火花塞常見故障現(xiàn)象及原因解析（3）

文：王兆福

火花塞常見故障現(xiàn)象及原因解析（3）

文：王兆福

火花塞是點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的核心部件之一，由于火花塞的發(fā)火部分隱藏在發(fā)動機(jī)的燃燒室內(nèi)，從外部只能看到絕緣體和連接部分，所以很多車主會忽略它的存在。即使是很多年輕的維修人員，對于火花塞的認(rèn)識，往往只停留在它的保養(yǎng)周期上。其實(shí)，火花塞性能的好壞直接影響著發(fā)動機(jī)的起動性能、加速性能、燃油消耗量和廢氣排放等，所以維修人員只有正確了解火花塞的功能作用，才可以更好地解決發(fā)動機(jī)的故障或發(fā)動機(jī)有害氣體排放。

筆者在總結(jié)了多年來關(guān)于維修火花塞相關(guān)故障的基礎(chǔ)上，梳理了與之相關(guān)的理論知識和維修經(jīng)驗(yàn)，在此與廣大讀者分享，希望能給各位同行們在維修這類故障時提供些許有益的提示和幫助。本文為了體現(xiàn)一定的系統(tǒng)性，還特別補(bǔ)充了火花塞的基礎(chǔ)知識，供一些剛剛?cè)胄械呐笥褌儏⒖肌?/p>

本文中的內(nèi)容只代表筆者個人觀點(diǎn)和維修經(jīng)驗(yàn)，難免有不妥或不足之處，也請各位讀者能多提寶貴意見。

圖25 絕緣體瓷件碎裂

圖26 火花塞膨脹槽處斷裂

（3）工具使用不當(dāng)，不按規(guī)定扭矩安裝

維修人員在拆裝火花塞時，如果工具使用不當(dāng)，就會損壞火花塞的瓷件部分。例如選用的套筒尺寸過大，在安裝火花塞時，套筒的中軸線就會產(chǎn)生偏斜，套筒的內(nèi)壁緊靠在瓷件上，扭矩加大時就會使瓷件破損（圖25）。在安裝火花塞時，切記一定不要用氣動扳手安裝。因?yàn)闅鈩影馐之a(chǎn)生的是沖擊負(fù)荷，火花塞的絕緣體瓷件是易碎的物質(zhì)，在沖擊負(fù)荷下會使瓷件產(chǎn)生碎裂，易發(fā)生火花塞內(nèi)部絕緣強(qiáng)度下降而導(dǎo)致漏電斷火的故障。

火花塞安裝緊固時，緊固扭矩一定要符合規(guī)定。用力過大，常會使火花塞瓷芯損傷、緊固螺紋滑扣或膨脹槽斷裂，而導(dǎo)致火花塞報廢（圖26）。但緊固扭矩也不能太小，如果未能擰緊，會使火花塞的密封墊和螺紋與缸蓋結(jié)合不嚴(yán)密，導(dǎo)致火花塞孔漏氣，氣缸壓力不足的現(xiàn)象。

圖27 火花塞的熱傳導(dǎo)途徑

圖28 火花塞的熱值匹配原則

另外，火花塞未能擰緊，也會造成火花塞的熱量不能及時傳導(dǎo)到缸蓋上，火花塞的溫度就會超過正常的工作溫度，產(chǎn)生熾熱點(diǎn)火爆震和火花塞燒熔的現(xiàn)象，影響到發(fā)動機(jī)的正常工作甚至造成發(fā)動機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞。

所以對于維修人員來說，在更換火花塞時，不僅要嚴(yán)格選用質(zhì)量合格的火花塞，還要選用合適的工具進(jìn)行拆裝，并嚴(yán)格控制安裝扭矩，這樣才能保證火花塞正常持久的工作。

圖29 熱值選擇合適、工作正常的火花塞

三、火花塞的正確選用

火花塞用于點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)，它的作用是把點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓能量引入到氣缸內(nèi)，并在適宜的時刻在電極間產(chǎn)生一定能量的火花，點(diǎn)燃經(jīng)壓縮后的混合氣，使發(fā)動機(jī)工作。因此，火花塞的工作狀況對發(fā)動機(jī)的運(yùn)行有決定性的影響。它必須保證車輛在冷起動、急加速或高速時不出現(xiàn)失火，還要保證突出的電極和瓷件絕緣體不至于因?yàn)楦邷剡^熱而引起不正常點(diǎn)火，更要保證發(fā)動機(jī)在全負(fù)荷工況下連續(xù)穩(wěn)定的工作。

火花塞有各種不同的型號來滿足不同發(fā)動機(jī)的要求，如何選擇合適的火花塞，才能保證發(fā)動機(jī)穩(wěn)定持久的工作，同時避免由于火花塞原因造成車輛的故障呢？這就要求維修人員了解各種火花塞的特性，才能有效地保證維修質(zhì)量。選用時要嚴(yán)格按照發(fā)動機(jī)的原廠設(shè)計要求，滿足發(fā)動機(jī)各種工況下穩(wěn)定可靠的工作。具體選擇方法如下。

1.熱值及安裝扭矩的正確選擇

火花塞的熱傳導(dǎo)途徑如圖27所示。從圖中分析可以看到，火花塞的熱量絕大部分是在螺紋和墊圈處散發(fā)掉的，由于扭矩的大小不僅會影響到熱量的傳遞，還會影響到氣缸的密封性。因此要求維修人員在安裝火花塞的過程中，一定要按照維修手冊的要求來選擇火花塞的熱值，并按照規(guī)定的安裝扭矩進(jìn)行操作。

2.火花塞的匹配原則

火花塞熱值的匹配選擇如圖28所示。如果火花塞的熱值匹配合適，發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程中，火花塞能夠保持正常的溫度，也就能正常發(fā)揮其功能（圖29）。一旦選擇的火花塞熱值偏大，則其工作溫度偏低，導(dǎo)致火花塞失火或者無火（圖30）；而一旦選擇的火花塞熱值偏小，則火花塞會因?yàn)闇囟冗^高燒熔損壞（圖31）。

圖30 熱值偏大、經(jīng)常出現(xiàn)失火的火花塞

圖31 熱值偏小、燒熔損壞的火花塞

圖32 V字形切口中心電極火花塞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

圖33 各種結(jié)構(gòu)對火花塞點(diǎn)火性能的影響

3.火花塞點(diǎn)火性能的選擇

采用高能點(diǎn)火，火花塞放電時有利于火焰核形成，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x縮短，燃燒速度加快，因此有些稀燃發(fā)動機(jī)采用雙火花塞。但是如果電極的消焰作用（指由于電極吸熱使火焰核消失的作用）比火焰核的作用大，火焰核會因此而消失導(dǎo)致失火。

另外，如果火花塞間隙較大，火焰核會變大，消焰作用也會變小，可保證點(diǎn)火可靠性。但是當(dāng)火花間隙過大時，需要較大的放電電壓，一旦超過了點(diǎn)火線圈提供的最高電壓，反而造成火花塞不能放電。

目前有V字形切口中心電極的火花塞，其在提高點(diǎn)火性能和降低點(diǎn)火電壓方面有很好的效果（圖32）。

細(xì)電極火花塞可以提高放電電弧的穩(wěn)定性和一致性，也減小了電極的吸熱，防止火焰核消失，提高了發(fā)動機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性。但此類火花塞電極的電離作用也增強(qiáng)，保證不了正常的電極間隙。為了防止電極的過度消耗，此類火花塞往往采用穩(wěn)定性高的貴金屬，導(dǎo)致成本增加很多（圖33）。

目前很多維修人員都在推薦車主使用鉑金火花塞。此類火花塞最大的特點(diǎn)是壽命長，耐久性好，適合更惡劣的工況。因此在其他點(diǎn)火系統(tǒng)元件沒有改動的情況下，更換鉑金火花塞能起到加大火花塞更換周期的作用，節(jié)約了用車成本，但對于發(fā)動機(jī)性能的提升則非常有限。對于那些不想過多改裝點(diǎn)火系統(tǒng)的車主來說，如果原廠火花塞還未到更換周期的時候更換鉑金火花塞，有些得不償失。

（全文完）