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Während des Betriebs eines Gasmotors tritt ein Produktfehler auf: An der Elektrodenlücke des Zündkerzens treten abnormale Edelmetallpartikel auf, die dazu führen, dass sich die Elektrodenlücke verengt.die zu einer Verringerung der Zündspannung führtIn extremen Fällen werden die Elektroden direkt auf eine Spannung von 0 kurzgeschaltet. Dies spiegelt sich in den Parametern des Steuerfelds des Gasmotors als verringerte Zylindertemperatur und Zündfehler wider.
Die Tests ergaben, dass das abnormale Partikelmaterial aus dem Edelmetallmaterial des Zündschnallelektroden besteht.
Während des Betriebs wird die Zündschnallelektrode einer komplexen Umgebung von hoher Temperatur, Sauerstoff, Elektro-Korrosion, Schwefelkorrosion und Wasserdampf ausgesetzt.Wasserstoffsulfid (H2S) im Brennstoffgas reagiert mit der Edelmetallelektrode unter der kombinierten Wirkung von hoher Temperatur und elektrischem BogenDie Hauptbestandteile sind Platinsulfid (PtS) und Iridiumsulfid (IrSx),mit einer Dicke von mehr als 0,05 mm,Die Reaktionsschicht ist porös und zerbrechlich und weist eine äußerst schlechte Haftung an dem Elektrodensubstrat auf.der grundlegende Grund für die Abtrennung von Edelmetallpartikeln von der Elektrodenoberfläche ist.
Im Augenblick, in dem die Edelmetallreaktionsschicht unter dem Einfluß hoher Temperaturen und einer starken Reduktionsatmosphäre (reich an CH4, H2,und CO) im GasmotorDie Kernreduktionsreaktionen sind wie folgt:
PtS + H2 → Pt (Element) + H2S↑
IrSx + H2 → Ir (Elementar) + H2S↑
PtO2 + CO → Pt (Element) + CO2↑
IrO2 + CO → Ir (Element) + CO2↑
Das frisch reduzierte Platin/Iridielement ist in Tropfenform, in einem flüssigen oder halbgeschmolzenen Zustand.Diese Tröpfchen werden sich wieder an die Elektrodenoberfläche befestigen (die Benetzungswirkung des gleichen Metalls bei hoher Temperatur lässt die Tröpfchen extrem fest an die Elektrode binden)Wenn die Tröpfchen zufällig an der Elektrodenlücke haften, wird dies direkt den oben genannten Zündfehler verursachen.
Schwefel spielt eine entscheidende Rolle bei der Beschleunigung der Korrosion der Elektroden und der Flachbildung von Partikeln.der in der Industrie in der Regel auf weniger als 20 ppm kontrolliert wirdNeben Schwefel sind andere Schlüsselfaktoren, die die Bildung von Edelmetallpartikeln induzieren, die hohe Elektrodentemperatur und der Klopf des Gasmotors.
Eine hohe Elektrodentemperatur wird häufig durch einen zu niedrigen Zündkerzenwärmebereich verursacht, der eine rechtzeitige Wärmeableitung von der Zündkerzenelektrode verhindert, was ein Produktkompatibilitätsproblem darstellt.Bei der Analyse dieser Art von Versagen, sollte die Kompatibilität des Zündkerzenwärmebereichs in den Vordergrund gerückt werden: Wenn die meisten Benutzer derselben Einheit diesen Ausfall nicht erleben, können Designprobleme bei Zündkerzen weitgehend ausgeschlossen werden;wenn der Ausfall in derselben Einheit weit verbreitet ist, ist eine Konstruktionsoptimierung erforderlich, um die Elektrodentemperatur zu senken (Optimierung umfasst keramische Wärmeabbaustrukturen, Elektrodenkonstruktion usw.).
Die Ausfallwahrscheinlichkeit hängt stark von der Last der Einheit ab: Wenn die Einheit länger bei geringer Last betrieben wird,Zündfehler durch Edelmetallpartikel sind in der Regel unwahrscheinlich.
Als Reaktion auf diese Art von Ausfall, zusätzlich zur Verringerung der Elektrodentemperatur an der Quelle durch Designoptimierung, die Erhöhung der Elektrodenlücke ist eine temporäre Maßnahme, die ergriffen werden kann.
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Analyse der Zündkerzendichtung
Die äußere Dichtung der Zündkerze ist das einzige bewegliche Teil an der Zündkerze und auch die "Brücke", die die Zündkerze mit dem Motor verbindet.
Nehmen wir die gängige M18-Dichtung als Beispiel: Die verschiedenen Zustände der Dichtung können unterschiedliche Arbeitsumgebungen widerspiegeln; diese können zur Ableitung der Nutzung verwendet werden; diese verschiedenen Zustände umfassen: Farbe, Verformung, Vollständigkeit, Gebrauchsspuren usw.
Farbe
Farbe: Die ursprüngliche Farbe der Unterlegscheibe ist verzinkt
Anfangszustand (Vorder- und Rückseite)
Farbe nach normalem Gebrauch
Nach dem Gebrauch sind deutliche Einbau- und Gebrauchsspuren an der Dichtung zu erkennen. Der äußerste Teil (die rechteste Dichtung) berührt den Zündkerzensitz nicht, daher ist die Beschichtung nicht durch Reibung beschädigt. Der schwarze Innenring ist die Kontaktfläche, die eng mit dem Montagesitz verbunden ist.
Die Oberfläche mit vier nach oben gerichteten Punkten ist die Oberfläche, die mit dem Zylinderkopf des Motors verbunden ist. Sie können sehen, dass der Innenring (einschließlich der vier Punkte) schwarz ist, während der Außenring eine Beschichtungsfarbe hat. Dies liegt daran, dass der Außenring eng mit dem Montageflansch des Zylinderkopfes verbunden ist und nicht der Zylinderumgebung ausgesetzt ist, während der innere schwarze Ring im Zylinder auf der Gewindeseite freiliegt. Der schwarze Aufsatz sind Kohlenstoffablagerungen.
Das obige Bild zeigt eine Dichtung, die sich aufgrund von Oxidation verfärbt hat. Der weiße Block im rechten Bild ist der Rückstand der Beschichtung, der nicht vollständig abgetragen wurde. Der Oxidationsgrad der Stirnflächen auf beiden Seiten der Dichtung ist gleich. Diese Situation deutet darauf hin, dass während des Gebrauchs Gas aus dieser Dichtung ausgetreten ist. Das Hochtemperatur-Gas aus dem Zylinder hat die Verfärbung der Dichtung verursacht.
Verformung
Verformung: die Dicke der Dichtung nach dem Einbau
Nachdem die Zündkerze mit dem vorgeschriebenen Drehmoment eingebaut wurde, sollte die Dichtungsdicke innerhalb eines bestimmten Bereichs liegen;
Der Einbau-Drehmomentwert der M18-Unterlegscheibe beträgt 50 Nm, und der Verformungsbereich der Unterlegscheibe beträgt etwa 1,45-1,65 mm (ursprüngliche Unterlegscheibendicke 2,0 mm).
Anfangsdicken-Zustand
Normaler Zustand nach dem Einbau
Es ist zu beobachten, dass nach der Verformung der Spalt in der Mitte verschwindet, da er durch die aufgebrachte Kraft zusammengedrückt wird.
Beispiel: Aus dem obigen Bild ist deutlich ersichtlich, dass der Spalt in der Mitte noch vorhanden ist (die Dicke kann gemessen werden, um dies zu überprüfen); daher ist die Hauptursache für das Gasleck in diesem Fall, dass es nicht richtig eingebaut wurde;
Vollständigkeit
Vollständigkeit: Änderungen im Erscheinungsbild der Dichtung
Bezieht sich hauptsächlich auf die Vollständigkeit der 4 "Krallen", insbesondere wenn die Dichtung nicht entfernt wird, beobachten Sie den Zustand der 4 "Krallen"
Ist die "Kralle" gebrochen;
Ist die "Kralle" stark nach oben oder unten gebogen;
Wenn die obige Situation besteht, bedeutet dies, dass sich während des Einbauvorgangs die "Kralle" am Gewinde verhakt hat und unter dem Einbau-Drehmoment die "Kralle" verformt wurde und die Unterlegscheibe gezwungen hat, sich "in ihre Position zurückzubewegen". In diesem Fall werden nach dem Einbau die Position der Unterlegscheibe und die Konzentrizität des Zündkerzenkörpers versetzt sein (prüfen Sie gleichzeitig die Einbauspuren). Es besteht eine gewisse Wahrscheinlichkeit, dass es an der Schwachstelle zu einem Leck kommt.
Gebrauchsspuren
Gebrauchsspuren: Nach dem Einbau hinterlassene Eindrücke und Reibungsspuren durch das Drehmoment der Zündkerze und des Zylinderkopfes.
Die "Stufen"-Spuren auf der Einbaufläche sind auf dem Bild deutlich zu erkennen. Dies ist eine normale Spur. Anhand dieser Stufen-Spur kann auch beurteilt werden, ob der Einbau zu locker ist, ob es während des Einbaus und Gebrauchs zu Abweichungen kommt und der Grad der Exzentrizität usw. Diese spielen eine unterstützende Rolle bei der Analyse und Bestimmung der Ursache des Fehlers.
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