專業(yè)|火花塞常見(jiàn)故障與處理2020-01-14 15:54
一、火花塞出現(xiàn)的常見(jiàn)故障 火花塞的使用壽命常常因?yàn)槌霈F(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題,達(dá)不到其正常使用壽命。火花塞的工作溫度通常相當(dāng)高,發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),火花塞絕緣體裙部的溫度一般保持在500~600℃,溫度過(guò)高或過(guò)低對(duì)火花塞影響都不好。在火花塞溫度過(guò)低的情況下,火花塞上的絕緣體容易積炭,最終引起漏電以至于產(chǎn)生缺火現(xiàn)象;如果火花塞工作溫度過(guò)高,容易引起早燃和發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。
火花塞出現(xiàn)的常見(jiàn)故障通常為兩種:一為火花塞嚴(yán)重?zé)g,另一種為火花塞有沉積物。 1、火花塞燒蝕?? 當(dāng)發(fā)現(xiàn)火花塞頂端有疤痕或是破損、電極出現(xiàn)熔化、燒蝕現(xiàn)象時(shí),都表明火花塞已經(jīng)毀壞,此時(shí)就應(yīng)該更換火花塞。在更換過(guò)程中,車主可以檢查火花塞燒蝕的癥狀以及顏色的變化。 1)電極蝕損? 當(dāng)火花塞嚴(yán)重腐蝕或電極老化時(shí),會(huì)發(fā)生電極蝕損或絕緣體破壞,應(yīng)更換火花塞。?? 2)電極熔斷? 燃油牌號(hào)不對(duì)、點(diǎn)火過(guò)早引起爆震、發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱、早燃等,會(huì)使火花塞電極熔斷,應(yīng)更換火花塞。?? 3)電極熔化且絕緣體呈白色? 這種現(xiàn)象表明燃燒室內(nèi)溫度過(guò)高。這可能是燃燒室內(nèi)積炭過(guò)多,從而造成氣門(mén)間隙過(guò)小,進(jìn)一步引發(fā)排氣門(mén)過(guò)熱;或是冷卻裝置工作不良造成的。在火花塞未按規(guī)定力矩?cái)Q緊時(shí),也會(huì)造成電極熔化,絕緣體呈現(xiàn)白色的現(xiàn)象。?? 4)電極變圓且絕緣體結(jié)有疤痕? 這就表明發(fā)動(dòng)機(jī)早燃,可能是點(diǎn)火時(shí)間過(guò)早或者汽油辛烷值過(guò)低,火花塞熱值過(guò)高等原因帶來(lái)的。?? 5)絕緣體頂端破裂? 一般來(lái)說(shuō),爆震燃燒是絕緣體破裂的主要原因。而點(diǎn)火時(shí)間過(guò)早、汽油辛烷值低、燃燒室內(nèi)溫度過(guò)高,都可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)爆震燃燒。?? 6)絕緣體頂端有灰黑色條紋? 這種條紋的出現(xiàn)表明火花塞已經(jīng)漏氣,車主需要無(wú)條件更換新件。??
2、火花塞上有沉積物?? 火花塞絕緣體的頂端和電極間有時(shí)會(huì)粘上沉積物。不要小看這種沉積物,嚴(yán)重時(shí)這種情況可能造成發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常工作。在清潔火花塞后,車輛暫時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn),但不久后又會(huì)出現(xiàn)類似情況。事實(shí)上,火花塞出現(xiàn)沉積物只是一個(gè)表面現(xiàn)象,這有可能是車輛別的機(jī)械部件出現(xiàn)問(wèn)題的信號(hào)。?? 1)火花塞積碳? 跳火時(shí)火花能量小、燃油混合氣的空燃比大、發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱運(yùn)轉(zhuǎn)、點(diǎn)火時(shí)間過(guò)遲,都會(huì)造成火花塞積碳。此外,空氣濾清器臟、燃油泵故障,怠速時(shí)轉(zhuǎn)速過(guò)高,也會(huì)引起此類故障。清除積碳后,火花塞仍可再用。? 2)間隙積碳? 火花塞經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的使用,燃油燃燒產(chǎn)生游離碳素;氣缸內(nèi)竄機(jī)油也會(huì)導(dǎo)致火花塞積碳。嚴(yán)重積碳和使用劣質(zhì)汽油,會(huì)造成電極間隙縮小,兩電極接近甚至相連,從而不跳火或只有很小的火花。這時(shí),將火花塞清洗干凈后即可再用。?? 3)電極油垢? 當(dāng)氣門(mén)油封損壞或曲軸箱通風(fēng)閥損壞而竄入機(jī)油時(shí),將出現(xiàn)燃機(jī)油的現(xiàn)象,使火花塞電極形成油垢。此時(shí)應(yīng)更換火花塞。?? 4)火花塞上有油性沉積物? 當(dāng)火花塞上出現(xiàn)油性沉積物時(shí),就表明潤(rùn)滑油已進(jìn)入燃燒室內(nèi)。如果只是個(gè)別火花塞上有油性沉積物,則可能是氣門(mén)桿油封損壞造成的。但如果是各個(gè)缸體的火花塞都粘有這種沉積物,則表明氣缸出現(xiàn)竄油。一般來(lái)說(shuō),在空氣濾清器和通風(fēng)裝置堵塞的情況下,氣缸極易出現(xiàn)竄油的現(xiàn)象。?? 5)火花塞上有黑色沉積物? 火花塞電極和內(nèi)部有黑色沉積物,通常表明氣缸內(nèi)混合氣體過(guò)濃。車主可以增高發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度,并持續(xù)幾分鐘,借以燒掉留在電極上面的一層黑色煤煙層。 ??
二、火花塞積污原因分析?? 在維修汽車時(shí),常發(fā)現(xiàn)火花塞上有很多積碳。火花塞是汽油機(jī)釋放高壓電的終端,具有使燃燒室內(nèi)被壓縮了的混合氣發(fā)生一系列物理、化學(xué)變化進(jìn)而形成火焰的能力,其性能直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常燃燒。由于火花塞的工作環(huán)境和工作條件十分惡劣,燃燒物聚積在火花塞絕緣體上,并影響火花塞正常跳火。這種燃燒后新物的聚積,人們稱之為火花塞的積污。??
火花塞的積污一般分為碳污、鉛污和油污3種。 1、碳污? 碳污是汽油機(jī)長(zhǎng)期低速、低負(fù)荷且空燃比過(guò)濃,發(fā)生不完全燃燒時(shí)的垢物。它是一種軟軟的黑碳,附著在火花塞的絕緣體上。當(dāng)這種物質(zhì)將絕緣體表面全部遮住時(shí),就會(huì)逐漸降低以至于破壞火花塞電極間的絕緣體能力,影響火花塞的跳火。當(dāng)絕緣不良時(shí),火花塞就不可能有可靠的火花跳出,發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的燃燒將呈現(xiàn)出紊亂和困難的局面,造成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難、怠速不穩(wěn)的后果。?? 2、鉛污? 鉛污主要是由于在燃燒中加入抗爆劑四乙鉛而生的。它在持續(xù)高速、高負(fù)荷的情況下危害最大。鉛污有時(shí)看上去像一層殼,或是像微小的球體。含鉛汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)低速、低負(fù)荷時(shí),其燃燒垢物中的鉛化物具有較強(qiáng)的附著能力。這種鉛化物附著在火花塞的絕緣體上時(shí),雖然有絕緣性,但不影響跳火。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入高速、高負(fù)荷時(shí),附著在絕緣體上的鉛化物因溫度上升而被熔化,導(dǎo)致火花塞發(fā)生短路。?? 3、油污 油污是過(guò)量的機(jī)油進(jìn)入燃燒室參與燃燒后形成的。由于活塞環(huán)與氣缸之間較嚴(yán)重的磨損及氣門(mén)導(dǎo)管處的磨損,使機(jī)油進(jìn)入燃燒室參與燃燒,一方面破壞了氣油機(jī)的正常燃燒,另一方面生產(chǎn)大量的油碳附著在絕緣體上,進(jìn)而導(dǎo)致失火。?
三、火花塞常見(jiàn)的其它損壞形式和故障原因? 1)火花塞過(guò)熱?? 發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱、燃油牌號(hào)不對(duì)、火花塞漏電,將造成點(diǎn)火火花弱、燃油壓力低、點(diǎn)火時(shí)間不準(zhǔn)等故障,致使火花塞絕緣體上出現(xiàn)黑色或灰棕色小斑點(diǎn)。這時(shí)應(yīng)更換火花塞。? 2)火花塞瓷心炸裂? ①絕緣體溫度過(guò)高,達(dá)到800~850℃之后,絕緣體與中心電極呈白熱狀態(tài),混合氣觸及時(shí),即使無(wú)電火花也能引燃爆震; ②火花塞安裝不嚴(yán)密而漏氣; ③汽缸內(nèi)高熱、燃?xì)饴┏?,所帶熱量使其破裂?/span> ④材質(zhì)不良導(dǎo)熱性差,汽缸內(nèi)壓力過(guò)大或內(nèi)部機(jī)件工作不正常,溫度急劇變化而溫差過(guò)大時(shí),受熱不均而破損; ⑤安裝不妥,拆裝扭力過(guò)大及盲目敲打,使其絕緣體有裂痕。火花塞瓷體裂損會(huì)引起漏電。因此,應(yīng)及時(shí)更換。? 3)火花塞跑電?? 此故障多為絕緣體裂損,電極松脫損壞或積碳和油污造成。當(dāng)懷疑某缸工作不良時(shí),可卸下該缸火花塞裝到正常汽缸上,若機(jī)器工作正常為良好,否則有毛病。也可將有疑問(wèn)的火花塞卸下進(jìn)行跳火試驗(yàn),即能檢驗(yàn)漏電與否。? 4)火花塞燒紅? 此故障為選型不對(duì)。使用中的火花塞熱特性(冷、熱型)是否合適,一般可從其外觀察判斷。其絕緣體呈黃褐色,無(wú)油污和燒蝕,中心電極與搭鐵電極的跳火部分呈赤褐色、干燥光潔為正常;反之為選用不合適。熱型火花塞,電極到桿身瓷心長(zhǎng),電極頭熱量不易傳出散發(fā),溫度高,適用于低壓縮比和低轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)。冷型火花塞,其絕緣體在汽缸中露出短,受熱面積少,導(dǎo)熱性好,電極頭部冷卻,適用于轉(zhuǎn)速高和壓縮比高的發(fā)動(dòng)機(jī);燃燒室溫度過(guò)高,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻不良,點(diǎn)火早或晚,氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)間不適當(dāng),均會(huì)造成火花塞溫度過(guò)高,電極被燒紅。?
四、火花塞工作不良的鑒別和工作狀態(tài)的判斷? 1、火花塞工作不良的鑒別方法? 1)外表觀察法?? 卸下火花塞后,先觀察電極間隙間是否有積碳,若有,表明火花塞工況不良;然后觀察陶瓷絕緣體是否有裂紋,若有,也表明火花塞工況不良。正常工況的火花塞,絕緣體裙部應(yīng)呈棕紅色。? 2)測(cè)量法?? 用厚薄規(guī)或圓形量規(guī)測(cè)量火花塞電極間隙,其正常值應(yīng)為0.6~0.7mm。? 3)觸摸法?? 發(fā)動(dòng)機(jī)工作幾分鐘后,將發(fā)動(dòng)機(jī)熄火,再用手觸摸火花塞的陶瓷絕緣體部位,若手感溫度較低,表明該工況不良。? 4)跳火試驗(yàn)法?? 旋下火花塞,將其放在汽缸蓋上,用中央高壓線對(duì)準(zhǔn)火花塞接線螺栓作跳火試驗(yàn),若火花塞電極間產(chǎn)生“叭叭”作響的藍(lán)色火花,表明該火花塞工況良好;若火花塞電極間無(wú)火花,而其他部件正常,則表明該火花塞工況不良,應(yīng)予以更換。? 5)短路試驗(yàn)法?? 啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),使其怠速運(yùn)轉(zhuǎn),然后用螺絲刀逐缸對(duì)火花塞作短路試驗(yàn)(即將螺絲刀頭接觸氣缸蓋,將螺絲刀中部搭在火花塞接線螺栓上),若短路時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn),表明該缸火花塞正常;若短路時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)變化,則表明該缸火花塞工況不良。? 6)對(duì)比試驗(yàn)法? 在電器試驗(yàn)臺(tái)上將火花塞接入線路,與標(biāo)準(zhǔn)作對(duì)比試驗(yàn)。完好的火花塞,電極間跳火應(yīng)是不間斷的。?
2、火花塞工作狀態(tài)的判斷方法? 火花塞檢查發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的窗口時(shí),當(dāng)發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)不良時(shí),檢查一下火花塞,即可基本了解發(fā)動(dòng)機(jī)各汽缸的工作情況。比如,當(dāng)拆下火花塞,發(fā)現(xiàn)火花塞上帶有黏性的積碳和油污,則可基本斷定是活塞環(huán)磨損嚴(yán)重,或氣門(mén)油封損壞造成潤(rùn)滑油竄入汽缸所致。? 1)冷車起動(dòng)法?? 發(fā)動(dòng)機(jī)雖然能夠運(yùn)轉(zhuǎn),但運(yùn)轉(zhuǎn)不良時(shí),可采用冷車起動(dòng)法進(jìn)行檢查。其方法是:冷車發(fā)動(dòng)以后,怠速運(yùn)轉(zhuǎn)約1min,發(fā)動(dòng)機(jī)熄火開(kāi)始檢查。如果發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸著火不一致,用手摸火花塞時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)火花塞的溫度也不一樣,火花塞的溫度越高說(shuō)明著火狀態(tài)越好。反之越壞。若仍保持冷態(tài),則說(shuō)明該火花塞根本沒(méi)參與工作。 2)高壓檢測(cè)法?? 高壓檢查法用示波器檢查各氣缸火花塞電壓。這種方法不管發(fā)動(dòng)機(jī)能否著火,只要起動(dòng)機(jī)能轉(zhuǎn)就可進(jìn)行檢查。檢查的方法是:當(dāng)點(diǎn)火系統(tǒng)通電后,用手搖柄或起動(dòng)機(jī)使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),然后用專用的火花塞高壓示波器檢查火花塞中心電極的高壓。當(dāng)火花塞的著火電壓超過(guò)規(guī)定的著火電壓尚未著火時(shí),則多是由于火花塞電極間隙過(guò)大或者是混合氣過(guò)稀;當(dāng)著火電壓低于規(guī)定的著火電壓尚未著火時(shí),則多是火花塞中心電極與搭鐵電極之間積碳短路,或者是中心電極絕緣體破裂。? 3)解體檢查法?? 解體檢查法是將火花塞從發(fā)動(dòng)機(jī)上拆下來(lái)進(jìn)行檢查。解體檢查火花塞不僅可以判別其工作情況,還可以從中判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況。解體檢查火花塞,首先是宏觀觀察,主要觀察火花塞是否有積碳或積鉛現(xiàn)象、電極間隙是否適當(dāng)、是否有電極燒損現(xiàn)象、絕緣體是否有裂紋或漏氣現(xiàn)象。如果有積碳應(yīng)確定是屬于哪種類型的積碳。然后用火花塞試驗(yàn)儀檢查其點(diǎn)火性能。?
五、常見(jiàn)火花塞積碳和工作溫度過(guò)低的處理? 1、火花塞在工作中的故障一般有積碳和絕緣體損壞2種,其結(jié)果都使火花塞不能跳火。 實(shí)踐證明,一個(gè)氣缸火花塞不工作,燃料消耗要增加25%左右,而且動(dòng)力顯著下降,因此應(yīng)及時(shí)做好火花塞的清潔檢驗(yàn)工作,杜絕氣缸不工作的現(xiàn)象。? 火花塞在工作中積碳是不可避免的,但在正常情況下積碳卻很緩慢,不易造成火花塞電極間隙短路。只有在混合氣過(guò)濃、火花塞型號(hào)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或氣缸竄油時(shí),積碳才會(huì)加速。 當(dāng)火花塞出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí),一方面要認(rèn)真分析,設(shè)法排除故障;另一方面應(yīng)及時(shí)清除火花塞的積碳。? 清除火花塞積碳的方法:將火花塞放入汽油或煤油中浸泡,或用堿水浸煮,使炭渣軟化后,用刀片謹(jǐn)慎地刮除,切不可沾汽油爆燒,以免損傷瓷質(zhì)絕緣體。?
當(dāng)火花塞絕緣體裙部呈深黑色或有油垢時(shí),通常認(rèn)定為火花塞嚴(yán)重積碳或嚴(yán)重油垢。火花塞嚴(yán)重積碳或有嚴(yán)重污垢,會(huì)降低火花塞兩電極間的絕緣電阻,使火花塞的電火花變得微弱,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起斷火。???? 常見(jiàn)引起火花塞嚴(yán)重積碳或油垢的主要原因是:火花塞的工作溫度過(guò)低或可燃混合氣過(guò)濃。 實(shí)驗(yàn)證明,當(dāng)火花塞的工作溫度低于450℃時(shí),將不能燒掉絕緣體裙部的積碳或油垢,即不能保證自潔。也就是說(shuō),當(dāng)可燃混合氣過(guò)濃時(shí),由于燃料不能充分燃燒,使大量的游離炭和油污沉積在絕緣體的裙部上,形成嚴(yán)重積炭或油污。此外,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),可燃混合氣中的汽油濃度過(guò)高,也會(huì)使火花塞嚴(yán)重積碳或油污。
2、火花塞工作溫度過(guò)低的原因及處理 1)火花塞選擇不當(dāng)。 不同冷熱型號(hào)的火花塞具有不同的散熱速度,冷型的火花塞散熱速度較快,熱型的火花塞的散熱速度較慢。為保證火花塞在規(guī)定的溫度下穩(wěn)定工作,對(duì)于壓縮比高且熱值高的發(fā)動(dòng)機(jī),必須選用冷型的火花塞以增加散熱速度,反之選用熱型火花塞。如果熱值低的發(fā)動(dòng)機(jī)仍選用了冷型的火花塞必然造成火花塞工作溫度過(guò)低不能自潔。 2)火花塞安裝不妥。 為避免火花塞與汽缸之間漏氣,在更換火花塞時(shí),有些人隨意増加火花塞密封墊圏的個(gè)數(shù)。這樣做,不但會(huì)造成火花客與汽缸之間螺紋鎖緊力下降而損傷螺紋,還會(huì)由于火花塞與汽缸之間的接觸面積增大而增加火花客的散熱速度,致使火花塞工作溫度過(guò)低。 3)環(huán)境溫度的影響。 發(fā)動(dòng)機(jī)在夏季工作時(shí),往往不容易造成火花塞積碳。然而在冬季就不然,這是由于環(huán)境溫度影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度。實(shí)踐證明,在我國(guó)北方地區(qū),同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在冬季將比夏季的平均工作溫度低5~10℃左右。因此, 在選擇火花塞時(shí),冬季應(yīng)選擇偏熱型的火花塞。 4)其他因素。 造成火花塞積碳的原因,除季節(jié)因素以外,還有其他的一些因素。 一是發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),混合氣較濃且燃燒不完全,同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)又不能有效地利用排氣慣性進(jìn)行排氣,致使汽缸中殘余廢氣増多,并大量地積存在火花塞上,造成火花塞積碳過(guò)多。 二是活塞與汽缸壁之間磨損過(guò)度。當(dāng)活塞與汽缸之間磨損過(guò)度時(shí),不但會(huì)造成汽缸壓縮不良,同時(shí)也會(huì)造成曲軸箱潤(rùn)滑油上竄。在這種情況下,不僅會(huì)由于發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮不良使汽缸燃燒熱值降低,造成火花塞不能自沽,同時(shí)還使從曲軸箱竄上來(lái)的潤(rùn)滑油不能充分參加燃燒,也沉積在火花塞上,形成積碳。 三是氣門(mén)油封壞損。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)油封損壞時(shí),雖然不影響發(fā)動(dòng)機(jī)壓軋但會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油竄入汽缸。由于氣門(mén)油封損壞使?jié)櫥透Z入汽缸時(shí),不但浪費(fèi)潤(rùn)滑油,還會(huì)因?yàn)闈?rùn)滑油揮發(fā)性較差、燃燒不完全以及潤(rùn)滑油中含有大量的膠質(zhì)而加速火花塞積垢。火花塞嚴(yán)重積碳和油污時(shí),在清除后通??衫^續(xù)使用,但效果和壽命有所下降。
3、絕緣強(qiáng)度的檢驗(yàn) 火花塞絕緣體裙部破裂造成的后果往往是比較嚴(yán)重的,火花塞絕緣體裙部破裂后形成碎塊,脫落到汽缸中,會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的嚴(yán)重機(jī)械損傷。其原因: 一是火花塞中心電極與絕緣體之間熱膨脹系數(shù)不等,火花塞工作過(guò)熱,導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力過(guò)大而破裂。 二是火花塞受到某種強(qiáng)烈碰撞或汽油機(jī)爆燃而破裂。火花塞的瓷質(zhì)絕緣體由于在高溫高壓的急劇變化下工作,可能發(fā)生裂痕,也可能由于意外的撞擊發(fā)生裂痕。這些裂痕均會(huì)降低絕緣性能,造成漏電。因而消除積炭后,必需對(duì)火花塞進(jìn)行絕緣性能的檢驗(yàn)。但只對(duì)火花塞進(jìn)行一般的跳火檢驗(yàn)是不夠的,因?yàn)樵谡鈮合?,即使有了裂痕,高壓電仍可能在電極間跳火。因此就必須在相當(dāng)于汽缸壓縮終了時(shí)的氣體壓力下進(jìn)行檢査,才能判斷出漏電的程度,以便確定是否更換。
火花塞結(jié)構(gòu)圖 ![]() 銥鉑金火花塞建議更換周期:4萬(wàn)-6萬(wàn)公里
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