火花塞知识培训

关于火花塞知识培训第1页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三Autolite®

的历史和现状

火花塞及点火系统相关知识

火花塞Autolite®的安装

火花塞常见失效分析Autolite®－ALeaderinSparkPlugTechnologyandDevelopment

问题解答第2页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三Autolite的历史Autolite®拥有悠久的历史从1911年成立到2003年生产出第90亿支火花塞，Autolite®以其对品质和客户满意的执著追求，始终引领着行业的发展。Autolite®

成立于1911年，当时开始生产车灯两家小公司，到1930年成为一家兴旺的汽车零件生产商，产品囊括车灯、电子装备、电线、塑料部件、仪表面板。1935年，Autolite®电气公司主席-RoyceG.Martin,建立实验室，招募专业人员，来开发第一款Autolite®火花塞。几个月后，Autolite®首款火花塞成功上市。1936年，开始为克莱斯勒生产火花塞，随后其他汽车和发动机厂商也开始使用Autolite®

的火花塞，包括Studebaker,Packard,Willys,Allis-Chalmers,Kaiser-FrazerandNash.Autolite®

创造过许多行业第一.其中最重要的1949年，第一个生产电阻型火花塞。用来延长电极寿命和减少无线电干扰。对汽车引擎来说，这项设计成为了一个标准并一直保持到现在。第3页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三ChampionbelongtoAutolite第4页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三北美第一品牌第5页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三Autolite®

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问题解答第6页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三点火系统的分类发动机点火系统主要分为机械式分电器点火系统，数字式电控点火系统。数字式电控点火系统：根据结构又可分为有分电器点火系统和无分电器电子点火系统。随着发动机电控技术的发展，机械式分电器点火系统由于易磨损，机构复杂，运动件过多难于精确控制点火时刻，所以不符合当前对发动机精确控制的要求而日益被无分电器点火系统所替代。目前，点火系统的发展朝着coil-on-plug发展，所谓coil-on-Plug,就是省略了高压线将整合的点火线圈和接线柱直接安装于火花塞上，这样避免了各种电磁干扰对点火系统的影响，减少了高压线对点火能量的损耗，并且减少了高压线损坏而造成的点火不稳定。

总之，各个厂商和品牌之间的点火系统大同小异，均可将其划分为以上几种类型。第7页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三火花塞的作用如果说发动机是汽车的心脏，那么火花塞就是点燃式发动机心脏的起搏器。既在点火系统的控制下，在一个相对最优的时刻将发动机气缸中的混合气点燃。使燃烧能够最优，从而使扭矩输出更大（换句话说就是汽车动力更强劲），优化排放。并不是所有发动机都需要火花塞，柴油发动机不用火花塞，而汽油车，LPG（液化石油气）车，部分CNG（压缩天然气）车使用火花塞。第8页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三火花塞的工况1．混合气燃烧时，火花塞下部将承受高压燃气的冲击，要求火花塞必须有足够的机械强度。2．火花塞承受着交变的高电压，要求它应有足够的绝缘强度，能承受30kv高压。3．混合气燃烧时，燃烧室内温度很高，可达1500～2200℃，进气时又突然冷却至50～

60℃，因此要求火花塞不但耐高温，而且能承受温度剧变，不出现局部过冷或过热。4．混合气的燃烧产物很复杂，含有多种活性物质，如臭氧、一氧化碳和氧化硫等，易使电极腐蚀。因此要求火花塞要耐腐蚀。5．火花塞的电极间隙影响击穿电压，所以要有合适的电极间隙。火花塞安装位置要适，以保证有合理的着火点。火花塞气密性应当好，以保证燃烧室不漏气。

第9页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三火花塞组成结构以及零部件的功能整体螺杆绝缘体壳体金属玻璃电阻体金属玻璃中心电极侧电极密封垫圈整体螺杆：牢固地密封在绝缘体中，确保点火线连接器与火花塞有良好的接触。金属玻璃：密封并粘接瓷件、中心电极和接线螺杆，确保火花塞间隙有充分的电压。优良的气密性能（100%防漏）电阻：降低对无线电信号干扰，降低电极的腐蚀。壳体：优质钢冷挤压成型，提供足够的强度，精密滚压螺纹，确保安装并不损伤引擎。绝缘体：耐高热，耐高压，保证绝缘性能。中心电极：良好的导电导热性能，耐高温，耐腐蚀。侧电极：良好的导电导热性能，耐高温，耐腐蚀。密封垫圈：导热，密封。第10页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三火花塞的分类火花塞从功能上主要分为非电阻型和电阻型火花塞。目前由于汽车电子控制的不断发展，各种电子元器件在轿车上的不断应用，使得电阻型火花塞成为目前市场的主流产品。电阻型火花塞同非电阻型火花塞性比较最大的优点体现在：首先，减小了放电过程中对电极的腐蚀；再者，降低放电过程中所产生的电磁波对车在电子设备的影响。而后者是目前电阻型替代非电阻性火花塞的根本原因。当然，对于电阻型火花塞来说，与Autolite齐名火花塞制造商（如NGK，Bosch，Champion等）都会有自身独特的设计。第11页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三火花塞的分类从材料上分，火花塞一般可分为铜芯，单铂金，双铂金，铱金，体现在端部不同。贵金属火花塞一方面提高了火花塞寿命，另外提高了点火的可靠性。第12页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三火花塞的分类从结构上分，主要可分为单侧极、双侧极、三侧极和四侧极,还有一些不常见的其他型式，变形设计主要是延长寿命和提高点火可靠性。第13页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三火花塞的间隙型式火花塞的电极间隙型式有空气间隙，表面间隙，空气表面混和间隙三种。表面间隙

空气间隙

混合间隙第14页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三表面间隙和混合间隙的缺点在前面所提到的表面间隙（surface-gap）和混合间隙（mixed-gap）中，火花塞尖端放电通道会经过绝缘体表面，这看似多了一种放电的途径，可是根据实验显示，在经由绝缘体表面放电时，会在绝缘体上留下如右图所示的痕迹，这会消耗火花塞放电所产生的一部分能量。而当气缸中可燃混合气较稀时，这部分能量耗散对初始火核形成的影响更加显著，从而造成火核形成缓慢发动机工作不平稳。空气间隙就能避免这种问题，并且在EGR和稀混合气条件下的表现，更胜一筹！第15页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三间隙与点火电压的关系火花塞电极的间隙越大，气体中的电子和离子受电场力的作用越小，速度低，不易发生碰撞电离，需要击穿电压就越高。间隙太小，火花释放的能量小，不易点燃混合气，间隙太大，无法产生火花。所以间隙设置必须与点火线圈达到一个平衡。第16页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三气体压力和点火电压的关系混合气的压力越大，温度越低，其密度就越大，离子自由运动距离就越短，不易发生碰撞电离，击穿电压就越高。LPG和CNG燃料车就是因为混和气密度大，所以间隙要比使用汽油的火花塞间隙小得多，而点火线圈能提供的电压也比一般使用汽油的要高。第17页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三什么是火花塞的冷和热火花塞裙部的工作温度取决于火花塞热特性和发动机气缸的工作温度。火花塞热特性就是指火花塞发火部位的热量向发动机冷却系统散发的性能。影响火花塞热特性的主要因素是火花塞裙部的长度。裙部较长时，受热面积大，吸收热量多，而散热路径长，散热少，裙部温度较高，把这种火花塞称为“热型”火花塞。反之，当裙部较短时，吸热少，散热多，裙部温度较低，把这种火花塞成为“冷型”火花塞。如图所示

第18页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三Autolite®

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问题解答第19页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三火花塞的安装扭矩表在火花塞产生的问题中，有一些是由于安装不当造成的。在安装时最好用扭矩扳手。安装前将螺纹清理干净，防止污物嵌入螺纹造成安装故障。根据火花塞的规格和发动机缸盖材料，选择安装扭矩。安装扭矩过大，会造成火花塞壳体破坏，火花塞漏气，瓷件破损。安装扭矩过小，会导致火花塞漏气，发动机抖动。第20页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三安装方式主张在安装火花塞时用扭矩扳手，但无扭矩扳手时，针对新的火花塞首先用手拧紧，然后：对14mm~18mm的锥座火花塞，再用普通扳手拧1/16圈，即22.5度；对14mm~18mm的平座火花塞，再用普通扳手拧1/2圈，即180度；对12mm的平座火花塞，再用普通扳手拧3/8圈，即135度；对10mm的平座火花塞，再用普通扳手拧1/4圈，即90度；手紧后定基准1/16圈1/4圈3/8圈1/2圈第21页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三Autolite®

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火花塞常见失效分析Autolite®－ALeaderinSparkPlugTechnologyandDevelopment问题解答第22页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三从火花塞端部看问题1.正常。分析：火花塞热值选用正确，定时用等同的AUTOLITE火花塞更换。2.正常，分析：有些红色覆盖物。染色是由于无铅汽油中添加物造成。第23页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三从火花塞端部看问题3.油污。分析：表明那个缸（火花塞有油污的）没有用完供给它的燃料。检查故障，可能是进气门有阻塞，混和气过浓，点火问题，喷油器漏油，火花塞热值太冷。4.爆震。分析：由过早的提前点火时间或燃油辛烷值太低引起。被叫做敲缸。检查，废气再循环系统，爆震传感器，更正火花塞热值。第24页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三从火花塞端部看问题5.用坏。分析：火花塞到了使用寿命，更换一套新的AUTOLITE火花塞。6.玻璃化。分析：高速时火花塞温度太高，更换较冷的火花塞。第25页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三从火花塞端部看问题7.积碳。分析：火花塞热值太冷或由长期低速，短距离行驶引起。更换热值正确的AUTOLITE火花塞。也可能由无力的点火系统，过浓的混和气引起。燃油喷射引擎会由于喷嘴故障、真空泄漏以及碳过滤器/放气阀操作问题产生积碳。化油器引擎会由于不当调节或进气故障导致积碳。8.持续的早期点火。分析：检查更正火花塞的运用。（热值太热，选型错误）。点火线交错，点火时间过早，过稀的混和气，废气循环阀有缺陷，燃烧堆积物缸内沉积，由于不良的散热在燃烧缸内形成的热点，不正确的火花塞安装扭矩，气缸盖密封垫片伸入燃烧室。第26页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三从火花塞端部看问题9.灰尘推积物。分析：由于使用了含铅汽油，汽油添加剂，和/或机油添加剂造成。检查损坏的活塞环和/或导向阀。推积物在电极上可能导致失火。10.机油污垢。分析：由于机油进入燃烧室所致。检查损坏的活塞环和导向阀和/或阀的油封。第27页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三从火花塞端部看问题11.机械损坏。分析：在气缸内查找并去除外来物体。从样本目录中找到适配的火花塞。不当的火花塞螺纹长度会突入气缸并遭到损坏。12.铅污物。分析：产生原因是使用了含铅燃料或含铅的燃料添加剂，它们会成为导电体覆盖在点火端。必须更换新的火花塞。第28页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三Autolite®

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火花塞常见失效分析Autolite®－ALeaderinSparkPlugTechnologyandDevelopment问题解答第29页，讲稿共34页，2023年5月2日，星期三Autolite火花塞系列的主要组成目前在中国市场上，Autolite火花塞家族从产品种类来分主要分以下几种：

A：铜芯火花塞（在火花塞陶瓷体上A会被省略）AP：单铂金（只在