点火系34.docx

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点火系34

第五章点火系3-4

发布时间：

2006-08-1108:

17:

04  

   第三节  传统点火系主要元件的检修

　　一、点火线圈的检查

　　1、外观检查

　　绝缘盖表面，要求色泽均匀，表面光洁无气泡、杂质等缺陷，绝缘盖与壳体封装应良好，周围不得有沥青或油溢出；各接线柱焊接应牢固，高压插孔螺钉应密封可靠，高压线插头应能顺利插入和拔出；应有零件不可缺损，绝缘盖，外壳不得有裂纹。

　　2、初、次级绕组断路、短路和搭铁的检查。

　　用万用表R×1档测量初级绕组两个端头，用R×1K档侧次级绕组的两个端头，如K=∞说明断路，如阻值在规定范围内，说明正常；如阻值过小说明短路。

初级绕组一般在1~2Ω之间，次级绕组一般是几KΩ；用万用表R×10K档（以MF500型为例），一支表笔测初级绕组一个端头，另一只表笔测点火线圈外壳，R=∞为正常，有电阻为搭铁

　　3、点火线圈的修理

　　高压插座端部缺损，低压接线柱松脱，点火线圈漏油及内部发生故障时都应换新不应修理。

（相关视频：

第一集）

　　二、分电器的检修

（1）电器常见故障

　　断电器常见故障

　　a．表面氧化烧蚀 b.触点间隙调整不当，过大过小 c.触点臂弹簧弹力不足 d.凸轮磨损不均或传动轴松旷

　　配电器常见故障

　　a．火头裂损 b.分火头受潮、积污而漏电

　　离心调节装置常见故障

　　a．离心块弹簧失效 b. 拨板销磨损。

 　　真空调节装置常见故障

　　a．膜片破裂或真空管路漏气 b.膜片弹簧弹力减小

（2）分电器的检修

　　触点的检修

　　检查触点的接触情况，将触点分开察看接触面是否有油污、烧蚀、凹凸不平及触点间能否全面接触。

如有油污，可用干布稍沾些汽油将其擦净；如触点有轻微烧蚀，可用“00”号细砂纸磨净；如烧蚀较重表面凹凸不平时，应更换触点臂总成。

触点的中心线应重合，偏差不得超过0.2mm，接触面积应大于80%。

否则应用尖嘴钳校正。

　　触点间隙的检查与调整

　　打开分电器盖，转动曲轴，使凸轮的凸角顶开触点到最大开口间隙的位置，然后用塞尺测量间隙，其值一般为0.35~0.45mm。

如不符和规定，可旋松触电底版的固定螺钉，再拧转偏心螺钉进行调整，最后拧紧触点底板固定螺钉。

　　触点臂弹簧力的检查与调整

　　触点闭合时，用弹簧秤的挂钩拉住活动触点的尖端，沿着触点的轴向拉动弹簧秤。

当触点刚刚分开时，弹簧秤的读数即为触点臂弹簧弹力，其值一般为5~7N。

若弹簧弹力不符合规定，可通过改变固定槽与固定螺栓的位置或弯曲弹簧片的方法予以调整；若调整后弹力仍不符和规定，则需更换弹簧片。

　　（iv）分电器凸轮的检修

　　用游标卡尺测量各对角磨损处的直径，然后与标准尺寸对比一般其磨损量不得超过0.4mm，否则应予以更换。

如果各个凸角使触电打开的间隙相差0.05mm以上，说明凸轮已磨损不均，应予更换。

　　（v）分电器轴与衬套的检修

　　用虎钳夹住分电器壳体，使千分表触针垂直顶在轴的上部，然后沿触针的轴线方向推、拉分电器轴，测得的最大间隙不应大于0.07mm。

用手上、下推拉分电器轴，其上、下窜动间隙不应超过0.25mm。

不满足上述要求，应更换新分电器。

　　（vi）离心调节装置的检修

　　用手捏住分火头，左右各扭动一次，若每次放手后，分火头均能自如地完全回正，则可认为无故障，否则应整体进行检修。

　　（vii）真空调节装置的检修

　　将手握式真空唧筒接在真空调节装置管端，握住手柄，使表的指针示值为53kpa，观察断电器固定盘是否随之转动，若真空表指示值在1min内不下降，且断电器底版或外壳保持最大转角不退回，则真空调节装置良好，否则有故障，应予检修。

　　（viii）分火头的检修

　　就车检查。

将分火头拆下倒放在气缸盖上，使导电片与气缸盖接触，然后将点火线圈的高压线端头从分电器盖中拔出并对分火头座孔约7~8mm之处。

起动马达，如有明显火花，说明分火头漏电，予以更换。

　　（ix）分电器盖的检查

　　闭合点火开关，将所有高压线从火花塞上拔下，并将分电器盖打开而且悬空。

一手拿着所有的高压分线，使其端头距机体3~4mm；用另一只手拔动活动触点臂，使其开、闭，若高压线端头与机体间有火花跳过，说明中央高压线插孔与分缸高压线插孔间漏电，分电器盖漏电或有裂纹时，应予更换。

　　（x）电容器的检修

　　车上检查：

 将电容从车上拆下，用仪表测量电容的容量，很容易查出故障。

　　就车检查：

 打开分电器盖，拔下分电器中央高压线，使其端头距缸体6~8mm，起动发动机，观察火花强弱；然后拆除电容引线，重新打马达起动发动机，如果火花减弱，说明电容正常；若两次火花一样或基本一样，说明电容失效。

损坏的电容器，必需换新。

　　三、火花塞的检修

　　1．火花塞的拆除 为了防止污物进入气缸内，用火花塞套筒拆下火花塞之前，必须用压缩空气或刷子将火花塞周围的污物去除。

　　2．火花塞常见故障及原因

　　⑴过热

　　火花塞裙部正常温度应当在45~85°C范围内，如超过900°C时，应检查火花塞的热值，点火提前角，发动机的散热及可燃混合气等。

　　⑵严重积碳

　　积碳是由于气缸内游离碳在火花塞上的沉积所造成的。

发生积碳时，应检查，可燃混合气是否过浓，发动机是否窜机油，火花塞裙部温度是否过低等。

　　⑶电极严重烧蚀。

　　火花塞的两电极在工作中会逐渐有所烧蚀，在定期保养时对电极间隙进行调整，使烧蚀后的两极保持规定的间隙。

当两电极严重烧蚀，使电极间隙难以调整合格时，应更换火花塞。

　　⑷漏气

　　重新拧紧，如属于本身损坏漏气的换新。

　　3．火花塞的清洁与调整

　　⑴清洁

　　拆下火花塞放入汽油中，用铜丝刷刷除火花塞表面、电极之间、螺纹之间的污物或积碳，注意严禁用金属片或钢丝刷清除。

　　⑵调整

　　火花塞间隙一般为0.7~0.9mm，必须用专用工具测量间隙值，调整时必须用专用工具弯曲侧电极进行调整。

（相关视频：

第二集）

   第四节电子点火系

　　电子点火系按触发方式可分为磁感应式、霍尔式、光电式和震荡式四种。

现在最常用的是磁感应式和霍尔式两种电子点火系

　　一．磁感应式电子点火系

　　1．组成

　　磁感应电子点火系由电源、点火开关、点火模块、点火线圈、带磁感应信号传感器的分电器总成、高压导线、火花塞等组成。

　　磁感应电子点火系与传统点火系最大的区别是：

分电器中的断电器触电由磁感应信号传感器代替。

另外，在分电器和点火线圈之间不在是一根导线而是多增加了一个点火模块，如图所示：

　　2．工作原理

　　发动机运转时，发动机曲轴带动分电器轴转动，分电器里的磁感应传感器产生感应信号，此信号输出给点火模块。

由于感应信号比较弱且不规则必须经过点火模块内部电路进行信号放大、脉冲信号整形，输出给大功率三极管，此晶体三极管的集电极和发射极接在点火线圈的初级电路上。

当分电器里的信号传感器转子、定子爪极互相接近时，信号传感器输出正极性信号给点火模块，使点火模块内晶体三极管导通，从而接通点火线圈初级电路，点火线圈储存磁场能。

当转子、定子爪极相互对正后趋向离开时，信号传感器输出负极性信号，此信号输送给点火模块后，使晶体三极管截止，从而切断点火线圈初级电流；点火线圈的突然消失使得次极感应出20000~25000V的电动势；配电器在转动过程中准时将产生的高电压按点火顺序分配给工作缸火花塞跳火。

　　3．主要部件结构

　　1）分电器总成

　　磁感应式分电器主要由磁感应式信号传感器、配电器、真空点火提前装置、离心点火提前装置等组成。

（1）感应式点火信号传感器

　　下面以解放CA1092分电器为例讲解磁感应式信号传感器。

它主要由转子和定子两大部分组成，底版和感应线圈是固定在分电器壳体内的，定子、塑性永磁片和导磁片三者用铆钉铆合后套在底版的轴套上，受真空点火提前装置的膜片拉杆约束。

塑性永磁片上面为N极，下面为S极，工作中传感器磁路为：

　　塑性永磁片N极→ 定子→ 定子爪极与转子爪之间的气隙→ 转子感应线圈铁心（凸轮轴）→ 导磁板 → 塑性永磁片S极→ N极。

见下图：

　　当凸轮轴带动转子转动时，磁路的空气间隙即发生规律性变化，使穿过感应线圈铁心的磁通时也发生变化，从而产生感应电动势。

（2） 离心点火提前装置

　　与传统点火系离心点火提前装置类似，这里就不在赘述。

　　（3） 真空点火提前装置

　　与传统点火系离心点火提前装置类似，这里也不在赘述。

　　（4） 配电器

　　也同传统式配电器，不在多述。

　　2）电子点火模块

   无触电式电子点火模块实质上是一只点火脉冲信号放大器。

如图所示是CA1092汽车磁感应式电子点火系配用6TS2017型电子点火模块外形。

它主要由美国摩托罗拉公司生产的89S01型点火专用集成电路芯片和一些电子元件组成，辅助电子元件采用厚膜混合电路技术制成。

内部电路为全密封结构，底版为一铝质散热板。

用两个螺钉固定在点火线圈支架上。

6TS2107电子点火模块具有恒能控制、停车断电保护、低速推迟点火、过电压保护等功能。

　　在6TS2107电子点火模块内有一个大功率三极管，它的集电极和发射极接在点火线圈的初级电路中，控制着点火线圈初级电路的通断，而它的基极受磁感应信号传感器输送过来的信号控制。

　　3）高能点火线圈

　　解放CA1092磁感应式电子点火采用的是JDQ172高性能电子点火线圈。

其初级绕组电阻为0.7~0.8Ω，次极绕组电阻为3000~4000Ω。

次极电压可达到9000~ 25000V。

（相关视频：

第三集）

　　二．霍尔式电子点火系

　　1．组成

　　霍尔式电子点火系由电源、点火开关、电子点火模块、高能点火线圈、霍尔式分电器总成、高压线、火花塞等部件组成

　　2．工作原理

　　下面以上海桑塔纳轿车为例。

接通点火开关ON档或ST档：

发动机曲轴带动分电器轴转动时，信号传感器转子叶片交替穿过霍尔元件气隙。

当转子叶片进入气隙时，霍尔信号传感器输出11.1~11.4V的高电位，高电位信号通过电子点火模块中的集成电路使大功率三极管V导通饱和，接通点火线圈初级电流，点火线圈铁心储存磁场能；当转子叶片离开霍尔元件气隙时，霍尔信号传感器输出0.3~0.4V的低电位，低电位信号通过电子点火模块使大功率三极管V截止，初级电流的骤然消失使次极感应出大于20000V高电压；配电器将高压电按点火顺序准时地送给个工作缸火花塞跳火。

见下图：

　　3.分电器总成

　　霍尔式分电器总成主要由霍尔式信号传感器、配电器、真空点火提前装置、离心点火提前装置组成。

（1）霍尔式点火信号传感器

　　霍尔式点火信号传感器主要由转子和定子组成。

转子既触发叶轮，由分电器轴带动，其叶片数与发动机气缸数相等。

   定子由永久磁铁、霍尔元件和导磁板等组成。

带导磁板的永久磁铁与霍尔元对置安装于分电器底版上，其间留有一定气隙。

触发叶片的叶轮可在气隙中转动。

   发动机运转时，触发叶轮随分电器轴转动：

当叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的气隙时，磁场便被触发叶轮的叶片所短路，而不能通过并作用于霍尔元件上，因此，霍尔元件此时几乎不产生霍尔电压；当触发叶轮的叶片转离永久磁铁与霍尔元件之间的气隙时，永久磁铁的磁通便通过导磁板穿过气隙作用于霍尔元件上，于是通电的霍尔元件产生霍尔电压。

   发动机每完成一个工作循环，曲轴转两周，分电器轴及触发叶轮转一周，霍尔元件被交替地隔磁四次，因而随之产生四次霍尔电压。

   由于霍尔元件产生的霍尔电压为mV级，因此霍尔点火信号发生器输出的信号电压是把微弱的霍尔电压经放大、脉冲整形、变换后以矩形脉冲输出的电压。

放大及转换信号由霍尔集成电路来完成。

（2）真空、离心点火提前装置

　　霍尔式分电器中的真空、离心点火提前装置与磁感应式分电器的真空、离心点火提前装置基本相同，这里不在赘述。

　　（3）配电器

   配电器由分火头和分电器盖组成。

分火头带抗干扰高压阻尼电阻，电阻值为1KΩ～0.4KΩ。

配电器高压导线接头也带阻尼电阻：

中央高压线为0KΩ～2.8KΩ，高压分线为0.6KΩ～7.4KΩ。

　　（4）电子点火模块

　　霍尔式电子点火系用的点火模块具有恒能点火（初级电流恒定7.5A）、闭和角控制、初级电流上升率控制、停车断电保护、过电压保护等功能。

   （5）高能点火线圈

   霍尔式电子点火系用的是高能点火线圈，其初级绕组的阻值一般为0.5Ω～0.76Ω；次级绕组的阻值一般为2.4KΩ～3.5KΩ。

  （6）火花塞 

   霍尔式电子点火系用的火花塞电极间隙一般为0.7mm～0.9mm，更换周期一般为车辆行驶30000km。

（相关视频：

第四集）

1.电控点火系统概述

（1）电控点火系统的主要构成

（2）电控点火系统的主要优点

·在各种工况下，可自动获得最佳的点火提前角，使发动机的动力性、经济性、排放性及稳定性均处于最佳。

·在整个工作过程中，均可对点火线圈初级电路的通电时间和电流进行控制，不仅提高了点火的可靠性，而且可有效地减少电能消耗，防止点火线圈烧损。

·采用爆燃控制功能后，可使点火提前角控制在爆燃的临界状态，以此获得最佳的燃烧过程。

（3）电控点火系统的类型

1）有分电器电控点火系统（视频）

·由分电器将点火线圈高压电按发火顺序依次传给各缸火花塞，只有一个点火线圈

2）无分电器电控点火系统（视频）

·利用电子分火控制技术将点火线圈高压电直接传给各缸火花塞，有多个点火线圈

2.电控点火系统工作原理

（1）两缸同时点火原理

（2）电控点火信号

·G信号和Ne信号：

提供发动机曲轴位置和曲轴转速信号，多由磁电、光电或霍尔传感器提供（祥见第15讲）

·IGt信号：

点火器功率晶体管通断控制信号

·IGf信号：

点火器向ECU输送的点火确认信号。

发动机工作时，ECU向点火器发出点火控制信号（IGt）后，若有3~5次均收不到返回的点火确认信号（IGf信号），ECU判定点火系有故障，便强行停止喷油

·IGd信号：

判断气缸位置和确定点火顺序信号（无分电器点火系统采用）

（3）有分电器电控点火系统点火提前角控制原理

·日产ECCT系统（上止点前40°）

（4）无分电器电控点火系统点火提前角控制原理

·丰田皇冠无分电器电控点火系统

（5）无分电器电控点火系统类型及特点

1）独立点火方式

·点火线圈有较长通电时间

·初级线圈通电电流较小，不易发热

·点火线圈体积小巧，可压装在火花塞上（视频）

·结构和控制电路复杂

2）同时点火方式

·结构和控制电路较简单，应用较多

·保留高压线，能量损失较大

3）二极管配电点火方式

·特制点火线圈为内装双初级绕组、双输出次级绕组

·1、4缸触发信号工作时，初级绕组A接通，次级绕组感应点火高压（下+上-），高压回路：

下+→VD4→4缸火花塞→缸盖→1缸火花塞→VD1→上-

·2、3缸触发信号工作时，初级绕组B接通，次级绕组感应点火高压（上+下-），高压回路：

上+→VD2→2缸火花塞→缸盖→3缸火花塞→VD3→下-

3.电控点火系统的功能

（1）点火提前角控制

1）起动时点火提前角的控制

·起动过程中，转速变化大且低，进气管绝对压力传感器信号或空气流量计信号不稳定，ECU无法正确计算点火提前角

·一般将点火时刻固定在设定的初始点火提前角（随发动机而异，丰田TCCS系统为10°，日产ECCS系统为16°）

·控制信号主要是Ne信号和STA信号

2）起动后点火提前角的控制

·丰田TCCS系统：

实际点火提前角=初始点火提前角＋基本点火提前角＋修正点火提前角

·日产ECCS系统：

实际点火提前角=基本点火提前角×点火提前角修正系数

3）基本点火提前角

①怠速的基本点火提前角

·控制信号：

IDL信号、Ne信号、A/C信号

·丰田TCCS系统

②平常行驶的基本点火提前角

·存储在ECU的ROM中，根据转速和负荷查表选出最佳点火提前角

·本田ECCS系统

（2）通电时间控制

1）通电时间对发动机工作的影响

·通电时间：

初级电路接通的时间

·次级电压最大值与初级电路断开电流成正比，而断开电流与通电时间长短有关。

·必须保证通电时间才能使初级电流达到饱和

·通电时间过长，点火线圈又会发热并使电能消耗增大

2）通电时间控制模型（左图）

3）通电时间的控制示例

·日产ECCT系统直列六缸发动机

ECU确定点火提前角为BTDC30°，

蓄电池电压14V，发动机转速2000rpm

·ECU确定通电时间为5ms，转换为闭合角：

（360°×2000/60）×（5/1000）=60°曲轴转角

·大功率晶体管截止角度：

120°（作功间隔角）-60°（闭合角）=60°

4）点火线圈的恒流控制

·为了防止初级电流过大烧坏点火线圈

·增加了恒流控制电路，保证任何转速下初级电流均为规定值（7A）

·利用电流检测电阻压降将反馈控制晶体管基极电流稳定

（3）爆震控制

1）爆震识别电路

2）爆震判断范围

3）爆震强度判断

4）爆震时点火提前角的控制