火花塞是汽車及其它汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中的一個(gè)重要元件，它的結(jié)構(gòu)和性能直接影響到汽油機(jī)的工作性能。它根據(jù)氣體(空氣)在一定因素的影響下可發(fā)生離解作用而成為導(dǎo)電體的氣體放電原理，利用汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)所產(chǎn)生的脈沖高電壓以擊穿火花塞中心電極與側(cè)電極之間所形成的間隙，當(dāng)間隙被擊穿時(shí)，由于離子和電子的高速運(yùn)動(dòng)而形成高溫?zé)霟岬碾婋x通道，并產(chǎn)生火花，從而點(diǎn)燃汽油機(jī)燃燒室內(nèi)的燃料;空氣混合氣，以達(dá)到使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)作功的目的。汽油機(jī)的有效功率在很大程度上取決于火花塞的結(jié)構(gòu)，所以稱火花塞為發(fā)動(dòng)機(jī)心臟并不過(guò)份。
近年來(lái)，由于對(duì)汽車廢氣排放制訂了一系列法規(guī)，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)也向著高轉(zhuǎn)速、高功率、多品種的方向發(fā)展，這些也對(duì)火花塞提出了越來(lái)越高的要求：點(diǎn)火性能好，使用可靠性更高，壽命更長(zhǎng)，更適合于發(fā)動(dòng)機(jī)的特性，另外還要求達(dá)到節(jié)能、排氣凈化的目的。對(duì)這些十分苛刻的要求，傳統(tǒng)的鎳合金電極已無(wú)法滿足要求。
鉑金火花塞與一般的火花塞相比，其側(cè)電極和(或)中心電極放電表面焊接有直徑1mm的鉑金屬。可別小看這直徑1mm的鉑金屬，就是它使得火花塞的各種性能得到極大程度的提高，正因?yàn)殂K金電極火花塞具有許多優(yōu)越性，國(guó)外世界級(jí)的火花塞公司競(jìng)相開(kāi)發(fā)生產(chǎn)鉑金火花塞。鉑金火花塞最初的開(kāi)發(fā)在國(guó)外主要用于需要長(zhǎng)壽命的航空或工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)以及高速行駛的摩托、賽艇上，但近年來(lái)，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)向高轉(zhuǎn)速、高功率方向發(fā)展，要求長(zhǎng)壽命火花塞與之相適應(yīng)，以減少火花塞的維修，從而使鉑金火花塞在國(guó)外的高標(biāo)準(zhǔn)汽車上得到廣泛應(yīng)用。
一、鉑金火花塞結(jié)構(gòu)
1單鉑金火花塞 這類火花塞其中電極焊接片狀鉑金，側(cè)電極采用加厚的楔形，其外形如圖1所示。
2雙鉑金火花塞 中心電極和側(cè)電極都焊接鉑合金的火花塞，其外形如圖2所示。
二、鉑金電極火花塞的優(yōu)越性
1提高了發(fā)火性
一般火花塞的中心電極直徑為2 5mm，而鉑金火花塞的中心電極為1mm。這樣加熱中心電極所耗熱量少，消焰作用(火花生成的焰核的熱量被溫度較低的電極所吸收，焰核向周圍擴(kuò)散的作用)變小，火焰核易于擴(kuò)散。因此，在同樣的低點(diǎn)火電流強(qiáng)度的條件下，氣缸內(nèi)的可燃混合氣能夠得到更多一些的點(diǎn)火能量，混合氣燃燒得更加充分。
2提高了跳火性能
由于鉑金火花塞的中心電極較細(xì)，根據(jù)尖端放電的原理，電極尖更容易集積較多的電能，電火花更容易跳過(guò)兩極之間的間隙。這表明在冷機(jī)至正常工作轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有著良好的點(diǎn)火性能。鉑金電極還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是鉑金屬具有較低的電子發(fā)射勢(shì)壘(electron escape barrier)，即在同樣大小的放電間隙和電極尺寸的條件下，跳過(guò)鉑金電極間隙所要求的電壓較低。汽油機(jī)在起動(dòng)和急加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的二次電壓較低，若采用鉑金火花塞，它的鉑電極仍能夠跳出穩(wěn)定的火花，保證汽油機(jī)起動(dòng)性、怠速穩(wěn)定性和急加速性。
3容易穩(wěn)定在自凈燃燒和熾熱燃燒之間的最佳溫度范圍內(nèi)
鉑金火花塞的放電電極的直徑1mm，傳統(tǒng)的電極直徑2 5mm，鉑金放電電極的面積為傳統(tǒng)放電電極面積的1/3，這樣能保持電極較高的溫度。同時(shí)由于電極與絕緣體裙部面積的增大，裙部散熱速度加快，裙部不易出現(xiàn)熾熱點(diǎn)火，溫度比較容易控制在500～800℃之間。這一溫度，也就是燃燒的最佳工作溫度。
4擴(kuò)大了熱范圍
由于鉑電極產(chǎn)生的電火花能量較高，火花塞易通向混合氣，這樣火花間隙可以比一般粗電極的小些。由于污損產(chǎn)生的泄漏分路對(duì)鉑電極的影響不大，亦即鉑電極的耐污損性良好，再加上由于電極細(xì)，使絕緣體裙端相應(yīng)變細(xì)，擴(kuò)大了熱室容積，這也使得氣缸進(jìn)氣時(shí)新鮮混合氣的“進(jìn)機(jī)冷卻”影響較大，提高了耐熱性。所以，鉑金火花塞的熱范圍廣，通常是普通火花塞的兩倍以上。鉑金火花塞的這種熱值寬的特點(diǎn)能使火花塞在自凈溫度為400℃時(shí)就可以達(dá)到低速行駛的要求，在臨界點(diǎn)時(shí)就能燒掉積炭，這對(duì)燃油消耗和排放都有好處。
5優(yōu)良的耐久性
說(shuō)到火花塞壽命時(shí)，往往用電極的消耗來(lái)衡量，火花塞的壽命定義為“直到電極不能跳正常的火花為止”，可見(jiàn)電極的消耗對(duì)火花塞壽命的影響之大。電極的消耗是由燒蝕(由電點(diǎn)火引起的燒損)和腐蝕(化學(xué)、熱學(xué)作用)而引起的，又同電極材料和電極工作溫度有關(guān)。實(shí)際測(cè)試表明，溫度到580℃以上電極就開(kāi)始發(fā)生腐蝕，而且隨溫度上升腐蝕相應(yīng)地增加，到890～1000℃附近就開(kāi)始氧化。如果產(chǎn)生侵(燒)蝕，電極的棱角就變成弧狀，電極間隙將變大，這樣就會(huì)提高電極間跳火所必須的放電電壓。一般隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行或汽車行駛距離的增加，電極間隙所必須的放電電壓也在不斷地上升，會(huì)越來(lái)越接近點(diǎn)火線圈所提供的電壓極限，于是點(diǎn)火越來(lái)越困難，并最終發(fā)生了斷火?；鸹ㄈ氖褂脡勖簿徒K結(jié)于此。但由于鉑合金的熔點(diǎn)高(熔化溫度可達(dá)到1800℃)，耐氧化性及耐燒蝕性良好，能較好地承受燃?xì)夂蜌堅(jiān)幕瘜W(xué)腐蝕，并能長(zhǎng)時(shí)間保持初始的火花間隙，從而延長(zhǎng)了火花塞的使用壽命。通常鉑金火花塞壽命是普通型火花塞壽命的5倍，雙鉑金火花塞平均壽命能達(dá)到16萬(wàn)公里。
