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点火系



一、 点火系的组成

(一)、点火系介绍

点火系的作用是在正确的时间点燃被压缩的空气燃油混合气。目前,捷达轿车采用无触点晶体管式点火系,即以磁脉冲发生器代替凸轮操作的有触点断电器,采用无触点产生电压和电流脉冲并且触发高压点火脉冲,以达到电子系统满足点火系的设计要求。

无触点点火方式具有点火能量高,高速不失火,低速能耗小;冷起动可靠和使用中不需维护和调整等优点,完全克服了有触点点火方式的缺点。

捷达轿车点火系工作原理:无触点分电器轴上有一个带窗口的转子、窗口数与发动机缸数相同。接通点火开关,发动机运转,转子随之转动,连续切割磁力线。当转子叶片转入气隙时,磁通偏离霍尔元件,霍尔元件两侧面的霍尔电压降到零。叶片处于隔磁状态位置时,脉冲信号发生器传给晶体管控制单元信号。晶体管点火控制单元内开关导通,点火线圈初级电路接通;当转子叶片转离气隙时,磁通通入霍尔元件,霍尔元件的两个侧面产生霍尔电压,该信号使晶体管控制单元内开关断开,切断点火线圈初级电路,从而在点火线圈的次级产生点火高压脉冲,分电器分火头分配给相应的火花塞,产生火花。初级电路通过时间受相邻两叶片间的周距控制,周距越小,初级电路的接通时间越长。霍尔开关闭合的瞬间,闭合周期结束,产生火花。同时,点火时刻由分电器中离心提前机构和真空提前机构调节。

捷达轿车点火系工作原理见图4-1


(二)、点火系的主要元件

1.无触点分电器

无触点分电器由壳体、屏蔽环、分火头、磁感应式点火信号发生器、轴、真空和离心提前机构等部分组成,见图4-2。曲轴通过正时齿带带动中间轴,中间轴上的主动螺旋齿轮驱动分电器上的被动螺旋齿轮,驱动分电器和机油泵。

无触点分电器有三种功能:

1)按点火顺序将点火脉冲分配给火花塞;

2)用磁脉冲发生器触发点火脉冲;

3)用点火提前机构调整点火提前角。

在发动机出厂之前,分电器已调整到最佳状态(对应于分电器外壳凸缘上的“定时”标记)。因此一般不要轻易调整、转动分电器。

分电器的安装步骤如下:

1)已安装的发动机,将飞轮及传动盘置于1缸上止点位置;已拆下的发动机,皮带轮上的正时标记必须与同步带护罩上的箭头对齐;

2)凸轮轴正时齿轮的正时标记对准缸盖,见图4-3

3)机油泵连接套管必须与曲轴平行;

4)分火头指向分电器壳体上的l缸标志,见图4-4

5)插入分电器;

6)清洗分电器盖,检查分电器盖有无裂纹或漏电现象,如有故障则更换。

7)安装好后,重新检查调整点火正时。

分电器安装完毕后,用点火测试仪检查调整点火正时。

2.晶体管点火控制单元

晶体管点火控制单元是汽车专用的电路模块,具有限流,闭合角控制,停机自动断电保护,高压断电保护及大功率晶体管截止钳位保护等功能。

控制单元受分电器的点火信号发生器输出电压信号的控制使点火线圈的初级电路接通或断开,并将电流限定在7.5A,从而在点火线圈的次级绕组内产生高压。

晶体管点火控制单元的检查。步骤:

1)压下卡箍,将接头从晶体管点火控制单元上拔下;

2)将万用表接到插头2和4触点间,见图4-5

3)打开点火开关,测量值为蓄电池电压;

4)关闭点火开关,重新将插头接到晶体管点火控制单元上;

5)拔下分电器上的插头,将万用表接到点火线圈的接线柱1(-)和15(+)之间,见图4-6

6)打开点火开关,测量值至少2.0V,且1-2秒后必须降至零,否则更换晶体管点火控制单元,且检查点火线圈的密封件是否丢失,如必要,更换点火线圈;

7)将霍尔传感器接头的中间导线瞬间接地,显示电压必须立升到2V以上。否则检查并排除线路故障,或更换晶体管点火控制单元。

8)断开点火开关,将万用表接到霍尔传感器的接线柱1(-)和15(+)之间;

9)打开点火开关,其电压值应不低于5V。若为0V或低于5V,则应检查晶体管点火控制单元3号点和5号点间的电压。若电压值为5V以上,则分别检查控制单元与霍尔传感器间

是否有线路故障,并排除。若电压值低于5V或为0V,则更换晶体管点火控制单元。


3.点火线圈

点火线圈是将电源的低电压转变成点火所需的高电压的基本装置。点火线圈的初级电阻和电感比较小,点火线圈的点火能量较高为普通点火线圈的1.5- 2.0倍。

点火线圈故障表现为下列几种形式:

1)低压电路电流过量而发热,使绝缘体变质以至烧损,引起低压电路的短路或断路,影响高压线圈电压产生,导致点火线圈工作不良;

2)初级绕组或次级绕组断路,或两者绕组间绝缘损坏,短路或搭铁;

3)火花塞间隙过大,点火线圈端头的塑料外潮湿或沾有导电体、高压电流借导体通到低压接线柱构成回路,将塑胶烧坏而引起短路,形成高压线火花微弱或无火花;

4)绝缘盖裂纹。

点火线圈的检测:

1)线圈电阻:点火线圈的初级电阻,即接线柱1(绿色线)和接线柱15(黑色线)之间的阻值应为0.52-0.76Ω;次级电阻,即接线柱4(高压线插头)和15(黑色线)之间的阻值应为2.4-3.5kΩ。

2)外观检查:点火线圈有无损坏或漏电现象。

4.高压线

高压线主要作用是传递高压电给火花塞。由于其工作的环境温度变化大,因此,易出现绝缘层老化,裂口等现象。它的主要故障模式有高压线漏电,插头接触不良,高压线失效等。

高压线的阻值是一个重要的参数。火花塞高压线插头电阻:5±0.lkΩ;防干扰头电阻:1±0.4kΩ;高压线整体电阻:中心电阻为0-2.8kΩ,分火线电阻为0.6-7.4kΩ。上述各阻值的测量点见图4-7图4-8图4-9图4-10

高压线检测方法:拔下分电器上中央插孔高压线,使其端头距发动机缸体约5-7mm。然后,起动发动机,观察端头是否跳火。如无火花,则更换该根高压线。

5.火花塞

火花塞是点火系最末端的执行元件,其作用就是最后形成电火花,点燃混合气。因此,火花塞端面(露在燃烧室内的部分)长时间使用后的情况可以显示出火花塞的工作正常与否及化油器调整状况、混合气浓度、发动机状况。

火花塞的正常状态是绝缘体端部颜色变成灰白到淡黄色。在绝缘体端部及电极上有少量易刮去或刷去的粉状堆积。壳体内呈淡灰色或由黄色到棕黑色的堆积物。

上述现象表明选用的火花塞正确,发动机燃烧正常。

火花塞的不正常状态有以下几种情况:

1)火花塞积炭

现象:绝缘体端部、电极及火花塞壳常覆盖着一层相当厚的黑灰色粉状柔软的积垢。

原因:

①混合气过浓。化油器未调定好或火花塞选用不对,或短程行驶次数过多;

②点火时刻滞后,造成燃烧不良;

③活塞环处窜机油,原因有活塞环磨损、擦伤或折断;

油环槽内积炭严重;环与环槽配合太紧;气门导管磨损。

2)火花塞油污

现象:绝缘体端部、电极及火花塞壳覆盖一层机油。

原因:燃烧室内润滑油过多。活塞环、气缸和气门导管磨损过大。

3)火花塞过热

现象:中心电极熔化,绝缘体顶部疏松、松软,绝缘体端大部分呈灰白色硬皮。

原因:选用的火花塞热特性过低,火花塞座面贴合不良。

(三)、点火系的使用与维修

1.点火系的一般技术参数

点火系技术参数见表4-1

2.点火时间的检测及调整

条件:发动机机油温度不低于80℃。

步骤:连接好点火和转速测试仪VA G1367,如图4-11。起动发动机,怠速运转。

点火角度检测值应在:上止点前18°-22°,若点火角度不对,可转动分电器调整点火时间。

点火角度调整值:上止点前20°±1°

3.晶体管点火系使用注意事项

为避免损伤人员及点火系统,在装有晶体管点火系统的车上,工作时注意以下几项:

1)保证连接线连接正确无误;

2)拆装点火装置前,必须关掉点火开关;

3)无触点点火系所用的分电器、高压线,点火线圈不能同有触点式点火系中相应的元件互换;

4)清洗发动机时,必须在发动机熄火时进行;

5)不能将高压线拔下,对缸体随意试火。

有关起动机、发电机、蓄电池的使用内容,请参阅其它部分。


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