ในระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์แก๊ส มีโหมดความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์เกิดขึ้น: อนุภาคโลหะมีค่าผิดปกติปรากฏขึ้นที่ช่องว่างของอิเล็กโทรดหัวเทียน ทำให้ช่องว่างของอิเล็กโทรดแคบลง ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าจุดระเบิดลดลง ในกรณีที่รุนแรง อิเล็กโทรดจะลัดวงจรโดยตรงที่แรงดันไฟฟ้า 0 สิ่งนี้สะท้อนให้เห็นในพารามิเตอร์ของแผงควบคุมเครื่องยนต์แก๊สว่าอุณหภูมิกระบอกสูบและระบบจุดระเบิดล้มเหลวลดลง

การทดสอบเปิดเผยว่าวัสดุอนุภาคที่ผิดปกติประกอบด้วยวัสดุตัวอิเล็กโทรดหัวเทียนที่เป็นโลหะมีค่า

ในระหว่างการใช้งาน อิเล็กโทรดหัวเทียนจะสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนของอุณหภูมิสูง ออกซิเจน การกัดกร่อนด้วยไฟฟ้า การกัดกร่อนด้วยกำมะถัน และไอน้ำ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S) ในแก๊สเชื้อเพลิงจะทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรดโลหะมีค่าภายใต้ผลกระทบร่วมกันของอุณหภูมิสูงและอาร์คไฟฟ้า ก่อตัวเป็นชั้นปฏิกิริยาบางๆ บนพื้นผิวอิเล็กโทรดในระดับนาโนถึงซับไมครอน ส่วนประกอบหลักคือแพลทินัมซัลไฟด์ (PtS) และอิริเดียมซัลไฟด์ (IrS₃) พร้อมด้วยแพลทินัมออกไซด์ (PtO₂) และอิริเดียมออกไซด์ (IrO₂) ในปริมาณเล็กน้อย ชั้นปฏิกิริยามีรูพรุนและเปราะ แสดงการยึดเกาะกับวัสดุรองรับอิเล็กโทรดที่แย่มาก ซึ่งเป็นเหตุผลพื้นฐานของการหลุดลอกของอนุภาคโลหะมีค่าออกจากพื้นผิวอิเล็กโทรด

ในขณะที่ชั้นปฏิกิริยาโลหะมีค่าลอกออกจากพื้นผิวอิเล็กโทรด ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูงและบรรยากาศรีดิวซ์ที่รุนแรง (อุดมไปด้วย CH₄, H₂, และ CO) ภายในเครื่องยนต์แก๊ส ชั้นปฏิกิริยาที่ลอกออกมาจะถูกรีดิวซ์โดยตรงเป็นธาตุโลหะมีค่า ปฏิกิริยารีดักชันหลักมีดังนี้:

PtS + H₂ → Pt (ธาตุ) + H₂S↑

IrS₃ + H₂ → Ir (ธาตุ) + H₂S↑

PtO₂ + CO → Pt (ธาตุ) + CO₂↑

IrO₂ + CO → Ir (ธาตุ) + CO₂↑

ธาตุแพลทินัม/อิริเดียมที่ถูกรีดิวซ์ใหม่จะอยู่ในรูปหยด ในสถานะของเหลวหรือกึ่งหลอมเหลว ขับเคลื่อนโดยการหมุนวนในห้องเผาไหม้ล่วงหน้า หยดเหล่านี้จะกลับมายึดติดกับพื้นผิวอิเล็กโทรดอีกครั้ง (ผลการเปียกของโลหะชนิดเดียวกันที่อุณหภูมิสูงทำให้หยดเกาะติดกับอิเล็กโทรดอย่างแน่นหนา) หากหยดบังเอิญไปติดที่ช่องว่างของอิเล็กโทรด จะทำให้ระบบจุดระเบิดล้มเหลวตามที่กล่าวมาข้างต้น

กำมะถันมีบทบาทสำคัญในการเร่งการกัดกร่อนของอิเล็กโทรดและการหลุดลอก/การปรับรูปของอนุภาค ระดับผลกระทบจะถูกกำหนดโดยปริมาณกำมะถันระหว่างการเผาไหม้แก๊ส ซึ่งอุตสาหกรรมโดยทั่วไปควบคุมให้อยู่ต่ำกว่า 20 ppm นอกเหนือจากกำมะถันแล้ว ปัจจัยสำคัญอื่นๆ ที่กระตุ้นให้เกิดการก่อตัวของอนุภาคโลหะมีค่า ได้แก่ อุณหภูมิอิเล็กโทรดสูงและการน็อคของเครื่องยนต์แก๊ส

อุณหภูมิอิเล็กโทรดสูงมักเกิดจากช่วงความร้อนของหัวเทียนที่ต่ำเกินไป ทำให้ไม่สามารถระบายความร้อนออกจากอิเล็กโทรดหัวเทียนได้ทันเวลา ซึ่งเป็นปัญหาความเข้ากันได้ของผลิตภัณฑ์ เมื่อวิเคราะห์ความล้มเหลวประเภทนี้ ควรให้ความสำคัญกับความเข้ากันได้ของช่วงความร้อนของหัวเทียนเป็นอันดับแรก หากผู้ใช้ส่วนใหญ่ของยูนิตเดียวกันไม่พบความล้มเหลวนี้ สามารถตัดปัญหาการออกแบบหัวเทียนออกไปได้ส่วนใหญ่ หากความล้มเหลวแพร่หลายในยูนิตเดียวกัน จำเป็นต้องมีการปรับปรุงการออกแบบเพื่อลดอุณหภูมิอิเล็กโทรด (การปรับปรุงครอบคลุมโครงสร้างการกระจายความร้อนของเซรามิก โครงสร้างอิเล็กโทรด ฯลฯ)

ปัญหาความเข้ากันได้ระหว่างหัวเทียนและยูนิตทำให้โอกาสเกิดความล้มเหลวมีความสัมพันธ์อย่างมากกับภาระของยูนิต หากยูนิตทำงานที่ภาระต่ำเป็นเวลานาน ระบบจุดระเบิดล้มเหลวที่เกิดจากอนุภาคโลหะมีค่าโดยทั่วไปไม่น่าจะเกิดขึ้น

เพื่อตอบสนองต่อความล้มเหลวประเภทนี้ นอกเหนือจากการลดอุณหภูมิอิเล็กโทรดที่แหล่งกำเนิดผ่านการปรับปรุงการออกแบบ การเพิ่มช่องว่างของอิเล็กโทรดเป็นมาตรการชั่วคราวที่สามารถดำเนินการได้