論文 火花塞的性能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的影響

1、論文2火花塞火花塞的性能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的影響摘要:在現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中，氣缸內(nèi)的可燃混合器通常是采用高壓電火 花點(diǎn)燃的。因此，火花塞的點(diǎn)火性能對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作質(zhì)量至關(guān)重 要。如何正確，合理的使用火花塞，使它在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中發(fā)揮出最佳 的工作狀態(tài)，選用合適熱值的火花塞就顯得尤為重要。另外，通過檢 查火花塞可判斷其在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)的工作基本狀況,根據(jù)火花塞的狀 態(tài)推斷出汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)可能存在的問題。關(guān)鍵詞:火花塞點(diǎn)火線焦：高壓電混合氣一、火花塞的熱值火花塞是傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的重要部件，直接安裝在燃燒室內(nèi)。與任 何一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)零件相比，他的工作條件最為苛刻。因?yàn)榛鸹ㄈ钊肴?燒室內(nèi)部，要承受極

2、高的溫度和壓力以及燃油中化學(xué)添加劑的腐蝕作 用?；鸹ㄈ糠昼姳仨毺峁?shù)千次高壓電放電，每一次提供高壓電的 過程都必須經(jīng)歷復(fù)雜的環(huán)境變化,并且要在精確的時(shí)間，間隔內(nèi)完成。 因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的效能如何，在很大程度上要看火花塞的工作情況。 火花塞試驗(yàn)表明，火花塞裙部溫度應(yīng)保持在500-600度以上（該溫度 稱為火花塞的“自凈溫度”若溫度低于此值，落在絕緣體裙部上 的油粒便不能徹底燃燒掉，降導(dǎo)致火花嚴(yán)重積炭，使兩極間刁能正 常跳活或者火花微弱。但是火花塞上的絕緣體溫度也不能超過 800-900度若溫度高于此值，則混合氣與這樣熾熱的絕緣體接觸時(shí)， 可能再產(chǎn)生火花之前就自行著火燃燒，從而引起發(fā)動(dòng)機(jī)早燃。溫度更

3、 高時(shí)，混合氣甚至在進(jìn)氣行程中著火燃燒，出現(xiàn)化油器回火現(xiàn)象。由此可見，火花塞無論裝在何種發(fā)動(dòng)機(jī)上，其絕緣體裙部的溫度 都應(yīng)保持在上述合理范圍內(nèi)。但各種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的熱狀況是不同 的，故火花塞裙部應(yīng)有所差異。冷型火花塞的裙部較短，吸熱面積小 傳熱路徑短、傳熱快。熱型火花塞的裙部較長，吸熱面積大、傳特?zé)?路徑長、傳熱慢。裙部長度介于二者之間的則為中型火花塞。二、火花塞的選用在實(shí)際工作中，應(yīng)根據(jù)車輛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)類別和火花塞的說明資 料選用。由于高壓縮比的高速發(fā)動(dòng)機(jī)在燃燒過程中缸內(nèi)氣體溫度高, 火花塞散熱時(shí)間短，應(yīng)選擇裙部短的冷型火花塞：反之低壓縮比而且 轉(zhuǎn)速較低的發(fā)動(dòng)機(jī)則應(yīng)選用熱型火花塞。也可按下述

4、常規(guī)選用火花塞：車輛經(jīng)常長距離、高速行駛者，宜 使用冷型火花塞；行使中頻繁停車、起步者，宜使用熱型火花塞。需 注意的是不能超越車輛生產(chǎn)廠家規(guī)定的熱值范圍去選用火花塞。另外，還可在實(shí)際使用、調(diào)試中選擇相應(yīng)熱值的火花塞。在化油 器工作良好的前提下（即主要指濾清器無堵塞，浮子室油面高度適合, 量孔不堵塞，怠速良好時(shí)），如果火花塞工作后電極呈白色，說明該 火花塞熱值過低，散熱太慢，火花塞溫度過高，此時(shí)應(yīng)該用比規(guī)定熱 值高12個(gè)單位的火花塞。反之，如果火花塞電極呈黑色，有明顯 積炭，電極潮濕，說明火花塞熱值過高，散熱太快，火花塞溫度過低, 此時(shí)則應(yīng)嚴(yán)用比規(guī)定熱值低12個(gè)單位的火花塞。三、火花塞的使用調(diào)整

5、首先談一談如何根據(jù)所用火花塞的工作性狀來調(diào)整混合氣濃度 的方法。發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，混合氣既不能過稀，也不可過濃。若火 花塞選用合適且混合氣濃度也合適的話，火花塞電極的顏色應(yīng)呈棕 色，并且是干燥的。如果混合氣過濃，則火花塞呈黑色；如果過稀, 則火花塞呈白色。要把混合氣濃度調(diào)整到最佳。還要汁意火花塞電極間隙的調(diào)整。一般火花塞電極間隙為06 0.8mm,電噴車為L1但是對(duì)不同的點(diǎn)火器、點(diǎn)火線圈，甚 至具體針對(duì)每一輛車，其最佳間隙并不一樣。我認(rèn)為，應(yīng)對(duì)火花塞進(jìn) 行“試火”，一邊調(diào)整間隙，一邊觀察發(fā)火情況，當(dāng)調(diào)到火花最強(qiáng)烈 時(shí)，這時(shí)的間隙就是這輛車的最佳火花塞間隙。四、火花塞的判定檢查火花塞可判斷其工作

6、基本狀況。工作正常的火花塞，絕緣體 頂端及兩級(jí)表面呈褐色且比較潔凈。若出現(xiàn)下列癥狀，則表明發(fā)動(dòng)機(jī) 或火花塞工作不良。1、火花塞絕緣體頂端起、破裂或電極熔化、燒蝕，表明火花塞 已損壞，應(yīng)更換。同時(shí)還可根據(jù)火花塞燒損特征及顏色變化，進(jìn)一步 分析其原因。(1)火花塞燒蝕故障現(xiàn)象：火花塞的工作溫度過高會(huì)使絕緣瓷套端頭呈潔白色,而且常有起疤的現(xiàn)象。電極也顯示出燒蝕過度，但沒有積炭。原因分析：使用太“熱”的火花塞就會(huì)出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，應(yīng)檢查火 花塞的熱值是否正確。熱型火花塞用于低轉(zhuǎn)速、小功率、低壓縮比的 發(fā)動(dòng)機(jī)，而高轉(zhuǎn)速、大功率、高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)需用冷型火花塞。因 此，經(jīng)常在高速下行駛的大功率汽車要用較冷型的

7、火花塞。另外要對(duì) 點(diǎn)火正時(shí)、冷卻系液面高度集散熱效率、進(jìn)氣支管是否漏氣以及火花 塞是否旋緊進(jìn)行檢查。此外，燃燒室積炭過多，氣門間隙過小等造成 排氣門過熱也是火花塞燒蝕的重要原因。對(duì)策：如果點(diǎn)火系和發(fā)動(dòng)機(jī)邢是I正常的，又無其他故障，就需 要更換較冷型的火花塞。(2)電極熔化且絕緣體呈白色說明燃燒室內(nèi)溫度過高，汽缸內(nèi)積炭過多，排氣門開啟行程不夠, 冷卻系工作不良等。(3)絕緣體破裂爆震燃燒是絕緣體破裂的主要原因。點(diǎn)火過早、汽油辛烷值低、 燃燒室溫度過高等都可能導(dǎo)致爆震。(4)絕緣體頂端有灰黑色條紋表明火花塞已漏氣，應(yīng)更換新件。2、火花塞絕緣體頂端和電極間粘有沉淀物，嚴(yán)重時(shí)造成發(fā)動(dòng)機(jī) 缺火，清洗火花

8、塞可暫時(shí)得到補(bǔ)救。其故障根源有三種情況。(1)滑油性沉積物。表明有潤滑油竄入燃燒室，如果只個(gè)別火花 塞則進(jìn)氣門導(dǎo)管與氣門桿間隙過大：如果所有火花塞都如此，應(yīng)先檢查曲軸箱通風(fēng)裝置是否堵塞，如不是，則說明氣缸內(nèi)密封件間隙過 大，或?qū)⒒钊h(huán)裝反。(2)黑色沉積物?；旌蠚膺^濃，使火花塞絕緣體頂端和電極上 留 層黑色沉積物。對(duì)于長期怠速和低負(fù)荷運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)，只要加大汕門, 發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)分鐘，就可燒掉這層沉積物。(3)灰色沉積物。通常是汽油中的添加劑所造成。這種沉積物覆 蓋電極，使火花塞不能引燃混合氣，導(dǎo)致該缸缺火。五、兩個(gè)典型案例1、案例一(1X故障現(xiàn)象在平時(shí)工作中，我曾今遇到過一款奔馳S320,怠

9、速不穩(wěn)，行駛 中 加速不良。通過圓形38孔，自診斷座第4孔(發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射控制，點(diǎn)火控制系統(tǒng)自診)，第7孔(電子節(jié)氣自診)讀取故障碼，均顯示正常。因此懷疑點(diǎn)火線，分：k線，火花塞有問題。(2)、故障排除該機(jī)型的高壓點(diǎn)火裝置為無分電器得直接點(diǎn)火系統(tǒng)，即用3個(gè)點(diǎn)火線圈供6缸點(diǎn)火(個(gè)點(diǎn)火線圈供兩缸)，點(diǎn)火線圈高壓繞組的兩端直接分別于兩個(gè)缸的火花塞相連。經(jīng)檢查，點(diǎn)火線圈正常。分火線 電阻值正常。無漏電現(xiàn)象。于是拆下6只火花塞檢查，發(fā)現(xiàn)火花塞間 隙過大，且有一個(gè)火花塞中心電極基本沒有了，最后更換6只新的奔 馳專用火花塞。問題得到徹底解決。(3)、故障總結(jié)火花塞是發(fā)動(dòng)機(jī)L的一個(gè)重要部們:。它的功用是將點(diǎn)火

10、線圈所 產(chǎn)生的脈沖高壓電引進(jìn)燃燒室時(shí),并在其兩個(gè)電極間發(fā)生火花放電以 點(diǎn)燃混個(gè)氣。如果火花塞發(fā)出的火花不強(qiáng)烈，則對(duì)混合氣的點(diǎn)燃有影 響，發(fā)動(dòng)機(jī)便不能正常正作。這款奔馳汽車的故障，就是閃為火花塞 間隙過大，電極燒蝕過度，點(diǎn)火的能量不足，火花不強(qiáng)烈引起的。2、案例二(1)、故障現(xiàn)象一款皇冠3. 0發(fā)動(dòng)機(jī)起步，低速行駛感覺汽車一抖一抖，速度 不平順，車速提高后稍微好轉(zhuǎn)，空轉(zhuǎn)時(shí)怠速抖動(dòng)，工作不平穩(wěn)，怠速 加速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)有突突聲。(2)、故障排除檢查發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈CHECK不亮，說明電控系統(tǒng)無異常。經(jīng)洵 問 駕駛員得知，其噴油嘴很久沒有清洗了。所以拆下六個(gè)噴油嘴清 洗，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)噴汕嘴已經(jīng)堵了。洗好后，重新

11、發(fā)現(xiàn)車子稍微好轉(zhuǎn), 但是加速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)仍打?yàn)?zāi)突聲。著一將各缸做斷火試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)一缸 變化小 明顯，拆檢火花塞見電極被積炭污損，清潔后裝車，怠速狀 態(tài)廠平穩(wěn)， 說明一缸己工作。路試加速有力，沒有突突聲。至此, 故障徹底排除。(3)、故障總結(jié)有時(shí)一故障現(xiàn)象是幾個(gè)原因引起的。火花賽及噴汕嘴不好均會(huì)引 起個(gè)別缸作不好。所以導(dǎo)致怠速不穩(wěn)，及加速不良。這輛車的火花塞 的電極上覆蓋了一層積炭，在積炭的影響下，電極間擊穿電壓下降, 降低了點(diǎn)火的可靠性，不能有效的點(diǎn)燃混和氣，是這輛車發(fā)動(dòng)機(jī)工作 不良的重要原因。六、結(jié)論火花塞的電火花能否順利點(diǎn)燃混合氣，取決于兩個(gè)因素：首先 足能否形成火焰中心：再者是火焰中心的發(fā)展（即火焰?zhèn)鞑ィ顩r。要 想形成火焰中心，電火花的能量必須充足，在混合氣的空燃比適當(dāng)、 汽油霧化充分且與空氣充分均勻混合的條件下,火花塞一跳火即能形 成火焰中心：但要使火焰中心發(fā)展，還須具備一定條件一一電極間隙 要適當(dāng)。如果電極間隙小于某一數(shù)值，不論火花能量多大，混合氣均 不能著火，此間隙稱為消焰距離。電極間隙小于消焰距離，混合氣不 可能著火，因?yàn)樵讵M窄的電極間隙中形成火焰中心時(shí)，火焰中心的體 積很小，熱量不足，火焰中心附近的冷電極消耗了火焰中心的大部分 熱量，無力繼續(xù)使周邊的汽油分子活化，即由于冷電極的冷卻作用， 火焰中心不