毕业设计(论文)-汽车点火系常见故障检测与维修实例.doc
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1、第一章 汽车点火系的开展史及其分类1.1发动机点火系的开展概况1886年,第一辆以四循环内燃机为动力的汽车是以磁电机为电源的点火系。如今,磁电机点火系在一些摩托车上还有应用。1908年,美国人首先在汽车上使用蓄电池点火装置,这种以蓄电池和发电机为电源的点火系经过不断的改良,结构性能逐渐完善,长期以来被广泛使用,称之为传统点火系统。20世纪60年代,出现了晶体管代替触电通断点火线圈一次电流的电子点火系统。这种点火系统解决了传统点火工作时由于触电火花较大而带来的一系列问题,使点火性能得到了较大的提高。20世纪70年代,无触点的电子点火系统开始应用,由于没有了触点,消除了传统点火系由于触点所带来的一
2、切弊端,因此,得到了迅速的开展。我国目前生产的汽车如奥迪、捷达、桑塔纳、标识等小轿车及解放CA1092型、东风EQ1090型载货汽车也都采用了无触点电子点火系。到了20世纪70年代末期,以微机控制点火时刻的电子控制系统开始在汽车上使用。这种点火系统解决了传统分电器真空和离心点火提前调节装置不能适应发动机工况和状态改变时对点火提前角的实际需要的问题,使发动机的油耗和排污进一步降低。目前最先进的是无分电器的电子点火系统。1.2发动机点火系的分类1按点火系电源分类(1) 磁电机点火系 这是问世最早的一种点火系,电源是磁电机本身,故此而得名,目前这种点火系在汽车发动机上应用较少,多用于高转速、满负荷下
3、工作的竞赛汽车发动机以及某些不带蓄电池的摩托车发动机等。(2) 蓄电池点火系 这是汽油机上应用较早而且至今仍在普通采用的点火系,其电能是由蓄电池或发电机供应,借助于点火线圈和断电器转变为高压电,再由配电器经高压线送到装入发动机气缸燃烧室的火花塞上,在其两电极间形成电火花,蓄电池池点火系的命令是相对于磁电机点火系而来的,即点火系的电源是蓄电池或发电机。2按点火系储存点火能量的方式分类(1) 电感蓄能式点火系 点火系产生高压前从电源获取能量是电感线圈以磁场能的方式储存,即以点火线圈建立磁场能量的方式储存点火能量。 (2) 电容储能式点火系 点火系产生高压前从电源获取的能量以蓄能电容建立电场能量的方
4、式储存点火能量。3按点火信号产生的方式分类(1) 磁感应式 由分电器轴驱动的导磁转子转动,改变磁路磁阻,使感应线圈的磁通量发生变化而产生点火电压信号。(2) 光电式 由分电器轴驱动的遮光转子转动,通过阻挡和穿过发光二极管光线的变化,使光敏三极管产生点火信号(3) 振荡式 由分电器轴驱动的耦合转子转动,通过振荡电路起振和不起振的变化,再经滤波电路滤波后而得到点火信号。(4) 霍尔效应式 由分电器轴驱动的导磁转子转动,通过霍尔元件所通过的磁通量的变化而产生点火信号。 下面为大家介绍的是目前我们最常见的无触点电子点火系。第二章 汽车点火系的构造及工作原理2.1无触点电子点火系的组成及功用无触点电子点
5、火系主要由点火信号发生器、点火控制器、点火线圈、分电器和火花塞等组成。它采用信号发生器和点火器取代白金触点控制点火线圈初级电流接通与关断。点火信号发生器:产生与汽缸数及曲轴位置相对应的电压信号,用以触发电子点火器按发动机各缸的点火需要,及时通断点火线圈初级回路,使次级产生高压。点火控制器:1、恒电流与可变导通角控制功能。2、停车断电功能。3、低转速推迟输入信号功能。4、保护功能。点火线圈:将电源的低压电转变为点火所需高压电的根本元件。分电器:由断电器、配电器、电容器及点火提前调节机构组成。断电器:周期性地接通和断开初级电路,使初级绕组电流发生变化,以便在点火线圈中发生电磁感应生成次级电压。配电
6、器:按发动机的点火顺序将次级高压分配给各缸火花塞。电容器:减小触点间的电火花,防止触点烧蚀;同时吸收初级绕组的自感电动势,使初级电流迅速切断,提高次级电压。点火提前调节机构:根据发动机负荷、转速的变化自动调节点火提前角,以保证发动机具有良好的动力性和燃油经济性。火花塞:将点火高压引入汽缸燃烧室,并产生电火花,点燃混合气。2.2无触点电子点火系的分类无触点电子点火系按点火信号发生器的工作原理不同可分为:磁感应式、霍尔效应式、光电式、电磁振荡式等无触点电子点火系。2.3无触点电子点火系的工作原理如图2-1所示是解放CA1091型汽车用磁感应式无触点电子点火系的电路图,主要由安装在分电器内的传感器点
7、火信号发生器、点火控制器、点火线圈组成。其工作过程是:分电器内磁感应式点火信号发生器产生的交变信号由传感器输入点火控制器,经点火控制器整形、放大后,控制最后一级功率三极管的通断,从而控制端子7F 与14的通断,即控制点火线圈中初级电流的通断,点火线圈次级组产生的高压经分电器分配给各缸火花塞。 图2-1 解放牌CA1092型汽车电子点火系统的组成1.蓄电池 2.点火开关 3.点火线圈 4.点火电子组件 5.磁感应式分电器 6.点火塞第三章点火系的维护及常见故障3.1点火正时的安装与调整方法1、找准第一缸压缩冲程上止点位置。 用摇手柄转动曲轴或撬动飞轮,使一缸处于压缩上止点位置。从发动机前面看,曲
8、轴皮带轮的正时凹坑与正时记号对准。在局部大型车上飞轮壳的检视孔1-6缸刻线与飞轮壳正时记号对齐。例如:东风EQ6100-1型发动机,飞轮1-6缸刻线应与飞轮壳的钢球对齐。此时从气门处看:一缸的气门应都处开关闭的状态。如果一缸的气门不全是关闭状态,说明一缸活塞在下止点位置,应再转动曲轴360度,使一缸处于压缩上止点位置。 2、转动分电器轴或分电器外壳,使分电器上的分火头指向分电器壳体上的标记,或使分电器壳体上的标记与发动机缸体上的标记对准。装入分电器并旋紧固定螺钉。 3、将转动分电器轴或分电器外壳,使分电器上的分火头指向分电器壳体上的标记,或使分电器壳体上的标记与发动机缸体上的标第一缸火花塞的高
9、压线插入分电器盖上的1缸插孔内,再顺着分电器轴旋转方向按点火顺序插接好其他各缸高压线。 4、起动发动机检查点火正时,起动发动机使运转至正常温度,突然加速,假设此时发动机发出短促而轻微的爆震声并立即消失,那么点火时间适宜。如无爆震声,即点火时间迟后,应松开分电器外壳的固定螺钉,并将分电器壳向分电器轴旋转的相反方向转动少许。如爆震声严重,即点火时间早,应向上述相反的方向转动分电器壳,直至适合时为止,必要时也可用发动机点火正时仪检查。3.2点火系的维护为减少点火系故障。保证发动机的正常运转,必须做好点火系的维护保养。1、车辆行驶1000km后的维护。(1) 去除分电器盖和分电器壳体外外表的灰尘和油污
10、。(2) 检查、固定初级电路的各连接导线。(3) 用粘有汽油的抹布擦净火花塞外表。2、车辆行驶5000km后的维护。(1) 清洁分电器盖内外外表的油污。(2) 检查触点接触状况和触点间隙。(3) 润滑分电器总成。其中当清洁分电器内部时,分开分电器盖的卡簧,卸下分电器盖。用抹布擦拭分电器盖的内外部,目视分电器盖有无破损或龟裂的痕迹,分电器盖出现破损或龟裂现象必须更换,否那么会出现高压电短路或漏电故障。检查中央电极的炭棒及弹簧时,用手或起子轻压中央电极,松开时,电极应能弹回原位。中央电极的炭棒及弹簧如果损坏,应更换分电器盖。用布擦净分火头,检查分火头有没有裂纹或破损。如果有龟裂或破损,应及时更换。
11、组合时分火头的安装孔内的凸起局部须对准分电器上的凹口平面,才能顺利插回。当分电器盖装到分电器上时,要用卡簧固定住,并检查各缸高压线是否套牢。3.3点火系主要部件的检修1、点火信号发生器的检修。检查导磁转子与铁心间的空气间隙,此间隙应在0.20.4mm之间,过大或过小时,可用检查调整断电器触间隙类似的方法予以调整,有些分电器此气隙不可调,假设间隙不符只能更换分电器总成。用万用表检查感应线圈电阻,假设与标准不符,那么也应更换点火信号发生器总成。其中在检查磁感应分电器式点火信号发生器曲轴位置传感器时,翻开分电器盖过程中,应注意不要让垫片、螺钉之类的金属物掉入其内。检查导磁转子与定子之间气隙时,要用无
12、磁性塞规,注意不要硬塞强拉;对于光电式的不要轻易翻开盖子,在确需翻开检查时,要注意防止尘土对光电、光敏元件及遮光转子的污损。2、电子点火器的检修。 模拟点火信号法检查。对磁感应式点火系,可用一节1.5V的干电池分别正接和反接于电子点火器的信号输入端以模拟点火信号,同时检查点火线圈“负极接线柱对地电压,根据两次测得的电压值可判断点火器性能。(1) 假设两次测得的电压分别为0V(或2V)和12V,说明电子点火器性能良好。(2) 假设两次测得的电压均高12V左右,那么电子点火器有不能导通的故障。(3) 假设两次测得的电压均低2V左右,那么电子点火器有不能截止的故障。 (4) 假设两次测得的电压均在2
13、V和12V之间,那么说明电子点火器有不能饱和导通和完全截止的故障。注意在用干电池模拟点火信号检查电子点火控制器时,测量动作要快,干电池连接的持续时间一般不要超过5s。高压试火法。假设已确认点火信号发生器和点火线圈良好,可直接用高压试火法检查电子点火器。将分电器中央高压线拔出,使高压线距离发动机机体5mm左右,起动发动机,看是否跳火,假设跳火且火花强,那么电子点火器性能良好,否那么,电子点火器有故障。3、点火线圈的检修目视检查点火线圈盖上有无油污或潮气。如有潮气有清洁布擦干。如有油污用酒精彻底擦净。 测量点火线圈绕组电阻以前,将点火线圈上的高压线和正极线柱的火线拆下,以便准确地测量。初级绕组电阻
14、的测量:将欧姆表的两个测试针分别与点火线圈正极及高压线接线柱接触。如果电阻读数无穷大,那么表示初级绕组断路,应更换点火线圈。如果电阻读数为0.520.76w,那么表示初级绕组电阻正常。次级绕组电阻的测量:将欧姆表的两个测试针分别与点火线圈正极及高压线接线柱接触。如果电阻读数无穷大,那么表示次级绕组断路,应更换点火线圈。如果电阻读数为2.33.5kw,那么表示次级绕组正常。点火线圈搭铁的测量:将欧姆表的两个测试针分别与点火线圈正板接线柱及其外壳接触。如果点火线圈绝缘良好,那么电阻读数为无穷大。如果电阻读数小,那么表示点火线圈搭铁,应予以更换。假设点火线圈技术状况良好,应检查晶体管点火控制器。4、
15、火花塞的检修(1)就车检查法触摸法:起动发动机,使其怠速运转,用手触摸火花塞绝缘陶瓷部位,如温度上升得很高很快,说明火花塞正常,反之为不正常。短路法:起动发动机,使其怠速运转,然后用螺丝刀逐缸对火花塞短路,听发动机转速和响声变化,转速和响声变化明显,说明火花塞正常,反之为不正常。跳火法:旋下火花塞,放在气缸体上,用高压线试火,假设无火花或火花较弱,说明火花塞漏电或不工作。(2)观色法拆下火花塞观察,如为赤褐色或铁锈色,说明火花塞正常;如为渍油状,说明火花塞间隙失调或供油过多,高压线短路或断路;如为烟熏之黑色,说明火花塞冷热型选错或混合气浓,机油上窜;如顶端与电极间有沉积物,当为油性沉积物时,说
16、明气缸窜机油与火花塞无关,当为黑色沉积物时,说明火花塞积碳而旁路,当为灰色沉积物时,那么是汽油中添加剂覆盖电极导致缺火;假设严重烧蚀,如顶端起疤、有黑色花纹破裂、电极熔化,说明火花塞损坏。(3) 火花塞选用经以上检查确属火花塞损坏的,应予以更换,此外使用寿命到期也应更换。更换火花塞应根据发动机结构性能特点,特别应按发动机说明书规定型号来选用。假设使用中火花塞积碳严重,应选热值大一级的火花塞;假设发动机有炽热点火现象,应选热值小一级的火花塞。多缸发动机要保证各缸火花塞型号、新旧程度统一。建议成组更换,防止因小失大。对于进口汽车,缺少火花塞配件时可用国产型号代替,要求代用型号的旋入螺纹长度、螺纹直
17、径及热值必须与原型号一致。: D/ K9 R/8 J! ?) F! b( y* S- ?& 6 f1 |+ x6 # C0 C1 z;3 J! Z1 _; H9 / sm4 M) I y53.4点火时间过早& W F7 u5 P r( D! |+ O0 o4 J 1、故障现象:(1) 在发动机运转时,突然加速会发出“戈戈金属敲击声。(2) 怠速运转中也有一种敲击声,此声响不上缸。假设将分电器外壳按分火头旋转方向略旋转,响声减轻或消失,多为点火时间过早。(3) 用手摇柄摇转发动机曲轴,有反转现象。发动机温度过高。) q1 j% P7 ?+ * j T( X2、故障原因分析:点火提前角的大小是随发
18、动机转速,负荷和汽油辛烷值的大小而改变的。为保证发动机在各个工况下的功率最大,油耗最低,要求提供最正确检查点火提前角。点火正时是否正确,可使用正时灯或正时蜂鸣器调试,由电脑控制点火提前角点火正时的发动机,不需人工调整。因点火时间过早而导致上述故障的主要原因如下:(1) 离心调节器失效。如离心调节器弹簧拉力太弱,脱落或离心块常在甩开状况。(2) 辛烷值调节器调整不当。(3) 真空调节器。如其调节弹簧失效,会使膜片不能回位,导致点火角提前。(4) 断电触点间隙太大,使触点提前断开,点火时间提前。5 l8 v2 g0 B9 d3 N3、故障检查与排除:假设机件失效,应予更换。假设触点间隙或辛烷值调节
19、器调整不当引起点火时间过早的应重新调整。3.5点火过迟 v( x- N) y2 7 e+ I9 1、故障现象:(1) 发动机运转无力发闷,加大节气门时转速不能随之提高。(2) 化油器回火消音器放炮。(3) 发动机不易启动。(4) 发动机温度过高。 5 b3 a2 t; K0 / T, c,2、故障原因分析:因发动机时间过迟,导致上述故障的主要原因如下:(1) 离心调节器失效。分电器与凸轮锈蚀或油垢涩滞,无法将触点随发动机转速变快而提前顶开。当离心块与销锈销时,也会使点火过迟。(2) 真空调节器的真空管松脱,破裂,膜片破裂拉杆与调节臂脱节或分电器壳卡滞等均会引起点火过迟。(3) 断电触点间隙调整
20、不当。把触点间隙调小或触点臂胶木顶块,凸轮分电器轴与套磨损等均会使触点间隙变小,导致点火提前角也减小。(4) 辛烷调节器调整不当。辛烷调节器是根据汽油辛烷值和发动机压缩比的大小来调整的。假设汽油标号高或发动机压缩比小时,应将点火提前角调大些,否那么会使点火过迟。8 k/ g Z2 U# y8 o4 q4 N b3、故障检查与排除:(1) 属锈蚀或涩滞引起故障的,应清锈除垢,使机件灵活。对真空调节器失效的,应根据故障情况排除。(2) 属辛烷调节器或触点间隙调整不当的,应重新调整。(3) 把真空表与进气歧管相连,松开分电器外壳固定装置,一边移动外壳,一边注意真空表的指针,在读数最大时,将分电器外壳
21、固定,这样确定的点火提前角对被调整的发动机最有利。3.6火花塞故障 0 K2 E4 ?1 e3 F1 C; t$故障主要表现为:火花塞积炭、油污和过热等现象。x: p* K9 l2 C7 Q% l H7 Dc火花塞积炭:绝缘体端部、电极及火花塞壳常覆盖着一层相当厚的黑灰色粉状柔软的积垢。5 rVd2 : oG# R3 9 S9 q N2 C 火花塞油污:绝缘体端部、电极及火花塞壳覆盖一层机油。% 9 L4 _6 q2 q) G: b! S火花塞过热:中心电极熔化,绝缘体顶部疏松、松软,绝缘体端大局部呈灰白色硬皮。对上述故障现象根据上文对火花塞的检修的描述进行修理。3.7发动机回火和放炮 + W
22、6 i8 _3 k; S* N7 U8如果发动既有回火又有放炮响声,且十分严重,那么多属分缸高压线插错而引起的。如果现象不严重,却断续发生,似有规律,那么多属分电器盖有裂纹,使缸间窜火造成的。点火提前角偏离正确位置过多时,也会引起回火或排气管放炮。3.8发动机爆震和过热% I2 5 ?( B I/ 0 F& q! Z 发动机在大负荷中等转速时最容易出现爆震。在使用燃油牌号正确的情况下,爆震现象多数是因点火提前角过大造成的。5 _ 2 ( s, X! l 在爆震情况下,发动时机迅速升温。另一方面,点火提前角过于落后,点火太迟,发动机温度也会偏高。在不出现爆震的情况下,水温过高多数不是点火系引起的
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