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汽车电气设备的构造与检修 教学课件 ppt 作者 李俊玲 周旭 23729-第4章点火系统

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    • 1、汽车电气设备的构造成与检修 第4章 点火系统,4.1 概述,4.1.1 点火系统的作用,4.1.2 发动机对点火系统的要求,1应能产生足以击穿火花塞电极间隙的高电压 2电火花应具有足够的点火能量 3点火时间应适应发动机各种工况 的变化,4.2 传统点火系统,4.2.1 传统点火系统的组成,(a)电路图,图4.1 传统点火系统的组成 1配电器 2高压导线 3火花塞 4附加电阻 5点火线圈 6点火开关 7蓄电池 8起动机 9电容器 10断电器,(b)实物图,图4.1 传统点火系统的组成 1配电器 2高压导线 3火花塞 4附加电阻 5点火线圈 6点火开关 7蓄电池 8起动机 9电容器 10断电器,4.2.2 传统点火系统的主要元件,1点火线圈 (1)点火线圈的组成 点火线圈由一次绕组、二次绕组和铁芯等组成,如图4.2(b)所示。,图4.2 点火线圈的结构,(2)点火线圈的安装位置,点火线圈通常安装在汽车发动机罩内的前挡板或者是侧面支架上。,(3)点火线圈的分类,点火线圈按有无附加电阻,可以分为带附加电阻的和不带附加电阻的;按接线方式不同,可以分为两柱式和三柱式;按磁路的结构形式不同,可分为开

      2、磁路式点火线圈和闭磁路式点火线圈。,2分电器,分电器由断电器、配电器、电容器和点火提前调节机构组成,其实物如图4.7所示,内部结构如图4.8所示。 分电器的壳体通常用铸铁制成,下部压有石墨青铜衬套,分电器轴由凸轮轴直接或间接驱动。,图4.7 常见分电器实物图,图4.8 分电器结构示意图 1联轴节 2电容器 3触点及断电器底板总成 4凸轮 5分火头 6分电器盖 7分电器壳体 8真空提前调节机构 9油杯 10接线柱 11活动触点臂 12固定触点及支架 13偏心螺钉 14活动底板 15油毡及夹圈 16触点臂弹簧片 17螺母 18弹簧 19真空提前调节机构外壳 20真空提前调节机构膜片 21拉杆,3火花塞,(1)对火花塞的要求 火花塞的工作条件极其恶劣,它要受到高压、高温以及燃烧产物的强烈腐蚀。 因此火花塞必须具备以下特点。, 火花塞必须具有足够的力学强度,以适应往复运动气体的冲击力。 火花塞在点火产生高压电的冲击时,仍然要可靠的绝缘。 能承受剧烈的温度变化,在高温下不能损坏或者局部变形,并具有良好的热特性。, 火花塞的材料能抵抗燃料的腐蚀。 火花塞应具有尽可能低的击穿电压,以提高点火系统的可

      3、靠性,同时也减轻高压电路的负担,延长使用寿命。 火花塞具有合理的安装和良好的密封。,(2)火花塞的结构,图4.15 火花塞的结构图 1插线螺母 2瓷绝缘体 3金属杆 4、8内垫圈 5壳体 6导体玻璃 7密封垫圈 9侧电极 10中心电极,(3)火花塞的热特性,火花塞工作时,周期性地受到高温燃气作用,使绝缘体裙部温度升高,这部分热量主要通过壳体、绝缘体、中心电极、金属杆等传至缸体或散发到空气中,当吸收和散发的热量达到平衡时,火花塞的各个部分将保持一定的温度。,火花塞的点火部位吸热并向发动机冷却系统散发的性能,称为火花塞的热特性。 实践证明,当火花塞绝缘体裙部的温度保持在500600时,落在绝缘体上的油滴刚好能立即烧去,不形成积炭,这个温度称为火花塞的自净温度。,低于这个温度时,火花塞常因产生积炭而漏电,严重时不能点火;高于这个温度时,则当混合气体与炽热的绝缘体接触时,可能引起表面点火,甚至在进气行程中燃烧,产生化油器回火。,火花塞的热特性主要取决于绝缘体裙部的长度。 绝缘体裙部长的火花塞,一般1620mm,受热面积大,传热距离长,散热困难,裙部温度高,称为热型火花塞;反之,裙部短的火花塞,

      4、一般小于8mm,受热面积小,传热距离短,容易散热,裙部温度低,称为冷型火花塞。 长度介于两者之间的,称为标准型或者是中型火花塞。,热型火花塞适用于低速、低压缩比、小功率发动机;冷型火花塞适用于高速、高压缩比、大功率发动机。 这样能够相互弥补,不至于造成火花塞过热或者是过冷。,火花塞的热特性常用热值或炽热数表示。 我国是以绝缘体裙部长度标定的热值(111)表示火花塞的热特性。 热值代号1、2、3为热型火花塞;4、5、6为中型火花塞;7、8、9、10、11为冷型火花塞。,(4)火花塞的规格和型号,根据现行国家专业标准ZB/T 3700389火花塞产品型号编制方法的规定,国产火花塞型号由三部分组成。 第一部分为汉语拼音字母,表示火花塞的结构类型及主要形式尺寸。 各字母的含义见表4.5。,4.2.3 传统点火系统的工作原理,图4.16 传统点火系统的工作原理,4.2.4 传统点火系统的工作特性,1发动机转速与气缸数对二次电压的影响,图4.17 传统点火系统的工作特性,2火花塞积炭对二次电压的影响,图4.18 火花塞积炭对二次电压的影响,3电容值的大小对二次电压的影响,理论上,二次电压的最大值随

      5、电容C1和C2的减小而增大。 但实际上C1太小,就不能很好起到吸收点火线圈一次绕组自感电动势的作用,触点断开时的触点间火花就会加大,反而使二次电压降低。,C1过大时,触点火花虽小,但电容器充放电的周期较长,磁场消失减慢,也会使二次电压降低。 为兼顾 的增大和有效吸收点火线圈一次绕组自感电动势,一般C1值在0.150.25F之间为宜。,分布电容C2减小则 增大,但C2不可能减小到零。 这是因为,C2 是二次电路中的分布电容,由机构决定的,而二次绕组、配电盘、高压导线和火花塞本身都具有一定的电容量,受结构限制不可能过小,C2一般为4070F。,4触点间隙对二次电压的影响,触点间隙是指断电器凸轮将动触点顶开至最大位置时触点间的距离,如图4.19所示。,图4.19 触点间隙对闭合角的影响,触点间隙增大,触点闭合角减小,相对闭合时间缩短,二次电压最大值 降低 。 反之,若触点间隙减小,触点闭合角增大,相对闭合时间增加, 提高。,但如触点间隙过小,会因触点火花严重而降低二次电压。 因此触点间隙应按制造商规定进行调整,国产分电器断电器触点间隙一般为0.350.45mm。,5点火线圈温度对二次电压的影

      6、响,使用中当点火线圈过热时,由于一次绕组的电阻增大,使一次电流减小,二次电压下降。 而且温度过高时容易造成点火线圈内部的绝缘物质熔化。,4.2.5 传统点火系统的 试验、检修、维护,1传统点火系统的试验 点火系统的性能测试应在电气设备试验台上进行。,下面仅介绍分电器的性能测试 分电器性能测试是检验分电器点火的均匀性、点火提前调节机构的点火提前角调节性能等。 测试时将被测分电器安装在试验台上,并将触点间隙调整为规定值,选用良好的点火线圈,并按图4.20所示接线。,图4.20 分电器的性能测试 1放电指针 2刻度盘(固定) 3电动机 4转速表 5蓄电池 6点火开关 7电流表8三针放电器 9点火线圈 10分电器 11真空表 12真空泵, 点火均匀性检验。 当分电器轴由电动机驱动,放电指针随分电器同步旋转,将点火线圈的高压引入放电针后,放电指针与刻度盘之间就会跳火。 调整电动机转速,使分电器在50100r/min的转速下运转,观察跳火的间隔角度是否均匀。,四缸发动机间隔角度应为90 l;六缸发动机间隔角度应为60 l。 如果跳火的间隔角度超出该范围,表明断电器凸轮磨损不均匀,或分电器轴与衬套磨

      7、损而使间隙过大,需修理或更换分电器。, 离心点火提前调节装置的检验。 先将分电器转速稳定在50100r/min,调整刻度盘,将刻度盘上0刻度线对准一个跳火火花,提高分电器转速,记录在规定转速时点火提前角的改变量,再与该型号分电器的标准值进行比较,确定其性能好坏。,如果测试的结果与标准不符,可通过扳动调节弹簧支架、调整弹簧拉力或更换弹簧来调整。, 真空点火提前调节装置的检验。 将分电器转速稳定在1 000r/min,抽动真空泵,记录下在规定的真空度时点火提前角的改变量,与该型号分电器的标准值进行比较,确定其性能好坏。 如果测试的结果与标准不符,可在接头处增减垫片以改变膜片张力,使其符合要求。, 分电器跳火能力的检验。 将点火线圈高压引入三针放电器(见图4.20),将三针放电器间隙调整至7mm,逐渐提高分电器转速,测出放电指针处的跳火连续不间断的转速,与标准值比较。 如果测得的分电器最高不断火转速低于规定值,则说明分电器跳火能力不足。,2传统点火系统的检修,(1)点火线圈检修 点火线圈电阻测试。 点火线圈的常见故障是一次绕组、二次绕组断路、短路;绝缘老化、漏电;内部接触不良等。 造成无二次

      8、高压或高压太低不能跳火,或者出现偶尔断火的现象,使发动机不易起动、怠速不稳、加速不良。,点火线圈的检测通常是用万用表测一次、二次绕组的电阻来判断是否有绕组开路或短路现象。 一般维修手册都给车型点火线圈的电阻参数,若实测的阻值超出这个范围,则应更换点火线圈。, 点火线圈的绝缘性能测试。 点火线圈的绝缘性能可用万用表测接线柱及外壳间的电阻来粗略判断,绝缘电阻应为无穷大,若小于50M,则说明绝缘性太差。,点火线圈的有些故障,如内部绝缘老化或有小裂纹用万用表测不出来的,这时最好是用示波仪查看点火线圈的一次及二次波形,由波形分析故障。, 点火线圈跳火性能测试。 点火线圈性能测试的方法与分电器跳火能力试验相似(见图4.20),但需装上标准分电器,接上被测点火线圈。 把三针放电器间隙调整为7mm,提高分电器转速,如果在1 800r/min以下出现跳火不连续现象,则说明点火线圈性能不良。,(2)火花塞的检修, 火花塞积炭。 火花塞轻度积炭时,可用铜丝刷清洁;严重时,先将火花塞在丙酮或者煤油中浸泡,再用铜丝刷清洗,不可用刮刀等利器清除积炭。, 火花塞间隙的调整。 火花塞间隙可用塞尺测量。 如果间隙不符合

      9、要求,可以用特殊工具弯曲侧电极来调整。, 绝缘情况的检查。 发火花塞绝缘体出现裂纹或者是电极烧蚀时,需要更换。,(3)传统点火系统的维护,为保证发动机正常运转,车辆行驶6 0008 000km后,应进行二级保养。 保养的内容如下。 清除分电器盖和壳体内表面的灰尘和油污。 清除火花塞积炭。, 清除点火线圈外表面的污垢。 检查并紧固一次电路的各连接处及触点的连接情况。 检查高压导线绝缘状况及连线情况。 润滑分电器总成。,4.2.6 传统点火系统常见故障分析,汽车运行期间发动机不能起动或起动后动力性差等故障大都因点火系统故障所致。 点火系统的故障主要表现为断火、缺火、火花弱和点火正时不良等,使发动机不能工作或工作不正常。,1发动机不能起动,(1)故障现象 起动发动机时,起动机运转正常,但无着火征兆,或虽有着火征兆,但不能发动,发动机随起动机停转而熄火。,(2)故障分析,上述故障现象通常是因点火系统线路故障造成,可按下列步骤查找故障: 确定电源是否正常。 可按扬声器或开大灯检查,如扬声器不响,大灯不亮,表示电源有故障。 也可能是蓄电池电压过低,容量不足;或电流表到蓄电池之间,蓄电池到搭铁之间有接触不良之处。,判断故障在高压电路还是在低压电路。 接通点火开关,用手摇柄摇转发动机曲轴,观察电流表,若指针指示35A,并间歇地摆回“0”位,表示电流表动态正常,说明低压电路是正常的。,此时,再试高压总火,若火强,为高压电路有故障;若总火弱或无火,则为低压电路有故障或点火线圈损坏。 若电流表指针停于“0”位,说明低压电路断路,指示35A不动或10A以上大电流放电,说明低压电路有短路故障。,2发动机运转不均,(1)故障现象 发动机工作时,排气管发出有节奏的“突突”声,并稍冒黑烟,甚至进气管回火。,(2)故障分析,上述故障原因主要有高压分线漏电或脱落,分电器盖漏电,凸轮磨损不均,火花塞工作不良或不工作等。 个别气缸不工作的分析查找故障的方法

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