通过电极之间的放电现象产生火花，汽油发动机是通过燃料和混合气体的适时燃烧使之产生动力，但是作为燃料的汽油即使处于高温环境下也很难自燃，要想使其适时燃烧有必要用“火”来点燃。火花塞的作用是什么？通过电极之间的放电现象产生火花，汽油发动机是通过燃料和混合气体的适时燃烧使之产生动力，但是作为燃料的汽油即使处于高温环境下也很难自燃，要想使其适时燃烧有必要用“火”来点燃。这里说的火花点火便是“火花塞”的作用。发动机整体性能的好坏完全是取决于火花塞闪出火花的良否来决定的。凡是汽油发动机上都有火花塞，一缸一个，个别的高速汽油发动机每缸还装有2个火花塞。火花塞虽然只有是一只小零件，但它却极其重要，没有它发动机会动弹不得。凡是经常开车的人都会很熟悉这个玩意儿。 火花塞的作用是把点火线圈产生的高压电（1万伏特以上）引入发动机气缸，在火花塞电极的间隙之间产生火花点燃混合气。火花塞的工作环境极为恶劣，以一台普通四冲程汽油机的火花塞为例，在进气冲程时温度只有60℃，压力90KPa；而在点火燃烧时，温度会瞬间上升至3000℃，压力达到4000KPa；这种急冷急热的交替频率很高，不是一般材料所能应付得了，还要保证绝缘性能，因此对火花塞的材料要求也就很苛刻了。 火花塞很小，一只口袋可以放好几只，但它构造不简单。它有绝缘体和金属壳体两大组成部分：金属壳体带有螺纹，用于拧入气缸；在壳体内装有绝缘体，它里面贯通着一根中心电极、中心电极上端有接线螺母，连接从分电盘过来的高压电线；在壳体的下端面焊有接地电极，中心电极与接地电极之间有0.6－1.0毫米的间隙，高压电经过这个间隙入地就会迸发出火花点燃混合气。 火花塞关键部分是绝缘体，如果绝缘体不起作用，高压电就会“抄小路”而不经两极入地，造成无火花现象。火花塞的绝缘体必须要有良好的机械性能和耐高电压、耐高温冲击，耐化学腐蚀的能力，普通火花塞多采用以氧化铝为基础的陶瓷做成。火花塞的尺寸是全世界统一的，任何汽车上都可以通用，但由于汽油发动机类型有区别，因此火花塞也会分有二种基本类型，冷型和热型。冷型与热型是相对而言，它反映了火花塞的热特性性能。火花塞要有适当的温度才能工作良好，没有积炭才能工作正常。实践证明火花塞绝缘体保持在500－600℃温度时，落在绝缘体上的油滴能立即烧去不会形成积炭，高于这个温度会早燃，低于这个温度有积炭。在不同发动机上的温度会不一样，设计者就利用绝缘体裙部的长度来解决这个矛盾。有些裙部短受热面积小，散热快，因此裙部温度低些，称为冷型火花塞，适用于高速高压缩比的大功率发动机；有些裙部细长受热面积大，散热慢，因此裙部温度高些，称为热型火花塞，适用于中低速低压缩比的小功率发动机。自己的汽车用什么火花塞，要按照厂家的规定型号选用，不是什么火花塞都适用的。 火花塞这个玩意儿看上去简单，做起来不容易，它对材料及制造工艺的要求十分高，由于工作环境十分恶劣，火花塞绝缘体被击穿、电极积炭失效常会发生，因此它属于“易损件”，有不少司机的工具箱里常备火花塞，以便随时更换。当然，随着技术的发展，火花塞的耐用性也提高了，电极材料使用铂合金来代替传统的铜－镍合金，延长了火花塞的使用寿命，现代轿车的火花塞一般使用里程达十五万公里左右。 选择火花塞考虑的因素较多，如发动机型号、冷却方式、冲程数、燃油标号和使用环境温度及常用工况等。一般摩托车、汽车出厂时已将火花塞型号确定，在安装尺寸相符的情况下，用户可根据环境温度、道路条件、机器新旧对火花塞的热值作选择。如国产火花塞标准条件下一般采用的热值型号为5（日本 NGK为7.8），当气温低于5℃时，就应选用热值再低一级的火花塞以保证火花塞裙部的工作温度。对于旧发动机而言，选用热值低一级的火花塞，可抵制因机件磨损窜油对火花塞的污染。[编辑本段]火花塞损坏很多时候汽车会出现发动机冷、热机启动都较困难，有时要启动多次，发动机才能着车。着车后，怠速不稳、抖动、加速不良、动力不足，频繁出现怠速自行熄火现象，油、气消耗量增大。这是由于火花塞的损坏导致的。首先应该进行故障检查。清洗节气门、更换火花塞和高压线后，故障现象没有好转， 开空调时故障现象更加明显。连接好油压表测试，在怠速抖动、熄火时，油压保持在260 千帕，说明供油正常;采用断缸法检查各缸点火及工作状态，取下第1 缸高压线，用良好的火花塞做跳火试验时， 发动机虽然抖动但不熄火;而分别取下第2、3、4 缸高压线做跳火试验时， 发动机则难以启动，即使偶尔启动了也会自动熄火。由此判定第1 缸火花塞工作不良。其次进行故障排除，将第1 缸新火花塞更换后，故障彻底排除。最后进行故障分析，查证该车型的点火系统资料得知： 本车采用模块式、无分电器型、双火花静态高压分配点火系统，静态高压配电体内有2个点火线圈，每个点火线圈次级各有2 个输出端，通过高压线分别连接到各缸的火花塞上，形成双点火回路。当点火线圈正常点火时，若2 个火花塞间隙正常，做功的一缸在压缩上止点， 可燃混合气压缩后，在火花塞电极间所形成的阻抗较小，易被击穿跳火，点火电量就会集中到做功缸的火花塞上跳火；而另一缸相对因处于排气上止点，缸内气体形成的阻抗较大， 不易被击穿跳火， 这样便保证了做功缸的正常点火。当某个火花塞有短路现象时， 该火花塞击穿电压降低， 大部分电能经故障火花塞流失，致使另一缸无法正常点火，造成2 个汽缸都工作不良， 发动机就不易启动； 而当某个火花塞有断路现象时， 因该火花塞击穿电压过高， 点火能量都经正常火花塞跳火，所以，另一相对缸仍可正常点火工作， 发动机有3 个缸能正常工作， 所以稳定性和动力性很差。[编辑本段]火花塞的故障通常火花塞使用寿命为15000km，长效火花塞使用寿命为30000km。发动机工作时，火花塞绝缘体裙部的温度应保持在500～600℃。如果温度过低，绝缘体容易积炭，可能引起漏电而产生缺火现象；如果温度过高，易引起早燃和爆震。火花塞在使用中常见的故障现象如下： 1.火花塞严重烧蚀。火花塞顶端起疤、破坏或电极熔化、烧蚀都表明火花塞已经毁坏，应更换。更换时应检查烧蚀的症象以及颜色的变化，以便分析产生故障的原因。(1)电极熔化且绝缘体呈白色。表明燃烧室内温度过高。这可能是燃烧室内积炭过多，使气门间隙过小等引起的排气门过热或是冷却装置工作不良，也可能是火花塞未按规定力矩拧紧等。(2)电极变圆且绝缘体结有疤痕。表明发动机早燃，可能是点火时间过早或者汽油辛烷值低，火花塞热值过高等原因。(3)绝缘体顶端碎裂。爆震燃烧是绝缘体破裂的主要原因。而点火时间过早、汽油辛烷值低、燃烧室内温度过高，都可能导致发动机爆震燃烧。(4)绝缘体顶端有灰黑色条纹。这种条纹标志火花塞已经漏气，应更换新件。 2.火花塞有沉积物。火花塞绝缘体的顶端和电极间有时会粘有沉积物，严重时会造成发动机不能工作，如清洁火花塞可暂时得到补救。为了保持良好的性能，必须查明故障根源。(1)油性沉积物。火花塞上有油性沉积物，表明润滑油进入燃烧室内。如果只是个别火花塞，则可能是气门杆油封损坏。如果各缸火花塞都粘有这种沉积物，表明气缸窜油，应检查空气滤清器和通风装置是否堵塞。(2)黑色沉积物。火花塞电极和内部有黑色沉积物，表明混合气过浓，可以增高发动机运转速度，并持续几分钟，就可烧掉留在电极上一层黑色的煤烟层。[编辑本段]火花塞状况检查火花塞技术状况除用专用仪器进行密封发火试验以外，还可采取下述方法检查。(1)就车检查法a、触摸法：起动发动机，使其怠速运转，用手触摸火花塞绝缘陶瓷部位，如温度上升得很高很快，表明火花塞正常，反之为不正常。b、短路法：起动发动机，使其怠速运转，然后用螺丝刀逐缸对火花塞短路，听发动机转速和响声变化，转速和响声变化明显，表明火花塞正常，反之为不正常。c、跳火法：旋下火花塞，放在气缸体上，用高压线试火，若无火花或火花较弱，表明火花塞漏电或不工作。(2)观色法拆下火花塞观察，如为赤褐色或铁锈色，表明火花塞正常；如为渍油状，表明火花塞间隙失调或供油过多，高压线短路或断路；如为烟熏之黑色，表明火花塞冷热型选错或混合气浓，机油上窜；如顶端与电极间有沉积物，当为油性沉积物时，说明气缸窜机油与火花塞无关，当为黑色沉积物时，说明火花塞积碳而旁路，当为灰色沉积物时，则是汽油中添加剂覆盖电极导致缺火；若严重烧蚀，如顶端起疤、有黑色花纹破裂、电极熔化，表明火花塞损坏。[编辑本段]火花塞的选用经以上检查确属火花塞损坏的，应予以更换，此外使用寿命到期也应更换。更换火花塞应根据发动机结构性能特点，特别应按发动机说明书规定型号来选用。若使用中火花塞积碳严重，应选热值大一级的火花塞；若发动机有炽热点火现象，应选热值小一级的火花塞。多缸发动机要保证各缸火花塞型号、新旧程度统一。建议成组更换，避免因小失大。对于进口汽车，缺少火花塞配件时可用国产型号代替，要求代用型号的旋入螺纹长度、螺纹直径及热值必须与原型号一致。[编辑本段]火花塞的热值火花塞的热值代表其散热快慢。数值越大则散热越快(或称为火花塞越冷),不同的发动机要求使用的火花塞不同,必须配。一般而言,小汽车行驶速度快,气缸内压缩比高,需用热值高(散热快)的火花塞,大车一般行驶速度慢,一般用热值低(散热慢)的火花塞。热值过高，即散热过快，易使火花塞温度过低，点火头部产生积炭，引起跑电，使火花塞打不出火来；而热值过低，散热不够, 使火花塞温度过高，会导致爆燃等，易使火花塞头部陶瓷烧损, 电极溶解。各品牌火花塞热值数字代表的并不相同，可参照以下表格：DENSO（电装）--日本 NGK--日本 CHAMPION（冠军）--美国 BOSCH（博世）——德国 9 2 18 10 14 4 16.14 9 16 5 12.11 8 20 6 10.9 7.6 22 7 8.7 5 24 8 6.63.61 4 27 9 4.59 3 29 9.5 57 31 10 55 2 32 10.5 53 34 11
35 11.5
[编辑本段]火花塞的清洁如火花塞上有积碳、积油等时，可用汽油或煤油、丙酮溶剂浸泡，待积碳软化后，用非金属刷刷净电极上和瓷芯与壳体空腔内的积碳，用压缩空气吹干，切不可用刀刮、砂纸打磨或蘸汽油烧，以防损坏电极和瓷质绝缘体。火花塞间隙检查调整(1)间隙测量用专用量规或厚薄规检查，但厚薄规所测值不太准确。(2)间隙调整应用专用工具扳动侧电极来调整，不能扳动或敲击中心电极。注意：调整多极性火花塞间隙时，应尽可能使各侧电极与中心电极间隙一致。各缸火花塞间隙应基本保持一致。火花塞间隙与使用条件有关，如CA6102型汽油发动机，规定火花塞电极间隙冬季为0.6-0.7mm，其它季节为0.9-1.0mm。火花塞拆装注意事项(1)拔下高压线接头时应轻柔，操作时不可用力摇晃火花塞绝缘体，否则会破坏火花塞密封性能。(2)发动机冷却后方可拆卸，当旋松所要拆卸的火花塞后，用一根细软管逐一吹净火花塞周围的污物，以防火花塞旋出后污物落入燃烧室内。(3)螺丝周围、火花塞电极和密封垫必须保持清洁，干燥无油污，否则会引发漏电、漏气、火花减弱等故障。(4)安装时，先用套筒将火花塞对准螺孔，用手轻轻拧入，拧到约螺纹全长的1/2后，再用加力杠杆紧固。若拧动时手感不畅，应退出检查是否对正螺口或螺纹中有无夹带杂质，切不可盲目加力紧固，以免损伤螺孔，殃及缸盖，特别是铝合金缸盖。(5)应按要求力矩拧紧，过松会造成漏气，过紧使密封垫失去弹性，同样会造成漏气。锥座型火花塞由于不用密封垫，遵守拧紧力矩尤显重要。[编辑本段]火花塞的合理使用在实际运行中，除了正确选择适合自己座驾的火花塞之外，还有一些措施，可以有效控制各种积污，充分发挥火花塞的作用。比如避免长时间低速、低负荷运行；减少怠速运行时间，越来越多的汽车专家认为怠速着车损伤汽车；避免超高速、超负荷运行，如果不是换车跟买手机一样，最好不要飙车；燃油要保持一定的纯净度，认准油品的品牌非常关键；避免急加速、急减速运行等不良驾驶习惯。只有这样，才能有效地控制火花塞的各种积污，延长火花塞的使用寿命，提高发动机的工作效率。[编辑本段]火花塞的寿命火花塞的寿命，往往用电极的消耗来衡量，火花塞的寿命定义为“直到电极不能跳正常的火花为止”，可见电极的消耗对火花塞寿命的影响之大。电极的消耗是由烧蚀（由电点火引起的烧损）和腐蚀（化学、热学作用）而引起的，又同电极材料和电极工作温度有关。实际测试表明，温度到580℃以上电极就开始发生腐蚀，而且随温度上升腐蚀相应地增加，到890～1000℃附近就开始氧化。如果产生侵（烧）蚀，电极的棱角就变成弧状，电极间隙将变大，这样就会提高电极间跳火所必须的放电电压。一般随着发动机的运行或汽车行驶距离的增加，电极间隙所必须的放电电压也在不断地上升，会越来越接近点火线圈所提供的电压极限，于是点火越来越困难，并最终发生了断火。火花塞的使用寿命也就终结于此。 |
