產(chǎn)品知識(shí)|火花塞的積碳的影響因素及改善措施

積碳是指在發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，因燃燒不完全產(chǎn)生的殘留物沒(méi)有及時(shí)隨尾氣排出，附著在火花塞及發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的其他部位覆蓋并積累形成的類似于煤渣的黑色附著物。主要會(huì)附著在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)、燃燒室、噴油嘴和進(jìn)氣管以及火花塞的點(diǎn)火端上。如果不定期清理會(huì)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難、汽車怠速抖動(dòng)、噪音增大、行駛無(wú)力等現(xiàn)象。

1、燃油成分及品質(zhì)

例如燃油成分的烯烴比例越高，越容易燃燒不完全，在火花塞上形成積碳。此外，燃油品質(zhì)不佳，燃油中的雜質(zhì)過(guò)多也是積碳形成的主要因素。

2、發(fā)動(dòng)機(jī)類型

尤其是直噴發(fā)動(dòng)機(jī)，混合氣過(guò)濃容易導(dǎo)致燃燒不完全，從而在火花塞上形成積碳。直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的積碳主要集中在節(jié)氣門(mén)、噴油嘴和進(jìn)氣管上。除此以外，在正常使用過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)也都會(huì)產(chǎn)生一定程度的積碳。

自然吸氣電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的火花塞 直噴渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的火花塞

可以直觀的看到，直噴發(fā)動(dòng)機(jī)（通常較大比例為渦輪增壓）的火花塞更容易積碳，主要是因?yàn)橹眹姺绞降姆謱尤紵?、稀薄燃燒、燃料和空氣混合不均勻等原因造成碳顆粒、碳灰變多。

3、空氣濾清器堵塞

空氣濾清器能夠過(guò)濾空氣中的雜質(zhì)和灰塵，防止其進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)參與燃燒?？諝鉃V清器堵塞會(huì)影響空氣流通，從而使燃油燃燒不完全，進(jìn)而產(chǎn)生積碳。

4、點(diǎn)火線圈異常或點(diǎn)火能量不足

此現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致燃燒不完全或失火，容易在火花塞上形成積碳，且不容易去除。

5、火花塞熱值選擇錯(cuò)誤

熱值就是指火花塞的散熱程度，不同發(fā)動(dòng)機(jī)適合的火花塞熱值不同，相對(duì)而言熱值較高的火花塞更易產(chǎn)生積碳.

6、汽車長(zhǎng)期低轉(zhuǎn)速行駛

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車速密切相關(guān)，在變速箱的傳動(dòng)比一致時(shí)，兩者成正比。長(zhǎng)期低轉(zhuǎn)速行駛會(huì)導(dǎo)致火花塞工作溫度過(guò)低，達(dá)不到自清潔的條件，產(chǎn)生的積碳會(huì)附著在火花塞陶瓷絕緣體裙部，造成積碳短路。

火花塞絕緣體裙部的溫度隨著車速變化而變化，車輛低速、怠速行駛時(shí)，溫度低；反之，高速行駛時(shí)，溫度高。

如果較長(zhǎng)時(shí)間低速、怠速行駛時(shí)，絕緣體裙部的根部因?yàn)闇囟茸兊停钕乳_(kāi)始產(chǎn)生積碳。對(duì)于高壓電來(lái)說(shuō)，積碳是有一定電阻的導(dǎo)體，當(dāng)絕緣體裙部積碳較多時(shí)，高壓電從積碳上導(dǎo)通，形成積碳短路，此時(shí)會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)火異常或失火狀態(tài)。如下圖從左至右所示。

7、其他因素

發(fā)動(dòng)機(jī)燒機(jī)油、廢氣再循環(huán)等因素，會(huì)導(dǎo)致混合氣燃燒不完全，容易在火花塞上形成由多種物質(zhì)構(gòu)成的積碳層，并逐漸越積越厚。

火花塞積碳有3個(gè)部位，按影響點(diǎn)火性能的影響程度，從小到大依次是：

金屬殼體靠近螺紋的圓環(huán)面 < 電極部位（中心電極及側(cè)電極） < 陶瓷絕緣體裙部

1、金屬殼體靠近螺紋的圓環(huán)面

因?yàn)榭拷蜏貐^(qū)，它的溫度在200℃左右，所以只要火花塞使用一段時(shí)間后，它的顏色一定是深褐色或黑色。自然吸氣電噴發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞的這個(gè)部位是附著薄薄的一層，而渦輪直噴發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)明顯有很多碳灰顆粒，稍微厚一些。

此處積碳對(duì)點(diǎn)火的影響程度較小。

2、電極部位（中心電極及側(cè)電極）

因?yàn)閭?cè)電極連接整個(gè)金屬殼體，中心電極連接內(nèi)部導(dǎo)熱路徑，溫度容易傳導(dǎo)到低溫區(qū)，電極部位的溫度在幾百攝氏度，所以電極部位會(huì)由于高溫而有所變色 ，根據(jù)材質(zhì)、附著積碳物質(zhì)及燃燒狀況的不同，電極的顏色通常是淺灰、深灰、深褐色、黑色等。渦輪直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的電極部位通常會(huì)有很多碳灰顆粒和少量機(jī)油燃燒后的混合物，會(huì)稍微厚一些，如果附著物質(zhì)過(guò)厚，會(huì)有炙熱燃燒的可能性，甚至可能引起爆震。

電極部位的積碳對(duì)點(diǎn)火的影響程度較大，特別是點(diǎn)火的直接面上，積碳會(huì)分流一部分電火花的能量。

3、陶瓷絕緣體裙部

下圖A是正常點(diǎn)火的情況，下圖B和C是陶瓷絕緣體裙部積碳后，可能產(chǎn)生的積碳電流路徑，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)處于點(diǎn)火異?；蚴Щ馉顟B(tài)。

發(fā)生非正常點(diǎn)火時(shí)，由于積碳的電阻比火花塞間隙的擊穿電阻小，高壓電的能量一部分浪費(fèi)在積碳電阻上，導(dǎo)致點(diǎn)火異常或失火。

如下圖電壓波形圖上來(lái)看，發(fā)生因積碳短路造成的的非正常點(diǎn)火時(shí)，擊穿電壓較低，燃燒電壓較低，燃燒時(shí)間較長(zhǎng)。