某型發動機火花塞負極燒蝕原因探究

摘 要：文章以某品牌的發動機產品為例，介紹了對市場投訴的案例進行解析，運用了燃燒分析儀、試驗臺架等設備明確問題點，找出原因。

關鍵詞：爆震;試驗;原因

1 引言

品質問題在如今的生產制造型企業中是最重大的問題之一。作為汽車產品，發動機的品質是企業關注的重點，而燃燒則是整個發動機的核心，影響燃燒的關鍵又在于火花塞。它的主要功用是將點火線圈或磁電機所產生的脈沖高壓電引入燃燒室，并在兩個電極間產生火花以點燃混合氣。火花塞的工作條件十分惡劣，它承受很大的機械、化學及電的負荷，它的工作好壞對發動機的工作影響極大。

2 事項背景

市場連續投訴發動機抖動，檢查發現存在故障碼顯示氣缸缺火，經特約店初步拆解確認火花塞負極斷裂。

3 物理性能確認

3.1 點火提前角

利用燃燒分析儀測定點火提前角：

根據圖示，判斷點火提前角處于-8°～2°范圍，而正常標準是在怠速下，點火提前角處于±2°范圍。但是與正常發動機相比，差異不明顯，因此在此處判斷該機處于正常水平。

3.2 成分檢測

故障發動機在燃燒室中殘留的較多異物，經分析，火花塞與排氣道Si含量較高，且各缸排氣門上殘留白色粉末含Si元素成分較高。

3.3 火花塞性能

經金相組織觀察對事項斷裂火花塞進行分析，得出事項火花塞曾處于高溫過熱狀態。

3.4 汽油性質

正常汽油中的硅含量是微乎其微的，不會對發動機使用造成不良影響。非法調和汽油中的硅元素，會在汽油燃燒時形成膠狀物質（此膠狀物質并非常規汽油的膠質）會粘結在氣門、火花塞上，長時間積累以后氣門關閉不嚴，火花塞打不著火。

4 模擬試驗

根據以上確認，懷疑事項發生原因為使用了劣質汽油產生爆震導致事項的發生。

劣質汽油屬于國家禁止使用的燃料之一，無法獲取。本次試驗創新性的利用了爆震發生機理，同時靈活的運用臺架進行調節，最終達到了本次試驗的目的。

劣質汽油與點火提前角的關系：

4.1 試驗設計

根據試驗的目的進行方案設計，其中需要調節點火提前角來模擬使用劣質汽油。同時使用診斷儀監控實際點火提前角的數值。

4.1.1 第一次試驗

試驗開始時，將發動機調節至2000rpm，該轉速下正常點火提前角為13°，將其增加5°后持續運轉2h后，未見異常。

實驗至4600rpm、點火提前角從27°開始時，測功機顯示扭矩出現波動，至30°時停機熄火。檢查事項機，發現已有汽油從噴油嘴處泄漏，拆卸進氣歧管、點火線圈、火花塞等零件進行確認。1#-3#火花塞已負極已斷裂，2#噴油嘴頭部已被撞擊脫落，燃燒室已存留有部分未燃燒的汽油。

本次第一次試驗時，由于事項品的噴油嘴并未有如此狀態，所以本次試驗暫未明確該事項發生的時刻究竟是最后一個工況還是前面的工況累積造成的，因此進行第二次試驗，同時選取第一次試驗時最后一個工況直接進行試驗，以明確該問題點。

4.1.2 第二次試驗

選取工況：轉速4600rpm、點火提前角27°。運轉約5min后，測功機顯示扭矩出現波動，此時停機檢查，發現火花塞負極發生斷裂。

5 結論

（1）本次解析明確了客戶車輛使用劣質汽油引發較嚴重的爆震，造成本次事項的結果;

（2）由于市場上的汽油銷售點眾多，客戶無法獲悉汽油的優劣，建議客戶前往正規的加油點進行加油。

參考文獻：

[1]熊家秦.汽油機主要運行參數對爆震影響的研究[D].廣東工業大學，2013.

[2]齊運亮.汽油機超級爆震機理的試驗研究[D].清華大學，2014.

[3]吳平友，黃河，程慶.汽油發動機爆震分析與控制[J].傳動技術，2003（03）：36-38+6.

作者簡介：李永波（1992-），男，四川成都人，本科，主要研究方向：汽車市場品質管理。