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点火系统 |
点火系的作用是产生高压电火花，点燃发动机气缸内的可燃混合气。昌河系列微型汽车发动机的点火系有传统点火系和电子点火系两种形式。 CH1010系列和CH1018类微型汽车采用的是传统点火系，而CH1018A类微型汽车采用的是电子点火系。 一、点火系的工作原理 (一)传统点火系的工作原理 昌河CH1010系列和CH1018类微型汽车发动机采用的传统点火系电路原理如 图4-1所示。主要由蓄电池1、点火开关3、点火线圈5、分电器(含断电器6和配电器7)和火花塞8等组成。发动机工作时，曲轴便带动凸轮轴驱动分电器轴旋转，使断电器触点反复地开闭，接通与切断初级电流。 断电器触点闭合时，点火线圈中的初级线圈获得初级电流，其回路为：蓄电池正极→点火开关→附加电阻→点火线圈初级→断电器触点→搭铁(蓄电池负极)。当触点打开时，切断了初级电流，初级线圈和电容器随之出现磁场能与电场能的转化，形成震荡，于是，在点火线圈次级中感应出高压电，经配电器送到火花塞上实现火花放电，点燃可燃混合气。 (二)电子点火系的工作原理 昌河CH1018A类微型汽车发动机采用的是电子点火系，电子点火系电路原理如 图4-2所示。主要由无触点式分电器2(含信号发生器和点火器)、点火线圈7和火花塞1等组成。发动机工作时，曲轴便带动凸轮轴驱动分电器轴旋转，信号转子随之旋转，使信号发生器的磁铁与信号转子之间的气隙发生变化，于是通过信号发生器感应线圈的磁通量不断变化，在感应线圈上便产生交流电压，此电压即为信号发生器的输出电压。它将使点火器(电子开关)导通和截止，从而控制点火系统初级回路的电流。 当点火器导通时，点火线圈中的初级绕组获得初级电流，其回路为：蓄电池正极→点火开关→点火线圈初级→点火器→搭铁(蓄电池负极)。当点火器截止时，初级电路被切断，于是，在点火线圈次级中感应出高压电，经配电器送到火花塞上实现火花放电，点燃可燃混合气。 [TOP]二、点火系总成部件的结构 (一)分电器 1.传统点火系分电器 传统点火系的分电器结构如 图4-3所示，它主要由断电器、配电器、电容器、离心式点火提前装置和真空式点火提前装置等组成。图4-4是分电器的截面图。分电器的主要技术参数见表1。(1)断电器 断电器的作用是周期地接通或断开初级电路，使点火线圈次级不断地感应出高电压。断电器安装在分电器底板上，其活动触点与底板是绝缘的，而固定触点则直接固定在底板上(搭铁)。 |
(2)配电器 配电器由分电器盖和分火头组成，安装在断电器上方。其作用是将点火线圈中产生的高压电，按照发动机的工作顺序分配到各缸的火花塞上。分火头安装在分电器轴的顶部。发动机工作时，分火头旋转，中央高压电通过分火头上的导电片以火花形式跳到分电器盖内侧的侧电极上，再经高压线送至火花塞。 (3)电容器 电容器安装在分电器的外壳上，与触点并联。其作用是吸收初级电流切断时点火线圈初级绕组产生的自感电动势，防止触点间隙间产生电火花。其电容量为0.25μF。 (4)点火提前调节装置 分电器上有两套点火提前调节装置。一套为离心式调节器，其作用是使点火提前角随发动机转速的升高而加大。该调节器的提前特性如 图4-5所示，工作原理如图4-6所示。凸轮轴驱动的分电器轴由上半轴和下半轴两部分组成，两者通过提前角调节器相连接。当发动机转速升高时，由于安装在分电器轴托板上的离心飞块的离心作用，使分电器上半轴顺着分电器的旋转方向相对下半轴偏转一定角度，使断电器触点提前断开，于是点火时刻被提前；反之，当发动机转速降低时，点火时刻被推后。另一套为真空式点火调节器。其作用是使点火提前角随发动机负荷的增大而减小。真空调节器的提前特性如图4-7所示，工作原理如图4-8所示。真空控制器内的膜片通过拉杆与断电器底板连接。当发动机负荷减小时，节气门开度较小，节气门下方小孔处真空度(或吸力)较大，于是膜片被吸动并克服弹簧的预紧力而拱曲，通过拉杆拉动断电器底板逆时针(与分电器轴旋转方向相反的方向)旋转，使点火提前角加大；反之，负荷大时，节气门开度大，节气门下方小孔处的真空度小，膜片拉动底板逆时针转动的角度小，于是点火提前角减小。2.电子点火系分电器 电子点火系的分电器结构如 图4-9所示。它主要由信号发生器、点火器、信号转子、真空点火提前装置和离心式点火提前装置等部件构成。因该分电器无触点，所以使用中不存在触点火花和烧蚀问题，因而也就不必打磨触点和调整触点间隙，也无需设置电容器。(1)信号发生器 信号发生器的作用是产生点火信号，它由信号转子、磁铁和感应线圈组成。信号转子装在分电器轴上，磁铁和感应线圈装在分电器座板上。其工作原理如 图4-10所示。分电器轴带动信号转子旋转，改变了轮齿与铁芯磁路的空气间隙，在感应线圈上便有一个变化的磁通，见图4-10(a)图中虚线所示。在轮齿与线圈铁芯对正时，磁通最大，在轮齿离开铁芯后，磁通最小。于是，感应线圈上产生交变电动势，见图4-10(a)中实线。此变化的电动势作为点火器的输入信号，以控制点火器的导通与截止。(2)点火器 点火器的作用是接通或切断点火线圈的初级回路。它由信号放大电路和功率晶体管组成。当信号发生器输出正脉冲时，点火器内的晶体管就导通，使点火线圈初级产生初级电流。其电流回路为：蓄电池正极→点火开关→点火线圈初级→点火器内的功率晶体管→搭铁(蓄电池负极)。当正脉冲结束时，功率晶体管便截止，从而切断点火线圈的初级电流，此时在点火线圈次级便产生高压电。 (3)点火提前装置 电子点火系的分电器上有两套点火提前调节装置，两者的结构与上述传统点火系分电器的点火调节装置相同，在这里不再赘述。 (二)点火线圈 点火线圈是一个小型变压器，采用开磁路、油浸式，其外形参见 图4-9。点火线圈的作用是将低压电变为高压电。其内部有一个铁芯，在铁芯上绕有初级绕组(第一绕组)和次级绕组(第二绕组)。点火线圈的顶部是密封盖，盖上有三个电极，中间为高压电极，两边为低压电极柱，如图4-11所示。(三)火花塞及高压线 火花塞的作用是使高压电产生电火花，点燃可燃混合气，其结构如 图4-12所示。它属于铜芯电阻型，螺纹为M14x1.25，电极间隙为0.7-0.8mm。高压线为电阻型，它可进一步抑制对无线电的干扰，外套橡胶为绝缘层。其芯线为渗有炭精的人造丝，炭精起电阻的作用，高压线的阻值随温度和老化程度有所变化，通常为10-20KΩ/m。高压线与分电器及火花塞的连接采用卡接式。使用中应注意高压线的清洁和干燥。 [TOP](一)分电器的拆装 传统点火系分电器与电子点火系分电器拆装方法类似。下面以电子点火系分电器为例，介绍分电器的拆装过程。 1.拆卸 (1)脱开蓄电池的负极接线。 (2)脱开分电器真空软管和引线接头。 (3)拆下火花塞上的高压电线。在拔下或安装各高压线时，应握住橡皮套，不要弯曲或拉压高压线以免损坏其内部线芯，如 图4-13所示。(4)拧下分电器法兰螺栓，从分电器座上拆下分电器总成。 2.分解 (1)拆下分电器盖和分火头。 (2)拧下点火器螺钉，拆下信号发生器和点火器，如 图4-14所示。(3)松开座板安装螺钉，拆下真空点火控制器和信号发生器座板，如 图4-15所示。检查座板是否转动平稳(如图4-16所示)，如果转动不平稳，应予更换。3.装配 (1)将座板上的4个卡扣嵌入分电器壳的卡槽内，将信号发生器座板装到分电器壳体上，如 图4-17所示。(2)安装真空点火控制器。 (3)把信号发生器装到座板上，将信号转子间隙调整到规定的范围内(参见 图4-27)。调整好后，拧紧两只信号发生器紧固螺钉。(4)将点火器装到分电器壳体上。 (5)安装分火头、密封件及分电器盖。 4.安装 |
(1)顺时针方向转动曲轴，使飞轮上的8 °(第一缸压缩上止点前)正时标记1指向正时标记2，如图4-18所示(注：传统点火系的点火提前角有7°和10°两种)。(2)对准标记1和2后，拆下气缸盖罩，观察第一缸处的摇臂是否接触凸轮轴的凸轮。如果摇臂靠在凸轮上，则应再转动曲轴360 °，重新使两个标记对准。(3)拆下分电器盖，转动分火头，使分火头的中心线1与刻在分电器壳体上的标记2对准，如 图4-19所示。(4)将分电器法兰的中心线与分电器座内的分电器固定螺栓孔对准，然后将分电器插入分电器座。将分电器装入后，分电器分火头的位置必须处于与上述分电器壳体上的标记(第一缸的侧电极)相对应的位置，如 图4-20所示。用手拧紧固定螺栓，临时将分电器固定。(5)安装分电器盖的密封件和分电器盖，牢牢地扣住两个线夹。 (6)把高压线接到分电器盖和火花塞上。分缸高压线接线顺序是：在分火头中心对齐分电器壳体标记的基础上，将分火头所指的分缸线引至第一缸火花塞，然后顺时针依次将各侧电极高压线引至第三缸、第四缸和第二缸。并使各高压线不要与其他零件接触，如 图4-21所示。(7)把真空软管接到真空点火控制器上，将分电器连线接头接好。 (8)连接蓄电池的负极接线。 (9)起动发动机，调整点火正时，调整好后，拧紧分电器固定螺栓。 (二)分电器盖及分火头的检查 分电器盖和分火头应保持清洁干燥。脏污时，应使用清洁的干布擦去灰尘或脏污。如 图4-22所示，检查分电器盖内部有无损伤，中心电极和侧电极是否磨损烧蚀。分火头有无烧蚀或损伤，电般是否磨损。分电器盖或分火头如有划痕或破裂，应予更换。(三)断电器的检修 传统点火系的分电器，属有触点式结构，其断电器的检修如下： (1)检查断电器触点的脏污情况。用手指或旋具推动活动触点臂，就可以看到触点的接触面，如果有脏污，应用清洁的干布擦净。 (2)检查触点有无烧蚀现象，如 图4-23所示。如果有烧蚀，应首先检查电容器是否失效，然后再用挫刀(砂条)或油石研磨修整。烧蚀严重的应予以更换。正常情况下触点的接触面积不小于75%。(3)检查断电器触点的间隙。在触点间隙处于最大位置时，用塞尺检查断电器触点间隙，如 图4-24所示。其值应在0.4-0.5mm的范围内，若断电器触点的间隙不在规定的范围内，应松开断电器固定板的两个螺钉，用一字旋具插入槽缝内，撬动固定触点进行调整。(四)电容器的检查 (1)电容器好坏的检查。将万用表置于R×1k档(如 图4-25所示)，当两表棒同时接触到电容器的引线和外壳时，万用表指针如缓慢地从“∞”位置向“0”方向摆动，然后急速返回“∞”位置，说明电容器工作状况良好。如果指针始终不动，说明电容器断路；如果指针指示阻值较小且不回摆，说明电容器漏电；如果指针指示电阻值为零，说明电容器短路(击穿)(2)电容器容量的检查。电容器容量的检查必须在电容测试仪上进行。电容器标称容量为0.25μF，容量过大或过小都应更换。 (五)点火器和信号发生器的检查与调整 电子点火系统的分电器，属无触点磁电感应式，其点火器及信号发生器的检查与调整的方法如下。 1.信号转子间隙的检查与调整 (1)拆下分电器盖和分火头。 (2)用塞尺检查信号转子与信号发生器铁芯 (3)如果间隙不在规定的范围内，应予调整。调整方法如 图4-27所示，拆下点火器并拧松固定发生器的两个螺钉，使用一字形旋具移动信号发生器，使间隙符合规定要求。调整结束后，拧紧两个螺钉并重新校查间隙。2.点火器和信号发生器的检查 (1)将点火开关转到“ON”位置，即打开点火开关。 (2)用电压表检查蓄电池电压(约12V)是否分别供给了点火线圈正(+)和负(-)极接线柱，即检查点火线圈的初级电压，如 图4-28所示。此时电压表指示应为蓄电池电压(约12V)，否则表明线路有断路或接触不良现象，应予排除。(3)脱开分电器盖上的中央高压线，并使它搭铁。 (4)拆下分电器盖和分火头。 (5)转动曲轴使分电器信号转子齿与发生器铁芯错开位置，如 图4-29所示。(6)将一字旋具插入信号转子齿与发生器之间，并反复地将其取出和插入，如 图4-30(a)所示。当一字旋具被插入时，电压表指针应稍微摆动约0.5-1V，如图4-30(b)所示。如果指针不摆动，说明发生故障，应更换带发生器的点火器。(六)点火提前装置的检查 1.离心式点火调节器的检查 拆下分电器盖，用手指顺时针方向转动分火头然后放开，如 图4-31所示。转轴(或分火头)应能在飞块弹簧力的作用下逆时针返回原位。如果不能自动回位，说明转轴有磨损、卡滞或弹簧松脱现象，应更换分电器。2.真空式点火调节器的检查 拆下分电器盖，脱开真空软管，用一个真空泵接到调节器上，加上真空(约53.3kpa)，然后将其释放，如 图4-32所示。此时，膜片如能带动座板平稳地转动，说明真空式点火调节器良好。如果座板不能平稳转动，则应检查座板或调节器。(七)分电器齿轮的检查 (1)检查分电器齿轮的磨损状况，如 图4-33所示。如果分电器齿轮磨损或损坏严重，将会破坏点火正时。当发现齿轮磨损严重或损坏时，应更换新齿轮。(2)检查分电器传动齿轮的啮合间隙。在主动齿轮(凸轮轴上的分电器驱动齿轮)与从动齿轮(分电器齿轮)啮合的情况下，来回撬动分电器轴，如果过于松旷，说明齿轮啮合间隙过大，应更换齿轮。 更换分电器驱动齿轮较麻烦，必须从凸轮轴上卸下驱动齿轮。更换分电器驱齿轮的方法是： ①从凸轮轴上卸下应更换的齿轮，拆卸时应在轴上做好装配标记。安装新齿轮时，要以该标记为参考标准。 ②要更换新驱动齿轮时，驱动齿轮必须通过凸轮轴上的键槽径向对向中心线，如 图4-34所示。③分解或拆卸分电器座后，重新装配时，必须向内加入30ml的发动机机油。分电器座箱内没有机油时，切不可起动发动机。 (八)点火线圈的检查 (1)外观检视点火线圈。点火线圈外壳不应有破裂损伤，极柱不得有短路，高压接线柱端孔座应无积炭、脏污等现象。否则，应予清理或更换点火线圈。 (2)检查点火线圈初级绕组的电阻值，如 图4-35所示。用万用表的欧姆档检查正(+)负(-)极接线柱之间的电阻，在20℃时应为1.33-1.62Ω之间(包括附加电阻约3Ω)。否则，应更换点火线圈。(3)检查次级绕组的电阻，用万用表欧姆档测量任一低压接线柱和高压接线端之间的电阻，其阻值应为11.3-13.8KΩ(传统点火系的点火线圈次级绕组电阻值约为8KΩ)。否则，应更换点火线圈。 (九)火花塞的检查 火花塞在工作时会因积炭、绝缘体损坏或电极间隙变化而出现断火故障。如果有一个缸的火花塞损坏，发动机将运转不均匀，火花塞损坏，应予更换。 (1)火花塞在工作中产生微量的积炭是正常的，它不会影响发动机的正常点火。但发动机混合气过浓，气缸窜油或使用火花塞型号不符合要求时，就会产生大量的积炭。当火花塞积炭严重时，应认真分析积炭产生的原因，并排除故障。同时要对火花塞积炭进行清除，可将火花塞放入汽油或煤油中浸泡，待炭渣软化后，再用小刀细心地刮除，但应注意切不可损伤电极和绝缘体。 (2)火花塞的瓷质绝缘体是在高温、高压下工作的，很容易产生裂纹或因脏污而漏电，应仔细检查。若绝缘体不良，应更换火花塞。 (3)火花塞电极正常间隙为0.7-0.8mm，如 图4-36所示。用塞尺检查火花塞电极间隙，如果间隙不符合要求，应扳动侧电极进行调整，如图4-37所示。 |
(十)高压线的检查 (1)检查高压线是否有破裂、损伤等，如有劣化迹象应予更换。 (2)检查高压线的电阻值。拔下高压线，应小心地握紧橡皮柱，不要拔线(参见 图4-13)。用万用表欧姆档测量高压线的电阻值，高压线标称电阻值为16KΩ/m，使用极限为2OKΩ/m，检查方法如图4-38所示。如其电阻值超限，应更换高压线。[TOP]四、点火系故障诊断与排除 (一)点火正时的检查 点火正时的有关参数见 表4-3。点火正时的检查方法有两种：即正时灯检查法和点火正时测试器检查法。 1.正时灯检查法 利用正时灯检查点火正时的步骤如下： (1)检查断电器触点间隙，应在0.4-0.5mm范围内，必要时应予以调整。(电子点火系无此步骤) (2)起动发动机，预热运转直至达到正常工作温度。预热后，检查怠速是否在规定范围内。如果怠速不在规定范围，则应转动化油器上的怠速调整螺钉和节气门调整螺钉进行调整(参见燃料供给系的有关内容)。 (3)把正时灯接到第1缸的高压线上。 (4)使发动机在规定转速下运转，此时，将正时灯对准飞轮检查点火正时。如果飞轮上止点前7°(或10°)正时标记与变速器上的正时配合标记对准，则表示点火正时是正确的。若7°(或10°)正时标记与正时配合标记未对准，说明点火正时不正确(注：使用90#汽油时为上止点前10°，电子点火系正时标记为上止点前8°)。 (5)点火正时不正确时，应予以调整。其方法是：拧松分电器法兰固定螺栓，微微转动分电器壳体。当需要使点火正时提前时，将分电器壳体逆时针转动一定角度(如 图4-39所示)，当需要使点火正时推迟时，将分电器壳体顺时针转动，直至符合规定值要求。(6)调整之后，将分电器固定螺栓紧固，然后再用正时灯校验点火正时是否正确。必要时，再进行调整，直至合格为止。 2.点火正时测试器检查法 以传统点火系为例，使用点火正时测试器检查点火正时的步骤如下： (1)检查断电器触点间隙是否在0.4-0.5mm范围内。必要时应予调整。 (2)将测试器的红色导线接到分电器的初级电路端子上，另一根黑色导线则接到分电器壳体上。 (3)沿顺时针方向缓慢转动曲轴，同时观察正时标记和断电器触点开闭情况。当断电器触点断开瞬间，测试器的蜂鸣器如鸣响，表示发动机已达到规定的点火正时。此时观察正时配合标记和飞轮上的7°(或10°)正时标记若对正，说明点火正时是正确的。如果未对准，则说明点火正时不正确。 (4)点火正时不正确时，应予调整，其方法如下： ①在断电器触点间隙符合要求的条件下，将7°(或10°) 正时标记与点火正时配合标记对准。 在标记对准后，应拆下气缸盖罩，检查第一缸摇臂是否靠在凸轮工作面上。如摇臂靠着工作面，应顺时针方向(从曲轴皮带侧看)将曲轴再转360 °，使两标记重新对准。②松开分电器的固定螺钉，缓慢转动分电器壳体，直至蜂鸣器开始鸣响为止。然后将分电器在该位置固定，并拧紧固定螺钉。 ③拧紧分电器固定螺钉后，应再校验点火正时是否正确无误，如有必要，应重新调整。 (二)点火系的故障诊断与排除 1.高低压电路故障 (1)现象 发动机不能起动或停转(其他系统正常时)。 (2)原因 ①总熔断丝烧断。 ②电路断路。 ③电路短路。 ④断电器故障(传统点火系) ⑤点火器和信号发生器故障(电子点火系)。 ⑥点火线圈烧坏。 ⑦分电器盖漏电。 ③分火头绝缘不良 (3)诊断与排除 ①检查总熔断丝是否烧断，点火系各连线接头是否松动、脱落。必要时，紧固各连线的接头。 ②从分电器盖上拆下中央高压线，并使其对缸体或缸盖保持约8-10mm距离，用起动机带动发动机进行试火。若有很强的蓝白色火花，表明低压电路良好，故障在高压电路。若无火花，表明低压电路或点火线圈有故障。 ③对于高压电路故障，可先将中央高压线装回分电器盖，再从火花塞上拆下分缸高压线，转动发动机曲轴，使分高压线对机体试火。如火花甚强，表示配电器和分缸高压线正常，故障在火花塞或点火正时不正常：如无火花，表示分火头、分电器盖或分缸高压线绝缘不良。 ④对于低压电路故障，可用搭铁法检查。把低压电线从距离电源最近处拆下，逐点向距电源远处进行搭铁试火。当然也可以不拆下导线，利用旋具等工具，逐点将接线柱或导线接头搭铁，如果不产生火花，说明试火点之前的电路有断路或短路故障。低压电路有断路和短路故障应予排除。在排除低压电路故障后，应再重点检查分电器的断电器(传统点火系)或带信号发生器的点火器(电子点火系)，检查方法参见检修部分。 2.点火过迟 (1)现象 发动机不易起动，车辆行驶无力，加速发闷，并且消声器有“放炮”并排出黑烟、甚至排火现象；发动机过热。 (2)原因 ①断电器间隙过小。 ②点火提前角调整不当。 ③点火调节器不良。 (3)诊断与排除 ①检查断电器间隙是否过小，必要时予以调整。 ②检查分电器点火提前角调整情况，必要时可逆时针旋转分电器壳体以加大提前角。 ③检查离心式调节器飞块能否自如张开，必要时，更换分电器托板、飞块或分电器。 ④检查真空式调节器及其气道的密封情况，如有泄漏现象，应予排除或更换真空控制器。 3.点火过早 (1)现象 发动机起动时，起动发动机的起动阻力大，曲轴有反转现象。急加速时，发动机产生明显的爆震声，化油器“回火”，发动机过热。 (2)原因 ①断电器触点间隙过大。 ②点火提前角调整不当。 ③点火调节器不良。 (3)诊断与排除 ①检查断电器间隙是否过大，必要时应予调整。 ②检查分电器点火提前角调整情况，必要时，可顺时针转动分电器壳体以减少提前角。 ③检查离心式和真空式调节器是否有故障。 4.点火系统工作不良 (1)现象 发动机运转不稳或熄火。 (2)原因 ①点火正时调整不当。 ②火花塞工作不正常。 ③断电器触点间隙不当或烧蚀。 ④电容器损坏。 ⑤分电器盖漏电。 ⑥各缸高压线有漏电。 (3)诊断与排除 ①校正点火正时。 ②清洁或更换火花塞。 ③检修断电器触点。 ④更换电容器。 ⑤更换分电器盖。 ⑥更换高压线。 [TOP] |
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