2-3点火系统.doc

第三节 点火系的检测与诊断本节要点10.绘出汽油机传统点火系统点火次级电压标准波形，并做简要说明（要求会进行典型故障波形分析）。11.简述频闪法检测汽油机点火正时、柴油机供油正时的工作原理和方法。12.怎样用点火正时仪检测触点式发动机点火系统的各种点火提前角。 15.简述缸压法检测汽油机点火正时、柴油机供油正时的工作原理和方法。点火系统是汽油发动机各系统、机构中故障率最高的系统，是发动机检测诊断的重点。点火系的常见故障是低压、高压电路故障和点火正时失准，其表现形式是：发动机不能起动、发动机动力不足、发动机工作异常等。在不解体情况下，发动机点火系统的检测诊断主要是点火波形的检测与分析、点火正时的检测。一点火系统的功能和类型1基本功能在适当时刻，为发动机的各个气缸提供足够能量的电火花。2类型（1）触点式点火系统 1-火花塞 2-点火线圈 3-分电器触点式点火系统初级电流回路（断电器触点闭合）：蓄电池正极点火开关点火线圈初级绕组断电器触点臂触点分电器壳体搭铁蓄电池负极；次级电流回路（断电器触点断开）：点火线圈次级绕组蓄电池正极蓄电池机体（搭铁）火花塞侧电极中心电极高压导线配电器点火线圈次级绕组；特点：发动机转速提高时，触点闭合时间缩短，所能达到的一次电流值降低，因此，高速时不能提供足够的点火能量；白金触点所限制的一次电流最大值为3.54A，不能产生较高的二次电压以点燃混合气。白金触点易于烧蚀。（2）电子点火系统1-点火信号发生器 2-点火控制器 3-点火线圈电子点火系统特点： 一次电流恒流控制； 点火闭合角可随转速的变化而变化。（低速时减小闭合角，高速时增大闭合角，以保证发动机在高转速下出有足够的点火能量）。 具有停车保护功能，发动机熄火后，能自动切断点火线圈的一次电路，对系统起保护作用。（3）计算机控制点火系统特点： 取消了离心和真空点火提前机构； 点火正时由计算机控制，使汽油机在任何工况下均在最佳时刻点火； 无分电器点火系统。二点火系的检测点火波形检测是把实际测得的点火系统点火电压波形与正常工作情况下的点火电压波形进行比较并分析，判断点火系统的技术状况及故障原因。（一）点火波形的检测1点火波形检测仪器（1）仪器的组成图2-15是发动机综合检测仪（多功能汽车专用示波器。主要由检测探头、外接线、电控系统和显示器组成。（2）仪器的示波原理1）阴极射线管显示器原理电子束在通过水平偏转板和垂直偏转板时，在点火系电压的作用下，在荧光屏上扫出一条曲线，表示点火系统的电压随时间（凸轮轴转角）变化的规律。图中横坐标表示时间（凸轮轴转角），纵坐标表示电压（向上为正电压、向下为负电压）。 2）液晶显示器原理 屏幕为双玻璃夹层结构，夹层间填充液晶。当在液晶上加电场时，液晶分子重新排列，从而改变液晶的透光特性，使光线能按照控制的方式通过并显示其检测信号波形。（3）仪器的调节与使用（略）2点火波形检测在点火线系的初级线圈周期性通电和断电的过程中，初、次级线圈都因电流变化而感应电动势，此时初、次级电压随时间变化的波形就是点火波形。分为初级电压波形和次级电压波形。发动机点火波形是指点火系统的一次电路周期性闭合或断开,电压、电流的周期性变化。初级电压波形检测：将示波器探针分别连接点火线圈的“-”接柱和接地；次级电压波形检测：将示波器一个探针接地，另一根外接线用感应夹连接高压线。（图2-17）3点火波形分析及诊断（1）标准点火波形 点火系正常工作时点火线圈初、次级电压波形，是点火系的诊断标准。初级电流初级电压次级电压标准次级点火波形意义：a.断电器触点断开，初级点火线圈断电，导致次级电压急剧上升；b.火花线：火花塞电极间混合气被击穿，形成火花放电，是波幅很小的高频振荡波。维持火花塞电极放电的电压值为几千伏；炎花持续时间约为0.61.5ms。c.低频振荡波：维持火花塞持续放电的能量不足以维持放电时，电火花消失，点火线圈和电容中的残余能量以阻尼振荡的形式耗尽，次级电压降至零。d.断电器触点闭合，点火线圈初级电路导通，在次级电路上感应一个反向电压。e.断电器触点断开时间。f.断电器触点闭合时间。g.断电器触点刚闭合时，初级电流接通而引起次级电压出现衰减振荡（第二次振荡波）。次级电压的最大值可达10kV20kV以上。（2）点火波形类别1）多缸平列波：将各缸电压波形按点火顺序从左至右依次排列的波形。易于比较各缸点火电压的高低及点火状况是否正常。2）多缸并列波将各缸点火电压波形之首对齐，并按点火顺序从下至上依次排列的波形。可以比较火花线长度、断电器触点的张开角和闭合角是否一致。3）多缸重叠波将各缸电压波形之首对齐并重叠到一起的波形。用于比较各缸的点火周期、闭合区间及断开区间的差异。4）单缸选缸波形按点火顺序单独显示某缸的点火电压波形，并可将横坐标拉长，便于分析单缸波形各段的变化情况。初级电压平列波次级电压平列波 初级电压并列波 初级电压并列波 初级重叠波 次级重叠波（3）点火波形故障反映区A区：断电器触点故障反映区；B区：电容器、点火线圈故障反映区；C区：电容器、断电器触点故障反映区； D区：配电器、火花塞故障反映区；（4）点火波形故障诊断1）多缸发动机故障波形分析与诊断以四缸发动机（点火次序：1-2-4-3）为例进行分析。4缸发动机正常直列波各缸点火电压均高于标准值。分析：高压回路有高阻（点火线圈的高压线插孔、分电器高压线插孔、分火头有积炭；高压线断线或接插不牢固；各缸火花塞间隙偏大等）；个别缸电压过高。分析：该缸火花塞间隙偏大；高压线 接触不良；分火头与该缸高压 线插座间隙过大。各缸点火电压低于标准。分析：点火线圈故障；低压电路故障火花塞脏污或间隙太小。个别缸电压低。分析：该缸高压路存在短路故障；该缸火花塞间隙小或脏污；该缸高压线或火花塞漏电等。检测点火线圈发火能力。拔掉某缸高压线，该缸点火电压应高达20kV以上，而且点火电压下端伸长应为上端的1/2左右。2）闭合角检测与故障诊断闭合角：初级电路导通阶段所对应的凸轮轴转角。对于触点式点火系统，闭合角为白金触点闭合时期所占的凸轮轴转角；对于电子点火系统，则是三极管导通所占的凸轮轴转角。对闭合角的要求：4缸发动机：5054；6缸发动机：3842；8缸发动机：2932。分析：闭合角小：说明触点间隙太大，触点闭合时间短，初级电流增长不到需要的数值，使点火能量不足；闭合角大：说明触点间隙小，易使触点间发生电弧放电，削弱了点火能量，不利于正常点火。3）重叠角检测与故障诊断重叠角：各缸点火波形首端对齐，最长波形与最短波形长度之差所占的分电器凸轮轴转角。重叠角不应大于点火间隔的5%，即4缸发动机4.5;6缸发动机3；8缸发动机2.25。重叠角的大小反映多缸发动机点火间隔的一致程度，重叠角愈大，则点火间隔越不均匀。重叠角太大是由分电器凸轮不匀磨损或分电器轴磨损松旷、弯曲变形等原因造成的。4）典型故障波形分析与诊断（略）（5）电子点火系波形分析与诊断1）波形基本相似，由于系统中电容器较少，因此振荡波比触点式点火系统少；2）电子点火系统的闭合角随发动机转速的变化而变化；3）不同的电子点火系统其正常的电压波形稍有差异；（二）点火正时的检测点火正时：正确的点火时间，一般以点火提前角表示。点火提前角：从点火开始到活塞到达压缩行程上止点为止，发动机曲轴所转过的角度。点火提前角常用的检测方法有频闪法和缸压法。1点火提前角的检测频闪法（1）检测仪器点火正时仪（又称正时灯、正时枪）组成：闪光灯、传感器、整形装置、延时触发装置、显示装置。（2）检测原理频闪原理：若照射旋转轴的光束频率与旋转轴的转动频率相等，则由于人的视觉具有暂留的生理现象，人们觉得旋转轴似乎是不动的。点火正时仪工作原理：在发动机飞轮或曲轴带轮上，一般都刻有正时标记（活动标记），在与之相邻的固定机壳上也刻有标记（固定标记），曲轴旋转至活动标记与固定标记对齐时，第一缸活塞刚好到达上止点。当使用由发动机第一缸点火信号触发的点火正时仪的闪光灯发出的光脉冲照射刻有活动标记的飞轮或曲轴带轮时，若发动机转速稳定，则活动标记似乎是不动的。由于点火提前角的存在，当闪光灯闪光时，一缸活塞尚未到达上止点，活动标记与固定标记尚未对齐，此时两标记之间所对应的发动机曲轴转角即为点火提前角。为测出该点火提前角的大小，在点火正时仪内设置延时可调触发电路，使闪光灯延时触发，当延时触发使活动标记与固定标记重合时，仪器经过计算便直接得出点火提前角。 （3）检测方法 仪器的准备（接通电源，预热等）；把点火脉冲传感器安装在第一缸高压线上； 使发动机在怠速工况下运转，打开正时灯并对准正时标记，调整电位器旋钮，使活动标记与固定标记对齐，此时显示的读数即为怠速工况下点火提前角。用同样的方法可测出不同工况下的点火提前角。发动机的点火提前角是随转速和负荷的变化而变化的，因此在传统点火系统的分电器中设有离心点火提前装置和真空点火提前装置。各种点火提前角及其检测：初始点火提前角发动机怠速运转时，离心式和真空式点火提前装置未起作用或起作用很小，此时测得的点火提前角即为初始提前角。各工况下的离心提前角和真空提前角的检测：拆下分电器真空提前装置的真空软管，用在真空提前装置不起作用时各种转速下的点火提前角减去初始点火提前角，即可得到在各种转速下的离心点火提前角。在连接真空提前装置真空软管的情况下，用在同样转速下测得的点火提前角减去离心提前角和初始提前角，则又可得到真空点火提前角。2点火提前角的检测缸压法（1）检测原理当某缸活塞到达压缩行程上止点时，气缸内压缩压力最高。用缸压传感器检测出这一时刻，同时用点火传感器检测出同一缸的点火时刻，二者间所对应的曲轴转角即为点火提前角。仪器组成：缸压传感器、点火传感器、处理装置