铱金

1火花塞的作用与结构回顶部

【太平洋汽车网技术频道】不知道各位有没有遇到这样的情况，早上开车上班的时候

发现车子发动机启动有些困难，打几次火才能启动发动机；而发动机启动以后，在车内能明

显感觉到发动机的抖动。上述情况很可能就是车辆火花塞污损或者工作寿命已到，必须更换

火花塞。一连几期《深入剖析火花塞》的系列文章，将从结构到选购技巧上全面讲述火花塞

这个发动机上的重要零部件。

体验读图模式

●火花塞的作用

使用内燃机的轿车所使用的燃料一般是汽油和柴油。而在中国轿车市场，汽油车占据了

一个很大的比例。汽油发动机与柴油发动机不一样，由于汽油的燃点较高（约400度左右），

因而需要使用强制点火方式点燃混合气。而用于点燃混合气的关键就是我们今天要深入探讨

的火花塞。

自1860年法国人路纳依尔发明世界第一只火花塞以来，火花塞在结构、外观、材料、

工艺等各方面都经历了巨大变化，但其工作原理始终如一。中国第一支国产火花塞于1952

年在南京电瓷厂被生产出来。而攻克火花塞制造技术难关的是一个叫做唐永春的人。关于中

国火花塞发展史可参看一本叫做《汽车火花塞工业史》的书。

火花塞点火过程可分为四步：1.点火线圈在火花塞电极两端产生高压电，高压击穿电极

间的介质产生电火花；2.电弧高温加热混合气后产生火焰核；3.火焰核变大，火花塞电极结

构会影响这个过程，从而影响火花塞点火性能；4.火焰核温度上升至混合气燃点时混合气被

点燃。

●火花塞的结构

火花塞由以下几部分构成：1、接线螺母；2、中央电极；3、接地电极；4、金属壳体；

5、绝缘体。火花塞上的接地电极与金属壳体连接，通过汽缸盖螺纹连接连接到发动机缸体

上。绝缘体主要起到隔离金属壳体及中央电极的作用。接线螺母是火花塞上与高压线圈接触

的部分，电流通过接线螺母和中央电极后，击穿中央电极与接地电极间的介质产生火花，从

而点燃气缸中的混合气。

2火花塞的热值与间隙回顶部

●火花塞的热值

火花塞的热值反映了火花塞把热量从燃烧室传递到汽缸盖的能力。只要是汽油发动机，

燃烧室的理想燃烧温度在500-850℃这个范围内。把燃烧室温度控制在上述范围能够有效避

免火花塞提前跳火及火花塞头部过热；同时也能够有效清除气缸燃烧残留物避免气缸失火。

不同热值的火花塞我们可以通过火花塞芯部的长度来大致区分。火花塞芯部较长的是热

型火花塞；火花塞芯部较短的是冷型火花塞。当然也可以通过改变中央电极的合金成分来改

变火花塞的热值，但一般通过改变火花塞芯部长度的方法比较常用。我们常见的博世和NGK

火花塞的热值标识方法是不一样的，NGK越“热”的火花塞，型号中的数字越低；而博世

越“热”的火花塞，型号中的数字越大。举个例子：NGK的BP5ES和博世的FR8NP热值

是相等的（加粗的数字表示热值）。家用轿车上的发动机一般采用中等热值的火花塞。以NGK

火花塞为例，其型号中表示热值的位上一般会是“6、7、8”，对照上图的表我们就知道相应

型号的火花塞所处的热值范围了。

热型火花塞从燃烧室导出热量的速度低，而冷型火花塞从燃烧室导出热量的速度高。当

发动机调整了正时、换用了汽油、进行了动力改装后，必须选用合适热值的火花塞。因而，

大功率发动机一般都会使用冷型火花塞。根据经验，发动机输出每增加75-100马力，火花

塞热值就要降低一级（使用散热能力更好的型号）。

●火花塞的间隙

不同发动机甚至同一款发动机在不同调教的情况下，所使用的火花塞间隙都不一样。火

花塞间隙过小会导致提前点火、死火甚至发动机损坏；火花塞间隙过大会导致失火、火花塞

污垢增多、动力下降、油耗增加。在更换非原厂火花塞时，我们除了关注火花塞电极类型、

火花塞热值，还要关注的就是火花塞间隙了。

点击此处查询NGK火花塞的间隙

点击此处查询博世火花塞的间隙

3火花塞的电极类型与材料回顶部

●火花塞的电极类型

经过了一百多年的发展，传统的标准火花塞已经发展出多种多样的电极类型。火花塞由

传统的标准型单侧极发展到突出型单侧极，由单侧极发展至多側极。

突出型单侧极火花塞是为现在被普遍使用的顶置气门发动机而设计的。它的绝缘体裙部

突出带螺纹的金属壳体端面伸入燃烧室内。这种火花塞在混合气燃烧室吸收较多的热量，在

怠速时有较高的工作温度，避免污损；当发动机转速较高时，进气气流直接对火花塞裙部进

行冷却，因而最高温度提升不多，热值范围大。而对于老式的侧置气门发动机，由于进气气

流对火花塞的冷却作用较弱，则不能使用突出型火花塞。

传统单側极火花塞的火焰核位于中央电极与侧电极之间，热量较多地被侧电极吸收从而

抑制了火焰核的增大，即“消焰作用”明显。这就降低了此类型火花塞的跳火性能。

在上世纪20年代，开始出现了三侧极火花塞，三个接地电极位于中央电极四周，消除

了单側极火花塞中央电极被侧电极遮挡的缺点，削弱了“消焰作用”，火花能量较大，拥有

更好的跳火性能。这里要明确一点，虽然多电极火花塞有多个接地电极，但在火花塞跳火瞬

间电流仅通过单一接地电极跳火，不会出现多电极同时跳火的情况。

●火花塞电极材料的进化

火花塞在发展的过程中引入了各种的稀有金属，以提供良好的散热能力、抗化学腐蚀能

力、抗电腐蚀能力、跳火性能以及工作稳定性等性能。

首先我们来看看火花塞的中央电极。中央电极的材质经历了铁、镍、镍基合金、镍-铜

复合材料以及贵金属几个演化过程。

贝鲁（Beru）公司于1943年首先开发出铜芯电极火花塞。目前铜芯电极火花塞的覆盖

率已经达到95%。铜芯电极具有良好的导热性，不容易产生炽热点火、怠速、低负荷也不

容易产生积碳，拥有较好的点火性能。纯金属容易氧化和产生化学腐蚀作用，因而在铜芯外

表包裹一层耐腐蚀性能较好的镍基合金能够使火花塞拥有良好的抗腐蚀能力的同时散热性

能也更好。

侧电极接地，因而电腐蚀作用较低，但化学腐蚀作用依然存在，在镍基中加入锰和硅可

提高抗化学腐蚀性。而Champion在1998年推出的铜芯侧电极火花塞可以使侧电极的工作

温度降低100℃，减少了因火花塞温度过高的点火提前，温度降低也减少了烧蚀和电极间隙

变化，火花塞工作更加稳定。

现在主流的发动机都采用了涡轮增压、缸内直喷等增强动力的技术，升功率、压缩比、

最高转速都不断攀升。为适应高转速、高压缩比、高升功率的“三高”汽油发动机的需求，

火花塞的电极材料也进一步升级至使用熔点较高的铂（熔点为1772℃）、铱（熔点为2410

±40℃）作为火花塞电极材料。这类采用了贵金属电极的火花塞具有极高的抗化学腐蚀能力，

在使用寿命上有了长足的进步。

贵金属一般会被制成极细电极（直径0.2mm），通过烧结的方法固定在绝缘体发火端。

也有把直径为0.4mm-0.8mm的贵金属圆片使用激光焊接方法焊接于中央电极以及侧电极上

的。

贵金属电极火花塞有几个突出优点：

1.电极的高抗腐蚀性使得点火间隙长期不变，点火间隙稳定，发动机运转平稳，无需修

正发动机点火间隙。有数据表明，使用铂金火花塞的发动机经过16万公里运转，点火间隙

仅增大0.05mm。

2.由于贵金属极细电极具有尖端放电效应，因而点火更容易，发动机在低转速工况也能

平稳运行。

3.极细电极减弱了电极吸热和消焰作用，火焰核更容易形成从而点燃混合气，使燃烧更

充分，排放更低。

4火花塞的沿面点火及故障现象分析回顶部

●沿面点火的积碳自洁功能

上文提到了使用铂、铱等贵金属来提升火花塞的跳火性能和使用寿命；也提到了多极火

花塞火花能量大跳火性能好的特点。现在我们来说说关于沿面点火的积碳自洁功能。

所谓的沿面点火即点火火花总是从中央电极经过绝缘体裙部沿面跳向侧电极。采用沿面

点火设计的火花塞的侧电极位于绝缘体一侧，消焰作用较弱，因而此类火花塞火花能量大，

点火可靠。由于火花总是从中央电极绝缘体裙部通过，因而能烧掉附着在绝缘体裙部的积碳

起到自洁作用。

多极火花塞一般采用的是沿面点火设计。单极火花塞通过增加采用沿面点火设计的辅助

侧电极能够提升单极火花塞的积碳自净能力。

●火花塞故障现象分析

在网上查询火花塞故障分析，会出现很多图文并茂的介绍。这些介绍里面提到了一些不

常见的现象，如绝缘层爆裂、中央电极融化、接地电极融化等。在此我们仅仅介绍一些车主

们比较常见的故障现象。

火花塞积碳严重时应检修燃油系统和冷启动系统，更换空气滤和火花塞。火花塞机油沉

淀需要对发动机进行大修或中修，更换新的火花塞。火花塞铅沉积应换用无铅汽油并更换火

花塞。

总结：本文简要介绍了火花塞的作用、结构、热值、间隙、电极类型、电极材质、沿面

点火的特点，并简要介绍了火花塞常见的故障现象。下一期《深入剖析火花塞》我们将介绍

火花塞的拆装方法、不同电极材质火花塞的寿命以及简单的选用原则。敬请留意！

太平洋汽车网技术频道】上一期的文章中我们介绍了火花塞的结构、火花塞的

热值与间隙、火花塞电极类型与材料。看过的网友应该对火花塞有了一个基本的

认识。作为普通车主，上期的内容基本了解一下就可以了。本期将介绍一些车主

们比较关心的内容——各种火花塞的寿命、各种火花塞的市场价格以及如何更换

火花塞。

体验读图模式

想回顾上期内容的朋友请点击这里：

●不同电极材质火花塞的寿命：

不同类型的火花塞寿命差距较大。国产单极火花塞的工作寿命为1-1.2万公

里，进口三极火花塞工作寿命为2-3万公里，进口铱金火花塞工作寿命为3-4万公

里，进口铂金火花塞工作寿命为3-5万公里，进口铱铂金火花塞（正电极铱金，

侧电极铂金）工作寿命可达到8万公里，而最顶级的双铱金火花塞工作寿命则可

达10万公里以上。

●不同电极材质火花塞的价格：

下面以单极火花塞为例介绍一下市面上各种火花塞的售价以及其使用寿命。

如果要求火花塞具有更强的积碳自洁能力、点火可靠性、冷启动性能，可选用相

应电极材质的多电极火花塞。

10元以下的镍合金火花塞使用寿命1万公里，适合国产10万元以下车型。

25元左右的铂金火花塞使用寿命为3-5万公里，适合10-20万元合资车使用。

50-60元的铱金火花塞使用寿命为3-4万公里，跳火性能较铂金火花塞好。

60-75元的双铂金火花塞使用寿命可达8万公里。

80-90元的双铱金火花塞使用寿命可达10万公里。

100元以上的依铂金火花塞使用寿命可达15万公里（直喷发动机为10万公

里）。

2火花塞的拆装与注意事项回顶部

●火花塞的安装方法及注意事项：

注意：在安装火花塞前，请确保新的火花塞是与待装车型发动机是匹配的

（间隙、热值等参数）。

现在新上市的车都会在发动机上加一个发动机罩，起到美观和隔热的作用。

拆卸火花塞首先就要拆卸这个发动机罩。当然对于进气歧管位于发动机中部的V

型发动机来说，还得拆卸一些进气管路等附件。

要拆除火花塞，就要拔出点火线圈。拆掉点火线圈上的线插以及点火线圈上

的螺栓后就能把点火线圈拔出来了。

点火线圈和缸体之间用橡胶密封，拔出时需要用点力。

拆卸火花塞需要扳手、长接杆和六角套筒。汽车上用的火花塞一般是用16mm

的六角套筒拆卸的。

带磁性的六角套筒在拆卸火花塞时能够把旋出的火花塞一并带出。如果你使

用的火花塞不带磁性，建议你可以在套筒内塞一段较厚的双面胶，也能够把旋出

的火花塞一并带出。

有条件的话，可以在新的火花塞螺纹上涂适量“螺纹防卡剂”再安装火花

塞。火花塞安装时，应该把火花塞固定（磁性套筒或使用双面胶）在套筒上再把

火花塞塞回原处安装。禁止把火花塞直接从安装孔放下，高度落差可能导致侧电

极变形从而导致间隙变小，导致提前跳火影响发动机平顺性。

如果使用扭力扳手预紧火花塞扭力的话，请按照上图所示进行操作。一般轿

车使用的火花塞采用轻金属，螺纹参数为“M14X1.25”。一般网购网站都能够通

过车型查找到合适型号的火花塞，所以对于螺纹参数，车主们了解一下即可。

在没有扭力扳手的情况下，可根据上图所示对火花塞进行预紧。平面型底座

火花塞预紧角度为90°，圆锥型底座预紧角度为15°。

总结：本小编的车子采用的是1.5L三菱4A91自然进气四缸四冲程发动机，

从性价比方面考虑，我会选择使用寿命可达8万公里，单价约为60-75元的双铂金

单极火花塞。而对于那些采用涡轮增压直喷发动机的车型，有条件的话可以尽可

能使用顶级的带辅助侧电极的依铂金火花塞，单价在100元左右。火花塞是一种

一分钱一分货的汽车零配件，高价的火花塞使用寿命长、跳火性能好，绝对值得

车主多花点钱去购买。下一期的《深入剖析火花塞》我们将介绍一下火花塞的品

牌及热门产品，敬请留意。

太平洋汽车网技术频道】前两期的深入剖析火花塞，我们了解了火花塞的结构，

也了解了不同火花塞的使用寿命和安装方法。今天我们将开始对不同品牌的火花

塞产品进行单品牌导购，希望能对各位选购火花塞有所帮助。第一期的单品牌导

购我们将为大家介绍日本NGK的火花塞产品。

体验读图模式

想回顾上两期内容的朋友请点击这里：

●关于日本NGK

NGK是日本NAGAKI永木精械株式会社（总部位于日本大阪）的简称。NGK

是1936年创立的日本特殊陶业株式会社（总部位于日本名古屋）的简称。该公司

分别于2001年在中国广州、2001年在苏州、2002年在上海设立了代表处，主要致

力于火花塞、汽车尾气过滤器、氧传感器等产品的销售。2003年更是在上海设立

了中国地区的第一家生产基地--上海特殊陶业有限公司，使得NGK在中国也能直

接向各大用户提供世界最高水准的技术和服务。

●NGK火花塞产品编号的读取方法

在选购火花塞的时候，首先我们要确定火花塞合不合装，这里就设计到螺纹

直径与螺纹长度。而和火花塞性能相关的热值与间隙也是我们必须考虑的。对于

NGK火花塞的电极间隙，如果在编号上没有列明就表示是标准的间隙——0.8mm。

更具体的NGK火花塞编号读取方法可参看上图。

●普通型（镍合金）

NGK普通型火花塞采用镍合金中央电极（内嵌铜芯），部分型号带陶瓷电阻，

中央电极带有V形切口。带有V型中央电极切口的在国外被称为V-Power系列产

品，在国内则无此划分，通属于NGK的普通型火花塞。这种火花塞的网购价格在

10元/个上下，非常实惠，使用寿命在10000-15000公里。

各位在购买火花塞的时候最好购买带V形切口中心电极以及型号带R的产

品。V型切口点火更可靠，内置陶瓷电阻点火更稳定、电磁辐射更少。

●G-Power系列（铂金）

NGKG-Power系列火花塞采用铂金极细中央电极（直径0.6mm），接地电极采

用梯形截面。采用稀有金属铂作为中央电极能避免氧化及积碳生成，具有较长的

使用寿命；梯形接地电极截面让点火更稳定可靠。NGKG-Power系列火花塞的使

用寿命可达40000公里，而价格只要不到30元/个。

G-Power系列火花塞具有降低油耗、降低排放以及提升动力性能的特性。上

图展示了极细电极及接地电极梯形截面。

●CX烈焰系列（铂金）

NGKCX烈焰系列火花塞采用铂金极细中央电极（直径0.6mm），接地电极并

没有像G-Power系列一样采用梯形截面，因而制造成本更低。厂家宣传此火花塞

是专为中国国内使用环境研发的高性能产品，具有降低油耗、提升车辆加速性以

及启动性能的特性。虽然，这款中国特供的产品性能优异，价格较低，但并不是

所有发动机都有相应的型号，产品线还有待完善。CX烈焰系列的价格在20元/个

左右。

我个人观点是可以把CX烈焰系列看成是G-Power的中国特供简化版，性能

上应该也会比G-Power弱那么一点。

用在火花塞电极上的三种稀有金属：

铱是一种硬度高且脆，银白色的铂族过渡金属，高温时可压成薄片或拉丝。

铱是密度第二高个的元素（次于锇），即使在测试温度2000℃的高温，铱也仍是

最耐腐蚀，耐磨的材料。铱在合金中更能抵抗高温及腐蚀，例如在火花塞的电极

上使用铱就是利用它的这个特性。

铂是一种过渡金属，密度大，可延展，色泽银白，金属光泽，硬度4－4.5，

相对密度为21.45。熔点高为1773℃。由于铂熔点比铱（2410±40℃）低，因而

性能稍逊一筹，但比起最普通的镍合金还是强很多的。富延展性，可拉成很细的

铂丝，轧成极薄的铂箔。化学性质极稳定，不溶于强酸强碱，致密的金属铂在任

何温度下的空气都不被氧化。

镍化学符号为Ni，原子序数为28，具磁性，银白色过渡金属，熔点为1453℃。

在自然界中以硅酸镍矿或硫、砷、镍化合物形式存在。性坚韧，有磁性和良好的

可塑性，在空气中不被氧化，溶于硝酸。一般的镍合金火花塞的中央电极都会比

较粗，因而在使用一段时间后点火稳定性就会变差。

2IridiumIX系列、LarIridium/Platinum系列回顶部

●IridiumIX系列（铱金）

NGKIridiumIX系列火花塞采用铱金极细中央电极（直径0.6mm），接地电

极尖端被裁切成锥形。铱金电极耐高温、抗氧化、耐烧蚀性能比铂金更好。锥形

接地电极尖端有利于减少接地电极与火焰核的接触面积从而使跳火性能更好。而

由于接地电极更小，吸热和振动更小从而能够更好地应对发动机重负荷工况。NGK

IridiumIX系列火花塞在50-70元这个价格区间，寿命在40000公里上下。

NGKIridiumIX系列火花塞提升加速性、节油、耐用，是一款认知度较高

有较好口碑的火花塞产品。

●LarIridium系列（铱铂金铱金中央电极，铂金接地电极）

NGKLarIridium系列火花塞是一款OEM产品，主要对整车或发动机厂供

货。此系列火花塞的中央电极采用铱金材质，在接地电极上焊接有铂金贴片。得

益于铱金和铂金的耐高温、抗氧化、耐烧蚀性能，NGKLarIridium系列火花

塞能够为发动机提供良好的怠速性能、防止失火、节约燃油机降低排放。NGK

LarIridium系列火花塞在70-80元这个价格区间，寿命可达100000公里。

从上图上我们可以看到，在接地电极上有一块铂金贴片。NGKLarIridium

系列火花塞在设计时着重的是超长寿命，并没在接地电极上使用梯形截面及锥形

尖端设计。

●LarPlatinum系列（双铂金铂金中央电极，铂金接地电极）

NGKLarPlatinum系列火花塞是一款OEM产品，主要对整车或发动机厂

供货。此系列火花塞的结构与LarIridium系列相似，但中央电极采用成本

更低的铂金，使用寿命也能达到较长的80000公里。NGKLarPlatinum系列火

花塞在45-70元这个价格区间。

●IridiumMax系列（铱铂金铱金中央电极，铂金接地电极）

NGKIridiumMax系列火花塞是NGK民用级产品的旗舰，中央电极采用铱金

材质，侧电极焊接有铂金贴片，在结构及性能上与专为OEM设计的NGKLar

Iridium系列较为相似。而NGKIridiumMax系列的部分高端型号采用了接地侧

电极锥形尖端设计及增加了辅助侧电极，使得这些产品在拥有出色性能的同时提

供比NGKLarIridium系列更长的120000公里使用寿命。

NGKIridiumMax系列普通版本的售价在70-80元，而带辅助侧电极的高端

版本售价在100-110元。

3NGK火花塞特点汇总和寿命价格比排名回顶部

●NGK火花塞特点汇总：

下表简要汇总了本文介绍的NGK火花塞产品的结构特点、使用寿命及价格。

NGK火花塞特点汇总

系列结构特点使用寿命价格

普通型镍合金无10000-15000公里10元

G-Power

系列

铂金中央电极

极细中央电极

梯形截面侧电极

40000公里30元

CX烈焰

系列

铂金中央电极极细中央电极40000公里20元

IridiumIX

系列

铱金中央电极

极细中央电极

锥形尖端侧电极

40000公里50-70元

LarPlatinum

系列

铂金中央电极+铂金侧电极

极细中央电极

激光焊接铂金贴片

80000公里45-70元

LarIridium

系列

铱金中央电极+铂金侧电极

极细中央电极

激光焊接铂金贴片

100000公里70-80元

IridiumMax

系列

铱金中央电极+铂金侧电极

极细中央电极

激光焊接铂金贴片

辅助侧电极

锥形尖端接地电极

120000公里100-110元

●NGK火花塞使用寿命价格比排名：

车主们在选购火花塞的时候主要关心的是火花塞的使用寿命，因而我们为大

家整理出以下NGK火花塞寿命价格比图表。寿命价格比=使用寿命/价格，单位：

公里/元。计算时的使用寿命取区间较小值，价格取区间平均值。

从上表我们可以看出，CX烈焰系列的火花塞使用寿命价格比最高；但这款

产品的车型覆盖率不高，不一定所有车都能装。而价格较高的LarPlatinum、

LarIridium、IridiumMax系列产品采用了长效设计，性价比也不错；其中

IridiumMax系列上采用了更多增强性能的设计，因而性能更为出众。寿命价格

比最低的是网上热销的IridiumIX系列，此款侧重于性能取向，采用了铱金中

央电极，虽然性能出众但寿命还是稍短了些。以上就是我们为大家介绍的NGK

火花塞产品，希望对各位选购火花塞产品有一定的帮助。