震。

然而，爆震燃燒的檢測可以以另一種方式進行。 早在1988年，瑞典薩博公司就在9000車型中推出了名為薩博直接點火（SDI）的無分電器點火裝置。在該解決方案中，每個火花塞都有自己的點火線圈內置於氣缸蓋中，“計算機”僅向該線圈發送控制信號。 因此，在該系統中，每個氣缸的點火點可以不同（最佳）。

然而，在這樣的系統中更重要的是每個火花塞在不產生點火火花時的用途（每個工作循環火花的持續時間只有幾十微秒，例如在6000轉/分鐘時，一個發動機工作循環是百分之二秒）。 事實證明，相同的電極可用於測量它們之間流動的離子電流。 這裡，利用了活塞上方的裝料燃燒期間燃料和空氣分子的自電離現象。 單獨的離子（帶負電荷的自由電子）和帶正電荷的粒子允許電流在放置在燃燒室中的電極之間流動，並且可以測量該電流。

值得注意的是，室內指示氣體電離的程度 燃燒取決於燃燒參數，即主要是根據當前的壓力和溫度。 因此，離子電流的值包含有關燃燒過程的重要信息。

薩博 SDI 系統獲得的基本數據提供了有關爆震和可能失火的信息，並且還可以確定所需的點火正時。 實際上，該系統比帶有傳統爆震傳感器的傳統點火系統提供了更可靠的數據，而且也更便宜。

每個氣缸都有單獨線圈的所謂無分配器系統現已廣泛使用，許多公司已經使用離子電流測量來收集有關發動機燃燒過程的信息。 最重要的發動機供應商提供適應這種情況的點火系統。 事實證明，通過測量離子電流來評估發動機的燃燒過程可能是實時研究發動機性能的重要方法。 它不僅可以讓您直接檢測不適當的燃燒，還可以確定活塞上方實際最大壓力的大小和位置（以曲軸的旋轉角度計算）。 到目前為止，這種測量在串行發動機中是不可能的。 使用適當的軟件，借助這些數據，可以在更廣泛的發動機負載和溫度範圍內精確控制點火和噴射，並根據特定的燃料特性調整裝置的運行參數。