張定軍 王新源/江西科技學(xué)院汽車工程學(xué)院
汽車點火系統(tǒng)常見故障診斷與維修方法
張定軍 王新源/江西科技學(xué)院汽車工程學(xué)院
在現(xiàn)代汽油發(fā)動機(jī)中,氣缸內(nèi)的可燃混合氣是采用高壓電火花點燃的。為了在氣缸中產(chǎn)生高壓電火花,必須采用專門的點火裝置,即點火系統(tǒng)。在實際維修過程中,有很大比例的發(fā)動機(jī)故障是由于點火系統(tǒng)引起的,點火系統(tǒng)工作狀況的好壞,直接影響發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性,因此本文通過介紹汽車點火系統(tǒng)的常見故障,并提出維修方法。
點火系統(tǒng);維修方法
在汽車工業(yè)100多年的發(fā)展歷程中,汽油機(jī)點火系統(tǒng)經(jīng)歷了不斷改進(jìn),其性能的好壞對于整個發(fā)動機(jī)的動力性能、經(jīng)濟(jì)性能和排放污染等方面有著重大的影響,隨著環(huán)境意識的日益加強(qiáng),人們關(guān)心汽車的動力性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性的同時,也注重汽車的排放。
美國通用汽車公司的凱特林發(fā)明了延用至今的傳統(tǒng)機(jī)械觸點式點火系統(tǒng),但其有不少缺點。60年代末70年代初,隨著微電子技術(shù)成熟,誕生了無觸點高能電子點火系統(tǒng),解決了傳統(tǒng)機(jī)械觸點式點火系統(tǒng)的不少弊病,前后主要經(jīng)歷了傳統(tǒng)的觸點式點火系統(tǒng)、電子點火系統(tǒng)和微機(jī)控制的點火系統(tǒng)三種發(fā)展階段。目前,最先進(jìn)的是無分電器電子控制點火系統(tǒng),無分電器電子控制點火系統(tǒng)是在微機(jī)控制點火基礎(chǔ)上進(jìn)行的,與微處理機(jī)控制點火系統(tǒng)相比,無分電器系統(tǒng)沒有分電器,它直接把點火線圈的高壓送到火花塞進(jìn)行點火,因此減少了分電器分火頭與旁電極這一中間跳火間隙的能量損耗,以及由此產(chǎn)生的電磁波對無線電的干擾,這種形式的點火系統(tǒng)是未來發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
2.1傳統(tǒng)的觸點式點火系統(tǒng)
以蓄電池和發(fā)動機(jī)為電源,借點火線圈和斷電器的作用,將電源提供的12V的低電壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘姡偻ㄟ^分電器分配到各缸火花塞,使火花塞兩電極之間產(chǎn)生電火花,點燃可燃混合氣。
2.2電子點火系統(tǒng)
以蓄電池和發(fā)動機(jī)為電源,借點火線圈和由半導(dǎo)體器件(晶體三極管)組成的點火控制器將電源供給的低電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠妷?,再通過分電器分配到各缸火花塞,使火花塞兩電極之間產(chǎn)生電火花,點燃可燃混合氣。
2.3微機(jī)控制點火系統(tǒng)
以蓄電池和發(fā)動機(jī)為電源,借點火線圈將電源的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?,再由分電器將高壓電分配到各缸火花塞,并由微機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)各種傳感器提供的反映發(fā)動機(jī)工況的信息,發(fā)出點火控制信號,控制點火時刻,點燃可燃混合氣。它還可以取消分電器,由微機(jī)控制系統(tǒng)直接將高壓電分配給各缸。
點火系統(tǒng)是汽油機(jī)主要的一個系統(tǒng),點火系統(tǒng)工作的情況好壞。直接影響著發(fā)動機(jī)的性能,因此具有可靠、準(zhǔn)確的點火系統(tǒng)是人們追求的目標(biāo)。然而,點火系統(tǒng)隨著運(yùn)行的時間增加,也會出現(xiàn)諸多故障,點火系統(tǒng)的常見故障一般有發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)的點火時間過早、點火過遲、火花塞故障、發(fā)動機(jī)回火和放炮、發(fā)動機(jī)爆震、發(fā)動機(jī)不能起動、發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)和發(fā)動機(jī)功率下降、油耗增大、加速不良、點火時間不當(dāng)、個別缸不點火等。
4.1點火時間過早故障維修
故障現(xiàn)象∶ 怠速運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn),易熄火,加速時,發(fā)動機(jī)有嚴(yán)重的爆燃聲。
故障分析:該故障主要是點火正時調(diào)整失準(zhǔn)或點火角度裝配失準(zhǔn)所致。
排除方法:連好點火測試儀,調(diào)整點火提前角到規(guī)定值。
4.2點火過遲故障維修
故障現(xiàn)象:消音器聲響沉重、發(fā)動機(jī)冷卻液溫度較高、汽車行駛無力。
故障分析:點火角度不正確。
排除方法:調(diào)整點火角度至規(guī)定值。
4.3火花塞故障維修
故障主要表現(xiàn)為:火花塞積炭、油污和過熱等現(xiàn)象。
火花塞積炭:絕緣體端部、電極及火花塞殼常覆蓋著一層相當(dāng)厚的黑灰色粉狀柔軟的積垢。
火花塞油污:絕緣體端部、電極及火花塞殼覆蓋一層機(jī)油。
火花塞過熱:中心電極融化,絕緣體頂部疏松、松軟,絕緣體端大部分呈灰白色硬皮。
火花塞出現(xiàn)積炭、油污和過熱時,查明原因,及時更換清理。
4.4發(fā)動機(jī)回火和放炮故障維修
如果發(fā)動機(jī)既有回火又有放炮聲,且十分嚴(yán)重,則多屬分缸高壓線插錯引起的,如果現(xiàn)象不嚴(yán)重,卻斷續(xù)發(fā)生,似有規(guī)律,則多屬分電器蓋有裂紋,使缸間竄火造成的。點火提前角偏離正確位置過多時,也會引起回火或排氣管放炮。
4.5發(fā)動機(jī)爆震和過熱維修
發(fā)動機(jī)在大負(fù)荷中等轉(zhuǎn)速時最容易出現(xiàn)爆震,在使用燃油牌號正確的情況下,爆震現(xiàn)象多數(shù)是因為點火提前角過大造成的。
在爆震情況下,發(fā)動機(jī)會迅速升溫,另一方面,點火提前角過于落后,點火過遲,發(fā)動機(jī)溫度也會過高,在不出現(xiàn)爆震的情況下,水溫過高多數(shù)不是電火系引起的,但若伴有發(fā)動機(jī)無力,加速不靈敏時,則應(yīng)檢查點火提前角是否過小。檢查汽油牌號,調(diào)整好正確的點火提前角,故障得以排除。
4.6發(fā)動機(jī)不能起動
故障部位:點火開關(guān)至分電器間電路,電流表、點火開關(guān),斷電器,電容器,傳感器,點火控制器,分電器蓋或分火頭,高壓導(dǎo)線,火花塞,分電器,分缸線。
故障原因及排除方法:有短路、斷路、接觸不良處,電流表、點火開關(guān)損壞,點火線圈損壞、附加電阻斷路,觸點氧化、燒蝕,固定觸點搭鐵不良,連線斷路、搭鐵,觸點間隙過大、過小,損壞,傳感器線圈短路、斷路、搭鐵,轉(zhuǎn)子凸輪與鐵心間隙不當(dāng),霍爾元件損壞,損壞,漏電,漏電或斷路,積炭或油污,間隙過大、過小,漏電,分電器安裝位置有誤,分缸線位置插錯。
排除方法:檢查、緊固、更換導(dǎo)線,更換,更換,清潔或更換,修理加強(qiáng)搭鐵,修理,調(diào)整,更換,修理或更換,調(diào)整,更換,更換,更換,更換,清潔或更換熱特性適當(dāng)?shù)幕鸹ㄈ?,調(diào)整,更換,調(diào)整后重新對點火正時,重新配線。
4.7發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定
故障部位:點火正時,火花塞,高壓導(dǎo)線。
故障原因:點火正時調(diào)整不當(dāng),點火提前角調(diào)節(jié)裝置故障,分電器軸松曠、斷電器凸輪磨損不均,個別缸火花塞絕緣損壞或積炭,個別分缸線損壞、漏電。
排除方法:重新對點火正時,修理或更換分電器,更換分電器,更換火花塞,更換。
4.8發(fā)動機(jī)功率下降、油耗增大、加速不良
故障部位:點火正時,斷電器。
故障原因:點火正時調(diào)整不當(dāng),點火提前角調(diào)節(jié)裝置故障,觸點間隙過大。
排除方法:重新對點火正時,維修或更換分電器,修理或更換。
目前,隨著科技的發(fā)展,微機(jī)控制點火系統(tǒng)已經(jīng)取代了傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng)電子控制點火系統(tǒng)主要由監(jiān)測發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀況的傳感器、處理信號和發(fā)出點火指令的電控單元ECU、對點火指令做出響應(yīng)的執(zhí)行器等組成,傳感器大多與汽油噴射系統(tǒng)、怠速控制系統(tǒng)等電子控制系統(tǒng)共用,而且都由一個ECU集中控制。
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本文為江西科技學(xué)院教育教學(xué)研究與應(yīng)用工程2015年度項目“汽車點火系統(tǒng)實踐教學(xué)改進(jìn)”(項目編號:JY1549)的研究成果。