火花塞积炭形成与预防

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火花塞积炭是内燃机使用当中经常遇到的问题,那么是什么原因造成火花塞积炭呢?如何防止火花塞积炭呢?

造成火花塞积炭最直接的原因是发动机机油进入燃烧室和发动机长时间在混合气过浓的状况下工作,而进入燃烧室的机油、汽油没有完全燃烧造成的。引起机油进入燃烧室的原因很多,如发动机气缸和活塞环(特别是油环)严重磨损,活塞环端口位置重合等。空气滤清器太脏,发动机进气行程活塞上方负压过高,也是造成气缸壁上的机油被吸入燃烧室和混合气过浓的原因之一。而油底壳中机油液面过高是造成气缸壁表面机油过多的重要原因,因此每次向油底壳中补充机油的时候不要填加过多。应该经常检查,及时补充。对于火花塞容易产生积炭的发动机,每次补充机油时使机油液面达到机油标尺中线的位置即可。

火花塞积炭形成与预防

火花塞积炭

造成火花塞积炭的另一个重要原因是火花塞的热特性与本发动机不匹配。要使火花塞能正常工作,火花塞绝缘体裙部的温度应该保持在500℃~750℃,这样才能使落在绝缘体上的油滴(不论机油还是汽油)立即被蒸发并燃烧掉,而不会形成积炭。通常把这个温度叫做火花塞的“自净温度”。如果火花塞裙部温度低于自净温度,就会形成积炭;温度过高(超过800℃),又会使混合气与炽热的绝缘体接触而引起自燃,形成发动机爆燃。因此,火花塞的工作温度应保持在自净温度,这样既保证其具有正常的点火性能,又不致形成积炭。

火花塞在工作中接受的热量与发动机压缩比、转速和功率有关:发动机压缩比和功率越大,转速越高,燃烧室的温度就越高。为了避免火花塞过热,要求火花塞散热能力强,受热面积小,这种火花塞叫“冷型”火花塞。反之,对于压缩比和功率比较小,转速比较低的发动机,为了避免火花塞过冷———低于自净温度,则要求使用受热面积大而散热能力小的火花塞,这种火花塞叫“热型”火花塞。除此之外,火花塞的选用还与使用条件有关。长期处于怠速运转工况的发动机,或频繁进行“起步-停车”的车辆(如驾驶员学习汽车驾驶的初期用车),其发动机燃烧室温度相对较低。为了使火花塞能够烧掉裙部的油滴,具有良好的自洁能力,就应选用偏热型火花塞;而经常在高速、重负荷工况下行驶的汽车,其发动机燃烧室温度高,火花塞必须把接受到的大量热量散掉,因此要选用偏冷型的火花塞。对于某一型号的发动机来说,应该选用发动机制造厂推荐使用的火花塞型号。

火花塞选用是否合适,还可通过观察火花塞旋入气缸部分的颜色来判断,热值选择正确的,绝缘体表面洁净,颜色呈灰白、灰黄或淡褐色,螺纹部分呈“铁锈色”。火花塞选用是否合适,从旋入缸体的螺纹部分长度也可以鉴别。

火花塞积炭形成与预防

火花塞积炭

螺纹太长(图1-1),火花塞伸入燃烧室的部分太长,造成的后果有:可能与活塞顶部发生碰撞,而顶坏火塞顶部;火花塞过热;火花塞露出的螺纹部分烧蚀,使拆卸困难。

螺纹太短(图1-2),火花塞伸入燃烧室长度不够,其后果是:混合气点燃困难;火花塞达不到自净温度,火花塞容易积炭;气缸盖下部暴露的螺纹部分被烧蚀。选择火花塞的螺纹长度以缸盖和火花塞螺纹正好吻合为好。

还有一个容易被忽视的问题是平座型火花塞与缸盖之间漏装软金属(铝或铜)的垫圈(图1-3)。

加装软金属垫片的目的是增强火花塞外壳与缸盖之间的密封性和散热性。漏装软金属垫圈会使火花塞壳体与气缸盖之间导热失调,甚至影响火花塞的热特性。也不能多装密封垫圈(图1-4)。同样道理,多装密封垫圈,也会造成火花塞壳体与气缸盖之间的导热失调,影响火花塞的热特性。

总之,火花塞是否积炭与火花塞自净温度的保持有直接关系,与发动机的技术状况、工作状况、油底壳油量、混合气浓度、火花塞的状况及火花塞跳火强度等都有关系。当遇到火花塞积炭问题时要具体情况具体分析,从中找出造成火花塞积炭的主要原因。

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