發動機火花塞燃燒後為什麼會出現不同的狀態,學會了你也會修車了

正常的火花塞是上圖這樣的

正常燃燒的火花塞其中心電極通常呈現白色或微灰白色(棕色或淺灰色),接地片較乾淨或輕微變色。

積碳可造成發動機點火不良。 隨著不完全燃燒過程中產生的碳沉積物粘附到中心電極絕緣體表面,絕緣體介電層和絕緣層或分流電阻就會受到損害。 如果中心電極和絕緣體表面上存在足夠的碳沉積物,主傳導路徑可能會從產生火花變為通過碳沉積物短路。 這也被稱為火花泄漏。 碳沉積物造成短路後,傳遞到中心電極電極頭的可用電壓降低,直至不再有火花傳遞到混合物,就會發生點火不良。

使用含鉛汽油的發動機可能會發生鉛沉積。 在現代發動機應用中,這種故障模式較為罕見,因為加油站早已將 TEL(四乙基鉛)從消費用途中淘汰。 鉛沉積可能會發生在採用高壓縮比的賽車用發動機中,在少數情況下,也會發生在航空應用中。 所使用的火花塞如果存在鉛沉積,則會出現中心電極絕緣體呈黃色/褐色的特徵,在高轉速和高負荷下還可能導致發動機點火不良。

濕性污垢主要是由工作期間燃燒室內部燃油、機油或冷卻劑過剩引起的。 通常存在濕性污垢的火花塞表明發動機系統內部存在其他機械問題,如氣缸蓋墊圈受損、機油泄漏超過油環,或氣門機構泄漏。

火花塞上存在沉積物可表明機油泄漏或燃油質量較差。 通常,從中心電極到地的低電阻路徑形成時,這些灰色的塗層就會導致點火不良。

造成火花塞侵蝕、腐蝕或氧化情況的原因通常是使用含鉛汽油,後者會與電極材料發生反應(請參見鉛沉積)。 這些癥狀表現為電極有凹痕、有裂紋或侵蝕,如果銅氧化嚴重,有時還會出現綠痕。 這些情況導致火花塞間隙不正確的情況增加,並導致性能不佳。

造成接地電極斷裂的原因可能是過早點火或任何其他過量衝擊負荷。 造成接地電極斷裂的原因可能是點火時間不當,選用的燃油類型不當,或私自安裝熱導率降低的螺旋線圈螺紋嵌件來代替火花塞螺紋。 確認燃油和點火正時是否正確。 確認火花塞的熱值是否正確。 確認未使用螺旋線圈螺紋維修工具包維修氣缸蓋螺紋。

MMT(甲基環戊二烯三羰基錳)通常與質量較差的燃油結合使用,作為辛烷值助力劑,旨在將辛烷值提高到可接受的限值內。 在燃燒過程中,如果燃油中存在過量的 Mn(錳),Mn 沉積物就會污染燃燒室、催化轉化器和火花塞。 更高濃度的 Mn 會導致過早點火及發動機點火不良。 表面溫度超過約 550°C (1022°F) 時,Mn 沉積物會變為導電。 因此,該故障模式被稱為熱式火花塞沉積。

二茂鐵(茂金屬)是一種有機金屬化合物,通常作為辛烷助力劑用以代替 MMT,它本身具有亮橙色表面色澤。 在燃燒過程中,如果燃油中存在過量的二茂鐵,二茂鐵沉積物就會污染燃燒室、催化轉化器和火花塞。 表面溫度超過約 450°C (842°F) 時,沉積物會變為導電。 因此,該故障模式被稱為熱式火花塞沉積。 更高濃度的二茂鐵會導致過早點火及發動機點火不良。

過熱的癥狀包括電極呈現白色或淡灰色的斑點以及泛藍的燒蝕外觀。 造成此現象的原因可能是發動機過熱,燃油類型不當,火花塞未按規定力矩擰緊,火花塞冷熱型選錯,燃油壓力過低,或點火時間不當。 如果存在熔融的沉積物以及類似於氣泡或水泡的融化或點狀沉積物,表明存在突然加速問題。 確認燃油和點火正時是否正確。 確認火花塞的熱值是否正確。 檢查冷卻液系統有無泄漏和堵塞,並檢查水泵是否存在故障。 修復冷卻液系統

造成中心電極絕緣體斷裂的原因通常是突然加熱或冷卻引起的突然熱衝擊。 原因還包括來自外部來源的機械負荷(額外損耗),甚至是過早點火事件,此時燃燒壓力衝擊波產生的側向負荷大到足以使陶瓷絕緣體材料斷裂。 熱值較高的火花塞具有較長的絕緣體,以降低火花塞結垢風險,但由於彎曲力臂更大,在低速過早點火事件中,此類火花塞也更容易斷裂。

發生機油遷移時,霧狀機油在進氣過程中被吸收到燃燒室中。 為了進行停缸操作,氣門保持關閉,燃燒室中的機油不燃燒。 霧狀機油附著在火花塞表面,機油通過毛細作用滲透到絕緣體和中心電極之間的竄積余隙。 氣缸重新激活過程中,靠近表面的機油被燒盡,同時因燃燒不完全而在竄積余隙內產生煙塵(碳沉積物)。

火花塞間隙閉合通常是由系統發出點火指令時,離子間隙中存在的燃油液滴引起的。 火花事件通過留在碳纖維後面的燃油液滴進行。 其他成因包括沉積物堆積在電極表面,這表明存在積碳或機油污垢。 通常,在多個中低負荷循環之後就會出現這種情況。 燃燒室中的積碳可在突然施加高負荷時掙脫,卡在火花塞間隙中,並形成完全接地短路。

扳手斷裂裂紋通常是通過尺寸不正確的套筒施加側向負荷或扭矩引起的。 衝擊負荷通常會使絕緣體殼體開裂,這是因為陶瓷非常脆,在張力作用下強度很低。 通常很容易判斷作用力的方向,因為陶瓷通常會垂直開裂(但通常相對中心線不對稱)。 除了火花塞套筒及手持工具,應避免使用任何工具,以便更有效地防止此類裂紋。

軌痕是通過火花塞末端氣隙以外的介質發生,從電極到地面的高壓放電時留下的痕迹。 大多數情況下,會沿著主要絕緣體(護套下面/附近)和在中心電極絕緣體上發生此類放電。 此類放電通常會燒焦陶瓷,並留下燒壞的棕色痕迹,可直接觀察到。

絕緣體與火花塞金屬殼相連的位置附近出現的棕色斑通常稱為電暈斑,當發動機附近空氣中存在的機油顆粒附著在絕緣體表面時,就會產生電暈斑。 當施加在火花塞頂部導體上的高電壓導致絕緣體和金屬殼之間的氣隙絕緣擊穿時,就會發生電暈放電。 電暈斑不會影響火花塞性能。

在極端過早點火事件中,穿過燃燒室行進的衝擊波可導致中心電極彎曲,並使中心電極陶瓷絕緣體斷裂。 在這些極端情況下,在中心電極絕緣層掙脫火花塞的位置可形成磨耗,並在振動下發出異響。 在上面各圖中,主圖中突出顯示了彎曲的中心電極,而上部副圖顯示了斷裂絕緣體的斷裂面,下部副圖顯示了已卸下中心電極絕緣體的火花塞。

扳手/螺紋區域發現腐蝕可表明火花塞遇到潮濕和高溫。 通常,當水滲入火花塞管密封並進入火花塞管時,就會發生這種情況。 很多時候,此類腐蝕的火花塞還會呈現點火不良癥狀(當水提供了從高壓線圈到地的低電阻路徑時),燃燒室介面(中心電極和接地片)通常會嚴重積碳。 檢查水侵入的來源,並根據需要糾正。 安裝新的火花塞。 安裝新的點火線圈和護套總成。 建議客戶避免直接在線圈護套上噴水


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