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火咀

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火花罅 嘅 電火花

火咀(有時寫做 火嘴Spark Plug;英式英文有時稱為 sparking plug [1],就咁嗌 plug)係種幫引擎嘅點火元件。火咀將 點火系統 產生嘅 送到「火花點火式」引擎燃燒室,產生火花,點著,喺密封 引擎氣缸之內嘅,汽化咗嘅燃油。

火嘴由一個有螺絲紋嘅金屬殼、一個 陶瓷絕緣體,以及一支 中央電極 組成。中央電極同金屬外殼之間由陶瓷絕緣體隔開,用 高絕緣電線連 接到 點火線圈(ignition coil)或者 磁電機(magneto)嘅輸出端;一啲中央電極裏面裝有電阻

將金屬殼 扭入 引擎 氣缸蓋(cylinder head),令 引擎本身 接地。中央電極 穿過 陶瓷絕緣體 伸入 燃燒室,同喺 金屬殼尾尾 嘅 側電極(side electrode)或 接地電極(ground electrode)之間,形成一個 火花罅(spark gap)。一通電,就會有 電火花 [2]

火嘴除咗用作點火之外,亦可以有其他用途。例如喺 Saab 嘅 Direct Ignition 系統中,當火嘴唔需要點火時,可以用嚟量度汽缸內氣體嘅電離情況。系統會利用量度到嘅離子電流 取代 傳統凸輪軸位置感應器、爆震感應器 同 失火偵測等功能 [3]

另外,火嘴亦會應用喺工業爐等設備之中,只要需要點燃可燃燃油/空氣混合物嘅場合,都可以見到類似裝置。喺呢啲應用入面,佢哋有時會叫做「火焰點火機」(flame igniter)。

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一八六〇年,Étienne Lenoir 喺佢研製嘅煤氣引擎上用電火花火嘴。呢部引擎係歷史上第一款內燃活塞引擎,而 Lenoir 一般亦視為火嘴嘅發明者 [4][5]

早期與火嘴相關嘅專利包括:

  • Nikola Tesla 喺1898年取得嘅美國專利 609,250(點火時間控制系統);
  • Frederick Richard Simms 喺一八九八年申請嘅英國專利 GB 24859/1898;
  • Robert Bosch 於一八九八年申請嘅英國專利 GB 26907/1898。

不過,直到一九〇二年,Bosch 旗下工程師 Gottlob Honold 成功研製出首款具商業實用價值、配合磁電機點火系統使用嘅高壓火嘴之後,火花點火式引擎先得以廣泛發展。

其後火嘴嘅設計同生產技術持續改良,相關貢獻者包括 Albert Champion [6]、Oliver Lodge 嘅個仔 Lodge 兄弟[7]、創立 KLG 牌子嘅 Kenelm Lee Guinness,以及喺一九三〇年代為火嘴絕緣體技術作出重要貢獻嘅 Helen Blair Bartlett [8]

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  1. The Bosch book of the Motor Car, Its evolution and engineering development. St. Martin's Press. 1975. pp. 206–207. LCCN 75-39516. OCLC 2175044.
  2. https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/jres/19/jresv19n4p401_A1b.pdf
  3. Lagana, A. A. M.; Lima, L. L.; Justo, J. F.; Arruda, B. A.; Santos, M. M. D. (2018). "Identification of combustion and detonation in spark ignition engines using ion current signal". Fuel. 227: 469-477. Bibcode:2018Fuel..227..469L. doi:10.1016/j.fuel.2018.04.080. S2CID 104060623.
  4. Compare: Denton, Tom (2013). "Development of the automobile electrical system". Automobile Electrical and Electronic Systems (修訂版). Routledge. p. 6. ISBN 9781136073823. 喺2018-08-20搵到. 1860[:] Lenoir produced the first spark-plug.
  5. Donnelly, Jim (January 2006). "Albert Champion". Hemmings. 原著喺2024年12月11號歸檔. 喺February 6, 2019搵到.
  6. "A.S.E.C.C.'s History of Spark Plugs". Asecc.com. 1927-10-27. 喺2011-09-17搵到.
  7. "Lodge Plugs". Gracesguide.co.uk. 2011-08-30. 喺2011-09-17搵到.
  8. "Women in Transportation - Automobile Inventions". Federal Highway Administration (FHWA). 原先內容歸檔喺2016-06-23.