火花塞专业知识培训资料

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一．何谓火花塞

火花塞是安装在汽油发动机缸体内用来给发动机燃烧做功的一个重要零部件装置,它是由绝缘体陶瓷、瓷件、金属铁壳、接线螺杆、螺帽、中心电极、侧电极、导电玻璃料、电阻材料（铂，铱金）等金属材料制成。

1．绝缘体瓷件主要是由高岭土等原料经过等静压工艺成型然后经过高温隧道窑（1750℃）的的温度烧结而成。

2．金属铁壳是钢材经过冷挤压成型工艺或车削工艺制成然后通过螺纹滚丝、电镀或发兰工艺防锈。

3．接线螺杆、螺帽使用材料为普通碳钢、铜等金属材料，目前大部分生产企业都采用冷挤成型工艺制成整体螺杆。

4．中心电极与侧电极一般采有用的是镍络合金或铱铂金等贵重金属焊接制成。

二．火花塞的点火原理——主要是由高压脉冲电压通过中心电极与侧电极之间产生强电流火花，使汽油机在燃烧室燃烧做功，它的瞬间电压能够达到2-3万伏，火花塞正常燃烧密封垫圈温度达到190—220，小头裙部温度一般为450—890 左右，电弧瞬间温度可达2000—3000，足以点燃燃烧室内的汽油—空气混合气。

三．火花塞的选型方法

1．根椐发动机的安装尺寸：有标准型和非标准型两种。

（1）铁壳螺纹直径的大小有￠10，￠12，￠14，￠16，￠18mm等

（2）铁壳六角对边有16,17.5,20.8,19mm等

(3) 铁壳螺距的大小有1.0,1.25,1.5mm等

(4) 铁壳螺纹旋入气缸的长度有9.5,11,12.7,11.2,17.,19,7.8,21,26.5mm等

2. 根据火花塞的热值:：有冷型和热型两种。

（1）冷型一般为6，7，8，9（即热值高）

（2）热型一般为5，4，3，2，1（即热值低）

（3）数字越大越冷数字越小越热，冷型火花塞热值高,热型火花塞热值低。火花塞的热值是指火花塞的导热能力，火花塞的导热能力越强表示热值越高，反之亦然。选择具有与发动机使用条件相适应热值的火花塞非常重要。否则，热值选择不当，容易出现以下现象：

A 热值过高，火花塞绝缘发火端温度低于450℃自净温度，发火端积炭，影响点火性。

B 热值过底，火花塞温度高于890℃,容易产生早燃，火花塞电极容易烧熔，损坏发动机。

3．根据发动机使用燃料的种类及用途分类：有汽油燃料与天燃气燃料两种。国外，部分发动机已采用乙醇做燃料。汽油燃烧室的温度正常为（）天燃气燃烧室的温度（）。因而天燃气燃料对火花塞耐烧损，耐腐蚀性能要求更为苛刻。

4．根据发动机的使用用途可分为：汽车、摩托车、飞机、船舶、通用发电机等。

5．根据发动机燃烧系统内部的安装结构：有使用化油器及电喷装置两种。化油器采用的为非电阻型火花塞，电喷车使用的为电阻型火花塞。电阻型火花塞的电阻一般为3—10kn，同一台发动机使用多火花塞其电阻值之间相差越小越好，电阻型火花塞可抑制无线电干扰保护设备，电喷装置系列不受系统干扰影响，同时有效控制设备对周围环境的干扰，顺应国际环境要求。

四．火花塞工作时，火花塞头部常见的几种燃烧状态：

1．正常燃烧状态；

火花塞绝缘体裙端是萤褐色，褐色或灰白色。电极烧损很小，表明该火花塞是与发动机匹配的。

2．过热状态；

绝缘体裙端呈“灼白”状，电极过早烧蚀，产生过热的主要原因是点火时间过早，冷却条件差。使用了低辛烧值的汽油，混合气太稀，火花塞伸到燃烧室太长以及所使用的火花塞热值过低等情况，就火花塞而言应换用热值较高的火花塞。

3．铅污损状态：

绝缘体裙端呈白粉状或黄、黄褐、绿及黑铅色。汽油中的四乙基铅在发动机低负荷运转时粘附在绝缘体裙端表面，当发动机在加速、高速、全负荷运转时，火花塞温度进一步提高，绝缘体表面形成的铅化合物的导电性因温度升高而提高，所以最终导致火花塞失效。

4．积炭状态：

铁壳旋入缸体部分端面及内腔表面，绝缘体裙部端和两电极表面被黑色炭沉积物覆盖，严重时可引起火花塞熄火。积炭原因主要是由于混合气过浓：空气滤清器堵塞，阻风门使用不当；机油消耗量过高；点火时间滞后；长时间低速运转以及使用的火花塞热值过高。解决积炭对火花塞来说是换用热值低一点的火花塞。

5．油污状态

火花塞铁壳旋入缸体部分端面周围及内腔表面，绝缘体裙部端和电极表面粘附着黑色湿润的光亮油迹。油污状态的主要原因是活塞环气门的磨损或由于化油器调节不当，使混合气过浓造成的。造成油污的根本原因不是火花塞选用不当，但是换用热值较低的火花塞也能暂时解决这个问题。

6．电极烧熔状态

火花塞的侧电极熔化，中心电极和电极端部成融化状；产生主要原因与火花塞过热状态相同，就火花塞而言换用热值较高的火花塞。

五．火花塞常见故障分析

1．火花塞击穿造成点火失效，主要原因是火花塞瓷件绝缘性能差，火花塞脉冲点火时产生的击穿短路。

2．火花塞侧电极与中心电极之间间隙过大或过小。火花塞正常一般间隙应为0.6—0.8mm,过大(间隙)无法产生火花点火做功,过小直接造成点火短路。侧电极与中心电极之间的间隙确定主要是根据发动机燃烧室的设计结构参数来确定的，最大间隙有1.3mm。

3．瓷件断裂，瓷件断裂最容易产生的是小头断裂或火花塞中间裙部以及因安装工具或方法使用不当造成的火花塞裙部伞棱位断裂。

4．金属铁壳开裂或断损，丝扣部位断裂或损伤，接线螺杆、螺帽损坏或打弯等现象。

5．火花塞瓷件表面闪络，瓷件表面沿轴向有明显的点弧烧烁的痕迹。原因是火花塞使用时间过长，电极烧损，间隙过大；高压线护套绝缘性能差、老化；高压线护套与瓷件的间隙大。措施是更换高压线或在高压线内孔涂硅油；调整火花塞间隙或更换火花塞。

6．火花塞污损原因是汽油无铅化，作为代替四乙基铅的物质MN系添加剂加入汽油中。MMT 沉积到发火端形成深棕色的物质，700—800度MMT熔熔导电，火花塞绝缘电阻下降，失火！失火发生在车辆高速和重负荷时，掉速，无力。火花塞发火端可以看到辐射状的放电痕迹。措施：更换汽油；更换火花塞。

7．电晕，绝缘体上有一层黄色的垢。如果是四缸发动机一般有两只会有黄色的污垢。原因：空气在2—5万伏高压下被电离，空气中的杂质附着在绝缘体上形成的。措施：火花塞本身没有问题，不影响火花塞使用。

8．汽车抖动，发动机抖动，熄火。抖动时，方向盘震动。原因：车辆行驶3—4万公里左右，

节气阀积炭，油污堵塞。措施：拆下电喷系统的节气阀，仔细清洗干净。

9．火花塞安装时，没有密封垫圈或者密封垫圈使用过多。造成泄漏燃烧气体损失功率影响导热能力，产生早期点火：废气聚集点火端影响点火性（残渣聚集安装到螺纹下端）。

六．火花塞的型号说明（具体说明书）

1．英文字母简例说明

F 6 R T C —11

表示火花塞侧电极与中心电极间隙为1.1mm

表示结构类型：C：镍-铜复合电极火花塞。

T：绝缘体突出型火花塞。

R：电阻型火花塞。

表示热值为“6”，冷型火花塞。

表示安装尺寸：F为螺纹直径￠12，螺牙螺距为1.5mm.，

六角面为20.8mm，螺纹旋入缸体内深度为19mm

2．数字简例说明

5 4 0 7

表示热值为“7”冷型火花塞。

表示发火端结构：普通电阻型：“0”；单铂金电阻型“1”。

双铂金电阻型“2”；单铱金电阻型“3”。

单铱金电阻型“4”；多电极“5”。

表示火花塞类型：A系列：“0”；D系列：“1”；E系列：

“2”；F系列：“3”；K系列：“4”。

表示燃料类型：液化气、天然气双燃料。

3．数字型号对照表

4．配套零部件号对照

七、火炬火花塞车型适应表介绍（具体阅说明书）

1．汽车发动机。

2．摩托车发动机。

3．通用发电机。

八、火炬火花塞同其他国外火花塞产品互换表介绍（具体说明书）

九、特种火花塞的设计与特点介绍（具体详见说明书）

1．V形槽中心电极火花塞：特点是其火力更集中，提高点火性，动力性，加速性及迨速的稳定性，减少油耗有利于环保。

2．镍包铜中心电极火花塞：特点是铜芯深嵌入镍电极头部，大大提高火花塞散热性能，可以有效地防止和预防发动机过热。

3．多极（多侧电极）火花塞：特点是通过多极点火增强能力和点火可靠性。改善废气排放，提高电极寿命。一般有二极、三电极、四电极和六电极。

4．铂金火花塞、（单铂金和双铂金两种）：特点是更易于点火，加速性优良，燃油更加经济，提供强劲动力，使用寿命长。能承受住气缸内的高温，并可最大限度的提供能量，点火正时。普通火花塞的熔点温度为1453℃，铂金熔点达到1769℃。

5。铱金火花塞同铂相比，中心电极更加纤细（一般为0.6mm左右），熔点更高达到2454℃，更其极高的耐用性，其寿命可达十万公里以上，点火能力更强。

十、火花塞有关技术要求

1．火花塞在常温常理下，接线螺杆与中心电极间的电阻值为4—10kn。

2．当火花塞电极周围空气介质温度为190—220℃，气压差为41.2*10.5PA时,并经保温4—5min，火花塞各部位总漏气量不应超过5ml/min.

3．表面质量：金属零件不充许有毛刺、开裂、伤痕、锈蚀，螺纹不得缺齿，绝缘体不充许开裂和釉裂。

4．火花塞的钢制零件应进行氧化处理（发黑）或其他金属防锈镀层。

5．火花塞在进行抗扭矩试验时（扭矩值为5kgf.m）不应产生异常现象。

6．侧电极应能承受往返三次攀折至45度角的试验。

7．火花塞连续使用寿命应不底于500小时，汽车累计行驶不得少于25000公里。铂金火花塞累计行驶不得少于单铂金5万公里，双铂金8万公里。铱金火花塞为10万公里。

十一、株洲火炬火花塞有限责任公司的发展由来、未来目标、优势特点

1．发展由来

株洲湘火炬火花塞有限责任公司隶属于山东潍柴动力股份有限公司具有独立法人资格的全资子公司。位于湖南——株洲。

湘火炬火花塞有限责任公司创建于1961年由国家农机部投资兴建，当时是为了适应国家发展农业机械为农机汽油机定点配套生产的专业火花塞基地。当时取名“湖南/株洲/渌口内燃机配件厂”。

随着国家和企业的改革与发展，企业规模不断扩大，企业的名称也先后多次随着变更。

即：1979年更名为“株洲火花塞厂”

1992年成立株洲火炬火花塞股份有限公司。

1993年“湘火炬”A股在深圳证券交易所挂牌上市。

1997年更名为“湘火炬”汽车零部件股份有限公司。由新疆德隆成为公司的第一大股东,企业主要由火花塞生产转变从事汽车生产和汽车零部件加工，经济贸易等领域。公司年产值突破100亿。

2004年湘火炬公司因德隆事件由华盈资产兼管，于2007年5月又被山东潍柴动力兼并吸收，目前火花塞年产量已达到1.2亿只,产值接近4亿元。

2．“火炬”火花塞的生产发展及质量体系情况：

株洲湘火炬火花塞有限责任公司是目前中国最大的专业火花塞生产企业，世界排名第六。主导产品“火炬牌”火花塞，共21个系列。200多个品种。拥有引进世界上最先进的生产设备—美国德尔福公司和博大公司生产自动化装配线。

—德国等静压成型设备和自动烧结隧道窑等先进设备装置。

2006年又全套引进收购美国德尔福公司全套火花塞生产设备与工艺，从而大大提高了公司在国际市场的竞争力。拥有制造铂金、铱金、V型槽中心电极沿面跳火，特种超长度火花塞等先进技术。火炬牌火花塞曾于1980年、1985年、1995年三度荣获国内同行业最高奖—国家银质奖。在国内汽车、摩托车使用火花塞行业享有较高的信誉，同时火炬火花塞商标曾多次被湖南省评为省著名商标。

企业从1996年开始先后率先在同行业通过了ISO9002、QS-9000、TSI6949等质量体系与ＩＳＯ１４００１环保体系认证。当前火花塞年产量已达到了1.2亿只,国内市场占有量保持在40﹪左右（其中主机市场占有率达到了75﹪以上），产品远稍到美国、加拿大、意大利、新加坡等二十多个国家和地区。公司还从事汽车电器产品的研制、开发、生产和销售，产品包括：高压阻尼线、干式点火线圈、发电机、启动机等四种系列，一百多个品种，同时通过了ISO9001.2000标准质量体系认证，产品均经国家权威机构鉴定并与国内多家知名企业配套。

公司围绕创民族“第一品牌”的战略目标，立志2年内火花塞年产量突破2亿只，3年内争取挤身于世界火花塞制造强国之林。因而“火炬人”现时刻激励自己不负“使命——自强不息、争一流、站排头、创世界民族汽配品牌的宏伟目标！”

3．火炬火花塞产品的优势特点

(1)产品的关键零部件生产

A.瓷件：采用德国等静压成型设备和自动化烧结高温隧道窑等先进设备装置，确保瓷质抗

冲击强度、耐电压、体积密度的稳定性；

B.铁壳：采用冷挤压成型工艺挤压成型；有效提高了壳体强度；

C.中心电极、侧电极选用的是镍包铜、镍络合金或铱铂金等贵重金属，铂铱金采用激光焊接技术，确保产品质量的可靠性；

(2)火花塞成品组装：采用世界上最先进的生产设备—美国德尔福公司和博大公司生产的自动化

装配线，确保产品质量的稳定性。

(3)性能特点：

A.加速快，易启动；

B.点火可靠，怠速稳定；

C.燃油经济，使用寿命长。

4.火炬燃气产品的优势特点

（1）改进火花塞外部发火端结构，提高燃气发动机的点火性；

（2）改进火花塞内部密封结构，适应燃气发动机高温密封性能；

（3）改进火花塞电阻体结构，确保高温下发动机怠速的稳定性；

（4）改进绝缘体结构，防止高温高压下电闪络；（5）采用铂金或铱金，提高了产品的使用寿命。