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．绝缘体瓷件要紧是由高岭土等原料通过等静压工艺成型然后通过高温隧道窑（1750℃）的的温度烧结而成。

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

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使用冷挤成型工艺制成整体螺杆。

4．中心电极与侧电极通常采有用的是镍络合金或者铱铂金等贵重金属焊接制成。

二．火花塞的点火原理——要紧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，小头裙部温度通常为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：有标准型与非标准型两种。

（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:：有冷型与热型两种。

（1）冷型通常为6，7，8，9（即热值高）

（2）热型通常为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习惯热值的火花塞非常重要。否则，热值选择不当，容易出现下列现象：

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，部分发动机已使用乙醇做燃料。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。化油器使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通常为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，同时有效操纵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，褐色或者灰白色。电极烧损很小，说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，产生过热的要紧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与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者黄、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，因此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，绝缘体裙部端与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。积炭原因要紧是由于混合气过浓：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；长时间低速运转与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，绝缘体裙部端与电极表面粘附着黑色湿润的光亮油迹。油污状态的要紧原因是活塞环气门的磨损或者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，中心电极与电极端部成融化状；产生要紧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，要紧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者过小。火花塞正常通常间隙应为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要紧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者火花塞中间裙部与因安装工具或者方法使用不当造成的火花塞裙部伞棱位断裂。

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

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者在高压线内孔涂硅油；调整火花塞间隙或者更换火花塞。

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与重负荷时，掉速，无力。火花塞发火端能够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。假如是四缸发动机通常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。