火花塞常见故障现象及原因解析（3）

文：王兆福

火花塞常见故障现象及原因解析（3）

文：王兆福

火花塞是点燃式发动机点火系统的核心部件之一，由于火花塞的发火部分隐藏在发动机的燃烧室内，从外部只能看到绝缘体和连接部分，所以很多车主会忽略它的存在。即使是很多年轻的维修人员，对于火花塞的认识，往往只停留在它的保养周期上。其实，火花塞性能的好坏直接影响着发动机的起动性能、加速性能、燃油消耗量和废气排放等，所以维修人员只有正确了解火花塞的功能作用，才可以更好地解决发动机的故障或发动机有害气体排放。

笔者在总结了多年来关于维修火花塞相关故障的基础上，梳理了与之相关的理论知识和维修经验，在此与广大读者分享，希望能给各位同行们在维修这类故障时提供些许有益的提示和帮助。本文为了体现一定的系统性，还特别补充了火花塞的基础知识，供一些刚刚入行的朋友们参考。

本文中的内容只代表笔者个人观点和维修经验，难免有不妥或不足之处，也请各位读者能多提宝贵意见。

图25 绝缘体瓷件碎裂

图26 火花塞膨胀槽处断裂

（3）工具使用不当，不按规定扭矩安装

维修人员在拆装火花塞时，如果工具使用不当，就会损坏火花塞的瓷件部分。例如选用的套筒尺寸过大，在安装火花塞时，套筒的中轴线就会产生偏斜，套筒的内壁紧靠在瓷件上，扭矩加大时就会使瓷件破损（图25）。在安装火花塞时，切记一定不要用气动扳手安装。因为气动扳手产生的是冲击负荷，火花塞的绝缘体瓷件是易碎的物质，在冲击负荷下会使瓷件产生碎裂，易发生火花塞内部绝缘强度下降而导致漏电断火的故障。

火花塞安装紧固时，紧固扭矩一定要符合规定。用力过大，常会使火花塞瓷芯损伤、紧固螺纹滑扣或膨胀槽断裂，而导致火花塞报废（图26）。但紧固扭矩也不能太小，如果未能拧紧，会使火花塞的密封垫和螺纹与缸盖结合不严密，导致火花塞孔漏气，气缸压力不足的现象。

图27 火花塞的热传导途径

图28 火花塞的热值匹配原则

另外，火花塞未能拧紧，也会造成火花塞的热量不能及时传导到缸盖上，火花塞的温度就会超过正常的工作温度，产生炽热点火爆震和火花塞烧熔的现象，影响到发动机的正常工作甚至造成发动机严重损坏。

所以对于维修人员来说，在更换火花塞时，不仅要严格选用质量合格的火花塞，还要选用合适的工具进行拆装，并严格控制安装扭矩，这样才能保证火花塞正常持久的工作。

图29 热值选择合适、工作正常的火花塞

三、火花塞的正确选用

火花塞用于点燃式发动机，它的作用是把点火线圈产生的高压能量引入到气缸内，并在适宜的时刻在电极间产生一定能量的火花，点燃经压缩后的混合气，使发动机工作。因此，火花塞的工作状况对发动机的运行有决定性的影响。它必须保证车辆在冷起动、急加速或高速时不出现失火，还要保证突出的电极和瓷件绝缘体不至于因为高温过热而引起不正常点火，更要保证发动机在全负荷工况下连续稳定的工作。

火花塞有各种不同的型号来满足不同发动机的要求，如何选择合适的火花塞，才能保证发动机稳定持久的工作，同时避免由于火花塞原因造成车辆的故障呢？这就要求维修人员了解各种火花塞的特性，才能有效地保证维修质量。选用时要严格按照发动机的原厂设计要求，满足发动机各种工况下稳定可靠的工作。具体选择方法如下。

1.热值及安装扭矩的正确选择

火花塞的热传导途径如图27所示。从图中分析可以看到，火花塞的热量绝大部分是在螺纹和垫圈处散发掉的，由于扭矩的大小不仅会影响到热量的传递，还会影响到气缸的密封性。因此要求维修人员在安装火花塞的过程中，一定要按照维修手册的要求来选择火花塞的热值，并按照规定的安装扭矩进行操作。

2.火花塞的匹配原则

火花塞热值的匹配选择如图28所示。如果火花塞的热值匹配合适，发动机运行过程中，火花塞能够保持正常的温度，也就能正常发挥其功能（图29）。一旦选择的火花塞热值偏大，则其工作温度偏低，导致火花塞失火或者无火（图30）；而一旦选择的火花塞热值偏小，则火花塞会因为温度过高烧熔损坏（图31）。

图30 热值偏大、经常出现失火的火花塞

图31 热值偏小、烧熔损坏的火花塞

图32 V字形切口中心电极火花塞的结构特点

图33 各种结构对火花塞点火性能的影响

3.火花塞点火性能的选择

采用高能点火，火花塞放电时有利于火焰核形成，火焰传播距离缩短，燃烧速度加快，因此有些稀燃发动机采用双火花塞。但是如果电极的消焰作用（指由于电极吸热使火焰核消失的作用）比火焰核的作用大，火焰核会因此而消失导致失火。

另外，如果火花塞间隙较大，火焰核会变大，消焰作用也会变小，可保证点火可靠性。但是当火花间隙过大时，需要较大的放电电压，一旦超过了点火线圈提供的最高电压，反而造成火花塞不能放电。

目前有V字形切口中心电极的火花塞，其在提高点火性能和降低点火电压方面有很好的效果（图32）。

细电极火花塞可以提高放电电弧的稳定性和一致性，也减小了电极的吸热，防止火焰核消失，提高了发动机运行的平稳性。但此类火花塞电极的电离作用也增强，保证不了正常的电极间隙。为了防止电极的过度消耗，此类火花塞往往采用稳定性高的贵金属，导致成本增加很多（图33）。

目前很多维修人员都在推荐车主使用铂金火花塞。此类火花塞最大的特点是寿命长，耐久性好，适合更恶劣的工况。因此在其他点火系统元件没有改动的情况下，更换铂金火花塞能起到加大火花塞更换周期的作用，节约了用车成本，但对于发动机性能的提升则非常有限。对于那些不想过多改装点火系统的车主来说，如果原厂火花塞还未到更换周期的时候更换铂金火花塞，有些得不偿失。

（全文完）