客户赵先生驾驶一辆2021款大众迈腾B8L轿车，早晨起动车辆后，发现仪表上发动机故障指示灯常亮以及发动机转速表指针抖动。经过维修技师初步检查发现多缸火花塞存在严重积碳现象。最后更换2、3缸火花塞后，再次起动发动机，发现故障彻底排除。作为汽车维修专业的学生，你知道如何对火花塞故障进行检修吗？

一、火花塞的功用与分类   

1.火花塞的功用

火花塞的功用是将点火线圈产生的高电压引入燃烧室，并在火花塞两电极之间产生电火花，以点燃可燃混合气。  

2.火花塞的分类

（1）按电极个数分类

按电极个数不同，火花塞可分为单侧电极火花塞、双侧电极火花塞、三侧电极火花塞和四侧电极火花塞，电极个数越多，代表跳火性能越强，如图5-3-1所示。

a）单侧电极火花塞  b）双侧电极火花塞  c）三侧电极火花塞  d）四侧电极火花塞

图5-3-1按电极个数分类

（2）按电极材质分类

按电极材质不同，火花塞可分为镍合金火花塞、铂金火花塞、铱铂金火花塞、铱金火花塞，如图5-3-2所示。

a）镍合金火花塞    b）铂金火花塞    c）铱铂金火花塞    d）铱金火花塞

图5-3-2按电极材质分类 

镍合金火花塞最为普通，只能适用于低端车型，其寿命周期为2万公里左右。

铂金火花塞寿命长，耐久性好，火花稳定，适合更恶劣的工况，其寿命周期为4万公里左右。      

铱铂金火花塞是中心电极使用铱金，侧电极使用铂金制成的火花塞，提高了着火性，改善发动机点火的灵敏度，铱铂金火花塞寿命在6万至10万公里左右。  

铱金火花塞具有高硬度、高抗腐蚀性、高熔点特性，其性能表现最佳，能够满足大功率发动机需求。电极不易融化和损坏，使用寿命较长，可在6-8万公里左右进行更换。

（3）按热值高低分类

按热值高低不同，火花塞可分为冷型火花塞、热型火花塞。

二、火花塞的结构与工作原理      

火花塞主要由中心电极、侧电极、壳体和陶瓷绝缘体等组成，如图5-3-3所示。火花塞的陶瓷绝缘体固定在钢制壳体内，以保证中心电极与侧电极之间绝缘。在陶瓷绝缘体中心孔中装有金属杆和中心电极，金属杆顶端与点火线圈的高压线相连，金属杆底端与中心电极之间用导电玻璃密封。中心电极用镍—锰合金制成，具有良好的耐高温、耐腐蚀和导电性能。壳体下端是弯曲的侧电极，它与中心电极之间保持一定的间隙。火花塞通过壳体上的螺纹安装在气缸盖上，铜制密封垫圈可起到密封和传热的作用。  

图5-3-3火花塞的组成 

火花塞的工作原理是利用点火线圈产生的高压电来击穿火花塞两电极之间的空气，使得空气中的离子和电子数量增多，导致空气失去绝缘性，形成放电通道并产生“击穿”现象。这种放电现象会产生发光体，即“火花”，火花引燃发动机内的混合气体，从而推动发动机正常运转。     

三、火花塞的热特性

发动机工作时，火花塞绝缘体裙部的温度对其工作性能有很大的影响。温度过低，落在火花塞绝缘体裙部上的汽油或润滑油容易形成积炭，导致火花塞漏电而不跳火；温度过高，则容易引起发动机表面点火和爆燃，火花塞绝缘体裙部温度保持500℃～700℃时，既能使落在火花塞绝缘体裙部上的油滴立即燃烧，又不至于引起发动机表面点火和爆燃，该温度称为火花塞的自洁温度。

火花塞绝缘体裙部的温度取决于其受热情况和散热条件。火花塞绝缘体裙部长，受热面积大而传热距离长，工作时温度就高，称为热型火花塞，如图5-3-4所示；火花塞绝缘体裙部短，则受热面积小而传热距离短，工作温度低，称为冷型火花塞，如图5-3-5所示。国产火花塞的热特性就是用火花塞绝缘体裙部长度标定的热值来表示的，火花塞的热值代号由1到11。其中热值代号为1～3的称热型火花塞；热值代号为4～6的称中型火花塞；热值代号为7～11的称冷型火花塞。

为保证发动机的正常工作，不同的发动机应配用不同热值的火花塞。热型火花塞适用于压缩比低、转速低、功率小的发动机，冷型火花塞则适用于压缩比高、转速高、功率较大的发动机。

图5-3-4热型火花塞                      图5-3-5冷型火花塞

一、火花塞的检修内容     

1.火花塞外观检查

如果火花塞工作正常，则各缸火花塞外观应该是一样的。若某个气缸的火花塞外观与其他气缸的火花塞外观不一样，则表明该缸火花塞、点火线圈及其他相关系统可能存在问题。火花塞外观检查主要包括以下几个方面。  

1）火花塞积炭。如图5-3-6所示，这种情况一般是混合气过浓或火花塞不能正常点火引起的。只要将火花塞的电极进行清理，恢复原来的间隙，就可以继续使用。若发动机长时间怠速或低速运行造成积炭，建议更换热值高一些的火花塞。

图5-3-6火花塞积炭

2）火花塞油污。如图5-3-7所示，润滑油可能通过已经磨损的气门导管或气门导管油封进入发动机燃烧室，造成火花塞尖端被过多的润滑油浸透。当发现火花塞出现油污后，应更换新的火花塞。

图5-3-7火花塞油污

3）火花塞电极烧蚀。如图5-3-8所示，这种情况一般是发动机温度过高引起的，其特点是电极熔化或者电极端部被削减变形。出现烧蚀时，应更换新的火花塞。

图5-3-8火花塞电极烧蚀

4）火花塞裙部绝缘体光亮。火花塞裙部绝缘体光亮是指燃烧室内的积炭在火花塞绝缘体上形成一层光亮的黄色光滑面。当该光滑面达到足够高的温度时，会成为导电体，从而使电流通过积炭而流过火花塞间隙。出现这种现象一般是在低速或者怠速行驶一段时间后猛踩油门踏板加速造成的。此时，应更换新的火花塞。  

2.火花塞间隙测量

使用火花塞间隙规测量中心电极和侧电极之间的间隙，如超过标准值 0.7 mm～0.8mm，则使用专用工具扳动侧电极来调整火花塞至标准间隙。

3.火花塞绝缘电阻测量

使用万用表电阻档测量火花塞接线柱与火花塞螺纹处之间的电阻值，阻值应为无穷大；否则说明火花塞绝缘不良，应更换该火花塞。  

一、任务准备

工作任务：一辆2021款大众迈腾B8L轿车，请对汽车发动机火花塞检查。

1.课前准备

（1）场地设施：举升机一台，装有废气抽排系统和消防设施的场地。

（2）设备设施：2021款大众迈腾B8L轿车一辆

（3）工量具：常用工具（一套）、车辆故障诊断仪、万用表等。

（4）耗材：车内三件套、车外三件套等。

（5）学生组织：教师指导、分组实训、过程评价。

2.注意事项

（1）在工作过程中要注意人身安全，认真执行7S管理。

（2）在工作过程中请根据操作步骤，规范操作，防止损坏设备和器材。

（3）严格按照工作要求正确使用仪器设备，出现问题及时报告，服从管理。

二、任务实施

1.火花塞火花测试

关闭点火开关，断开蓄电池负极电缆，取下发动机罩盖，断开点火线圈线束插接器，使用合适的工具拆下点火线圈，再使用合适的工具拆下火花塞。断开喷油器保险丝，将点火线圈线束插接器连接，再把火花塞装入点火线圈内部，让火花塞紧靠发动机气门室盖上方。连接车辆蓄电池负极电缆，随后起动发动机持续4秒，时刻观察火花塞跳火情况，正常情况火花塞电极之间应有蓝色火花出现。               

2.火花塞电极间隙检测

使用塞尺测量火花塞电极之间间隙，如图5-3-9所示。随后记录所测火花塞数值并于原厂维修手册规定数值对比，判断火花塞是否可用。

图5-3-9 火花塞电极间隙检测    

3.火花塞外观检查

目视检查火花塞小螺帽处，是否存在生锈以及松动现象，如有，则需更换新的火花塞。

目视检查火花塞陶瓷体是否出现破损以及严重油污现象，如有，则需更换新的火花塞。

目视检查火花塞螺纹是否完好，如有出现螺纹脱落、受损现象，则需要更换新的火花塞，如图5-3-10所示。

图5-3-10目视检查火花塞螺纹

目视检查火花塞中心电极与侧电极之间是否出现严重积碳、严重烧蚀、严重油污等现象，如有以上情况之一，则需更换新的火花塞，如图5-3-11所示。           

图5-3-11目视检查火花塞电极

1.火花塞的功用是将点火线圈产生的高电压引入燃烧室，并在火花塞两电极之间产生电火花，以点燃可燃混合气。

2.按电极个数不同，火花塞可分为单侧电极火花塞、双侧电极火花塞、三侧电极火花塞和四侧电极火花塞。 

3.按电极材质不同，火花塞可分为镍合金火花塞、铂金火花塞、铱铂金火花塞、铱金火花塞。

4.按热值高低不同，火花塞可分为冷型火花塞、热型火花塞。     

5.火花塞主要由中心电极、侧电极、壳体和陶瓷绝缘体等组成

6.国产火花塞的热特性就是用火花塞绝缘体裙部长度标定的热值来表示的，火花塞的热值代号由1到11。其中热值代号为1～3的称热型火花塞；热值代号为4～6的称中型火花塞；热值代号为7～11的称冷型火花塞。