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汽车点火系统的故障分析与排除
摘要
汽车工业的快速发展必将带动维修行业的前进。本文则主要通过对汽车点火系统分类及结构的分析与工作原理和常见故障的分析与排除的方法的论述,使人们对点火系统有了更深入的了解,有助于维修技师对点火系统进行快速的分析和排除,有助于维修行业的发展。随着科学技术的不断发展,汽车的技术也有了巨大的进步,大量地使用电子元件以及利用计算机监控汽车的运转。而汽车发动机的点火系也有了很大的变化:从传统点火系到电子点火系,再发展到无分电器的独立点火系统,而其中的无分电器的独立点火系统又分为DFS(双火花线圈)点火系统和EFS(单火花线圈)点火系统。这些点火系统有各自的特点和结构及组成元件。
关键词:汽车,点火系统,线圈,分电器
前言
点火系统在引擎运转时所扮演的角色是在任何引擎转速及不同的引擎负荷下,均能在适当的时机提供足够的电压,使火花塞能产生足以点燃汽缸内混合气的火花,让引擎得到最佳的燃烧效率。 点火系统的基本装置包含了电源(电瓶)、点火触发装置、点火正时控制装置、高压产生器(高压线圈)、高压电分配装置(分电盘)、高压导线及火花塞。现代的点火提前装置则已改由引擎管理电脑所控制,电脑收集引擎转速、进气歧管压力或空气流量、节气门位置、电瓶电压、水温、爆震等讯号,算出最佳点火正时提前角度,再发出点火讯号,达到控制点火正时的目的。
第一章 点火系统的类型与构造
1.1 点火系统的类型及工作原理
(1)传统点火系统: 蓄电池点火系;磁电机点火系 。 (2)电子点火系统:
①晶体管点火系TI-B(Breaker-Triggered transistorized Ignition)。 ②半导体点火系SI(semiconductor Ignition)。
③无分电器点火系DIS(Distributorless Ignition System)。 汽车点火系统工作原理:
汽油机点火系统是汽油机、煤气机中用电火花点燃混合气的装置。它的功用是按气缸点火次序定时地向火花塞提供足够能量的高压电,使火花塞电极间产生火花,从而点燃气缸内被压缩的可燃混合气。
点火系统通常由电源、点火线圈、分电器(包括断电器)和火花塞等组成。其中电源、断电器和点火线圈的初级线圈构成低压电路部分;点火线圈的次级线圈、分电器和火花塞构成高压电路部分。
点火线圈由初、次级线圈和铁芯组成。初级线圈的导线粗而匝数少,次级线圈导线细而匝数多,相当于一个升压变压器。
断电器有机械式和晶体管式两种,机械式的应用较普遍。当发动机运转时,凸轮轴驱动分电器中凸轮旋转,控制断电器触点启闭。当断电器将低压电路闭合时,初级线圈中即产生低压电流,在点火线圈内形成磁场。当电流达到一定值时,断电器将低压电路断开,磁通消失,在次级线圈中感应出10~24千伏的电动势,通过分电器依次传到相应气缸的火花塞电极上,即产生电火花。当触点断开时,初级线圈会感应出自感电动势,使触点间产生电弧而引起烧蚀,并减缓磁通消失速度,降低次级线圈感应的电动势。为了消除自感电动势,与触点并联有一只0.15~0.30微法的电容器。
机械式点火系统工作过程是由曲轴带动分电器轴转动分电器轴上的凸轮转动,使点火线圈次级触点接通与闭合而产生高压电。
这个点火高压电通过分电器轴上的分火头,根据发动机工作要求按顺序送到各个气缸的火花塞上,火花塞发出电火花点燃燃烧室内的气体。分电器壳体可以手动转动来调节基本的点火提前角(即怠速运转时的点火提前角),同时还有真空提前装置,它根据进气管内真空度的变化提供不同的提前角。
内燃机是一种神奇的机器,已有超过100年的发展历史。 随着汽车制造商多年来努力地一点点提高效率和减少污染,内燃机也得以不断发展。 结果使内燃机变得惊人地复杂,但同时也更加可靠。 博闻网的其他文章解释了发动机及其众多子系统的机械原理,这些子系统包括燃料系统、冷却系统、凸轮轴、涡轮增压器和齿轮。有人可能会这样认为:通过准确的点火正时,点火系统将各系统联系在一起。在本文中,我们将首先从点火正时开始了解点火系统。 然后将了解与生成火花相关的所有部件,包括火花塞、线圈和分电器。 最后,我们将讨论一些较新的系统,这些系统使用固态部件代替分电器。 1.1.1传统点火系统
点火系包括蓄电池、发电机、点火开关、电流表、点火线圈、电容器、分电器、高压导线和火花塞等(图1)
1-配电器的中心电极 2-侧电极 3-分火头 4-次级绕组 5-初级绕组 6-点火开关 7-活动触点臂 8-固定点
9-电容器 10-凸轮 11-火花塞
图1 点火系电路原理图
点火系的高、低压电路电流的流动顺序是:
低压电路:蓄电池—电流表—点火开关—点火线圈的低压线圈—断电器活动触点(闭合时)—断电器固定触点底盘搭铁—蓄电池。
高压电路:点火线圈的高压线圈的一端—点火线圈附加电阻—点火开关—电流表—蓄电池正极—蓄电池负极搭铁—火花塞跳火—分电器的分火头—分电器盖中央孔—点火线圈中央插孔—高压线圈另一端。 (1)点火正时
汽车上的点火系统必须与发动机的其他部件配合得非常好。 目的是在最恰当的时机点燃燃油,以便膨胀气体做功最大。 如果点火系统在不恰当的时机点火,功率会下降,油耗和排放会上升。
为了从发动机获得最大的扭矩和功率,需要做的是在动力冲程期间,尽量提高气缸的压力。 尽量提高压力还可以得到最佳的发动机效率,其直接表现就是降低油耗。 点火正时是成功的关键。
从产生火花,到燃油空气混合物全部燃烧且气缸内压力达到最大值之间,存在着短暂的延迟。 如果正好在活塞到达压缩冲程顶点时产生火花,那么在气缸内的气体达到最大压力之前,活塞已经向下运动了部分距离,进入动力冲程。