按一下打火机,"啪"地先冒出小火花,火苗跟着就起来了。很多人以为机身上那截黑色长条是一节小电池,没电就该扔。其实它既不存电也不耗电,靠的是把手指的力气当场变成电火花。弄清这套结构,比一没火就换新的更有用。
一次性打火机里的燃料是丁烷,加压后以液态存在小气箱中,压力一降就迅速变回气体。按下按钮,气阀打开,一缕气体从出气口逸出;几乎同时,另一侧的黑色长条放出电火花,气体被点着,才有看得见的火焰。出气和生火花是两套独立结构,只有配合上才会着火。
黑色长条里没有电池,主要是一小块压电陶瓷,配上弹簧和小锤。按下时弹簧储能后突然释放,小锤磕在陶瓷上。某些晶体内部结构不对称,受挤压时两端出现异号电荷、形成电位差,把机械力变成电,这就是压电效应。两端装上电极、留出小间隙,电荷转移便跃出火花。科普中国等公开科普口径一致:火花不是存出来的,是每次按压当场撞出来的。
能量来自一次按压,点火器不存电,也就没有电池久放失效的麻烦;搁很久再按,只要结构完好,照样出火花。灶具的点火开关也是同一思路,图的是随按随有。反过来给它加电场会产生微小形变,属于同一效应的另一面,多用于发声器件。石英钟靠晶体稳定振动计时,和这里求一次冲击生火花不是一回事。
有"啪"声、看得见火花却不起火,多半是燃料用尽、出气口堵了或风把气吹散;只出气、没火花,问题才在点火一侧。分清这两类,就不会怪"没电"。别长时间按住,别自行拆开带压气箱,别让孩子当玩具,也别高温暴晒。GB 25722《打火机 安全与质量》系列对火焰高度、抗跌落、抗高温和防止儿童开启等项目有要求,认正规渠道、标识齐全的产品更稳妥。
关于这个小部件,流传最广的几种说法都偏了方向。
一是把它当电池。它不存电,也没处充电,存放多年仍能出火花;所以没火花不等于"电量耗尽",拿去充电、撬开找电池都找错了方向。该换的是整只打火机,不是给点火器充电。
二是把点火方式混作一谈。老式砂轮摩擦火石出的是摩擦火星,也有靠电池产生电弧的款式,都不属于压电点火;灶具点不着火是另一类问题,别照搬这里的判断。闻到燃气异味时,任何点火装置都不要拿出来试。
三是以为火花越大火苗越旺。火焰大小主要由出气量和燃烧条件决定,跟火花强弱不是一回事;标准约束的是产品安全边界,不代表能随意拆解、加热或靠近可燃物。原理讲得通,不等于可以拿安全做试验。
一句话总结:黑色长条不是电池,而是一按就把机械力撞成电火花的压电陶瓷;出气、生火花、点燃三件事凑齐才有火苗,弄清这点,既不会找错毛病,也知道哪些做法不该试。