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文檔簡(jiǎn)介

同學(xué)們好!第四章

傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)

學(xué)習(xí)目標(biāo)概述第一節(jié)對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求

第二節(jié)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成與工作原理

第三節(jié)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)工作過(guò)程分析

第四節(jié)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作特性與影響次級(jí)電壓的因素第五節(jié)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的構(gòu)造

第六節(jié)

傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的使用

小結(jié)習(xí)題學(xué)習(xí)目標(biāo)

1、了解汽油機(jī)對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的基本要求和點(diǎn)火系統(tǒng)的分類。2、掌握傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成、電路與工作原理。3、理解傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作過(guò)程。4、掌握分電器、點(diǎn)火線圈、火花塞的結(jié)構(gòu)、工作原理與檢修方法。5、掌握點(diǎn)火正時(shí)的調(diào)整與檢查。6、會(huì)對(duì)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的常見(jiàn)故障進(jìn)行診斷與排除。

概述

一、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)

二、點(diǎn)火基本原理

三、點(diǎn)火系統(tǒng)分類

1、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)

2、電子點(diǎn)火系統(tǒng)

3、微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)

4、磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)

5、各類點(diǎn)火系統(tǒng)比較

一、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)

在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中,氣缸內(nèi)的可燃混合氣在壓縮行程終了時(shí)是靠電火花點(diǎn)燃的,為此在燃燒室中裝有火花塞。當(dāng)直流電壓作用在火花塞的兩個(gè)電極之間時(shí),電極之間的氣體便發(fā)生電離現(xiàn)象。隨著兩電極之間電壓的升高,氣體電離的程度也不斷增高。當(dāng)電壓升高到一定值時(shí),火花塞兩電極之間的間隙被擊穿,而產(chǎn)生電火花。

使火花塞兩電極之間的間隙擊穿產(chǎn)生電火花所需要的電壓,稱為火花塞擊穿電壓。擊穿電壓的大小與電極間的距離(火花塞間隙)、氣缸內(nèi)的壓力和溫度有關(guān)。試驗(yàn)表明,發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)火花塞的擊穿電壓約為7-8kV,冷發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)約達(dá)19kV。為了使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種不同的工況下均能可靠的點(diǎn)火,要求作用于火花塞間隙的電壓能達(dá)到15-20kV。

能夠按時(shí)在火花塞兩電極之間產(chǎn)生電火花的全部裝置,稱為發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)。為了使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何工況下均能可靠的工作,要求點(diǎn)火系統(tǒng)能按發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火次序,在規(guī)定的時(shí)刻供給火花塞以足夠能量的高壓電,在其兩電極之間產(chǎn)生電火花,點(diǎn)燃可燃混合氣,使發(fā)動(dòng)機(jī)作功。二、點(diǎn)火基本原理

點(diǎn)火基本原理

點(diǎn)火系基本電路

點(diǎn)火系統(tǒng)要由低壓直流電產(chǎn)生火花塞擊穿壓電,需要用到變壓器,其基本原理是電磁感應(yīng)原理。線圈1通電時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)線圈1中的電流發(fā)生變化時(shí)(如開(kāi)關(guān)閉合,電流從無(wú)到有),磁場(chǎng)也發(fā)生變化,磁場(chǎng)的變化會(huì)在線圈2中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(如果電路接通,便有感應(yīng)電流),其大小取決于:線圈2和線圈1的匝數(shù)比,匝數(shù)比越大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大;線圈2中磁場(chǎng)變化的快慢(磁通的變化率),變化速度越快,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大。而磁場(chǎng)變化的直接原因是線圈1中的電流變化,電流變化快,磁場(chǎng)變化也快。

開(kāi)關(guān)閉合時(shí),線圈1因電感的作用,電流從無(wú)到有的變化過(guò)程比較緩慢,在線圈2中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不夠大,不能用來(lái)點(diǎn)火;當(dāng)觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí),線圈1中的電流從有到無(wú),電流變化很快,線圈2中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)很高,足以擊穿火花塞間隙產(chǎn)生火花,點(diǎn)燃混合氣。開(kāi)關(guān)接通和斷開(kāi)一次,線圈2中便可產(chǎn)生一次高壓電,點(diǎn)一次火。為了使發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作循環(huán)每個(gè)氣缸都點(diǎn)一次火,需在線圈1電路中加入一對(duì)觸點(diǎn)并用一個(gè)凸角數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)相同的凸輪控制觸點(diǎn)的接通與斷開(kāi),用一套分配裝置將高壓電分配到各個(gè)氣缸,便形成了如圖所示的點(diǎn)火系基本電路。

將線圈1和線圈2所組成的變壓器稱為點(diǎn)火線圈,線圈1稱為初級(jí)繞組,線圈2稱為次級(jí)繞組;凸輪和觸點(diǎn)組成的機(jī)構(gòu)稱為斷電器;低壓電路中的開(kāi)關(guān)稱為點(diǎn)火開(kāi)關(guān);高壓電的分配裝置稱為配電器;產(chǎn)生電火花的部分稱為火花塞?;倦娐贩殖蓛蓚€(gè)部分:低壓電路--由初級(jí)繞組、觸點(diǎn)、開(kāi)關(guān)、電源等構(gòu)成高壓電路--由次級(jí)繞組、配電器、火花塞等構(gòu)成三、點(diǎn)火系統(tǒng)分類

按照組成和產(chǎn)生高壓電的方式不同,發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)分為:傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)、電子點(diǎn)火系統(tǒng)、微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)以及磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)1、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)

以蓄電池和發(fā)電機(jī)為電源,也稱蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)。1907年,美國(guó)人首先在汽車上使用,經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn),結(jié)構(gòu)性能逐漸完善,長(zhǎng)期以來(lái)被廣泛應(yīng)用,因此稱之為傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)。靠點(diǎn)火線圈和分電器的作用,將電源提供的低壓直流電(12V、24V或6V)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?,并分配到各缸火花塞,使火花塞兩電極之間產(chǎn)生電火花,點(diǎn)燃可燃混合氣。傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)由于產(chǎn)生的高壓電比較低、高速時(shí)工作不可靠、需要經(jīng)常檢查和維護(hù)等許多缺點(diǎn),目前正在被電子點(diǎn)火系統(tǒng)和微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)所代替,只是在一些載貨汽車和農(nóng)用車上還有少量使用。

有觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系

無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系

2、電子點(diǎn)火系統(tǒng)

以蓄電池和發(fā)電機(jī)為電源。由傳感器或斷電器的觸點(diǎn)產(chǎn)生點(diǎn)火信號(hào),經(jīng)由半導(dǎo)體器件組成的點(diǎn)火控制器和點(diǎn)火線圈,將低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘姟?0世紀(jì)60年代,出現(xiàn)晶體管代替觸點(diǎn)通斷點(diǎn)火線圈一次電流的有觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng),解決了傳統(tǒng)點(diǎn)火系工作時(shí)由于觸點(diǎn)火花較大而帶來(lái)的一系列問(wèn)題,使點(diǎn)火性能有較大提高。20世紀(jì)70年代,無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)開(kāi)始應(yīng)用,消除了傳統(tǒng)點(diǎn)火系由于觸點(diǎn)所帶來(lái)的一切弊端,是目前國(guó)內(nèi)外汽車上廣泛應(yīng)用的點(diǎn)火系統(tǒng)。國(guó)產(chǎn)汽車如奧迪、捷達(dá)、桑塔納、標(biāo)致等小轎車及解放CAl092型、東風(fēng)EQl090型載貨汽車都采用了無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系。傳統(tǒng)點(diǎn)火系

3、微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)20世紀(jì)70年代末期,以微機(jī)控制點(diǎn)火時(shí)刻的電子控制系統(tǒng)開(kāi)始在汽車上使用。它由電控單元(ECU)根據(jù)各種傳感器提供的反映發(fā)動(dòng)機(jī)工況的信號(hào),確定點(diǎn)火時(shí)刻,并發(fā)出點(diǎn)火控制信號(hào),通過(guò)點(diǎn)火線圈將電源的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?,由配電器將高壓電分配到各缸火花塞或由微機(jī)控制系統(tǒng)直接進(jìn)行高壓電的分配,是現(xiàn)代最新型的點(diǎn)火系統(tǒng)。已廣泛應(yīng)用在各種高級(jí)轎車上。這種點(diǎn)火系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)分電器真空和離心點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置不能適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況和狀態(tài)改變時(shí)對(duì)點(diǎn)火提前角的實(shí)際需要的問(wèn)題,使發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗和排污進(jìn)一步降低。無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系

微機(jī)控制點(diǎn)火系

4、磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)

由磁電機(jī)內(nèi)的永久磁鐵和電磁線圈的作用產(chǎn)生高壓電,因此不需要另設(shè)低壓電源。磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),產(chǎn)生的高壓電比較高,發(fā)動(dòng)機(jī)能可靠的工作。而在發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí),產(chǎn)生的電壓比較低,不利于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。1886年,第一輛以四循環(huán)內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車使用的就是磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)。如今,磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)多用于主要在高速滿負(fù)荷下工作的賽車發(fā)動(dòng)機(jī),以及某些不帶蓄電池的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)和大功率柴油機(jī)的起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)上。

5、各類點(diǎn)火系統(tǒng)比較

第一節(jié)對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求

點(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)在汽油機(jī)各種工況和使用條件下保證可靠而準(zhǔn)確地點(diǎn)火,應(yīng)滿足下列三個(gè)基本要求:

一、能產(chǎn)生足以擊穿火花塞電極間隙的高電壓

二、火花應(yīng)具有足夠的能量

三、點(diǎn)火時(shí)刻應(yīng)適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況變化

一、能產(chǎn)生足以擊穿火花塞電極間隙的高電壓

火花塞電極間隙的大?。弘姌O間隙越大,氣體中的離子和電子距離電極的路程越大,受電場(chǎng)力的作用越小,不易發(fā)生碰撞電離,故擊穿電壓越高。

汽缸內(nèi)混合氣的壓力和溫度:混合氣密度越大,則離子自由運(yùn)動(dòng)的距離越短,越不易發(fā)生碰撞電離,所以擊穿電壓就越高。而混合氣密度是受汽缸內(nèi)溫度和壓力影響的,所以汽缸內(nèi)的溫度和壓力間接影響著擊穿電壓的高低。溫度越低,壓力越高,則混合氣的密度越大,擊穿電壓越高。擊穿電壓(火花塞電極之間產(chǎn)生火花的電壓),主要與下列因素有關(guān):1、火花塞電極間隙的大小

2、汽缸內(nèi)混合氣的壓力和溫度

3、電極的形狀、溫度和極性4、發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況

電極的形狀、溫度和極性:電極形狀直接影響擊穿電壓,電極形狀越尖,電場(chǎng)發(fā)射電子越容易,擊穿電壓越低。當(dāng)火花塞電極溫度較高時(shí),其周圍氣體的密度越小,容易發(fā)生碰撞,擊穿電壓降低30%-50%。當(dāng)火花塞的中心電極是負(fù)極時(shí),由于溫度較側(cè)電極高,容易發(fā)射電子(熱電發(fā)射和二次電子發(fā)射作用,即在正離子的轟擊下,使陰極又發(fā)射新電子的現(xiàn)象),使火花塞的擊穿電壓降低15%-20%。因此,實(shí)用中應(yīng)保證點(diǎn)火瞬間火花塞的中心電極為負(fù)極,即火花電流從側(cè)電極流向中心電極。發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況:發(fā)動(dòng)機(jī)的工況不同,火花塞的擊穿電壓也不同,其值隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、壓縮比、點(diǎn)火提前角和混合氣成分而改變。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),因汽缸壁、活塞以及火花塞電極都處于冷態(tài),吸人的混合氣溫度低,霧化不良,壓縮結(jié)束時(shí)混合氣溫升較小,加之火花塞電極間可能有汽油或機(jī)油,所以擊穿電壓最高。在加速時(shí),由于大量冷空氣突然進(jìn)入汽缸,因此也需較高的擊穿電壓。點(diǎn)火裝置必須有一定的高壓儲(chǔ)備。但過(guò)高的次級(jí)電壓會(huì)造成絕緣困難,成本提高,一般次級(jí)電壓限制在30kV以內(nèi)。

二、火花應(yīng)具有足夠的能量為使混合氣可靠點(diǎn)燃,火花塞產(chǎn)生的電火花應(yīng)具有一定的能量(是電流和電壓的函數(shù),點(diǎn)火能量小,火花弱,難于可靠點(diǎn)燃混合氣,尤其是燃用稀混合氣,有時(shí)會(huì)產(chǎn)生斷火現(xiàn)象。點(diǎn)火能量對(duì)汽油機(jī)的動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性能(圖)和排放性能也有重要影響。點(diǎn)火能量與火花塞間隙、點(diǎn)火系統(tǒng)各零部件結(jié)構(gòu)參數(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況與火花塞積炭等使用因素有關(guān))。發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),所需的火花能量很?。?-5mJ)(壓縮結(jié)束時(shí)混合氣的溫度已接近其自燃溫度)。但在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、怠速以及突然加速時(shí)需較大的點(diǎn)火能量。一般應(yīng)保證50-80mJ的點(diǎn)火能量,啟動(dòng)時(shí)應(yīng)有大于100mJ的點(diǎn)火能量。傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)能發(fā)出15-50mJ的火花能量,在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),傳統(tǒng)點(diǎn)火系的初級(jí)繞組的能量顯著下降,最低時(shí)僅有10—20mJ,而保證發(fā)動(dòng)機(jī)在任何惡劣的條件下可靠點(diǎn)火時(shí)初級(jí)繞組的貯能應(yīng)在40mJ以上,所以傳統(tǒng)點(diǎn)火系不能適應(yīng)現(xiàn)代汽油機(jī)的要求。采用高能點(diǎn)火器線圈、電子點(diǎn)火器、多極火花塞、雙火花塞等措施可有效提高點(diǎn)火能量。

點(diǎn)火能量對(duì)燃料消耗的影響單缸試驗(yàn)機(jī)低速部分負(fù)荷常用工況時(shí)點(diǎn)火能量對(duì)燃料消耗的影響三、點(diǎn)火時(shí)刻應(yīng)適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化

1、點(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)按發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)順序進(jìn)行點(diǎn)火。東風(fēng)EQl090、解放CAl091型汽車發(fā)動(dòng)機(jī),點(diǎn)火順序?yàn)?-5-3-6-2-4;北京BJ2020型汽車發(fā)動(dòng)機(jī),點(diǎn)火順序?yàn)閘-2-4-3;奧迪100、桑塔納轎車發(fā)動(dòng)機(jī),點(diǎn)火順序?yàn)?-3-4-2。

2、應(yīng)在最有利的時(shí)刻點(diǎn)火,也就是具有最佳的點(diǎn)火提前角。

點(diǎn)火提前角:從火花塞電極間跳火開(kāi)始到活塞行至上止點(diǎn)為止這一段時(shí)間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度。

最佳點(diǎn)火提前角:把發(fā)動(dòng)機(jī)(轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度一定時(shí))發(fā)出最大功率和油耗最低時(shí)的點(diǎn)火提前角。實(shí)驗(yàn)證明,如果點(diǎn)火時(shí)間適當(dāng),燃燒最大壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)后10°-15°時(shí)(汽油機(jī)的燃燒臨近爆燃但不產(chǎn)生爆燃的時(shí)刻),使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、功率大、油耗低(圖)。最佳點(diǎn)火提前角是相對(duì)的:點(diǎn)火提前角是影響汽油機(jī)動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性能和排放性能的一個(gè)主要而敏感的因素。不同發(fā)動(dòng)機(jī)有不同要求,同一發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況也有不同要求。有的追求目標(biāo)是動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性,而有的追求的是排放性能,不同的要求最佳點(diǎn)火提前角不同。最佳點(diǎn)火提前角的影響因素

最佳點(diǎn)火提前角

最佳點(diǎn)火時(shí)間1-火花塞跳火;2-最大壓力;θ-點(diǎn)火提前角;θ1-產(chǎn)生最大壓力時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角

影響最佳點(diǎn)火提前角的因素

影響最佳點(diǎn)火提前角的因素有:1、轉(zhuǎn)速和負(fù)荷

2、起動(dòng)及怠速

3、汽油的辛烷值

4、排氣凈化

5、混合氣成分6、壓縮比

7、進(jìn)氣壓力

轉(zhuǎn)速和負(fù)荷:最佳點(diǎn)火提前角受眾多因素影響,在發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和使用燃料一定的條件下,主要受轉(zhuǎn)速和負(fù)荷影響(見(jiàn)圖,每一工況點(diǎn)的最佳點(diǎn)火提前角不同,顯示出彎曲不平的復(fù)雜曲面)。轉(zhuǎn)速升高(節(jié)氣門(mén)開(kāi)度等其他條件不變),由于單位時(shí)間轉(zhuǎn)過(guò)的曲軸轉(zhuǎn)角增大,燃燒的延續(xù)角變大,后燃增加,必須把最佳點(diǎn)火提前角加大(在分電器中由離心提前機(jī)構(gòu)來(lái)保證)。負(fù)荷加大(轉(zhuǎn)速等其他條件不變),每循環(huán)吸入氣缸的混合氣量增加,缸內(nèi)溫度、壓力增高,燃燒速度加快,因此最佳點(diǎn)火提前角應(yīng)隨負(fù)荷增大而減?。ㄔ诜蛛娖髦杏烧婵仗崆皺C(jī)構(gòu)來(lái)保證)。

起動(dòng)及怠速:

發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和怠速時(shí),雖然混合氣燃燒速度較慢,但因發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低,混合氣全部燃燒時(shí)間卻只占較小的曲軸轉(zhuǎn)角。如果點(diǎn)火過(guò)早,可能會(huì)使曲軸反轉(zhuǎn),因此點(diǎn)火提前角宜減小甚至不提前。汽油的辛烷值:爆震燃燒是汽油機(jī)的一種不正常燃燒,爆震燃燒使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、油耗上升。點(diǎn)火提前角越大,越易發(fā)生爆震燃燒。爆震燃燒與汽油的抗爆性有關(guān)。汽油的抗爆性用辛烷值表示,辛烷值越高,則其抗爆性越好。使用辛烷值低的汽油,應(yīng)適當(dāng)減小點(diǎn)火提前角(通常在分電器上裝有辛烷值選擇器)。

排氣凈化:汽車排出的污染物成分主要有HC、CO和NOx三種,它不僅對(duì)人體有害,還會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境。HC含量隨點(diǎn)火提前角的增大而增大,這是因?yàn)辄c(diǎn)火推遲提高了排氣溫度,促進(jìn)了HC和CO的氧化,使排出的HC化合物濃度降低,但經(jīng)濟(jì)性也隨之降低。點(diǎn)火提前角對(duì)CO含量影響不大,但點(diǎn)火時(shí)間提前太多,會(huì)使CO沒(méi)有時(shí)間完全氧化而引起CO排放量增加。減小點(diǎn)火提前角可使NOx含量降低,這是由于NOx是混合氣在氣缸內(nèi)燃燒時(shí)高溫高壓狀態(tài)下的產(chǎn)物,當(dāng)減小點(diǎn)火提前角時(shí),可降低循環(huán)的最高溫度,動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)也會(huì)降低。

混合氣成分:混合氣濃度直接影響燃燒速度,混合氣的過(guò)量空氣系數(shù)λ=0.8-0.9時(shí),燃燒速度最快,最佳點(diǎn)火提前角最小。過(guò)稀或過(guò)濃的混合氣,由于燃燒速度較慢,必須加大點(diǎn)火提前角。

壓縮比:壓縮比越大,壓縮結(jié)束時(shí),缸內(nèi)溫度和壓力越高,燃燒速度越快,所需的點(diǎn)火提前角減小。

進(jìn)氣壓力:進(jìn)氣壓力減小,使得混合氣霧化和擾流變差,混合氣形成質(zhì)量下降,且由于進(jìn)氣量的減少,壓縮結(jié)束時(shí)缸內(nèi)溫度和壓力下降,使燃燒速度變慢,因此應(yīng)該加大點(diǎn)火提前角。如在高原地區(qū),由于大氣壓力低,空氣稀薄,就應(yīng)適當(dāng)加大點(diǎn)火提前角

最佳點(diǎn)火提前角是個(gè)復(fù)雜的多因素非線性函數(shù)關(guān)系,應(yīng)綜合考慮。傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)無(wú)法完成這個(gè)任務(wù),微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)卻能較好地勝任。

第二節(jié)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)

組成與工作原理一、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成

二、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理1、線路連接2、初、次級(jí)(高、低壓)電路及火花產(chǎn)生3、點(diǎn)火性能的改善一、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成(1)

傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成

1-點(diǎn)火開(kāi)關(guān);2-點(diǎn)火線圈;3-電容器;4-斷電器;5-配電器;6-火花塞;7-阻尼電阻;8-高壓導(dǎo)線;9-起動(dòng)機(jī);10-電流表;11-蓄電池;12-附加電阻組成:電源:蓄電池11和發(fā)電機(jī)(未畫(huà)出);點(diǎn)火開(kāi)關(guān)1;點(diǎn)火線圈2;斷電器4;配電器5;電容器3;附加電阻12;火花塞圖片傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)圖片蓄電池;點(diǎn)火開(kāi)關(guān);點(diǎn)火線圈;斷電器;配電器;電容器;附加電阻;高壓導(dǎo)線;火花塞一、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成(2)1、電源:點(diǎn)火系工作時(shí)所需要的能量,由車上的蓄電池和發(fā)電機(jī)兩個(gè)電源供給。額定電壓一般為12V。2、點(diǎn)火開(kāi)關(guān):控制點(diǎn)火系統(tǒng)電路、發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器和起動(dòng)繼電器電路等。3、點(diǎn)火線圈:將12V低壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?5kV-20kV的高壓直流電,主要由初級(jí)繞組6、次級(jí)繞組5、鐵心7等組成。

傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)電路簡(jiǎn)圖1-蓄電池;2-電流表;3-點(diǎn)火開(kāi)關(guān);4-附加電阻;5-點(diǎn)火線圈次級(jí)繞組;6-點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組;7-鐵心;8-電容器;9-斷電器凸輪;10-斷電器觸點(diǎn);11-斷電器活動(dòng)觸點(diǎn)臂;12-分電器蓋;13-分火頭;14-分電器蓋中心電極;15-旁電極;6-火花塞中心電極;17-火花塞側(cè)電極

4、分電器:由斷電器、配電器、電容器和點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置等組成。斷電器:由斷電器凸輪9、斷電器觸點(diǎn)10和斷電器活動(dòng)觸點(diǎn)臂11組成,作用是接通和斷開(kāi)初級(jí)電路(觸點(diǎn)與點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組串聯(lián),相當(dāng)于由斷電器凸輪控制的開(kāi)關(guān),斷電器凸輪由發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸驅(qū)動(dòng),凸角數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)相等,使一個(gè)工作循環(huán)各缸輪流點(diǎn)火一次)。

4、分電器:由斷電器、配電器、電容器和點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置等組成。配電器:由分電器蓋12、分火頭13組成。用來(lái)將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電分配到各缸的火花塞。分電器蓋上有一個(gè)中心電極和若干個(gè)旁電極,旁電極的數(shù)目與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)相等。分火頭安裝在斷電器凸輪的延長(zhǎng)軸上,與分電器軸一起旋轉(zhuǎn)。

4、分電器:由斷電器、配電器、電容器和點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置等組成。電容器:安裝在分電器殼上,與斷電器觸點(diǎn)并聯(lián),用來(lái)減小觸點(diǎn)分開(kāi)瞬間產(chǎn)生的火花,延長(zhǎng)觸點(diǎn)使用壽命和提高次級(jí)電壓。4、分電器:由斷電器、配電器、電容器和點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置等組成。點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置:由離心和真空兩套點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置組成,分別安裝在斷電器底板的下方和分電器的外殼上,用來(lái)隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷變化自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角。此外,有可根據(jù)汽油牌號(hào)和使用條件變化經(jīng)人為調(diào)整點(diǎn)火提前角的人工調(diào)節(jié)器。

5、附加電阻:屬熱變電阻,用來(lái)改善點(diǎn)火特性和起動(dòng)性能。EQ1090型汽車為白色的附加電阻線。6、火花塞:由中心電極和側(cè)電極組成,安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室中,用來(lái)將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電引人燃燒室,在電極間產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃混合氣。

二、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理

1、線路連接點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組5的一端經(jīng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)6接蓄電池,另一端經(jīng)分電器殼上的接線柱11接斷電器活動(dòng)觸點(diǎn)臂7,斷電器固定觸點(diǎn)8經(jīng)斷電器底板和分電器殼體接地。電容器10與斷電器觸點(diǎn)并聯(lián)。觸點(diǎn)彈簧作用于斷電器活動(dòng)觸點(diǎn)臂,具有使觸點(diǎn)保持閉合的趨勢(shì)。點(diǎn)火線圈次級(jí)繞組4的一端在點(diǎn)火線圈內(nèi)與初級(jí)繞組的一端相連,另一端經(jīng)高壓導(dǎo)線接分電器蓋中心電極。

傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)工作示意圖2、初、次級(jí)(高、低壓)電路及火花產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)斷電器凸輪不斷旋轉(zhuǎn),使斷電器觸點(diǎn)不斷地開(kāi)、閉。觸點(diǎn)閉合時(shí),初級(jí)繞組(200-300匝的粗導(dǎo)線)5有電流流過(guò),流向?yàn)椋盒铍姵卣龢O--點(diǎn)火開(kāi)關(guān)--點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組--斷電器活動(dòng)觸點(diǎn)臂--觸點(diǎn)--分電器殼體搭鐵--蓄電池負(fù)極2、初、次級(jí)(高、低壓)電路及火花產(chǎn)生上述電路中流過(guò)初級(jí)繞組的電流稱為初級(jí)電流或低壓電流(i1),其電路稱為初級(jí)電路或低壓電路。初級(jí)繞組通電時(shí),在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)(電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇拍埽?,并由于鐵心的作用而加強(qiáng)。

2、初、次級(jí)(高、低壓)電路及火花產(chǎn)生當(dāng)觸點(diǎn)頂開(kāi)時(shí),初級(jí)電路被切斷,迅速消失,它所形成的磁場(chǎng)也迅速變化,在兩個(gè)繞組中都感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)(磁能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?。次?jí)繞組(15000-23000匝的細(xì)導(dǎo)線)匝數(shù)多感應(yīng)出高壓電,經(jīng)配電器作用于火花塞的中心電極和側(cè)電極之間,擊穿火花塞間隙,產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃混合氣。

2、初、次級(jí)(高、低壓)電路及火花產(chǎn)生點(diǎn)火線圈次級(jí)繞組中感應(yīng)的電壓稱為次級(jí)電壓,其中通過(guò)的電流稱為次級(jí)電流(i2),次級(jí)電流所流過(guò)的電路稱為次級(jí)電路或高壓電路(通常指從點(diǎn)火線圈到火花塞的電路)。次級(jí)電流流向?yàn)椋捍渭?jí)繞組—點(diǎn)火線圈+--點(diǎn)火開(kāi)關(guān)--蓄電池--搭鐵--火花塞側(cè)電極--中心電極--配電器--次級(jí)繞組

高、低壓電路3、點(diǎn)火性能的改善

電容器作用:點(diǎn)火線圈鐵心中的磁通變化不僅在次級(jí)繞組中產(chǎn)生高壓電(互感電壓),同時(shí)也在初級(jí)繞組中產(chǎn)生自感電壓和電流。在觸點(diǎn)分開(kāi)初級(jí)電流下降瞬間,自感電流的方向與原初級(jí)電流的方向相同,其電壓高達(dá)300V左右。它將擊穿觸點(diǎn)間隙,在觸點(diǎn)間產(chǎn)生電火花,使觸點(diǎn)燒蝕,影響斷電器正常工作;同時(shí)使初級(jí)電流的變化率下降,次級(jí)繞組中感應(yīng)的電壓降低,火花塞間隙中的火花變?nèi)酢?/p>

3、點(diǎn)火性能的改善為消除自感電壓和電流的不利影響,在斷電器觸點(diǎn)之間并聯(lián)電容器C1。在觸點(diǎn)分開(kāi)瞬間,自感電流向電容器充電,可以減小觸點(diǎn)之間的火花,加速初級(jí)電流和磁場(chǎng)的衰減,提高次級(jí)電壓。電容器對(duì)初級(jí)電流的影響

附加電阻作用:改善點(diǎn)火特性和起動(dòng)性能初、次級(jí)(高、低壓)電路電容器對(duì)初級(jí)電流的影響a)沒(méi)有電容器b)觸點(diǎn)并聯(lián)電容器電容器對(duì)初級(jí)電流的影響

點(diǎn)火線圈次級(jí)電壓大小,與觸點(diǎn)分開(kāi)瞬間初級(jí)電流的大小有關(guān)。初級(jí)電流愈大,鐵心中的磁場(chǎng)愈強(qiáng),觸點(diǎn)分開(kāi)時(shí)磁通的變化率愈大,感應(yīng)的次級(jí)電壓愈高。觸點(diǎn)閉合后初級(jí)電流是按指數(shù)規(guī)律由零開(kāi)始逐漸增長(zhǎng)的,需要一定時(shí)間才能達(dá)到按歐姆定律得出的穩(wěn)定值(觸點(diǎn)閉合后,自感作用(方向與初級(jí)電流的方向相反)阻礙使初級(jí)電流增長(zhǎng)速度減慢)。實(shí)際工作時(shí),由于凸輪轉(zhuǎn)速很高,觸點(diǎn)每次保持閉合的時(shí)間總是少于初級(jí)電流增長(zhǎng)到穩(wěn)定值所需要的時(shí)間。所以,在觸點(diǎn)分開(kāi)時(shí)的初級(jí)電流總是小于其穩(wěn)定值。觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng),一個(gè)點(diǎn)火周期內(nèi)觸點(diǎn)閉合時(shí)間占固定比例,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí),由于點(diǎn)火周期縮短使觸點(diǎn)閉合時(shí)間縮短,初級(jí)斷開(kāi)電流減小,感應(yīng)的次級(jí)電壓下降;轉(zhuǎn)速降低時(shí),觸點(diǎn)閉合時(shí)間長(zhǎng),初級(jí)電流增大,次級(jí)電壓升高。如果點(diǎn)火線圈按發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)的需要設(shè)計(jì),則低速時(shí)初級(jí)電流將過(guò)大,使點(diǎn)火線圈發(fā)熱;如果按低速時(shí)點(diǎn)火線圈不過(guò)熱設(shè)計(jì),則高速時(shí)由于初級(jí)電流過(guò)小而次級(jí)電壓過(guò)低,不能保證可靠地點(diǎn)火。為此,點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組的電路中串聯(lián)有附加電阻。附加電阻是一個(gè)電阻值隨溫度變化的熱敏電阻,其電阻值隨溫度升高而增大。低速運(yùn)行時(shí),觸點(diǎn)閉合時(shí)間長(zhǎng)初級(jí)電流大,附加電阻溫度高,電阻值增大,使初級(jí)電路的電阻增大,初級(jí)電流適當(dāng)減小,防止點(diǎn)火線圈過(guò)熱;發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行時(shí),初級(jí)電流減小,附加電阻的阻值也因溫度降低而減小,使初級(jí)電流適當(dāng)增大,次級(jí)電壓適當(dāng)升高,可以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的高速性能。起動(dòng)時(shí),起動(dòng)電流很大,使蓄電池端電壓急劇降低,為保證初級(jí)電流的必要強(qiáng)度,應(yīng)將附加電阻短路,通常由起動(dòng)機(jī)電磁開(kāi)關(guān)來(lái)完成(在起動(dòng)機(jī)的主電路接通之前,電磁開(kāi)關(guān)的接觸盤(pán)先將附加電阻短路,由蓄電池而不經(jīng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)直接向點(diǎn)火線圈供電)。有些車型的點(diǎn)火線圈上無(wú)附加電阻,但在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)至點(diǎn)火線圈之間的導(dǎo)線采用附加電阻線,原理與附加電阻相同,起動(dòng)時(shí)也由起動(dòng)機(jī)的電磁開(kāi)關(guān)將附加電阻線短路(見(jiàn)圖)。

附加電阻作用a)附加電阻b)附加電阻線l-點(diǎn)火線圈;2-附加電阻;3-斷電器觸點(diǎn);4-蓄電池;5-起動(dòng)機(jī);6-附加電阻短路接線柱;7-起動(dòng)開(kāi)關(guān)接觸盤(pán);8-起動(dòng)繼電器觸點(diǎn);9-點(diǎn)火開(kāi)關(guān);10-附加電阻線

具有附加電阻的點(diǎn)火線圈接線示意圖第三節(jié)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)工作過(guò)程分析

可分為三個(gè)階段:

一、觸點(diǎn)閉合,初級(jí)電流增長(zhǎng)

二、觸點(diǎn)打開(kāi),次級(jí)繞組產(chǎn)生高壓電

三、火花塞電極間的火花放電

傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作過(guò)程一、觸點(diǎn)閉合,初級(jí)電流增長(zhǎng)當(dāng)斷電器觸點(diǎn)閉合時(shí),初級(jí)電流i1由蓄電池-附加電阻Rf經(jīng)點(diǎn)火線圈的初級(jí)繞組Ll并產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)磁通隨初級(jí)電流的增加而增強(qiáng)時(shí),在初級(jí)繞組中便產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)eL,其方向與初級(jí)電流i1的方向相反,阻礙初級(jí)電流的增長(zhǎng)。根據(jù)克希荷夫第二定律:沿任一閉合回路的電勢(shì)增量的代數(shù)和等于零,即:UB-ilR-eL=0式中:UB-蓄電池端電壓;i1-初級(jí)電流;R-初級(jí)電路電阻(包括初級(jí)繞組的電阻R1和附加電阻Rf,即R=R1+Rf);eL-初級(jí)繞組中的自感電動(dòng)勢(shì)(eL=Ldi1/dt;L-初級(jí)繞組的電感,di1/dt-初級(jí)繞組中電流的變化率)。經(jīng)數(shù)學(xué)運(yùn)算可得:

式中:t-觸點(diǎn)閉合時(shí)間。觸點(diǎn)閉合時(shí)的初級(jí)電路簡(jiǎn)圖

初級(jí)電流:

可見(jiàn):觸點(diǎn)閉合時(shí),初級(jí)電流按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng),并逐漸趨于極限值UB/R(圖a)。理論上,只有當(dāng)t=∞時(shí),初級(jí)電流才能達(dá)到極限值,實(shí)際上對(duì)汽車點(diǎn)火線圈而言,在觸點(diǎn)閉合約20ms后,初級(jí)電流就接近于其極限值。在初級(jí)電流增長(zhǎng)時(shí),不僅初級(jí)繞組中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)eL,而且由于互感作用在次級(jí)繞組中也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(圖b)。由于初級(jí)電流增長(zhǎng)速率較慢,磁通變化速率也較慢,所以次級(jí)繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不足以擊穿火花塞電極間隙,其值為1.5-2kV。

傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)工作過(guò)程波形圖

a)初級(jí)電流的變化;b)次級(jí)電壓的變化;c)次級(jí)電流的變化;d)放電情況當(dāng)斷電器觸點(diǎn)閉合時(shí)間tb后,初級(jí)電流增長(zhǎng)Ip,觸點(diǎn)被凸輪頂開(kāi),此時(shí)的初級(jí)電流值Ip稱為初級(jí)斷電電流,其值為:

此時(shí)初級(jí)繞組儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量為:

觸點(diǎn)打開(kāi)后,初級(jí)電流Ip迅速降到零,磁通也隨之迅速減小,在初級(jí)繞組和次級(jí)繞組中都產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。初級(jí)繞組匝數(shù)少,產(chǎn)生200-300V的自感電動(dòng)勢(shì),次級(jí)繞組匝數(shù)多,產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)高達(dá)15-20KV(見(jiàn)圖b)。

二、觸點(diǎn)打開(kāi),次級(jí)繞組產(chǎn)生高壓電觸點(diǎn)打開(kāi)后點(diǎn)火系統(tǒng)電路簡(jiǎn)圖傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)工作過(guò)程波形圖

a)初級(jí)電流的變化;b)次級(jí)電壓的變化;c)次級(jí)電流的變化;d)放電情況觸點(diǎn)打開(kāi)后,點(diǎn)火線圈的初級(jí)繞組的電感L1、電阻R和電容C1形成振蕩回路,產(chǎn)生衰減振蕩。次級(jí)繞組與電容C2(次級(jí)電路中高壓導(dǎo)線與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體之間、次級(jí)繞組線匝之間、火花塞中心電極和側(cè)電極之間分布電容的總和)組成的回路也形成相應(yīng)的衰減振蕩。次級(jí)電壓最大值U2max將發(fā)生在U2振蕩的第一周期,如果次級(jí)電壓不能擊穿火花塞電極間隙,則次級(jí)電壓將按圖b中虛線變化,經(jīng)幾次振蕩后消失。根據(jù)能量守恒定律,當(dāng)觸點(diǎn)打開(kāi)時(shí),初級(jí)繞組中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)eL向電容器C1充電,并將C充電到最大電壓值U1max,電容器C1中儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量為:

次級(jí)繞組中產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢(shì)eM向電容器C2充電,直至充到最大電壓值U2max,電容器C2中儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量為:

忽略熱損耗,則初級(jí)繞組的儲(chǔ)能Wp將全部轉(zhuǎn)變?yōu)镃1、C2的電場(chǎng)能,能量平衡式為:

整理可得:式中:N1-初級(jí)繞組匝數(shù);N2-次級(jí)繞組匝數(shù)。

可見(jiàn):當(dāng)點(diǎn)火線圈結(jié)構(gòu)一定時(shí),次級(jí)電壓的最大值與初級(jí)斷電電流IP成正比,并隨C1、C2的增大而減小。次級(jí)電壓的上升時(shí)間對(duì)火花塞的工作能力影響極大,電壓上升時(shí)間越短,則能量損失越小,用于點(diǎn)火的能量就越多。通常把次級(jí)電壓從1.5kV上升至15kV所需的時(shí)間稱為次級(jí)電壓上升時(shí)間。傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)次級(jí)電壓上升時(shí)間一般約為120μs。

三、火花塞電極間的火花放電

通?;鸹ㄈ膿舸╇妷篣低于次級(jí)電壓的最大值U2max,因此當(dāng)增大的次級(jí)電壓U2達(dá)到擊穿電壓U時(shí),火花塞間隙擊穿產(chǎn)生電火花,這時(shí)通過(guò)火花塞電極間隙的電流i2迅速增大而引起次級(jí)電壓下降,如圖b實(shí)線所示。火花放電一般由電容放電和電感放電兩部分組成。電容放電是指火花塞間隙被擊穿時(shí),儲(chǔ)存在電容器C2中的電場(chǎng)能量迅速釋放的過(guò)程,其特點(diǎn)是放電電流大(可達(dá)5~50A),放電時(shí)間極短(約lμs),其電流變化速率約可達(dá)50×109A/s。在此過(guò)程中,伴隨有迅速消失的高頻振蕩(1-10MHz),會(huì)造成無(wú)線電干擾,必須加以控制。由于擊穿電壓U低于次級(jí)電壓的最大值U2max,所以電容放電并不能消耗全部的磁場(chǎng)能量,剩余的磁場(chǎng)能量將沿著電離的火花塞電極間繼續(xù)緩慢放電,這就是電感放電(火花放電),其特點(diǎn)是放電時(shí)間長(zhǎng)(達(dá)幾毫秒),放電電流小(幾十毫安),且放電電壓較低,約600V。電感放電有助于提高點(diǎn)火性能,使氣缸內(nèi)混合氣燃燒更充分。如圖c所示。

傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)工作過(guò)程波形圖

第四節(jié)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作特性與影響次級(jí)電壓的因素

傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作特性:傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)出的最大電壓隨發(fā)動(dòng)機(jī)或分電器轉(zhuǎn)速而變化的關(guān)系。圖示為傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)工作特性曲線。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速工作時(shí),初級(jí)斷電電流Ip不同。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí),觸點(diǎn)閉合時(shí)斷電器凸輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度雖不變,但觸點(diǎn)的閉合時(shí)間相應(yīng)減小,使初級(jí)斷電電流Ip減小,因此次級(jí)電壓下降。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)其極限轉(zhuǎn)速時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)將出現(xiàn)高速斷火現(xiàn)象。極限轉(zhuǎn)速的確定如圖中的虛線所示。理論上,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越低,觸點(diǎn)閉合時(shí)間越長(zhǎng),Ip越大,U2max越大。但實(shí)際上,轉(zhuǎn)速較低時(shí),由于觸點(diǎn)打開(kāi)緩慢,觸點(diǎn)間會(huì)形成電火花,它不僅消耗了一部分磁場(chǎng)能量,而且使磁通的變化速率降低,因而也會(huì)使次級(jí)電壓下降

傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)工作特性曲線

一、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作特性

二、影響次級(jí)電壓的因素

1、發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)對(duì)次級(jí)電壓的影響2、火花塞積炭對(duì)次級(jí)電壓的影響

3、電容對(duì)次級(jí)電壓的影響

4、觸點(diǎn)間隙對(duì)次級(jí)電壓的影響

5、點(diǎn)火線圈溫度對(duì)次級(jí)電壓的影響

缸數(shù)不同時(shí)次級(jí)電壓與轉(zhuǎn)速的關(guān)系

1、發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)對(duì)次級(jí)電壓的影響

次級(jí)電壓的最大值將隨發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)的增加而降低(發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)與分電器凸輪的凸角數(shù)相同,氣缸數(shù)越多,觸點(diǎn)開(kāi)閉頻率越快,觸點(diǎn)閉合時(shí)間就越短,初級(jí)斷電電流Ip越小,因而使次級(jí)電壓下降)。當(dāng)不同氣缸數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)采用同一點(diǎn)火線圈時(shí),次級(jí)電壓隨轉(zhuǎn)速升高和氣缸數(shù)的增多而下降,發(fā)動(dòng)機(jī)的極限轉(zhuǎn)速也隨發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)的增多而降低。

2、火花塞積炭對(duì)次級(jí)電壓的影響火花塞積炭會(huì)降低點(diǎn)火系統(tǒng)的次級(jí)電壓,造成點(diǎn)火困難,甚至斷火(積炭是具有一定電阻的導(dǎo)體,它的存在相當(dāng)于在火花塞電極間并聯(lián)了一個(gè)分路電阻RfL,如圖所示)。當(dāng)觸點(diǎn)打開(kāi),次級(jí)電壓增長(zhǎng)時(shí),由于分路電阻RfL使次級(jí)電路為一閉合回路,產(chǎn)生泄漏電流,消耗了一部分磁場(chǎng)能量,使次級(jí)電壓下降。當(dāng)積炭嚴(yán)重時(shí),次級(jí)電壓低于火花塞間隙的擊穿電壓,火花塞電極間不能形成火花,造成斷火。

積炭嚴(yán)重而斷火時(shí),可采用“吊火”的方法使火花塞重新工作?!暗趸稹笔鞘雇ㄍ鸹ㄈ母邏簩?dǎo)線與分電器蓋之間形成一個(gè)附加間隙(3~4m),使次級(jí)電路不產(chǎn)生泄漏電流,當(dāng)次級(jí)電壓上升到較高值時(shí),同時(shí)擊穿附加間隙和火花塞間隙,產(chǎn)生火花點(diǎn)燃混合氣?!暗趸稹睍?huì)使點(diǎn)火線圈因負(fù)擔(dān)過(guò)重而影響其使用壽命,所以只能作為臨時(shí)應(yīng)急措施。

3、電容對(duì)次級(jí)電壓的影響理論上初級(jí)電容C1、次級(jí)電容C2越小,則U2max越高。實(shí)際上,如果電容C1過(guò)小,觸點(diǎn)火花增強(qiáng),消耗了線圈的部分磁場(chǎng)能量,如果電容C1過(guò)大,觸點(diǎn)火花雖然減弱,但電容器的充放電周期較長(zhǎng),兩者都會(huì)使磁場(chǎng)消失減慢,使次級(jí)電壓降低。一般C1值為0.15-0.35μF。電容C2為分布電容,因結(jié)構(gòu)的限制,電容C2一般為40-70μpF。為了減少無(wú)線電干擾,在點(diǎn)火裝置上采取屏蔽措施時(shí),電容C2將增加到150-200pF。

4、觸點(diǎn)間隙對(duì)次級(jí)電壓的影響觸點(diǎn)間隙對(duì)觸點(diǎn)閉合角和觸點(diǎn)打開(kāi)時(shí)刻的影響如圖所示。觸點(diǎn)閉合角是指觸點(diǎn)閉合時(shí)分電器凸輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度,由凸輪形狀和觸點(diǎn)間隙決定。觸點(diǎn)間隙過(guò)大,觸點(diǎn)閉合角減小,觸點(diǎn)閉合時(shí)間tb減少,初級(jí)斷電電流減小,使次級(jí)電壓下降,同時(shí),凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)使斷電器觸點(diǎn)被提前打開(kāi),點(diǎn)火提前角增大;觸點(diǎn)間隙過(guò)小,觸點(diǎn)火花將增強(qiáng),也會(huì)使次級(jí)電壓下降。

觸點(diǎn)間隙對(duì)閉合角和觸點(diǎn)打開(kāi)時(shí)刻的影響

α-觸點(diǎn)打開(kāi)角;β-觸點(diǎn)閉合角

5、點(diǎn)火線圈溫度對(duì)次級(jí)電壓的影響點(diǎn)火線圈工作溫度過(guò)高(夏天氣溫高、發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱、發(fā)電機(jī)電壓過(guò)高使初級(jí)電流增大)時(shí),初級(jí)繞組的電阻增大,初級(jí)斷電電流Ip減小,使次級(jí)電壓下降。點(diǎn)火線圈溫度一般不可超過(guò)80℃。

第五節(jié)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的構(gòu)造

一、點(diǎn)火線圈1、開(kāi)磁路點(diǎn)火線圈

2、閉磁路點(diǎn)火線圈3、點(diǎn)火線圈的型號(hào)

二、分電器

1、斷電器

2、配電器

3、電容器

4、點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

5、分電器的型號(hào)

三、火花塞1、火花塞的工作條件及對(duì)其要求

2、火花塞的結(jié)構(gòu)

3、火花塞的熱特性

4、火花塞的型號(hào)

一、點(diǎn)火線圈開(kāi)磁路點(diǎn)火線圈結(jié)構(gòu)示意圖

1-瓷杯;2-鐵心;3-初級(jí)繞組;4-次級(jí)繞組;5-鋼片;6-外殼;7-“-”接柱;8-膠木蓋;9-高壓線插孔;10-“+”或“開(kāi)關(guān)”接柱;11-“+開(kāi)關(guān)”接柱;12-附加電阻

點(diǎn)火線圈按磁路的結(jié)構(gòu)形式不同,可分為開(kāi)磁路點(diǎn)火線圈(多用于傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng))和閉磁路點(diǎn)火線圈(多用于高能電子點(diǎn)火系統(tǒng))。1、開(kāi)磁路點(diǎn)火線圈開(kāi)磁路點(diǎn)火線圈有兩接線柱式和三接線柱式。主要由鐵心、瓷杯、鋼片、繞組、外殼和膠木蓋等組成。初級(jí)繞組有電流通過(guò)時(shí),鐵心磁化,磁路的上、下部分從空氣中通過(guò),鐵心未構(gòu)成閉合磁路,其能量變換效率為60%,所以稱為開(kāi)磁路點(diǎn)火線圈。次級(jí)繞組用較細(xì)的漆包線繞制,其直徑在0.06-0.10mm之間,匝數(shù)為11000-26000匝。初級(jí)繞組繞在次級(jí)繞組外層,以利于散熱,其直徑在0.5-1.Omm之間,匝數(shù)為230-370匝,繞組繞好后在真空中浸以石蠟和松香的混合物,以增強(qiáng)絕緣。繞組與外殼之間,裝有導(dǎo)磁用的鋼片,與鐵心形成半封閉的磁路。外殼的底部裝有絕緣用的瓷杯,防止高壓電擊穿次級(jí)繞組的絕緣向鐵心或外殼放電。為加強(qiáng)絕緣和防止潮氣侵入,在外殼內(nèi)填滿瀝青或變壓器油,由此可分為干式點(diǎn)火線圈和油浸式點(diǎn)火線圈。膠木蓋位于點(diǎn)火線圈的上端,其中央突出部分是高壓線插座,其余接線柱為低壓接線柱。兩接線柱式點(diǎn)火線圈上標(biāo)有“+”、“-”標(biāo)記,三接線柱式點(diǎn)火線圈上標(biāo)有“開(kāi)關(guān)”、“+開(kāi)關(guān)”、“-”標(biāo)記,在“開(kāi)關(guān)”與“+開(kāi)關(guān)”之間有一附加電阻。

點(diǎn)火線圈的低壓接線柱的連接必須正確,以保證火花塞的中心電極為負(fù)極,降低火花塞的擊穿電壓。

開(kāi)磁路和閉磁路點(diǎn)火線圈1-磁力線;2-鐵心;3-初級(jí)繞組;4-次級(jí)繞組;5-導(dǎo)磁鋼片;6-“日”字形鐵心;7-低壓接線柱;8-高壓接線柱;9-空氣隙

2、閉磁路點(diǎn)火線圈

其鐵心多為“日”字形,鐵心內(nèi)繞有初級(jí)繞組,次級(jí)繞組繞在初級(jí)繞阻的外面,其鐵心構(gòu)成閉合磁路,常設(shè)有一個(gè)微小的氣隙以減少磁滯現(xiàn)象。由于閉磁路點(diǎn)火線圈漏磁少,磁路磁阻小,能量損失小,所以能量變換效率高(可達(dá)75%),并可使分布電容C2減小。閉磁路鐵心導(dǎo)磁能力強(qiáng),可在較小的磁動(dòng)勢(shì)(安匝數(shù))下產(chǎn)生較強(qiáng)的磁通,因而可減小線圈匝數(shù),減小體積,可直接裝在分電器蓋上,故廣泛用于電子點(diǎn)火系統(tǒng)。

3、點(diǎn)火線圈的型號(hào)根據(jù)QC/T73-93《汽車電氣設(shè)備產(chǎn)品型號(hào)編制方法》的規(guī)定,型號(hào)組成如下:產(chǎn)品代號(hào):DQ-點(diǎn)火線圈;DQG-干式點(diǎn)火線圈,DQD-電子點(diǎn)火系統(tǒng)用點(diǎn)火線圈。電壓等級(jí)代號(hào):1-12V;2-24V;6-6V。用途代號(hào):1-單、雙缸發(fā)動(dòng)機(jī);2-四、六缸發(fā)動(dòng)機(jī);3-四、六缸發(fā)動(dòng)機(jī)(帶附加電阻);4-六、八缸發(fā)動(dòng)機(jī)(帶附加電阻);5-六、八缸發(fā)動(dòng)機(jī);6-八缸以上發(fā)動(dòng)機(jī);7-無(wú)觸點(diǎn)分電器;8-高能;9-三、五、七缸

二、分電器l-分電器蓋;2-分火頭;3-凸輪;4-觸點(diǎn)及斷電器底板總成;5-電容器;6-聯(lián)軸節(jié);7-油杯;8-真空提前機(jī)構(gòu);9-分電器殼體;10-活動(dòng)底板;11-偏心螺釘;12-固定觸點(diǎn)與支架;13-活動(dòng)觸點(diǎn)臂;14-接線柱;15-拉桿;16-膜片;17-真空提前機(jī)構(gòu)外殼;18-彈簧;19-螺母;20-觸點(diǎn)臂彈簧片;21-油氈及夾圈

基本組成主要由斷電器、配電器、電容器和點(diǎn)火提前機(jī)構(gòu)等組成

1、斷電器2、配電器3、電容器4、點(diǎn)火提前機(jī)構(gòu)5、分電器的型號(hào)

1、斷電器斷電器裝在固定板上,固定板上又裝有活動(dòng)底板10,其上裝有觸點(diǎn)副。觸點(diǎn)由鎢制成,一觸點(diǎn)固定,另一觸點(diǎn)活動(dòng)。固定觸點(diǎn)搭鐵,它固定在活動(dòng)底板上?;顒?dòng)觸點(diǎn)固定在觸點(diǎn)臂13的一端,臂的另一端有孔,套在銷釘上。臂中部連有夾布膠木頂塊,靠彈簧片壓靠在凸輪上。觸點(diǎn)臂經(jīng)彈簧片20和導(dǎo)線與殼體外面的絕緣接線柱14連接,通過(guò)導(dǎo)線與點(diǎn)火線圈“-”接線柱相連。凸輪的凸角數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸數(shù)相同。凸輪與撥板制成一體,裝在分電器軸上,經(jīng)離心提前機(jī)構(gòu)的離心重塊由分電器軸驅(qū)動(dòng)。分電器軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),凸輪使觸點(diǎn)副周期性的開(kāi)啟(斷開(kāi)初級(jí)電路)和閉合(接通初級(jí)電路)。觸點(diǎn)間隙:兩觸點(diǎn)在分開(kāi)時(shí)的最大間隙,一般規(guī)定為0.35-0.45mm??山柚D(zhuǎn)動(dòng)偏心螺釘11調(diào)整觸點(diǎn)間隙。間隙過(guò)大,觸點(diǎn)閉合角減小,觸點(diǎn)閉合時(shí)間減少,初級(jí)斷電電流減小,使次級(jí)電壓下降,同時(shí),點(diǎn)火提前角增大;間隙過(guò)小,觸點(diǎn)火花將增強(qiáng),也使次級(jí)電壓下降。

1-分火頭;2-導(dǎo)電片;3-旁電極;4-分電器蓋;5-高壓中心插孔;6-高壓旁插孔;7-中心電極及帶彈簧的炭精柱2、配電器由膠木制成的分電器蓋5和分火頭1組成,安裝在斷電器的上方。分火頭插裝在凸輪的頂端,其上有導(dǎo)電片2。分電器蓋外部中央是高壓中心插孔,其內(nèi)側(cè)為中心電極及帶彈簧的炭精柱,它壓在分火頭的導(dǎo)電片上,分電器蓋內(nèi)側(cè)周圍有與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)相等的旁電極7,它與分電器外部的旁插孔相導(dǎo)通,旁插孔是用來(lái)插裝分缸高壓線。分火頭隨凸輪旋轉(zhuǎn),當(dāng)斷電器觸點(diǎn)打開(kāi)瞬間,分火頭上的導(dǎo)電片與某一旁電極相對(duì),高壓電擊穿導(dǎo)電片與旁電極之間的間隙(0.2-0.8mm)通過(guò)分缸高壓線送至火花塞。

1-接鐵片;2-錫箔或鋁箔;3-絕緣蠟紙;4-引出線;5-絕緣板;6-導(dǎo)電片;7-固定板;8-殼體

3、電容器

電容器裝在分電器的殼體上,其結(jié)構(gòu)如圖所示。它由兩條用絕緣蠟紙隔開(kāi)的錫箔或鋁箔卷成筒狀,在真空中抽去層間空氣,經(jīng)浸蠟處理后裝入金屬外殼中,其中一條箔帶的底部與外殼連接,另一條箔帶則通過(guò)與外殼絕緣的導(dǎo)電片由導(dǎo)線引出。通常,要求電容器的絕緣電阻應(yīng)大于50MΩ(20℃),由于電容器工作時(shí)要承受初級(jí)繞組的自感電動(dòng)勢(shì),其耐交流電壓值應(yīng)大于600V,并且在1min內(nèi)不被擊穿。a)點(diǎn)火提前角為零;b)改變凸輪與軸的相對(duì)位置;c)改變觸點(diǎn)與凸輪的相對(duì)位置;1-觸點(diǎn);2-斷電器凸輪;3-分電器軸;4-斷電器底板4、點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)整點(diǎn)火提前角就是調(diào)節(jié)斷電器觸點(diǎn)分開(kāi)的時(shí)刻,即改變觸點(diǎn)與斷電器凸輪或斷電器凸輪與分電器軸之間的相對(duì)位置。調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角的方法有兩種:一是保持觸點(diǎn)不動(dòng)將斷電器凸輪相對(duì)于分電器軸,順旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度θ,凸輪提前將觸點(diǎn)頂開(kāi),使點(diǎn)火提前(圖b)。凸輪相對(duì)于軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度愈大,點(diǎn)火提前角愈大。另一調(diào)節(jié)方法是凸輪不動(dòng)(不改變凸輪與軸的相對(duì)位置),使斷電器觸點(diǎn)相對(duì)于凸輪,逆著旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度θ,也使點(diǎn)火提前(圖C)。觸點(diǎn)相對(duì)于凸輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度愈大,點(diǎn)火提前角愈大。(1)離心提前機(jī)構(gòu);(2)真空提前機(jī)構(gòu);(3)辛烷值選擇器(人工調(diào)節(jié)器)

(a)(b)(c)離心點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理1-凸輪固定螺釘及墊圈;2-凸輪;3-撥板;4-分電器軸;5-離心重塊;6-彈簧;7-托板;8-銷釘;9-柱銷

(1)離心點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

離心提前機(jī)構(gòu)的作用是隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高自動(dòng)加大點(diǎn)火提前角(改變斷電器凸輪與分電器軸之間的相對(duì)位置)。通常是裝在斷電器固定板的下部。在分電器軸4上固定有托板7,兩個(gè)離心重塊5分別套在托板的柱銷上,離心重塊的另一端由彈簧拉住。凸輪和撥板為一體套在分電器軸4的上端,而撥板3的孔則插在離心重塊的銷釘8上。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增高時(shí),在離心力作用下離心重塊5克服彈簧6拉力向外甩開(kāi),銷釘8推動(dòng)撥板3及凸輪2沿原來(lái)旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)于分電器軸4轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,使凸輪提前頂開(kāi)觸點(diǎn),點(diǎn)火提前角增大。

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí),彈簧6將離心重塊5拉回,使點(diǎn)火提前角自動(dòng)減小。彈簧為一粗一細(xì)兩根彈簧,彈力不同。低速范圍內(nèi)只有細(xì)彈簧起作用,點(diǎn)火提前角增加得較快;而在高速范圍內(nèi),由于兩根彈簧同時(shí)工作,因而點(diǎn)火提前角的增大比較平穩(wěn),使之更符合發(fā)動(dòng)機(jī)的要求。

a)小負(fù)荷b)大負(fù)荷1-分電器殼體;2-活動(dòng)底板;3-觸點(diǎn)副;4-拉桿;5-膜片;6-彈簧;7-真空連接管;8-節(jié)氣門(mén);9-凸輪(2)真空點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)真空點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的作用:是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷(節(jié)氣門(mén)開(kāi)度)的增大自動(dòng)減小點(diǎn)火提前角(改變觸點(diǎn)與凸輪之間的相對(duì)位置),它裝在分電器殼體的外側(cè)。真空提前機(jī)構(gòu)殼體內(nèi)裝有膜片5,通過(guò)拉桿4帶動(dòng)斷電器活動(dòng)底板2轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角度由固定板上的長(zhǎng)方孔所限制。膜片5左方通大氣,右方由彈簧6頂住,并用真空連接管7和化油器靠近節(jié)氣門(mén)的小孔相通。發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷很小時(shí),節(jié)氣門(mén)開(kāi)度小,小孔處的真空度較大,吸動(dòng)膜片向右拱曲,拉桿4拉動(dòng)活動(dòng)底板帶著斷電器的觸點(diǎn)副逆分電器軸旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度,使觸點(diǎn)提前開(kāi)啟,點(diǎn)火提前角增大,見(jiàn)圖a。發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷加大即節(jié)氣門(mén)開(kāi)度增大時(shí),小孔處真空度減小,膜片在彈簧作用下向左拱曲,使點(diǎn)火提前角自動(dòng)減小,見(jiàn)圖b。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí),節(jié)氣門(mén)接近全關(guān),小孔處于節(jié)氣門(mén)上方,該處的真空度幾乎為零,于是彈簧推動(dòng)膜片使點(diǎn)火提前角減小或不提前。

各類點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)原理與特點(diǎn)

(3)辛烷值選擇器(人工調(diào)節(jié)器)

調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)原理調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)方向調(diào)節(jié)依據(jù)離心機(jī)構(gòu)改變斷電器凸輪與分電器軸的相對(duì)位置觸點(diǎn)不動(dòng)凸輪動(dòng)順旋轉(zhuǎn)方向點(diǎn)火提前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速高提前角增大真空機(jī)構(gòu)改變觸點(diǎn)與斷電器凸輪的相對(duì)位置凸輪不動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)逆旋轉(zhuǎn)方向點(diǎn)火提前發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷負(fù)荷大提前角減小人工調(diào)節(jié)器汽油牌號(hào)和使用條件變化

為了適應(yīng)不同辛烷值的汽油,在換用不同辛烷值的汽油時(shí),常需調(diào)整點(diǎn)火提前角,為此在分電器上裝有辛烷值選擇器。它裝在分電器的殼體上,用來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)分電器殼體。不同型式的分電器,其辛烷值選擇器的結(jié)構(gòu)也不同,但其基本原理都是一樣的,即逆著凸輪旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)分電器殼體時(shí),點(diǎn)火提前角增大;反之,則點(diǎn)火提前角減小。殼體轉(zhuǎn)動(dòng)的多少,一般可從刻度板看出。

5、分電器的型號(hào)根據(jù)QC/T73-93《汽車電氣設(shè)備產(chǎn)品型號(hào)編制方法》規(guī)定,分電器的型號(hào)為:產(chǎn)品代號(hào):FD-傳統(tǒng)分電器;FDW-無(wú)觸點(diǎn)分電器。缸數(shù)代號(hào):見(jiàn)表。結(jié)構(gòu)代號(hào):見(jiàn)表。分電器缸數(shù)代號(hào)

分電器結(jié)構(gòu)代號(hào)

缸數(shù)代號(hào)23468缸數(shù)23468結(jié)構(gòu)代號(hào)123457結(jié)構(gòu)無(wú)離心無(wú)真空拉偏心拉同心拉外殼特殊結(jié)構(gòu)1、火花塞的工作條件及對(duì)其要求火花塞的作用:是將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電引入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi),在其電極間產(chǎn)生電火花以點(diǎn)燃混合氣。火花塞的工作條件極其惡劣:受到高壓、高溫及燃燒產(chǎn)物的強(qiáng)烈腐蝕,因此對(duì)它提出了較高的要求。(1)混合氣燃燒時(shí),火花塞的下部受到高壓燃?xì)獾臎_擊,壓力高達(dá)5.88-6.86MPa,要求火花塞的主要零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。(2)混合氣燃燒時(shí),火花塞下部受到1500-2000℃的高溫燃?xì)庾饔茫M(jìn)氣時(shí)又受到50-60℃的混合氣突然冷卻,要求火花塞應(yīng)能承受這種周期性的溫度劇烈變化而不變形,且其裙部應(yīng)保持一定的溫度,不得局部過(guò)熱或過(guò)冷。(3)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),氣缸內(nèi)的高溫、高壓燃燒產(chǎn)物如臭氧、一氧化碳、氧化硫和氧化鉛等對(duì)火花塞電極具有腐蝕作用,火花塞的電極應(yīng)具有耐腐蝕性。(4)火花塞的絕緣體應(yīng)有足夠的絕緣強(qiáng)度,能承受30kV的沖擊性高電壓。(5)火花塞的擊穿電壓應(yīng)盡可能低,使發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)點(diǎn)火可靠并減輕點(diǎn)火系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),延長(zhǎng)使用壽命。三、火花塞

2、火花塞的結(jié)構(gòu)1-接線螺母;2-絕緣體;3-金屬桿;4、8-內(nèi)墊圈(紫銅墊);5-殼體;6-導(dǎo)體玻璃;7-多層密封墊圈;9-側(cè)電極;10-中心電極

在鋼質(zhì)殼體5的內(nèi)部固定有高氧化鋁陶瓷絕緣體2,在絕緣體中心孔的上部有金屬桿3,其上端有接線螺母1,用來(lái)連接高壓線,下部裝有中心電極10,金屬桿與中心電極之間用導(dǎo)體玻璃密封,銅制內(nèi)墊圈4和8起密封和導(dǎo)熱作用,殼體5的外側(cè),上部有便于拆裝的六角平面,下部有螺紋以備旋裝在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋內(nèi),殼體下端固定有彎曲的側(cè)電極9。電極應(yīng)具有良好的耐高溫、耐腐蝕性能,一般采用鎳錳合金鋼或鎳包銅電極材料。

火花塞電極間隙一般為0.6-0.7mm,電子點(diǎn)火系統(tǒng)間隙可增大至1.0-1.2mm。火花塞與氣缸蓋座孔之間應(yīng)保證密封,有平面密封和錐面密封兩種方式。平面密封時(shí),在火花塞與座孔之間應(yīng)加裝銅包石棉墊圈,而錐面密封則是靠火花塞殼體的錐形面與氣缸蓋上相應(yīng)的錐形面進(jìn)行密封。為了確保密封,火花塞應(yīng)按汽車生產(chǎn)廠規(guī)定的扭緊力矩扭緊。

火花塞絕緣體紫銅墊圈8以下的錐形部分稱為絕緣體的裙部。為確?;鸹ㄈ幱诹己玫墓ぷ鳡顟B(tài),火花塞絕緣體裙部的溫度應(yīng)為500-600℃,這樣才能使落在絕緣體上的油滴立即燃燒,不致形成積炭,通常稱這個(gè)溫度為火花塞的自凈溫度。溫度過(guò)高,熾熱的絕緣體使混合氣產(chǎn)生早燃或爆燃;溫度過(guò)低,容易使油霧聚集形成積炭,導(dǎo)致不能點(diǎn)火。

(a)(b)(c)a)裙部及吸熱;b)散熱途徑;c)熱型和冷型火花塞熱值1234567891011熱特性熱型←----------------------→冷型3、火花塞的熱特性火花塞絕緣體裙部在工作時(shí)的溫度與其受熱情況和散熱條件有關(guān),只有當(dāng)火花塞吸收的熱量與散出的熱量達(dá)到平衡時(shí),火花塞絕緣體裙部才能保持在500-600℃之間,并在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和功率正常變化的范圍內(nèi)保持穩(wěn)定?;鸹ㄈ行碾姌O和絕緣體裙部吸收的熱量,約81%的熱量由紫銅墊圈通過(guò)火花塞殼體傳給氣缸蓋,一小部分由中心電極傳出,其余部分通過(guò)外殼和絕緣體散入大氣(圖a和b)。

火花塞的熱特性主要取決于絕緣體裙部的長(zhǎng)度。當(dāng)裙部較長(zhǎng)時(shí),其受熱面積大,吸收的熱量多,且因散熱距離長(zhǎng),散熱困難而使裙部的溫度高,此為“熱型”火花塞,反之為“冷型”火花塞,如圖c所示。對(duì)于小功率、低壓縮比和低轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī),應(yīng)采用熱型火花塞;相反,對(duì)于大功率、高壓縮比、高轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī),應(yīng)采用冷型火花塞。

火花塞熱特性一般用“熱值”表示。熱值的標(biāo)定方法各國(guó)不盡相同,我國(guó)根據(jù)火花塞絕緣體裙部長(zhǎng)度標(biāo)定的熱值來(lái)表示,熱值代號(hào)為1、2、3→11,代表火花塞的熱特性為熱型→冷型(見(jiàn)表)。其中熱值為1、2、3的火花塞為低熱值的熱型火花塞,熱值為4、5、6的火花塞為中熱值的中型火花塞,熱值為7、8、9及以上的火花塞為冷型火花塞。

4、火花塞的型號(hào)根據(jù)ZBT37003-89《火花塞產(chǎn)品型號(hào)編制方法》的規(guī)定,火花塞產(chǎn)品型號(hào)采用漢語(yǔ)拼音字母、阿拉伯?dāng)?shù)字及通用的符號(hào)字母排列組成,漢語(yǔ)拼音字母或通用符號(hào)字母在不同部位代表不同含義,但在同一部位不應(yīng)重復(fù)。火花塞產(chǎn)品型號(hào)的組成形式如下:結(jié)構(gòu)類型及主要型式尺寸:用漢語(yǔ)拼音字母表示(P144表4-8)?;鸹ㄈ麩嶂担河冒⒗?dāng)?shù)字表示(見(jiàn)上)。派生產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特征、發(fā)火端特征、材料特性及特殊技術(shù)要求:用漢語(yǔ)拼音字母或通用符號(hào)字母表示(P144-145)。

第六節(jié)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的使用一、點(diǎn)火正時(shí)

二、點(diǎn)火系統(tǒng)主要部件的常見(jiàn)故障與檢修

1、點(diǎn)火線圈故障、檢查及試驗(yàn)

2、分電器的故障、檢修及試驗(yàn)3、電容器的故障與檢查

4、火花塞的故障與檢修

三、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的故障診斷

四、利用示波器(或發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試儀)檢查點(diǎn)火系統(tǒng)故障

一、點(diǎn)火正時(shí)

斷電器觸點(diǎn)間隙的調(diào)整正時(shí)標(biāo)記

為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中的混合氣在正確的時(shí)間被點(diǎn)燃,將分電器裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上時(shí),要人工調(diào)整初始點(diǎn)火提前角,這一工作通常稱為“點(diǎn)火正時(shí)”。點(diǎn)火正時(shí)均以第一缸為基準(zhǔn)。點(diǎn)火正時(shí)的調(diào)整方法隨發(fā)動(dòng)機(jī)的不同略有差別,一般步驟:

1、檢查斷電器觸點(diǎn)間隙,并將觸點(diǎn)間隙調(diào)至規(guī)定范圍(一般為0.35-0.45mm)。

2、找出第一缸壓縮上止點(diǎn)的位置。方法是拆下第一缸的火花塞,用手指或棉球堵住火花塞孔,搖轉(zhuǎn)曲軸,當(dāng)感到有較大的氣體壓力沖上來(lái)時(shí),再慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸,使正時(shí)記號(hào)對(duì)準(zhǔn)(飛輪上或曲軸前端)。

3、確定斷電器觸點(diǎn)剛打開(kāi)的位置。旋松分電器殼體夾板固定螺釘,拔出中央高壓線,使其端頭離開(kāi)機(jī)體3-4mm,接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān),將分電器殼體順著分電器軸的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)使觸點(diǎn)閉合,再反向轉(zhuǎn)動(dòng)至中央高壓線端頭與機(jī)體之間跳火,也即觸點(diǎn)處于剛打開(kāi)位置。如有辛烷值選擇器,應(yīng)先將它調(diào)整至“0”刻度位置上。4、按點(diǎn)火順序插好分缸高壓線。第一缸的分缸高壓線應(yīng)插在正對(duì)分火頭的旁電極的插座內(nèi),然后順著分火頭的旋轉(zhuǎn)方向,按點(diǎn)火順序插好其余各缸分缸高壓線。5、起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),檢查點(diǎn)火正時(shí)。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),使水溫上升到70-80℃,在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)突然加速。如轉(zhuǎn)速不能隨節(jié)氣門(mén)的打開(kāi)而立即增加,感到“發(fā)悶”,或排氣管有突突聲,則為點(diǎn)火過(guò)遲;如加速時(shí)出現(xiàn)敲缸聲,則為點(diǎn)火過(guò)早。點(diǎn)火過(guò)早時(shí),應(yīng)順著分電器軸的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)分電器殼體以推遲點(diǎn)火;點(diǎn)火過(guò)遲時(shí),則應(yīng)逆著分電器軸的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)分電器殼體,使點(diǎn)火提前。也可用點(diǎn)火測(cè)試儀或正時(shí)燈檢查(發(fā)動(dòng)機(jī)水溫正常,正極夾子夾蓄電池正極,負(fù)極夾子夾蓄電池負(fù)極,高壓感應(yīng)線夾夾發(fā)動(dòng)機(jī)一缸高壓線,將正時(shí)燈的光線照到發(fā)動(dòng)機(jī)的正時(shí)標(biāo)記上,拔下真空調(diào)節(jié)器的軟管并堵住該管,檢查怠速時(shí)的點(diǎn)火提前角,應(yīng)符合規(guī)定)。

用正時(shí)燈檢查點(diǎn)火正時(shí)

6、在汽車行駛中進(jìn)行檢查。將發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱至70-80℃,在平坦道路掛直接擋(或最高擋)以中低速行駛,突然將油門(mén)踏板踩到底,如在車速迅速增大的同時(shí),能聽(tīng)到短時(shí)間輕微的敲缸聲,表明點(diǎn)火時(shí)間正確;如聽(tīng)到有長(zhǎng)時(shí)間明顯的敲缸聲,說(shuō)明點(diǎn)火過(guò)早;如加速時(shí)發(fā)悶,且無(wú)敲缸聲,說(shuō)明點(diǎn)火過(guò)遲。點(diǎn)火正時(shí)不合適時(shí),應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)分電器外殼進(jìn)行調(diào)整。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn),直至合適為止。

二、主要部件的常見(jiàn)故障與檢修

斷電器觸點(diǎn)間隙的調(diào)整正時(shí)標(biāo)記

在車輛使用中點(diǎn)火系統(tǒng)元件可能發(fā)生燒壞、磨損、積污、腐蝕、漏電、短路、斷路等故障,必須及時(shí)檢修才能保證車輛正常工作。檢修內(nèi)容主要是對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)、清潔和調(diào)整,必要時(shí)則予以更換。1、點(diǎn)火線圈故障、檢查及試驗(yàn)(1)點(diǎn)火線圈的常見(jiàn)故障:初級(jí)繞組或次級(jí)繞組短路、斷路或搭鐵,膠木蓋或外殼破裂引起點(diǎn)火線圈受潮或漏電,附加電阻燒斷等。(2)點(diǎn)火線圈的檢查:查看膠木蓋和外殼是否破裂和導(dǎo)線的連接情況;用萬(wàn)用表測(cè)量點(diǎn)火線圈的初級(jí)繞組、次級(jí)繞組和附加電阻(線)的電阻值,應(yīng)符合規(guī)定要求。如阻值過(guò)小,說(shuō)明有短路故障,阻值為無(wú)限大,則說(shuō)明有斷路故障;測(cè)量各接線柱與外殼間是否有搭鐵故障。

三針?lè)烹娖鱝)垂直形b)65°形(3)點(diǎn)火線圈的試驗(yàn):點(diǎn)火線圈發(fā)火強(qiáng)度的試驗(yàn),在汽車電氣設(shè)備萬(wàn)能試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行三針?lè)烹姕y(cè)試(火花長(zhǎng)度)。垂直形的三針?lè)烹娖鳎▓Da)由主電極A、C和輔助電極B組成。主電極A搭鐵、C接點(diǎn)火線圈的分缸高壓線,輔助電極的作用是促使電極間隙中的氣體電離,使擊穿電壓穩(wěn)定。主電極A可沿其軸線移動(dòng)用來(lái)調(diào)節(jié)與主電極C的距離,擊穿1mm的間隙所需電壓為1.5kV。在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中,規(guī)定使用65°形三針?lè)烹娖鳎▓Db),擊穿5.5mm間隙,擊穿電壓相當(dāng)于12kV。

2、分電器的故障、檢修及試驗(yàn)(1)分電器的故障:①斷電器的常見(jiàn)故障有:觸點(diǎn)氧化、燒蝕,觸點(diǎn)間隙調(diào)整不當(dāng),觸點(diǎn)臂彈簧片彈力不足或搭鐵,凸輪過(guò)度磨損或磨損不均和分電器軸松曠等。②配電器的常見(jiàn)故障有:分電器蓋和分火頭開(kāi)裂或絕緣擊穿。③點(diǎn)火提前機(jī)構(gòu)的常見(jiàn)故障:離心提前機(jī)構(gòu)的彈簧失效、真空提前機(jī)構(gòu)的膜片破裂、漏氣和離心塊上的銷釘過(guò)度磨損。

(2)分電器的檢修:①檢查斷電器觸點(diǎn)接觸情況。觸點(diǎn)的氧化、燒蝕,其主要原因是電容器失效或電容量太小,其他如電容器的線路連接不好,電容器外殼未夾緊,電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電壓過(guò)高,觸點(diǎn)間隙過(guò)小或分離不徹底,斷電器彈簧力不足等也會(huì)引起觸點(diǎn)的氧化、燒蝕。觸點(diǎn)燒蝕時(shí),可用油石或細(xì)砂條修磨,修磨時(shí)應(yīng)注意觸點(diǎn)接觸面的平整。在觸點(diǎn)閉合時(shí)其接觸面積應(yīng)在其全部接觸面積的85%以上,修磨后觸點(diǎn)(鎢)的單片厚度不應(yīng)小于0.5mm,否則應(yīng)予以更換。觸點(diǎn)中心線應(yīng)相互重合,偏差不得超過(guò)0.2mm,否則應(yīng)用尖嘴鉗校正。②檢查觸點(diǎn)間隙。用厚薄規(guī)檢查,不符合規(guī)定,可旋松固定螺釘,通過(guò)偏心螺釘進(jìn)行調(diào)整。

斷電器觸點(diǎn)間隙的調(diào)整觸點(diǎn)臂彈簧彈力檢查(2)分電器的檢修:③檢查觸點(diǎn)臂彈簧片彈力。觸點(diǎn)閉合時(shí),用彈簧秤的掛鉤鉤在活動(dòng)觸點(diǎn)的一端,沿觸點(diǎn)的軸向拉動(dòng),如圖4-33所示。當(dāng)觸點(diǎn)剛打開(kāi)時(shí),彈簧秤上的讀數(shù)應(yīng)符合規(guī)定值,一般為5-7N。若彈力不足,在發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)斷電臂會(huì)被“甩開(kāi)”,觸點(diǎn)不能及時(shí)閉合而發(fā)生高速斷火現(xiàn)象,則需更換觸點(diǎn)臂總成。

④檢查凸輪磨損情況。凸輪的過(guò)度磨損會(huì)使觸點(diǎn)閉合角減小,降低點(diǎn)火性能;磨損不均會(huì)使各缸點(diǎn)火時(shí)間不準(zhǔn)??捎糜螛?biāo)卡尺測(cè)量凸輪各對(duì)角直徑,磨損量不應(yīng)大于0.4mm,各對(duì)角中心線的距離不應(yīng)相差0.03mm,否則應(yīng)予以更換。

(2)分電器的檢修:⑤檢查分電器軸及配合間隙。分電器軸的彎曲度應(yīng)不大于0.05mm;分電器軸上的橫銷不應(yīng)松曠、軸下端插頭的磨損量不大于0.3mm;分電器軸與襯套正常配合間隙一般為0.02-0.04mm,最大不超過(guò)0.07mm。

⑥檢查分電器蓋和分火頭是否漏電??稍谄嚮蛟囼?yàn)臺(tái)上利用點(diǎn)火線圈的高壓電進(jìn)行跳火試驗(yàn)。分電器蓋和分火頭有裂痕或破損應(yīng)更換,如受潮可加以烘烤后繼續(xù)使用。另外分電器蓋內(nèi)的炭精柱應(yīng)活動(dòng)自如,如過(guò)度磨損、折斷或彈簧壓力不足時(shí)都應(yīng)更換。

(3)分電器的試驗(yàn):分電器試驗(yàn)在汽車電氣設(shè)備萬(wàn)能試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行,如圖所示。通過(guò)試驗(yàn)可檢查分電器的分火均勻度、離心提前機(jī)構(gòu)和真空度提前機(jī)構(gòu)的工作情況及故障原因的分析。①分火間隔角度及分火均勻性試驗(yàn)②離心提前機(jī)構(gòu)性能試驗(yàn)③真空提前機(jī)構(gòu)性能試驗(yàn)

分電器試驗(yàn)示意圖1-旋轉(zhuǎn)放電指針;2-刻度盤(pán);3-調(diào)速電動(dòng)機(jī);4-轉(zhuǎn)速表;5-蓄電池;6-開(kāi)關(guān);7-電流表;8-三針?lè)烹娖鳎?-點(diǎn)火線圈;10-分電器;11-真空表;12-真空泵

①分火間隔角度及分火均勻性試驗(yàn):試驗(yàn)時(shí)把點(diǎn)火線圈的高壓線接在刻度盤(pán)上的高壓線插座上,將調(diào)速電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)至50-100r/min,觀察旋轉(zhuǎn)放電針與刻度盤(pán)之間出現(xiàn)火花的間隔角度是否均勻。四缸發(fā)動(dòng)機(jī)火花間隔應(yīng)為90°±1°,六缸發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)為60°±1°,否則說(shuō)明分電器軸磨損或凸輪磨損不均勻以及分電器軸松曠等故障,應(yīng)進(jìn)行修理或更換。

②離心提前機(jī)構(gòu)性能試驗(yàn):將調(diào)速電動(dòng)機(jī)調(diào)至最低轉(zhuǎn)速(50-100r/min),調(diào)節(jié)刻度盤(pán)上的零位使其對(duì)準(zhǔn)火花,在真空提前機(jī)構(gòu)不工作的情況下,逐漸提高轉(zhuǎn)速,觀察在規(guī)定轉(zhuǎn)速下點(diǎn)火提前角是否符合標(biāo)準(zhǔn),否則,應(yīng)扳動(dòng)彈簧支架校正彈簧拉力或更換彈簧。

③真空提前機(jī)構(gòu)性能試驗(yàn):將調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在1000r/min,使離心提前機(jī)構(gòu)的點(diǎn)火提前角保持不變,將刻度盤(pán)上的零位對(duì)準(zhǔn)火花,然后抽動(dòng)真空泵,觀察在規(guī)定的真空度下,點(diǎn)火提前角是否符合標(biāo)準(zhǔn),若不符合,可增減真空管接頭內(nèi)的墊片以改變彈簧的彈力;若點(diǎn)火提前角不變,則說(shuō)明膜片破裂或漏氣,應(yīng)予以更換。

3、電容器的故障與檢查

(1)電容器的常見(jiàn)故障:絕緣擊穿導(dǎo)致短路或漏電及內(nèi)部引出線斷路等。(2)電容器的檢查:①用直流電檢查:將蓄電池的一端用導(dǎo)線與電容器的外殼相連,然后用電容器的引出線觸碰蓄電池的另一端。若有火花,說(shuō)明電容器內(nèi)部短路,應(yīng)予以更換,若無(wú)火花,則說(shuō)明電容器無(wú)短路故障。

②用交流電檢查:用220V交流電作為電源,用一只15-25W的燈泡作試燈,將試燈的兩根觸針?lè)謩e接觸電容器的外殼和引出線。若試燈亮,說(shuō)明電容器內(nèi)部短路;若試燈不亮,可將試燈移去,用電容器引出線與其外殼觸碰;如果有強(qiáng)烈火花,則表明電容器良好;如果無(wú)火花,則表明電容器內(nèi)部斷路。無(wú)論電容器出現(xiàn)何種故障,均應(yīng)更換。

4、火花塞的故障與檢修火花塞的常見(jiàn)故障:有積炭、積油,電極間隙過(guò)大,絕緣體裂痕、漏氣和過(guò)熱等?;鸹ㄈe炭:原因有火花塞熱值過(guò)大(太冷);混合氣過(guò)濃,燃燒不完全;電極間隙過(guò)大等。積油:常在長(zhǎng)時(shí)間起動(dòng)時(shí)發(fā)生,由于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)燃油量過(guò)多;機(jī)油竄入燃燒室或空載怠速時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而引起的,應(yīng)進(jìn)行清理后使用。電極間隙過(guò)大:常因電極燒蝕所致,火花塞電極間隙過(guò)大,則火花塞的擊穿電壓增大,點(diǎn)火線圈處于超負(fù)荷狀態(tài),高速時(shí)易斷火;間隙過(guò)小,則火花較弱,不能可靠點(diǎn)燃混合氣,使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。火花塞電極間隙應(yīng)用火花塞間隙規(guī)定進(jìn)行測(cè)量和調(diào)整。絕緣體裂痕:是由于溫度劇變、機(jī)械沖擊及發(fā)動(dòng)機(jī)爆震引起的,炭碴嵌入裂縫會(huì)引起火花塞短路,應(yīng)予以更換?;鸹ㄈ^(guò)熱:將使發(fā)動(dòng)機(jī)功率明顯下降,轉(zhuǎn)速不穩(wěn)并有敲缸聲。其火花塞絕緣體裙部外觀呈灰白色,可選用熱值適當(dāng)?shù)幕鸹ㄈ榱私档突鸹ㄈ墓收下?,?yīng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)正確選用火花塞。平座型火花塞只能配用一個(gè)密封墊圈,不得多用或少用?;鸹ㄈ惭b時(shí),應(yīng)按規(guī)定力矩安裝?;鸹ㄈ菁y旋人氣缸蓋孔的長(zhǎng)度,應(yīng)與汽缸蓋孔螺紋長(zhǎng)度相適應(yīng),不能過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短。火花塞還應(yīng)定期進(jìn)行檢查、清除積炭和間隙調(diào)整。

三、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的故障診斷1、檢修思路發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)故障的50%都是由油、電路故障引起。一般情況下,運(yùn)行中突然熄火并發(fā)動(dòng)不著,多為點(diǎn)火系故障;而逐漸熄火,多為供油系統(tǒng)故障。點(diǎn)火系主要故障:有無(wú)火、缺火、亂火、火弱及點(diǎn)火正時(shí)失準(zhǔn)等,將造成發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)或發(fā)動(dòng)機(jī)工作不正常(運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)、無(wú)力、加速性能變壞或出現(xiàn)化油器回火、排氣管放炮,使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降、油耗增加、排放性能變壞)。對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷時(shí),要對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的電路及工作原理非常熟悉,能夠利用點(diǎn)火系統(tǒng)的基本工作原理分析故障可能發(fā)生的部位,并結(jié)合車上電流表的指示和高壓電火花的有無(wú)與強(qiáng)弱,找出故障的部位,也可借助萬(wàn)用表或?qū)S脙x器進(jìn)行檢測(cè)。2、檢修程序發(fā)動(dòng)機(jī)因點(diǎn)火系統(tǒng)的故障不能啟動(dòng)時(shí),故障可能在初級(jí)電路,也可能在次級(jí)電路,應(yīng)通過(guò)診斷確定故障的部位?,F(xiàn)以高壓電路故障為例說(shuō)明診斷方法。2、檢修程序閉合點(diǎn)火開(kāi)關(guān),轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸,若電流表指示放電3-5A,并作間歇擺動(dòng)(見(jiàn)圖),說(shuō)明低壓電路良好,故障在高壓電路,其檢修程序如圖所示。

高壓電路故障檢修程序分缸線試火故障檢查方法高、低壓電路故障檢查方法電流表擺動(dòng)情況分缸線試火總線試火分火頭檢查

四、利用示波器(或發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試儀)檢查點(diǎn)火系統(tǒng)故障

示波器是將點(diǎn)火系的電壓變化轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)的電壓波形圖,通過(guò)觀察波形的變化并與正常標(biāo)準(zhǔn)電壓波形進(jìn)行比較,來(lái)分析點(diǎn)火系統(tǒng)各組成件的故障。通常能顯示發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火過(guò)程中的三類波形:直列波、重疊波和高壓波。

如圖所示為發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試儀的外形圖。

發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試儀外形圖

1、直列波直列波標(biāo)準(zhǔn)波形(六缸、轉(zhuǎn)速1500r/min)波形上各點(diǎn)和線段意義:a--斷電器觸點(diǎn)打開(kāi),次級(jí)電壓急劇上升;ab--擊穿電壓;bc--電容放電;cd--電感放電,稱為火花線;e--火花消失后,剩余能量維持的衰減振蕩,稱為第一次振蕩;f--斷電器觸點(diǎn)閉合;g--觸點(diǎn)剛閉合時(shí),初級(jí)電流變化引起的振蕩,稱為第二次振蕩;af--觸點(diǎn)打開(kāi)時(shí)間;fa--觸點(diǎn)閉合時(shí)間。當(dāng)點(diǎn)火系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),單缸直列波的波形會(huì)發(fā)生變化,常見(jiàn)的故障波形見(jiàn)圖。

單缸放大直列波:發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),點(diǎn)火系統(tǒng)次級(jí)電壓的實(shí)際波形。常見(jiàn)故障波形圖常見(jiàn)故障波形圖

(1)第一次振蕩波少

說(shuō)明點(diǎn)火線圈剩余能量小,可能是蓄電池或點(diǎn)火系統(tǒng)初級(jí)電路接觸不良(接觸電阻大),電容器漏電或容量過(guò)小,點(diǎn)火線圈匝間短路或活動(dòng)觸點(diǎn)絕緣不良等。

(2)第一次振蕩波多說(shuō)明能量消耗過(guò)程長(zhǎng),可能是點(diǎn)火系統(tǒng)初級(jí)電路阻抗大而影響放電量或電容器容量過(guò)大。(3)斷電器觸點(diǎn)閉合前出現(xiàn)小幅振蕩說(shuō)明斷電器觸點(diǎn)接觸不平,在正確閉合之前,由于突出部位先行接觸。(4)第二次振蕩呈上下振蕩形式說(shuō)明斷電器觸點(diǎn)臂彈簧彈力不足,觸點(diǎn)閉合時(shí)有輕微跳動(dòng)而引起電壓波動(dòng)。(5)第二次振蕩少且波幅小說(shuō)明點(diǎn)火線圈阻抗過(guò)大,高壓線連接不良,將這部分振蕩波吸收。(6)斷電器觸

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