任務(wù)1　檢查、更換火花塞

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)檢查并能正確更換火花塞。

【工作場景】

車輛停放在檢修場地，拉起駐車制動(dòng)器，打開發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋，在發(fā)動(dòng)機(jī)艙兩側(cè)及前進(jìn)氣格柵處鋪上防護(hù)墊。準(zhǔn)備好拆檢工具及局部照明設(shè)備。

【基礎(chǔ)知識(shí)】

一、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)

1．發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的作用

適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作要求，能按照發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火次序，在一定的時(shí)刻供給火花塞以足夠能量的高壓電，使其兩級間產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃混合氣。

2．發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的構(gòu)成

下面以廣州本田雅閣轎車的發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)為例，介紹發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的構(gòu)成。廣州本田雅閣轎車的點(diǎn)火系統(tǒng)為電子控制式。電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)主要由蓄電池、分電器、高壓線、火花塞和ECM/PCM等組成。點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火線圈和點(diǎn)火控制模塊ICM（內(nèi)置防噪聲電容器）均合裝在分電器內(nèi)。另外，汽缸位置傳感器（CYP）也安裝在分電器內(nèi)。點(diǎn)火系統(tǒng)的組成電路如圖4－1所示，各部分的功能如下。

圖4－1　廣州本田雅閣轎車點(diǎn)火系統(tǒng)的電路

（1）蓄電池：供給點(diǎn)火系統(tǒng)低壓電能。

（2）點(diǎn)火開關(guān)：控制點(diǎn)火系統(tǒng)初級電路，控制儀表電路，啟動(dòng)繼電器電路等。

（3）點(diǎn)火線圈：將12V的低壓電變成15～20kV的高壓電。

（4）分電器：將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電，按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序送至各缸火花塞。

（5）火花塞：將高壓電引入汽缸燃燒室產(chǎn)生火花點(diǎn)燃混合氣。

（6）分缸高壓線：傳遞高壓電至火花塞。

（7）ECM/PCM：發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，用來接受傳感器信號，通過復(fù)雜的計(jì)算來控制燃油的供應(yīng)量、空氣的配給（電子節(jié)氣門）、噴油及點(diǎn)火的時(shí)機(jī)、進(jìn)氣壓力等，還要根據(jù)溫度、負(fù)荷、爆震、燃燒狀況等來決定發(fā)動(dòng)機(jī)的補(bǔ)償控制系數(shù)。

二、火花塞

火花塞的作用是將高壓電引入燃燒室，產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃混合氣。火花塞擰裝在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋的火花塞座孔內(nèi)，下部電極伸入燃燒室內(nèi)，要求火花塞具有良好的熱特性，具有很好的力學(xué)強(qiáng)度、絕緣強(qiáng)度、耐腐蝕和密封性等。

火花塞主要由接觸頭、瓷絕緣體、中心電極、側(cè)電極和殼體等部分組成，如圖4－2所示?；鸹ㄈ姌O間隙多為0．6～0．7mm，電子點(diǎn)火系統(tǒng)的火花塞電極間的間隙可增大至1．0～1．2mm。

圖4－2　火花塞

1—接觸頭；2—瓷絕緣體；3—導(dǎo)電金屬桿；4—?dú)んw；5—導(dǎo)電玻璃；6—中心電極；7—紫銅墊圈；8—密封墊圈；9—側(cè)電極

火花塞與汽缸蓋的火花塞座孔之間應(yīng)保證密封，密封方式有平面密封和錐面密封兩種。平面密封時(shí)，在火花塞與座孔之間應(yīng)加裝銅包石棉墊圈；錐面密封是靠火花塞殼體的錐形面與汽缸蓋之間相應(yīng)的錐形面進(jìn)行密封。

【技能訓(xùn)練】

1．拆卸火花塞

關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，依次拆下火花塞上的高壓分線，并做好各缸的記號，以免弄亂。用火花塞套筒逐一卸下各缸火花塞。卸下的火花塞應(yīng)按順序排好。

拆卸火花塞前，要清除火花塞孔處的雜物和灰塵。用布塊堵住火花塞孔，確保火花塞拆卸后，不會(huì)有雜物掉進(jìn)汽缸里。拆卸時(shí)火花塞套筒要確實(shí)套牢火花塞，否則，會(huì)損壞火花塞的絕緣磁體，引起漏電。此時(shí)火花塞會(huì)有較高溫度，要防止?fàn)C傷的發(fā)生。

2．檢查火花塞狀態(tài)

檢查火花塞電極臟污、磨損與燒蝕情況，以及陶瓷絕緣柱上是否有裂紋（圖4－3（a））。如其中心電極已磨圓（圖4－3（b）），則應(yīng)更換火花塞。電極燒損與磨損的可能原因?yàn)椋狐c(diǎn)火正時(shí)提前，火花塞松曠，火花塞熱值過高或火花塞冷卻不充分等?；鸹ㄈK污的可能原因?yàn)椋狐c(diǎn)火正時(shí)延后，燃燒室存有油污，火花塞電極間隙不符合要求，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速過高或過低，空氣濾清器堵塞，點(diǎn)火線圈或?qū)Ь€老化等。

圖4－3　檢查火花塞狀態(tài)

對燃燒狀態(tài)不好的火花塞，應(yīng)先進(jìn)行清潔，去除火花塞磁體上的積炭和污跡，然后檢查火花塞的絕緣體，如有油污和積炭應(yīng)清洗干凈，磁芯如有損壞、破裂，應(yīng)予更換。清除積炭時(shí)，最好使用火花塞清潔器進(jìn)行清潔，不要用火焰燒烤，如圖4－4所示。

圖4－4　用火花塞清潔器清潔積炭

3．檢查、調(diào)整火花塞電極間隙

用塞尺檢查電極間隙A，如圖4－5所示。如果間隙超過標(biāo)準(zhǔn)1～1．1mm，使用合適的間隙調(diào)節(jié)工具調(diào)節(jié)其間隙，如圖4－6所示。

圖4－5　檢查電極間隙

圖4－6　調(diào)節(jié)電極間隙

調(diào)整間隙時(shí)，只能彎動(dòng)旁電極，不能彎動(dòng)中心電極，以免損壞絕緣體。

火花塞間隙調(diào)整好之后，外電極與中央電極應(yīng)略成直角，如過度偏曲或電極燒蝕成圓形，則應(yīng)更換新品。

4．安裝火花塞

將少量密封膠涂抹在火花塞的螺紋部分，并用手將其擰入火花塞孔，然后將其以18N·m的擰緊力矩?cái)Q緊。

連接高壓線時(shí)，要注意各缸線的順序，不要插錯(cuò)。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，查看有沒有嚴(yán)重的抖動(dòng)或放炮聲。如果有抖動(dòng)或放炮聲，說明各缸高壓線插錯(cuò)了，應(yīng)重新安插高壓線。

【相關(guān)拓展】

一、火花塞常見故障診斷分析

1．火花塞燒蝕

當(dāng)車主發(fā)現(xiàn)火花塞頂端有疤痕或是破壞，電極出現(xiàn)熔化、燒蝕現(xiàn)象時(shí)，表明火花塞已經(jīng)毀壞，此時(shí)就應(yīng)該更換火花塞。在更換過程中車主可以檢查火花塞燒蝕的癥象及顏色的變化。

癥狀1：電極熔化且絕緣體呈白色。

診斷：這種現(xiàn)象表明燃燒室內(nèi)溫度過高。這可能是燃燒室內(nèi)積炭過多，從而造成氣門間隙過小，進(jìn)一步引發(fā)排氣門過熱；或是由冷卻裝置工作不良造成的。在火花塞未按規(guī)定力矩?cái)Q緊時(shí)也會(huì)造成電極熔化，絕緣體呈現(xiàn)白色的現(xiàn)象。

癥狀2：電極變圓且絕緣體結(jié)有疤痕。

診斷：這表明發(fā)動(dòng)機(jī)早燃，可能是點(diǎn)火時(shí)間過早或者汽油辛烷值過低、火花塞熱值過高等原因造成的。

癥狀3：絕緣體頂端碎裂。

診斷：一般來說，爆震燃燒是絕緣體破裂的主要原因。而點(diǎn)火時(shí)間過早、汽油辛烷值低、燃燒室內(nèi)溫度過高，都可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)爆震燃燒。

癥狀4：絕緣體頂端有灰黑色條紋。

診斷：這種條紋的出現(xiàn)表明火花塞已經(jīng)漏氣，車主需要無條件更換新件。

2．火花塞上有沉積物

火花塞絕緣體的頂端和電極間有時(shí)會(huì)粘上沉積物。車主不要小看這種沉積物。嚴(yán)重時(shí)這種情況可能造成發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常工作。在清潔火花塞后，車輛暫時(shí)可以得到正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但不久后又會(huì)出現(xiàn)類似情況。事實(shí)上，火花塞出現(xiàn)沉積物只是一個(gè)表面現(xiàn)象，這有可能是車輛的其他機(jī)械部件出現(xiàn)問題的信號。

癥狀1：火花塞上有油性沉積物。

診斷：當(dāng)火花塞上出現(xiàn)油性沉積物時(shí)，表明潤滑油已進(jìn)入燃燒室內(nèi)。如果只是個(gè)別火花塞上有油性沉積物，則可能是由氣門桿油封損壞造成的。如果是各個(gè)缸體的火花塞都粘有這種沉積物，則表明汽缸出現(xiàn)躥油。一般來說，在空氣濾清器和通風(fēng)裝置堵塞的情況下，汽缸極易出現(xiàn)躥油的現(xiàn)象。

癥狀2：火花塞上有黑色沉積物。

診斷：火花塞電極和內(nèi)部有黑色沉積物，通常表明汽缸內(nèi)混合氣體過濃。車主可以增高發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度，并持續(xù)幾分鐘，燒掉留在電極上面的一層黑色煤煙層。

二、診斷火花塞故障的方法

1．儀器檢查

將磁體裂縫輕微，僅在重負(fù)荷時(shí)才有斷火現(xiàn)象的火花塞裝在火花塞檢查器上，向檢查器內(nèi)充入748kPa的壓縮空氣，模擬燃燒室在壓縮行程時(shí)的工況，向火花塞通高壓電，使其電極間形成火花（可由玻璃窗口觀察）?；鸹ㄟB續(xù)而明亮的火花塞良好，否則有故障。

2．觸摸法

發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)不久，可直接用手觸摸火花塞殼體比較其溫度來診斷，溫度較高的工作正常，反之有故障。走熱了的發(fā)動(dòng)機(jī)瓷體表面溫度很高，不要用手觸摸，可使發(fā)動(dòng)機(jī)保持怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，用拇指和食指依次觸摸各缸高壓分線數(shù)秒鐘，根據(jù)手感判斷哪個(gè)缸的火花塞有故障。正常工作的高壓分線，用手觸摸明顯感到有脈動(dòng)，有故障的高壓分線感覺脈動(dòng)不明顯、無脈動(dòng)或脈動(dòng)時(shí)斷時(shí)續(xù)。確定某缸工作不良后，應(yīng)進(jìn)一步檢查，若無其他原因，則為火花塞有故障。

3．?dāng)嗷鹪囼?yàn)法

使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，用螺絲刀使火花塞斷火（搭鐵），若被斷火的火花塞有故障，則發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況不變（須排除發(fā)動(dòng)機(jī)本身故障）。若斷火后，發(fā)動(dòng)機(jī)立即抖動(dòng)，則表明該缸工作正常。

4．對比試驗(yàn)

用斷火試驗(yàn)工作良好缸的火花塞，與試驗(yàn)中工作不好缸的火花塞互相調(diào)換做對比試驗(yàn)，進(jìn)一步判斷火花塞的好壞。

5．跳火試驗(yàn)

卸下懷疑有故障的火花塞將其平置于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上，拔下高壓總線分電器一端，與火花塞接線頭接觸。打開點(diǎn)火開關(guān)撥動(dòng)分電器白金，使高壓電在火花塞電極間跳火，若火花連續(xù)而明亮，則火花塞良好，否則火花塞應(yīng)更換。

6．觀察鑒別

卸下火花塞，觀察其電極顏色。電極為白色或鐵銹色的火花塞工作正常；表面有黑煙（混合氣過濃的因素除外）的火花塞工作質(zhì)量較次；有嚴(yán)重積炭或油污的火花塞工作質(zhì)量最差或根本不能工作。

【復(fù)習(xí)延伸】

發(fā)動(dòng)機(jī)的不正常工作會(huì)造成火花塞有哪些故障或者是發(fā)動(dòng)機(jī)故障在火花塞上的反映有哪些？