【火花塞故障分析】安裝異常導致散熱異常、燒融、擰斷、陶瓷旋轉

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安裝火花塞需要使用正確的扭矩或旋轉角度上緊，過大過小都有可能會造成異常或故障。

不同火花塞品牌因材質、設計等原因，對扭力值要求略有差異，具體以各品牌公示的數值為準。

通常，汽車火花塞的安裝扭力值要求為：螺紋直徑14mm的平座墊片火花塞20-30N·m，螺紋直徑12mm的平座墊片火花塞15-20N·m，螺紋直徑12、14mm的錐座無墊片火花塞10-20N·m。

下圖簡單展示了安裝扭矩過松、正常、過緊的區別。

下面以市面最常見的螺紋直徑14mm的平座墊片火花塞為舉例樣本，舉例分析它在不同大小的扭力值下，安裝後可能產生的狀況。

1、情況一：小於15N·m（牛·米），完全沒有安裝緊固。

此時，火花塞外墊圈是鼓起的狀態，沒有壓平，沒有密封，如下圖藍色圖示。

高溫高壓的燃燒氣體通過螺紋縫隙泄漏，火花塞失去散熱的調節能力，高溫氣體將火花塞下半部分的溫度提高了幾十℃至幾百℃，假設原先是6熱值的火花塞，此時相當於變成了4、3、2的熱值，甚至更小。火花塞溫度異常，工作也就異常，增大了熾熱點火的可能性，並可能導致爆震。

此時火花塞有可能會被衝出的高溫高壓的燃燒氣體燒黑和金屬殼體變色，一是高溫原因，二是未燃燒完全的碳氫化合物。如下2個實際案例圖。

極端情況，在大負荷條件下（例如高速），火花塞側電極和陶瓷絕緣體裙部的溫度甚至能達到1000-2000℃，熔點只有1450℃的鎳電極直接燒融化，陶瓷絕緣體裙部直接燒炸碎裂。

如下圖實際案例，4隻火花塞墊圈圓圓鼓起，完全沒安裝緊，導致電極燒融、陶瓷絕緣體裙部燒炸碎裂。

2、情況二：約15-20N·m（牛·米），介於安裝緊固和沒有安裝緊固之間。

根據實際經驗及多種途徑反饋，沒有使用扭矩扳手安裝火花塞的汽修工和車主，通常較大概率是在本區間（安裝緊固和沒有安裝緊固之間）。

此時，火花塞外墊圈輕微變形，有壓扁一點，勉強密封，如下圖藍色圖示。

高溫高壓的燃燒氣體可能會有輕微的泄漏，輕微影響火花塞散熱，火花塞下半部分的溫度可能會比安裝緊固時、同等工況下提高了幾十℃，假設原先是6熱值的火花塞，因散熱不佳，此時相當於變成了4、5的熱值。

在極端情況、且在大負荷條件下（例如高速），有熾熱點火的可能性，並可能導致爆震。

3、情況三：約25N·m（牛·米）左右，安裝緊固。

此時，火花塞外墊圈是壓平的狀態，外墊圈在不同溫度下（熱脹冷縮），就像彈簧一樣保持一定的回彈量，外墊圈密封，如下圖藍色圖示。

火花塞安裝緊固，正常散熱，正常工作。

4、情況四：大於35-50N·m（牛·米），力矩過大，易損壞。

有的安裝人員（車主）聽說火花塞需要安裝緊，但是他不知道如何叫緊，也不知道應該用多大力氣。

於是他拿出吃奶的勁去擰緊，或者亂用大扳手，使用了擰輪胎螺絲的加長大扳手（約40cm-60cm長度）來安裝。就好像是下圖這種狀態。

超過35N·m後，火花塞外墊圈被過度壓平或完全壓扁，外墊圈失去原本應該有的回彈量，金屬殼體和陶瓷體之間因為力矩過大，產生作用力和反作用力，開始發生意外形變，受力部分如下圖紅色箭頭圖示。

①、金屬殼體和陶瓷體之間的作用力和反作用力不斷加大，此時有可能造成陶瓷體開裂。

如下圖所示。

②、金屬殼體和陶瓷體之間的作用力和反作用力不斷加大，此時有可能造成陶瓷體「掙脫」金屬殼體的「束縛」而分離，並可以旋轉。

如下圖所示。

金屬殼體和陶瓷分離後，可以360°旋旋轉。也有可能實際分離，但因為卡的極緊，不能旋轉。

就好像老式的水龍頭擰的太緊，內部滑絲類似的道理。

就好像圓珠筆擰的太緊，內部滑絲類似的道理。

金屬殼體和陶瓷體分離後，陶瓷體因為不能緊密接觸金屬殼體，陶瓷體及中心電極無法散熱，

此時火花塞可能會被衝出的高溫高壓的燃燒氣體燒黑和金屬殼體變色，一是高溫原因，二是未燃燒完全的碳氫化合物。如下實際案例圖，箭頭指向都變成深褐色或黑色。

假設原先是6熱值的火花塞，此時相當於變成了4、3、2的熱值，甚至更小。火花塞溫度異常，工作也就異常，行駛無力，伴有發動機行駛抖動情況，發動機增大了熾熱點火的可能性，並可能導致爆震。

極端情況，在大負荷條件下（例如高速），火花塞電極和陶瓷絕緣體裙部的溫度甚至能達到1000-2000℃，熔點只有1450℃的鎳側電極、中心鎳基直接燒融化，陶瓷絕緣體裙部直接燒炸碎裂。如下圖示例。

這種情況如果在渦輪增壓車型上，則更容易出現，例如第二代EA888發動機，因為其發動機熱量較高，原車火花塞通常已經使用7-8熱值，如遇到這樣的安裝異常，會更容易觸發燒融及爆震事故。

③、金屬殼體和陶瓷體之間的作用力和反作用力不斷加大，此時有可能造成金屬殼體斷裂。

如下圖所示。

斷裂實例圖如下

如果遇到此情況，可以看——

火花塞斷了怎麼辦怎麼取出