1、火花塞的性能对发动机工况的影响摘 要：在现代汽车发动机中，气缸内的可燃混合器通常是采用高压电火 花点燃的。因此，火花塞的点火性能对汽车发动机的工作质量至关重 要。如何正确，合理的使用火花塞，使它在汽车发动机中发挥出最佳 的工作状态，选用合适热值的火花塞就显得尤为重要。另外，通过检 查火花塞可判断其在发动机汽缸内的工作基本状况，根据火花塞的状 态推断出汽车发动机的工作情况，判断发动机可能存在的问题。关键词：火花塞 点火线圈 高压电 混合气一、火花塞的热值火花塞是传统点火系统的重要部件，直接安装在燃烧室内。与任 何一个发动机零件相比，他的工作条件最为苛刻。因为火花塞深入燃 烧室内部，要承受极高的温
2、度和压力以及燃油中化学添加剂的腐蚀作 用。火花塞每分钟必须提供数千次高压电放电，每一次提供高压电的 过程都必须经历复杂的环境变化，并且要在精确的时间，间隔内完成。 因此，发动机的效能如何，在很大程度上要看火花塞的工作情况。 火花塞试验表明，火花塞裙部温度应保持在 500-600 度以上(该温度称为火花塞的“自净温度”)。若温度低于此值，落在绝缘体裙部上的油粒便不能彻底燃烧掉，降导致火花严重积炭，使两极间刁能正常跳活或者火花微弱。但是火花塞上的绝缘体温度也不能超过 800-900 度若温度高于此值，则混合气与这样炽热的绝缘体接触时， 可能再产生火花之前就自行着火燃烧，从而引起发动机早燃。温度更
3、高时，混合气甚至在进气行程中着火燃烧，出现化油器回火现象。由此可见，火花塞无论装在何种发动机上，其绝缘体裙部的温度 都应保持在上述合理范围内。但各种发动机气缸中的热状况是不同 的，故火花塞裙部应有所差异。冷型火花塞的裙部较短，吸热面积小 传热路径短、传热快。热型火花塞的裙部较长，吸热面积大、传特热 路径长、传热慢。裙部长度介于二者之间的则为中型火花塞。二、火花塞的选用在实际工作中，应根据车辆使用的发动机类别和火花塞的说明资料选用。由于高压缩比的高速发动机在燃烧过程中缸内气体温度高，火花塞散热时间短，应选择裙部短的冷型火花塞：反之低压缩比而且转速较低的发动机则应选用热型火花塞。也可按下述常规选用
4、火花塞：车辆经常长距离、高速行驶者，宜 使用冷型火花塞；行使中频繁停车、起步者，宜使用热型火花塞。需注意的是不能超越车辆生产厂家规定的热值范围去选用火花塞。另外，还可在实际使用、调试中选择相应热值的火花塞。在化油 器工作良好的前提下(即主要指滤清器无堵塞，浮子室油面高度适合， 量孔不堵塞，怠速良好时)，如果火花塞工作后电极呈白色，说明该 火花塞热值过低，散热太慢，火花塞温度过高，此时应该用比规定热 值高 12 个单位的火花塞。反之，如果火花塞电极呈黑色，有明显积炭，电极潮湿，说明火花塞热值过高，散热太快，火花塞温度过低， 此时则应严用比规定热值低 12 个单位的火花塞。三、火花塞的使用调整首先
5、谈一谈如何根据所用火花塞的工作性状来调整混合气浓度 的方法。发动机正常工作时，混合气既不能过稀，也不可过浓。若火花塞选用合适且混合气浓度也合适的话，火花塞电极的颜色应呈棕 色，并且是干燥的。如果混合气过浓，则火花塞呈黑色；如果过稀， 则火花塞呈白色。要把混合气浓度调整到最佳。还要汁意火花塞电极间隙的调整。一般火花塞电极间隙为0.60.8mm，电喷车为 1.11.3mm, 但是对不同的点火器、点火线圈，甚至具体针对每一辆车，其最佳间隙并不一样。我认为，应对火花塞进行“试火” ，一边调整间隙，一边观察发火情况，当调到火花最强烈时，这时的间隙就是这辆车的最佳火花塞间隙。四、火花塞的判定检查火花塞可判
6、断其工作基本状况。工作正常的火花塞，绝缘体顶端及两级表面呈褐色且比较洁净。若出现下列症状，则表明发动机或火花塞工作不良。1、火花塞绝缘体顶端起、破裂或电极熔化、烧蚀，表明火花塞已损坏，应更换。同时还可根据火花塞烧损特征及颜色变化，进一步分析其原因。(1)火花塞烧蚀故障现象：火花塞的工作温度过高会使绝缘瓷套端头呈洁白色，而且常有起疤的现象。电极也显示出烧蚀过度，但没有积炭。原因分析：使用太“热”的火花塞就会出现过热现象，应检查火花塞的热值是否正确。热型火花塞用于低转速、小功率、低压缩比的发动机，而高转速、大功率、高压缩比的发动机需用冷型火花塞。因此，经常在高速下行驶的大功率汽车要用较冷型的火花塞
7、。另外要对点火正时、冷却系液面高度集散热效率、进气支管是否漏气以及火花塞是否旋紧进行检查。此外，燃烧室积炭过多，气门间隙过小等造成排气门过热也是火花塞烧蚀的重要原因。对策：如果点火系和发动机邢是 I 正常的，又无其他故障，就需要更换较冷型的火花塞。(2)电极熔化且绝缘体呈白色说明燃烧室内温度过高，汽缸内积炭过多，排气门开启行程不够，冷却系工作不良等。(3)绝缘体破裂爆震燃烧是绝缘体破裂的主要原因。点火过早、汽油辛烷值低、燃烧室温度过高等都可能导致爆震。(4)绝缘体顶端有灰黑色条纹表明火花塞已漏气，应更换新件。2、火花塞绝缘体顶端和电极间粘有沉淀物，严重时造成发动机 缺火，清洗火花塞可暂时得到补
8、救。其故障根源有三种情况。(1)滑油性沉积物。表明有润滑油窜入燃烧室，如果只个别火花塞则进气门导管与气门杆间隙过大：如果所有火花塞都如此，应先 检查曲轴箱通风装置是否堵塞，如不是，则说明气缸内密封件间隙过 大，或将活塞环装反。(2)黑色沉积物。混合气过浓，使火花塞绝缘体顶端和电极上 留层黑色沉积物。对于长期怠速和低负荷运行的发动机，只要加大汕门，发动机高速运转数分钟，就可烧掉这层沉积物。(3)灰色沉积物。通常是汽油中的添加剂所造成。这种沉积物覆盖电极，使火花塞不能引燃混合气，导致该缸缺火。五、两个典型案例1、案例一（1） 、故障现象在平时工作中，我曾今遇到过一款奔驰 s320，怠速不稳，行驶中
9、 加速不良。通过圆形 38 孔，自诊断座第 4 孔(发动机燃料喷射控制， 点火控制系统自诊)，第 7 孔(电子节气自诊)读取故障码，均显示正常。因此怀疑点火线圈，分：k 线，火花塞有问题。（2） 、故障排除该机型的高压点火装置为无分电器得直接点火系统，即用 3 个点 火线圈供 6 缸点火(个点火线圈供两缸)，点火线圈高压绕组的两 端直接分别于两个缸的火花塞相连。经检查，点火线圈正常。分火线 电阻值正常。无漏电现象。于是拆下 6 只火花塞检查，发现火花塞间 隙过大，且有一个火花塞中心电极基本没有了，最后更换 6 只新的奔 驰专用火花塞。问题得到彻底解决。（3） 、故障总结火花塞是发动机 L 的个
10、重要部们：。它的功用是将点火线圈所产生的脉冲高压电引进燃烧室时，并在其两个电极间发生火花放电以点燃混个气。如果火花塞发出的火花不强烈，则对混合气的点燃有影响，发动机便不能正常正作。这款奔驰汽车的故障，就是闪为火花塞间隙过大，电极烧蚀过度，点火的能量不足，火花不强烈引起的。2、案例二（1） 、故障现象款皇冠 30 发动机起步，低速行驶感觉汽车一抖一抖，速度不平顺，车速提高后稍微好转，空转时怠速抖动，工作不平稳，怠速加速时发动机有突突声。（2） 、故障排除检查发动机故障灯 CHECK 不亮，说明电控系统无异常。经洵问 驾驶员得知，其喷油嘴很久没有清洗了。所以拆下六个喷油嘴清洗， 发现有一个喷汕嘴已
11、经堵了。洗好后，重新发现车子稍微好转，但是 加速时发动机仍打灾突声。着将各缸做断火试验，发现一缸变化小 明显，拆检火花塞见电极被积炭污损，清洁后装车，怠速状态厂平稳， 说明缸己工作。路试加速有力，没有突突声。至此，故障彻底排除。（3） 、故障总结有时一故障现象是几个原因引起的。火花赛及喷汕嘴不好均会引起个别缸作不好。所以导致怠速不稳，及加速不良。这辆车的火花塞的电极上覆盖了层积炭，在积炭的影响下，电极间击穿电压下降，降低了点火的可靠性，不能有效的点燃混和气，是这辆车发动机工作不良的重要原因。六、结论火花塞的电火花能否顺利点燃混合气，取决于两个因素： 首先足能否形成火焰中心：再者是火焰中心的发展
12、(即火焰传播) 状况。要想形成火焰中心，电火花的能量必须充足，在混合气的空燃比适当、汽油雾化充分且与空气充分均匀混合的条件下，火花塞一跳火即能形成火焰中心：但要使火焰中心发展，还须具备一定条件电极间隙要适当。如果电极间隙小于某一数值，不论火花能量多大，混合气均不能着火，此间隙称为消焰距离。电极间隙小于消焰距离，混合气不可能着火，因为在狭窄的电极间隙中形成火焰中心时，火焰中心的体积很小，热量不足，火焰中心附近的冷电极消耗了火焰中心的大部分热量，无力继续使周边的汽油分子活化，即由于冷电极的冷却作用，火焰中心不能发展，导致消焰。这种消焰作用限定了火花塞的点火性能。所以在现代汽油发动机中，气缸内的可燃混合气通常是采用高压电火花点燃的。因此，火花塞的点火性能对汽车发动机的工作质量至关重要。参考文献1、 汽车构造与修理 1993 年 上海科学技术出版社 汽车运输职工教育研究会主编2、 进口汽车使用维修 400 问 1990 年 福建科学技术出版社 白照华、曹秀玉。3、 汽车电器2004 年 第三期 曹砚奎
