更换火花塞

任务1　检查、更换火花塞

【学习目标】

通过本任务的学习，学会检查并能正确更换火花塞。

【工作场景】

车辆停放在检修场地，拉起驻车制动器，打开发动机舱盖，在发动机舱两侧及前进气格栅处铺上防护垫。准备好拆检工具及局部照明设备。

【基础知识】

一、发动机点火系统

1．发动机点火系统的作用

适应发动机的工作要求，能按照发动机的点火次序，在一定的时刻供给火花塞以足够能量的高压电，使其两级间产生电火花，点燃混合气。

2．发动机点火系统的构成

下面以广州本田雅阁轿车的发动机点火系统为例，介绍发动机点火系统的构成。广州本田雅阁轿车的点火系统为电子控制式。电子控制点火系统主要由蓄电池、分电器、高压线、火花塞和ECM/PCM等组成。点火系统的点火线圈和点火控制模块ICM（内置防噪声电容器）均合装在分电器内。另外，汽缸位置传感器（CYP）也安装在分电器内。点火系统的组成电路如图4－1所示，各部分的功能如下。

图4－1　广州本田雅阁轿车点火系统的电路

（1）蓄电池：供给点火系统低压电能。

（2）点火开关：控制点火系统初级电路，控制仪表电路，启动继电器电路等。

（3）点火线圈：将12V的低压电变成15～20kV的高压电。

（4）分电器：将点火线圈产生的高压电，按照发动机的工作顺序送至各缸火花塞。

（5）火花塞：将高压电引入汽缸燃烧室产生火花点燃混合气。

（6）分缸高压线：传递高压电至火花塞。

（7）ECM/PCM：发动机控制单元，用来接受传感器信号，通过复杂的计算来控制燃油的供应量、空气的配给（电子节气门）、喷油及点火的时机、进气压力等，还要根据温度、负荷、爆震、燃烧状况等来决定发动机的补偿控制系数。

二、火花塞

火花塞的作用是将高压电引入燃烧室，产生电火花，点燃混合气。火花塞拧装在发动机汽缸盖的火花塞座孔内，下部电极伸入燃烧室内，要求火花塞具有良好的热特性，具有很好的力学强度、绝缘强度、耐腐蚀和密封性等。

火花塞主要由接触头、瓷绝缘体、中心电极、侧电极和壳体等部分组成，如图4－2所示。火花塞电极间隙多为0．6～0．7mm，电子点火系统的火花塞电极间的间隙可增大至1．0～1．2mm。

图4－2　火花塞

1—接触头；2—瓷绝缘体；3—导电金属杆；4—壳体；5—导电玻璃；6—中心电极；7—紫铜垫圈；8—密封垫圈；9—侧电极

火花塞与汽缸盖的火花塞座孔之间应保证密封，密封方式有平面密封和锥面密封两种。平面密封时，在火花塞与座孔之间应加装铜包石棉垫圈；锥面密封是靠火花塞壳体的锥形面与汽缸盖之间相应的锥形面进行密封。

【技能训练】

1．拆卸火花塞

关闭点火开关，依次拆下火花塞上的高压分线，并做好各缸的记号，以免弄乱。用火花塞套筒逐一卸下各缸火花塞。卸下的火花塞应按顺序排好。

拆卸火花塞前，要清除火花塞孔处的杂物和灰尘。用布块堵住火花塞孔，确保火花塞拆卸后，不会有杂物掉进汽缸里。拆卸时火花塞套筒要确实套牢火花塞，否则，会损坏火花塞的绝缘磁体，引起漏电。此时火花塞会有较高温度，要防止烫伤的发生。

2．检查火花塞状态

检查火花塞电极脏污、磨损与烧蚀情况，以及陶瓷绝缘柱上是否有裂纹（图4－3（a））。如其中心电极已磨圆（图4－3（b）），则应更换火花塞。电极烧损与磨损的可能原因为：点火正时提前，火花塞松旷，火花塞热值过高或火花塞冷却不充分等。火花塞脏污的可能原因为：点火正时延后，燃烧室存有油污，火花塞电极间隙不符合要求，发动机怠速过高或过低，空气滤清器堵塞，点火线圈或导线老化等。

图4－3　检查火花塞状态

对燃烧状态不好的火花塞，应先进行清洁，去除火花塞磁体上的积炭和污迹，然后检查火花塞的绝缘体，如有油污和积炭应清洗干净，磁芯如有损坏、破裂，应予更换。清除积炭时，最好使用火花塞清洁器进行清洁，不要用火焰烧烤，如图4－4所示。

图4－4　用火花塞清洁器清洁积炭

3．检查、调整火花塞电极间隙

用塞尺检查电极间隙A，如图4－5所示。如果间隙超过标准1～1．1mm，使用合适的间隙调节工具调节其间隙，如图4－6所示。

图4－5　检查电极间隙

图4－6　调节电极间隙

调整间隙时，只能弯动旁电极，不能弯动中心电极，以免损坏绝缘体。

火花塞间隙调整好之后，外电极与中央电极应略成直角，如过度偏曲或电极烧蚀成圆形，则应更换新品。

4．安装火花塞

将少量密封胶涂抹在火花塞的螺纹部分，并用手将其拧入火花塞孔，然后将其以18N·m的拧紧力矩拧紧。

连接高压线时，要注意各缸线的顺序，不要插错。启动发动机，查看有没有严重的抖动或放炮声。如果有抖动或放炮声，说明各缸高压线插错了，应重新安插高压线。

【相关拓展】

一、火花塞常见故障诊断分析

1．火花塞烧蚀

当车主发现火花塞顶端有疤痕或是破坏，电极出现熔化、烧蚀现象时，表明火花塞已经毁坏，此时就应该更换火花塞。在更换过程中车主可以检查火花塞烧蚀的症象及颜色的变化。

症状1：电极熔化且绝缘体呈白色。

诊断：这种现象表明燃烧室内温度过高。这可能是燃烧室内积炭过多，从而造成气门间隙过小，进一步引发排气门过热；或是由冷却装置工作不良造成的。在火花塞未按规定力矩拧紧时也会造成电极熔化，绝缘体呈现白色的现象。

症状2：电极变圆且绝缘体结有疤痕。

诊断：这表明发动机早燃，可能是点火时间过早或者汽油辛烷值过低、火花塞热值过高等原因造成的。

症状3：绝缘体顶端碎裂。

诊断：一般来说，爆震燃烧是绝缘体破裂的主要原因。而点火时间过早、汽油辛烷值低、燃烧室内温度过高，都可能导致发动机爆震燃烧。

症状4：绝缘体顶端有灰黑色条纹。

诊断：这种条纹的出现表明火花塞已经漏气，车主需要无条件更换新件。

2．火花塞上有沉积物

火花塞绝缘体的顶端和电极间有时会粘上沉积物。车主不要小看这种沉积物。严重时这种情况可能造成发动机不能正常工作。在清洁火花塞后，车辆暂时可以得到正常运转，但不久后又会出现类似情况。事实上，火花塞出现沉积物只是一个表面现象，这有可能是车辆的其他机械部件出现问题的信号。

症状1：火花塞上有油性沉积物。

诊断：当火花塞上出现油性沉积物时，表明润滑油已进入燃烧室内。如果只是个别火花塞上有油性沉积物，则可能是由气门杆油封损坏造成的。如果是各个缸体的火花塞都粘有这种沉积物，则表明汽缸出现蹿油。一般来说，在空气滤清器和通风装置堵塞的情况下，汽缸极易出现蹿油的现象。

症状2：火花塞上有黑色沉积物。

诊断：火花塞电极和内部有黑色沉积物，通常表明汽缸内混合气体过浓。车主可以增高发动机运转速度，并持续几分钟，烧掉留在电极上面的一层黑色煤烟层。

二、诊断火花塞故障的方法

1．仪器检查

将磁体裂缝轻微，仅在重负荷时才有断火现象的火花塞装在火花塞检查器上，向检查器内充入748kPa的压缩空气，模拟燃烧室在压缩行程时的工况，向火花塞通高压电，使其电极间形成火花（可由玻璃窗口观察）。火花连续而明亮的火花塞良好，否则有故障。

2．触摸法

发动机刚启动不久，可直接用手触摸火花塞壳体比较其温度来诊断，温度较高的工作正常，反之有故障。走热了的发动机瓷体表面温度很高，不要用手触摸，可使发动机保持怠速运转，用拇指和食指依次触摸各缸高压分线数秒钟，根据手感判断哪个缸的火花塞有故障。正常工作的高压分线，用手触摸明显感到有脉动，有故障的高压分线感觉脉动不明显、无脉动或脉动时断时续。确定某缸工作不良后，应进一步检查，若无其他原因，则为火花塞有故障。

3．断火试验法

使发动机怠速运转，用螺丝刀使火花塞断火（搭铁），若被断火的火花塞有故障，则发动机运转情况不变（须排除发动机本身故障）。若断火后，发动机立即抖动，则表明该缸工作正常。

4．对比试验

用断火试验工作良好缸的火花塞，与试验中工作不好缸的火花塞互相调换做对比试验，进一步判断火花塞的好坏。

5．跳火试验

卸下怀疑有故障的火花塞将其平置于发动机缸体上，拔下高压总线分电器一端，与火花塞接线头接触。打开点火开关拨动分电器白金，使高压电在火花塞电极间跳火，若火花连续而明亮，则火花塞良好，否则火花塞应更换。

6．观察鉴别

卸下火花塞，观察其电极颜色。电极为白色或铁锈色的火花塞工作正常；表面有黑烟（混合气过浓的因素除外）的火花塞工作质量较次；有严重积炭或油污的火花塞工作质量最差或根本不能工作。

【复习延伸】

发动机的不正常工作会造成火花塞有哪些故障或者是发动机故障在火花塞上的反映有哪些？