火花塞颜色与发动机工况有何关系

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在现代汽车中，发动机的压缩比很高，在燃烧过程中，发动机温度很高、火花塞散热时间短，为了保持火花塞绝缘体裙部的温度适宜，火花塞绝缘体应做的短些，以减少吸热面积 和缩短传热时间，这种火花塞称为冷型火花塞，相反，用在 低速发动机上的火花塞，其绝缘体应做的长些，使其吸热 多’而散热慢，这种火花塞称热型火花塞；还有一种介于二 者之间的火花塞，为中型火花塞。一般来说，国产火花塞 中，绝缘体裙部长度为8mm的可划为冷型火花塞，llmm 和14mm的属中型火花塞，16mm和20mm的则为热型火花塞。

为了满足汽车高输出功率和低油耗的需求，日本电装公 司研制出新一代火花塞产品，如图所示，该火花塞第 一次采用少Φ0.4mm极细直径、铱合金中心电极等独特设计，

具有电火花强和点火迅速等特点，极具技术优势和使用价 值。电装铱金火花塞具有多种型号，适用于各种类型的车辆。

火花塞是汽油发动机点火系统的重要零件之一。要求火 花塞绝缘体裙部经常保持在500~700℃的自净温度，就必 须使火花塞吸收的热量与散出的热量达到一定的平衡状态。

火花塞绝缘体吸收的热量，有一小部分被进气时的新鲜混合气带走，而大部分经上、下 铜垫圈传给其壳体，然后再传给气缸盖，中心电极也传出一小部分。

影响火花塞绝缘体裙部温度的主要因素：一方面是裙部的长度，当火花塞绝缘体裙部较 长时，受热面积大，吸收热量多；另一方面是外壳处的散热路径较长，散到发动机气缸盖体上的热量少。

火花塞的热特性一般常用热值表示，各国又不尽相同。所谓热值，就是表示火花塞散掉所吸收热量的程度，它是一个相对的概念，其散热值表示，国产火花塞热值分别用阿拉伯数字数字表示，见下表，从表中的数字1,2,3,为低热值火花塞：4，5，6为中热值火花塞：7，8，9及以上为高热值火花塞。热值数值越大，表示散热性能越好，趋于冷型火花塞；小数字热值为高热值型火花塞。

   

国产火花塞热值与热特性的关系表

火花塞的选择是根据热特性来选择的，对于一般大功率高压缩比和高转速的发动机，由于燃烧室的温度高，为使火花塞与发动机特性相匹配，不致产生炽热点火，应选用冷型火花塞；相反，对于小功率低压缩比低转速的发动机，为使火花塞不致形成积碳，应选用热型火花塞。如果火花塞热值参数不合适，就可能引起炽热点火产生积碳。火花塞选配是否合适，一般可通过观察其旋入气缸部分的外貌来判断，热值选择正确时，火花塞绝缘体表面应该洁净，，颜色应呈灰白色，灰黄直至淡褐色，螺旋端面应为铁锈色。所谓火花塞击穿电压，是指在火花时所需的电压，又称为穿电压或跳火电压，影响这一电压的因素众多，诸如火花塞电极形状和间隙。一般来讲，电极尖端棱角分明，其击穿电压较低；当电极呈圆弧状时，需要的击穿电压就较高；由于点火能量的影响，加在火花塞电极上的击穿电压变成热能（跳火），点燃混合气。该火花能量（焦耳）是由电火花电压，火花电流和火花持续的时间共同决定的。在一定的范围内，蓄电池提供的端电压高，火花能量也增大，其点火能量越好；火花塞电极温度越高，特别是超过混合气的温度时，包围在电极周围的气体密度减小，热电子发射能力增强，越容易发生碰撞电离， 所需的击穿电压约将降低30% ~50%。在髙压回路中，当火花塞中心电极是负极性时，需击穿电压比中心电极为正极时约降低20% ~40%，所以，现代汽车一般要求尽可能做到使火花塞中心电极为负极性。击穿电压与混合气密度和压力有关，混合气的密度越大，离子自由运动的两次碰撞之间的距离就越短，不易发生碰撞电离作用。击穿电压也与发动机工况有关，在一般情况下，发动机高速运转时，气缸内温度升髙而充气量下降，致使气缸内的

压力 也减小，因而火花塞电极的击穿电压随发动机转速的提高而减少。

在正常操作中，许多驾驶或修理人员发现火花塞燃烧不好、不去考虑或检査故障所在， 随手将其换掉，新的火花塞在行驶不了多久之后又与原先的样，既解决不了问题，又造成 不必要的经济损失。更有甚者，根本就不r解火花塞的工作特性。火花塞工作状态与发动机 故障的关系如下所述。

工作正常的火花塞，卸下后观察，其绝缘体顶端及两电极表面呈褐色且比较洁净。若出现下列症状，则表明发动机或火花塞工作不良：

① 火花塞瓷绝缘体裙部如呈浅棕色到灰褐色，且电极轻微电蚀，轻微积炭该火花塞在使耐瓷绝缘体下部工作温度适宜，即火花塞热值适当，发动机工作正常。

② 火花塞瓷绝缘体裙部如呈洁白色，电极烧蚀过度，这说明火花塞工作温度过高，发动机温度过高，应换冷型火花塞或检查点火正时，冷却系统或混合气是否正常，进气岐管如有漏气，则会造成冷却系统工作不良。

③ 火花塞绝缘顶端起疤，破裂或电极溶烧蚀表明火花塞已经损坏，应更换。但更换前应检查一下烧蚀的症状及颜色的变化，以免重复出现上述故障，并对排除发动机隐患很有帮助。例如：电极溶化吐且绝缘体呈白色，说明燃烧室内温度过髙，这可能是燃烧室内积 过多、气门间隙失准等引起的排气门过热、冷却系统工作不良、火花塞未按规定力矩拧紧等。电极变褐色，绝缘体结有疤痕，说明发动机早燃，可能是点火过早、汽油辛烷值低、火塞热值过高等。爆燃是绝缘体破裂的主要原因，点火过早、辛烷值低、燃烧室内温度过髙 都可导致爆燃。绝缘体顶端有灰黑色条纹，表明火花塞已漏气，应更换。

④火花塞电极端有一层潮湿的油膜，且电极发黑，这说明发动机活塞、活塞环、气门 导管等磨损过度，窜机油严重、曲轴箱通风装置失效，严重时造成发动机“缺火”。如果只 是个别火花塞，则可能是气门杆油封失效。如果所有火花塞都沾有这种沉积物，则说明发动 机故障较多，气缸出现了“泵油”现象。这时应先检查空气滤清器和通风装置是否堵塞。

⑤火花塞有黑色沉积物。若混合气过浓，就会在火花塞绝缘体顶端和电极上留有一层 黑色煤烟层。对于长期怠速和低负荷运行的发动机，如遇到这种情况，只要开大节气门运行 数分钟就可能烧掉这层煤烟层。

⑥火花塞有灰色沉积物。电极上的灰色沉积物，通常是汽油的添加剂造成的，这种沉 积物覆盖在电极上会使火花塞不能引燃混合气，导致某缸“缺火”。

⑦火花塞电极上如有一层黑色、干燥、松软的积炭，则说明混合气过浓，阻风门不能全开，空气滤清器堵塞，断电器触点烧坏，点火过迟，如果只有一两个火花塞积炭，那就应 该检查连接积炭火花塞的髙压导线是否损坏或分电器盖电极是否漏电。

⑧火花塞侧电极与中心电极上形成一层淡褐色的表皮，形如电极生锈一般；这层表皮 是在燃烧过程中机油或汽油中的添加剂生成的积炭，如积炭产生过快，应检查气门导管是否 坏了。该火花塞应清除积炭，调整间隙后即可继续使用。

⑨火花塞瓷绝缘体裙部破裂，这说明发动机产生爆燃，引起爆燃的因素有点火时间过 早、汽油标号过低使抗爆性差以及混合气过稀。

⑩火花塞发干发白，主要原因是混合气过稀或润滑不良，进而引起发动机工作温度过 高造成的，发动机有漏气现象。火花塞瓷芯“惨白”，中心电极端头锐角变为圆角，侧电极 变薄，壳体端面好像喷了极薄一层白色带红点的漆膜，这是发动机经常在高速、大负荷下工 作的结果。火花塞侧电极、中心电极上形成一层淡褐色或白色的表皮，形如电极生了锈，该 表皮即是在燃烧过程中机油或汽油中的添加剂生成的积炭，若积炭生成过快，则应检查气门 导管是否损坏。

火花塞中心电极烧熔，侧电极烧短，是发动机点火提前角过大、温度过髙、进气管 有漏气、发动机在高负荷下过早点火或有炽热点火现象所导致的。

火花塞瓷绝缘体裙部出现分散的积污沉积，则为很少维护的发动机活塞和气门上淤 积燃烧后的沉渣，继而在急加速时溅射到炽热的火花塞表面上形成分散的积污，应清洁火花 塞后再用。

火花塞瓷绝缘体裙部出现黄色或黑红色的一层不易清除的发亮表层，则为火花塞温 度急剧升高，使燃烧产生的沉渣没来得及排出便熔化在火花塞瓷绝缘体裙部上，这层发亮的 表层将因导电而引起缺火，对于高速行驶和大负荷的汽车发动机，最好换用较冷型的火花 塞，以避免因过热而产生发亮层进而导致缺火。

火花塞瓷绝缘体裙部破裂，则为发动机产生爆燃，应检查产生爆燃的原因，如汽油辛烷值过低、点火提前角过大，混合气过稀，燃烧室内积碳过多或发动机压缩比过高以及火花塞电极间隙过大等。

火花塞瓷芯上半段有一层淡黄色油漆状覆盖物，在加速时燃烧室内温度过髙，将潮 湿积炭融化而致，表明火花塞选型不当，应换用热值较大的火花塞。    

直列发动机以及V型发动机前、后两个相邻的火花塞失效，则为该两缸之间的气缸墊可能有损坏。

如果两相邻连续点火的火花塞的后一个火花塞过热，则可能是相邻两个点火气缸之 间的气缸同时点火（多缸同时点火）引起的，因为高压电会在靠得很近的线间跳火，所以必须使髙压线之间有一定的距离。

对于直列发动机，若中间两个火花塞脏污（如6缸发动机的3、4缸），则为3、4缸 混合气过浓所致。

V型发动机后两排左、右4个火花塞过热，则可能是4个气缸冷却液循环不畅而导 致过热。V型发动机的最后排左、右两个火花塞脏污，且机油消耗量高和排气管冒蓝烟，则 为气缸机油回路堵塞，机油从气门导管被吸入燃烧室所致。

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