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汽油机点火系统检测

汽油机点火系统检测

目 录

汽油机点火系统检测

1汽油机对点火系统的基本要求

1.提供足够的击穿电压 汽油机正常工作所需的击穿电压与其运行工况有关。在低速大负荷时,所需的击穿电压约为8~10kV,启动时所需的击穿电压约为7kV,现代轿车汽油机点火系统所能提供的击穿电压超过28kV。
  2.提供足够的点火能量 电火花能量越大,混合气的着火性能越好。发动机正常工作时,由于接近压缩终点的混合气已具有很高的温度,因此所需的火花能量较小,一般为l~5mJ。而在发动机启动、怠速及节气门急剧打开时,则需要较高的火花能量,一般为50~80mJ,目前采用的高能点火装置,一般点火能量都要求超过80~100mJ。
  3.点火时刻应与汽油机的运行工况相匹配 点火系统除了应按各缸的工作顺序依次点火外,还必须把开始点火的时刻控制在最佳时刻。最佳的点火正时能提高汽油机动力性。并能降低燃油消耗,减少有害气体的排放量。
  对于以上三方面要求,在传统的机械式有触点点火系统中很难完全满足,只有采用能够对点火全过程进行控制的电子控制点火系统,才能完全满足发动机对点火系统的基本要求。电子控制点火系统正是在这种基本要求的促进和推动下,才得以不断发展和完善。电子控制点火系统也称微机控制点火系统,是现代轿车中广泛应用的新型点火系统,主要由监测发动机运行状况的传感器,处理信号和发出点火指令的电控单元,对点火指令作出响应的点火器和点火线圈等组成。

2点火系统主要元件的检测与诊断

(一)点火线圈的检测与诊断
  点火线圈的好坏,直接影响到火花塞高压火花的强度。点火线圈常见故障有外部损伤和因温度过高或老化引起的点火线圈断路、短路、绝缘击穿等。首先,应检查点火线圈外部接线柱是否良好,外壳是否有裂纹,线圈与外壳之间是否绝缘。然后,检查低、高压线圈阻值。对于有触点的点火系,低压线圈阻值通常为1.4~1.6Ω,高压线圈阻值为5~12kΩ;对于电子式点火系,低压线圈阻值为0.5~0.8Ω,高压线圈阻值为2~8kΩ;对于无分电器点火系的点火线圈,其高压线圈中串联一只二极管,故高压线圈的正向电阻约为7~20 kΩ,反向电阻应为无穷大;若点火线圈上装有附加电阻,附加电阻值一般为1.2~1.8Ω。各型号点火线圈的阻值,可参考说明书。另外点火线圈各接线柱间绝缘材料的绝缘电阻,在500V电压下,应超过10 MΩ。若各电阻值不在规定范围内,应更换点火线圈。在汽车上,若人工直接使低压线因通、断电时,点火线圈的高压总线不提供高压,则为点火线圈损坏。
  (二)信号发生器的检测与调整
  1.信号转子凸齿与传感铁芯间隙的检测与调整 磁电式信号转子凸齿与传感铁芯的间隙,因汽油机的类型不同而有所差异,一般为0.2~0.4mm。检查时,可用厚薄规进行测量。
  若其间隙不符合要求,可按图7—24所示的方法调整,先松开螺钉A、B.再以A螺钉为支点,通过转动螺钉B,直至符合规定的间隙值为止。若间隙过大,脉冲信号强度变弱,会导致低速对高压断火;若间隙过小,运转中会产生摩擦碰撞,使元件损坏。
  2.信号发生器线圈电阻值的检测与诊断先拔下信号发生器接插器,用万用表测量接插器内两线头间的电阻,测量方法如图7—25所示。几种汽车点火信号发生器线圈电阻值如下:国产东风500~600Ω,日本丰田140~180Ω,克莱斯勒150~900Ω,切诺基400~800Ω。
  测量时,若其电阻为无穷大,则表明有断路故障,应首先检查插头的焊接处,然后再察看线圈在何处断路;若测量的电阻仪比规定值小得多,说明信号线圈有短路,应绝缘处理短路部位或换新线圈;若测量的电阻值为零,说明导线间短路或线圈的两线头相碰,应绝缘处理短路部位。
  (三)电子点火器的检测与诊断
  在车上检测点火器时,应先切断点火开关,从点火器上拔下与电脑相连的插头,同时拔下每个点火线圈上的二脚插头之后,再接通点火开关,用于电池的3V电压代替电脑加给点火器的控制信号电压,当干电池在点火器的输入端通、断连接时,点火器的末级开关三极管应导通、截止变化,否则点火器损坏。
  当拔下插头后,将3V电源按图示的方法接入四脚插头中的2号脚上,接通点火开关,同时将欧姆表按图示方法接在第三个点火线圈插座中的2号脚与搭铁之间,此时观察是否导通;当去掉干电池后再观察欧姆表,是否显示截止。用同样的方法将3V电源接入4号脚上,再用欧姆表测试第一个点火线圈插座中的2号脚与搭铁之间是否导通;然后再将3V电源接到3号脚上,再用欧姆表测试第二个点火线圈插座中的2号脚与搭铁之间是否导通。若通、断干电池的连接时,万用表显示的点火器内的各开关三极管也导通、截止交祷变化,表明点火器良好。否则为点火器损坏,应换新件。
  对美国通用汽车使用的4脚电子点火器,可采用试灯法检测。检测中,分别模拟点火信号电压有无两种状态,从而使电子点火器内的末级开关电路通、断变化。
  当把试灯接于B、C两端之间时;在B、C端不用导线连通的情况下,相当于无信号电压输入点火器,末级开关电路是断开的,故试灯应该熄灭;用导线将B、C端直接连通后,相当于信号电压输入点火器,使末级开关电路接通,放试灯应该点亮。否则说明电子点火器有故障,应换新件。

3点火正时的检测与调整

点火正时是指正确的点火时间,点火时间一般用点火提前角表示。点火正时正确时,点火提前角处于最佳状态。发动机的点火正时,直接影响汽车的动力性、燃料经济性和排气净化性。因此,必须进行点火正时的检测与调整。
  (一)点火正时的静态检测与调整
  当分电器重新装在发动机上或发现点火正时失准时,就需进行静态(发动机停转)正时调整。调整前应首先调好断电器触点间隙或信号发生器的磁隙。枪测调整步骤如下:
  (1)转动曲轴找到一缸压缩终了上止点位置(由正时记号对准来确定);
(2)装入新安装的分电器及其连线,或松开原分电器的夹紧装置;
(3)按转子或分火头旋转的方向转动分电器外壳(此时分电器轴不转),转至低电压路接通位置,若为有触点点火系,应转至触点闭合位置;
(4)将试灯的一根导线接在点火线圈的“-”柱上,另一根导线搭铁,接通点火开关,试灯应该不亮;
(5)按转子或分火头旋转的反方向慢慢转动分电器外壳,直到试灯刚刚发亮为止,此时说明低压电流已切断,正是第一缸火花塞跳火时刻;
(6)拧紧分电器外壳的夹紧装置,此时分火头正对的旁插孔上的高压分线应接至第一缸的火花塞,然后按分火头的转向及点火顺序,依次接好其他各缸火花塞的高压分线;
(7)启动发动机,进行无负荷加速试验,并进行路试检验,在加速试验或路试中发现发动机点火正时不正确时,需进行调整;如点火时间过早,可使分电器壳顺分火头方向转动少许;如点火时间过晚,可使分电器壳逆分火头方向转动少许,并结合路试反复调试几次就可获得满意的结果。
  (二)点火正时的动态检测与调整
  进行点火正时的动态检测与调整,发动机必须在正常工作温度下运转,并注意汽车维修手册中有关操作说明。检测调整步骤如下:
  (1)连接转速表和正时灯;
  (2)启动发动机,使其按维修手册规定的转速运转;
(3)利用正时灯,观察正时记号处,读取点火提前角;
(4)若指示的点火提前角不正确,则应进行调整:先松开分电器的夹紧装置,若要使点火提前角变大应使分电器外壳逆分火头旋转的方向转动;若要使点火提前角变小,应使分电器外壳顺分火头旋转方向转动,直至读出点火提前角合适为止;
(5)拧紧夹紧装置,再重新复检一次点火提前角.并恢复连接好分电器上的真空管路。
  (三)电子控制点火系的点火正时检测与调整
  电子控制的发动机点火系,点火正时分为基本点火正时和提前点火正时两种。检测基本点火正时,必须使点火提前角度不受电脑控制,这就需人工断开有关的控制电路,然后再用正时灯测试。而测试提前点火正时角度时,是在电脑自动控制点火提前角的基础上进行的,故不需要人工特殊操作,用正时灯直接测试即可。
  由于车型不同,测试基本点火正时角度的操作也略有不同,应参考各自的维修手册。如沃尔沃轿车,需拆下分电器真空提前装置上的真空软管,并堵住真空软管后,用正时灯测试;电子喷射式的奥迪轿车,需拆下水温传感器的插头后,用正时灯测试;对现代轿车和三菱轿车,需将点火正时调整接头搭铁后,用正时灯测试。
  以丰田轿车为例,说明点火正时的检测与调整过程:
  1.基本点火正时角度的检剥与调整
  (1)将故障码诊断座(接口)中的TE1(T)与E1用导线直接跨接;
(2)将自动变速器的操纵手柄推入N位;
(3)使发动机转速在1000~1500 r/min之间运转5s后,降回正常怠速;
(4)用正时灯测试点火提前角;
(5)若与规定值不符,转动分电器外壳进行调整;
2.不需任何附加操作(即不用跨接线) 直接用正时灯测试即可。若测得值与规定值不符,转动分电器外壳进行调整。
  关于点火正时的调整,不论是有分电器还是无分电器的点火系,调整方法是类似的,若使安装点火信号发生器固定体的外壳(分电器外壳或凸轮轴位置传感器外壳)顺其轴的转向转动后,点火时间变晚;若使外壳逆其轴的转向转动后,点火时间变早。
  (四)用发动机综合分析仪检测点火正时
  在发动机综合分析仪上检测点火正时,可利用并列波上第一缸的上止点标志,能清楚查看到各缸的点火提前角,也可用频闪灯对准曲轴飞轮或皮带轮上的一缸上止点记号处,调整频闪灯上的旋钮,使闪光相位前后移动直到曲轴飞轮上的标记对准飞轮壳上的记号,显示器即会显示一缸的点火提前角。
  操作过程如下:
  (1)在检测前,一缸信号夹必须夹在一缸高压线上;
(2)按动上下键或用鼠标点亮,选择点火提前角功能;
(3)从分析仪预处理挂架上卸下正时灯,对准一缸上止点,并按下正时灯电源按钮;
(4)显示器界面在旋转调整电位器的同时,显示器上的模拟表指针和数字将随之变化而变化;
(5)旋转正时灯尾部调速电位器,直到旋转件的上止点标记对准固定壳体上的上止点记号为止;
(6)按下[F2]数据存储热键,可将有效数据保存;
(7)按下[F6]图形打印热键,可对当前屏幕进行图形打印;
(8)当检测完毕后,按下[F1]热键可返回上级菜单。

4点火波形测试与诊断

发动机点火示波器是用来检测、诊断发动机点火系技术状况的新型仪器,它可将每个缸的点火电压随时间的变化关系用波形直观地显示出来,便于观察、测量、分析和判断。点火尔波器一般由传感器、电子电路和尔波管等组成。汽车发动机诊断用的示波器,即可以制成单一功能的专用示波器,也可以制成带有多种传感器,显示多种波形的多功能示波器。在发动机综合分析仪小均具有币波功能。
  (一)传统点火系波形检测
  利用示波器或发动机综合分析仪中的示波功能,对传统点火系可进行以下几种波形检测(以FA—1000综合分析仪为例):
  1.点火信号次级平列波 对于传统式点火系统,在检测之前,必须将高压次级信号感应钳,夹在中心高压线上,一缸信号感应钳,夹在第一缸高压线上,初级红、黑色夹分别夹在点火线圈的接线柱上(红+、黑-)。通过电容式高压次级感应钳所感知次级中心高压线的电压波形即为传统式次级点火波形。要想在显示屏上得到完整的各缸波形,就必须获取一缸信号,在其触发下,便可得到一定点火次序的次级点火平列波形。
  操作过程如下:
  (1)界面上端的软按钮分别为:返回上级菜单、平列波—并列波—重叠波转换、数据存储、图形存储、诊断和图形打印,可通过对应的[F1]~[F6]热键选择,也可用鼠标选择;
(2)击穿电压的坐标刻度具有智能性,若其大于20kV,其量程会自动更换为40kV;
(3)转换热铰[F2]可将平列波转换成并列波;
(4)数据存储热键[F3]可将检测有效结果进行保存;
(5)图形存储热键[F4]将保存图形显示有关数据;
(6)波形显示反映了各缸的点火状态,若某缸波形有异常,可通过诊断热键[F5]对其进行故障分析;
(7)图形打印热键[F6]可对界面有效区域进行图形打印。
  2.次级并列波 次级并列波俗称阶梯波,通过它可清晰地看到每个缸的点火全貌,也可根据所测波的形状与标准波形进行对比分析和判断故障,以确定故障原因与部位。操作过程如下:
  (1)校[F1]或用鼠标点击“〈”热键可返回上级菜单;
(2)[F2]可转换到重叠波;
(3)[F3]可提取任意单缸直列波波形;
(4)[F4]可动态显示各缸的点火击穿电压、火花电压、火花持续时间;
(5)按[F5]可对其进行故障诊断;
(6)按[F6]图形打印热键可对当前有效曲线进行图形打印。
  3.次级重叠波 将各缸的点火波形起始点对齐,全部重叠在一个水平位置上称为重叠波,如果触点式点火系统的分电器凸轮磨损不均匀或凸轮磨损严重,将会造成波形重叠不良,一般重叠角不能超过周期的5%。操作过程如下:
  (1)通过将各缸的次级点火直列波形叠加在一起,便可得到重叠角;
(2)按[F1]热键可返回上一级菜单;
(3)在次级并列波界面下,按转换热键[F2]可将界面切换到次级重叠波界面;
(4)按[F5]热键可对其故障进行分析;
(5)按[F6]热键可对当前屏幕进行图形打印。
  4.初级点火信号电压波形 由于点火初级和次级线圈有互感作用,在次级线圈产生高压时还会反馈给初级电路。初级电压波形主要用于检测火花塞和高压线的短路或断路故障。当点火次级不易测试时,就需测试点火初级波形。操作过程如下:
  (1)在点火信号检测子菜单中选择初级点火信号;
(2)计算机自动采集初级信号,并显示;
(3)按[F1]热键返回上级菜单;
(4)按[F2]热键对当前图形进行存储;
  (5)[F3]热键对当前数据进行存储;
  (6)技[F6]热键可对图形进行打印。
  (二)无分电器点火系波形检测
  无分电器点火系统(简称DIS)。DIS按其控制气缸数的多少,分为单缸和双缸独立式点火系统两种。由于这两种无分电器点火系统的数据采集与处理方法不图,分析仪将其分为两个独方的检测项目。
  1.单缸独立式点火系统次级波形检测 单缸独立式点火系统是无分电器点火系统的一种,由电子点火装置、带有独立的点火线圈和火花塞等组成。由于单缸独立式点火系统每个气缸有各自独立的点火线圈,分析仪配备了一个专用传感器——DIS次级传感器。因此,在检测过程中,只能逐缸检测。操作过程如下:
  (1)在进行单缸独立式点火波形检测之前,应安装DIS次级传感器;
(2)选择所要检测的气缸序号;
(3)当难备就绪后,按[F4]检测按钮,计算机高速采集,并显示其点火波形;
(4)按[F3]键保存其有效数据;
(5)当各缸检测完毕后,按[F2]热键,显示并列波形。
  2.双缸独立式点火系统次级波形检测双缸独立式点火系统是无分电器点火系统的一种,出电子点火装置、带有两根高压线的点火线圈和火花塞等组成。由于每个点火线圈带两个火花塞,这样,每个火花塞在一个循环中点火两次,即压缩行程和排气行程各点火一次。因此,在测试过程中,可以看到两个点火波形。可根据电极温度和混合气电离程度的高低,判断两个点火波形中哪个为有效的点火波形(排气行程,电极温度高,混合气电离程度高,火花塞击穿电压低)。操作过程如下:
  (1)在进行双缸独立式点火波形检测之前,应安装次级高压传感器;
(2)可用[↑][↓]上下热键或鼠标点亮点火系统检测子菜单,选择双缸独立式次级信号功能按钮;
(3)在测试过程中,检测哪缸的次级点火波形,都必须将一缸传感器和夹持式次级高压传感器安装在该缸的高压线上;
(4)根据所安装传感器的位置,用鼠标选择该缸号:
  (5)当次级波形稳定后,按[F3]保存数据和按[F4]保存图形;
(6)返回第(4)步骤,逐缸检测并存储数据和图形;
(7)按[F2]平列波—并列波转换热键;
(8)在并列波中可以看到所测缸完整的一个周期波形;
(9)按[Fl]返回上级菜单。

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