一汽捷达轿车发动机点火系统故障与维修毕业论文.doc

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1、一汽捷达轿车发动机点火系统故障与维修目录摘 要1引 言2第一章.捷达轿车点火系统的结构与原理31.1汽油机对点火系统的要求31.2点火系统的工作原理51.3点火系统的组成31.3.1 点火开关31.3.2 点火线圈41.3.3 分电器 41.3.4 点火控制器41.3.5火花塞51.3.6高压点火线5第二章捷达轿车点火系统故障诊断72.1火花塞的诊断72.1.1火花塞无火72.1.2 火花塞断火72.1.3火花塞点火能量弱92.1.4点火提前角过大102.2 主要传感器的诊断72.2.1发动机转速传感器92.2.2爆震传感器92.2.3水温传感器92.2.4霍尔传感器9第三章捷达轿车点火系统的

2、检修73.1点火系的主要技术参数73.2点火线圈的检修73.3火花塞的检修73.4火花塞无火73.5分电器的检修73.6晶体管点火系统的检修7第四章故障排除实例7结 论13参考文献14摘 要点火系统是汽油发动机重要的组成部分,点火系统的性能良好与否对发动机的功率、油耗和排气污染等影响很大。汽车在行驶中出现的发动机工作不良,点火系统的故障占了好大的比例。因此,具有性能优良、工作可靠的点火系统,一直是广大汽车设计、制造和使用者所努力追求的。点火系统的电子化,使得点火系统的点火性能进一步提高,工作可靠性加强,这对降低发动机的油耗和排污,提高发动机的动力性,、经济性和工作可靠性都起了很大的作用,使电子

3、点火系统特别是使用了微机控制的电子点火系统维修的难度也相应增加了。关键词:捷达电动发动机 点火系统 信号引 言汽车点火系统经历了由传统点火系统到电子点火系统再到电控点火系统三个大的阶段。目前国内汽车点火系统中,无触点点火系统占有较大比例,传统点火系统逐渐减少,电控点火系统在部分车辆如轿车中得到应用。80年代中期,长沙汽车电器厂引进德国BOSCH公司霍尔型无触点分电器技术, 并率先实现国产化,促使国产无触点点火系统真正进入批量生产阶段。今后我国点火系统的发展趋势是电控点火系统逐渐取代传统点火和电子点火系统,在轿车,特别是中高档轿车将采用电喷车为主,故点火系统也将以电控点火系统为主,面向中小城市和

4、广大农村的中低档客、货车,以及中轻微载重车等,预计采用电子点火为主。传统点火系统只有少数车上采用。点火系统总的市场分两大块,第一是与主机配套;第二是社会维修及改装。从配套市场需求看,汽车点火系统的分析依据是整车、整机技术定位。根据2000年发展趋势,电喷技术应用来势很猛,从轿车到货车,从中型车到微型车,好像一夜之间都将以电子燃油喷射代替化油器,都以电脑控制代替原来电子点火,实际上这是不可能的,不论是整车或配件,其发展的基础是市场。根据目前我国汽车技术状况的整体实力,不可能马上形成与世界发达国家高档次、高利润、高品质汽车市场,相竞争的实力,在部分电脑控制的汽车电子部件以依靠技术引进、合资的方式求

5、发展比较现实。 另外,目前几个大城市的汽车排放标准都往欧I、欧II靠,这是大城市发展的需要,但万万不可忘掉我国广大的中小城市、农村及待开发的中西部地区。在那里,首先需要解决的是价廉物美的汽车。 2000年我国农用车就达350万辆,目前来讲,这才是我国汽车工业发展的市场支撑点。第一章. 捷达轿车点火系统的结构与原理1.1汽油机对点火系统的要求 汽油机点火系统的功能是把电源提供的低电压升高到能点燃气缸中的燃油空气可燃混合气的高压电流,并根据发动机的工作循环和点火顺序,将高压电流准时地分配给各气缸火花塞,火花塞电极间产生的电火花点燃可燃混合气,保证可燃混合气在个气缸中充分燃烧。 为了保证发动机在各种

6、不同工况和使用条件下可靠而准确地点燃混合气,点火系应满足下列基本要求(1) 产生足以击穿火花塞间隙的高电压。气缸中的可燃混合气是由火花塞点燃的,火花塞有两个相互绝缘的电极:中心电极和侧电极。在火花塞的两电极间施加足够的火花电压时,可以击穿两电极间的气体介质而产生电火花。点火系施加给火花塞的使其产生电火花所必须的最低火花电压称作火花电压(或点火电压)。使火花塞产生所必须的最低火花电压称作击穿电压(或着火电压)。击穿电压的数值与电极间的距离(火花塞间隙)、气缸内的压力和温度有关。电极间距离越大,气缸内气体压力愈高,温度愈低时,击穿电压愈高。击穿电压值一般为500020000V。(2) 火花应具有足

7、够的能量和一定的持续时间。电火花能否点燃混合气体,取决于火花的性质、火花能量的大小、释放波形及火花塞间隙等因素。点火能量约为02mJ,浓或稀混合气所需的能量都超过03mJ,而在冷启动时,所需要的能量增加很多。因此为了适应发动机在各种工况下保证可靠的着火燃烧,火花能量需要5070 mJ,在高性能的点火系统里,火花能量超过1000 mJ。(3) 点火时刻应适应发动机的工作情况.首先,点火系统应按发动机的工作顺序进行点火。四缸发动机的点火顺序为1-3-4-2或1-2-4-3。其次,必须在最有利的时刻进行点火。由于混合气在气缸内燃烧占用一定的时间,所以混合气不应在压缩行程上止点处点火,而应适当提前,使

8、活塞达到上止点时,混合气已得到充分燃烧,从而使发动机获得较大功率。点火时刻一般用点火提前角来表示,即从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度。如果点火过迟,当活塞到达上止点时才点火,则混合气的燃烧主要在活塞下行过程中完成,即燃烧过程在容积增大的情况下进行,使炽热的气体与气缸壁接触的面积增大,因而转变为有效功的热量相对减少,气缸内最高燃烧压力降低,导致发动机过热,功率下降。如果点火过早,由于混合气的燃烧完全在压缩过程进行,气缸内的燃烧压力急剧升高,当活塞到达上止点之前即达最大,使活塞受到反冲,发动机作负功,不仅使发动机的功率降低,并有可能引起爆燃和运转不平稳现象,加速运动部

9、件和轴承的损坏。实践证明,燃烧最大压力出现在上止点后1015时,发动机的输出功率最大,此时所对应的点火提前角为最佳点火提前角。影响最佳点火提前角的因素很多,主要有:1发动机转速汽车发动机的最佳点火提前角与发动机转速的关系,发动机转速越高,最佳点火提前角越大。低转速时,点火提前角增大发动机转速上升快,高转速时,点火提前角增大转速上升慢;起动或怠速时,点火提前角应很小或不提前。转速变化时点火提前角的调节由分电器的离心调节机构来实现。2发动机负荷汽车的发动机不同转速时,最佳点火提前角与负荷的关系。同一转速下,随着发动机负荷的增大,最佳点火提前角减小。负荷变化时点火提前角的调节由分电器的真空调节机构来

10、实现。3汽油辛烷值点火提前较小,不易产生爆燃。汽油辛烷值高,抗爆性好。因此,燃用低辛烷值汽油时,应将点火提前角减小。汽油品质改变时,点火提前角的调整由分电器的辛烷值选择器来实现。除此之外,点火提前角还与排气净化、混合气成分、发动机压缩比、发动机水温等诸多因素有关1.2 点火系统的工作原理 捷达轿车发动机点火系采用的是霍尔效应式无触点晶体管点火系如图1-1所示。图1-1捷达轿车晶体管点火系统电路图 1-点火开关 2-蓄电池 3-点火线圈 4-高压导线 5-火花塞 6-真空点火提前点火装置 7-分电器 8-霍尔传感器 9-晶体管点火控制器点火系由低压电路和高压电路两部分组成。低压电路(又称初级电路

11、)中有蓄电池2、点火开关1,电流表。晶体管点火控制器9、安装在分电器7内的霍尔传感器8以及点火线圈3的初级绕组。高压电路(又称次级电路)包括点火线圈3的次级绕组、分电器7中的分电器盖和分火头、高压导线4和火花塞5。 霍尔传感器是利用霍尔元件的霍尔效应制成传感器,产生点火信号,控制点火系的工作。图1-2是霍尔传感器的工作原理示意图。它由安装在分电器内霍尔触发器3、永久磁铁1和带缺口的转子2组成。图1-2 霍尔传感器工作示意图a)转子叶片处于永久磁铁和霍尔元件之间 b)转子的缺口处于永久磁铁和霍尔元件之间 1-永久磁铁 2-带缺口的转子 3-霍尔触发器 霍尔触发器是一个带有集成电路的半导体基片。当

12、外加电压作用在触发器两段时,便有电流在其中通过。如果在垂直于电流的方向上同时有外加磁场的作用,则在垂直于电流个磁场方面产生电压,这一电压称为霍尔电压,这种现象称为霍尔效应。带缺口的转子2是与分电器的分火头联成一体的,由分电器轴带动旋转,其缺口数与发动机汽缸数相等。当转子的叶片进入永久磁铁和霍尔元件之间是,霍尔触发器的磁场被转子的叶片所旁路,如图1-2a)所示,这时不产生霍尔电压,传感器无信号输出;当转子缺口部分进入霍尔元件与永久磁铁之间的空气间隙时,磁力线穿过缺口进入霍尔元件,如图1-2b)所示,霍尔电压升高,传感器输出信号。 晶体管点火控制器由放大、整形电路及功率三极管组成,它用来将霍尔传感

13、器产生的信号整形、放大,并转变为点火控制信号,通过功率三,极管控制点火线圈初级绕组的导通和断开,在次级绕组中产生高电压。 如图1-1所示,汽油机工作时,点火开关1接通。当霍尔传感器8的转子叶片处于永久磁铁和霍尔元件之间时,传感器没有信号输出,点火控制器9的功率三极管处于导通状态,电流由蓄电池2正极经点火开关1、点火线圈3的初级绕组、点火控制器9、霍尔传感器8及搭铁回到蓄电池负极,构成回路,点火线圈初级绕组通电;随着分电器轴的转动,当霍尔传感器转子缺口转到永久磁铁与霍尔元件之间时,产生霍尔电压,点火控制器产生点火信号,使功率三极管截止,切断点火线圈初级绕组中的初级电流,于是次级绕组感应出高电压,

14、高电压由次级绕组经分电器中心高压导线、分电器盖和分火头、各分缸高压导线送至火花塞的中心电极,与搭铁的火花塞侧电极之间形成一个高电压,击穿火花塞间隙,产生电火花,点燃气缸中的混合气。 与传统有触点点火系统相比,霍尔晶体管点火系的优点在于点火强度不受发动机转速的影响,不存在触点烧蚀和磨损的问题,点火性能好,工作可靠。1.3 点火系的组成1.3.1点火开关。安装在驾驶室内的转向柱上由它接通或切断点火系的电路。1.3.2点火线圈捷达系列轿车霍尔式点火系统采用DQ170型开磁式点火线圈。由于其点火线圈为高能点火线圈,因此无需配置附加电阻来提高点火性能。点火线圈的结构如图1-3所示,主要由陶瓷绝缘座、铁心

15、、初级绕组、次级绕组、导磁钢套和胶木盖等组成。 铁心用浸有绝缘漆的条状硅钢片叠合而成,铁心外面套有绝缘纸套。次级绕组分层绕在绝缘纸套 图1-3 高能点火线圈上,因为初级绕组流过电流大、通电时间较长,产生热量较多,所以将其分层绕在次级绕组的外面,以利散热。次级绕组电阻一般在.5-2.0K(20),次级绕组电阻一般在1.0-1.5(20)。次级绕组电阻一般在1.0-1.5(20). 图1-3 高能点火线圈 导磁钢套安放在外壳与绕组之间,用来构成导磁 1-接线端子2-壳体 3-导磁钢套回路.当电流流过初级绕组时, 产生的磁通由铁心经 4-次级绕组5-初级绕组6-铁心导磁钢套构成回路。因为磁路上、下两

16、部分磁通是 7-陶瓷绝缘座8-接线端子15(+) 从空气中穿过的,铁心与导磁钢套未构成闭合磁路, 9-高压线插座 10-胶木盖 所以称为开磁路式点火线圈。绝缘纸被装在壳内底部,防止高压电向铁心和外壳放电。为了提高绝缘强度和防止潮气浸入线圈内部,在壳体内安装瓷绝缘座、带铁心的绕组总成和导磁钢套之后,再充灌沥青与润滑油的混合物或变压器油。胶木盖及其上面的接线端子采用热模压铸工艺制成,在盖的中央铸有高压线插孔,盖上模压有两个接线端子,分别标有“+(15)”和“(1)”标记。“+(15)”端子与点火开关和点火控制器电源端子连接,“(1)”端子与点火控制器连接。1.3.3 分电器分电器的作用是周期地接通

17、和断开点火线圈的初级绕组低压电,并把次级绕组感应出的高压电流按发动机气缸的点火顺序分配给各气缸的火花塞。 捷达轿车的分电器由霍尔传感器、配电器、点火调节装置、驱动机构等几个部分组成,其结构见图1-4图1-4霍尔式分电器结构(1)霍尔传感器 点火系统用霍尔传感器的结构如图1-4所示,主要有触发叶轮、霍尔集成块、带导板的永久磁铁等组成。触发叶轮装在转子轴上,叶轮上制有叶片(在霍尔点火系统中,叶片数与发动机气缸数相等)。触发叶轮上部和下部均用卡环锁定,轴向用定位销与转子轴定位。当触发叶轮随转子轴一同转动时,叶片便在霍尔集成电路与永久磁铁之间转动。霍尔集成电路由霍尔元件、放大电路、稳压电路、温度补偿电

18、路、信号变换电路和输出电路等组成。霍尔元件用硅半套题材料制成。霍尔传感器线束插头有三根引出导线,并用连接器与点火控制器电路连接。在连接器插座上标有相应引线端子的标记“+”、“0”、“-”。“+”端子为电源端子,“0”端子为信号输出端子,“-”端子为搭铁端子。 霍尔传感器的工作原理如图2-3所示,当发动机转动时,配气凸轮轴便通过中间轴驱动分电器轴转动,分电器轴托盘上离心提前装置的弹簧便通过凸轮带动转子轴转动。触发叶轮的叶片便在霍尔集成电路与永磁铁之间转动。 当触发叶片1进入气隙a时,霍尔集成电路中的磁场便被叶片旁路,如图1-5(a)所示,霍尔电压为零,集成电路输出级的三极管截止,传感器输出的信号

19、电压为高电平,此时点火线圈一次绕组的电流将被接通。当触发叶轮的叶片1离开气隙a时,永久磁铁3的磁通便经导磁钢片5和霍尔集成电路2构成回路,如图1-5(b)所示,此时霍尔元件产生霍尔电压(约为1.92.0V),集成电路输出级的三极管导通,传感器输出的信号电压为低电平,使点火线圈的一次电流被切断,二次绕组中将感应出高电压。图1-5 霍尔传感器工作原理a)触发叶片进入气隙,霍尔元件中的磁场被旁路 b)触发叶片离开气隙,霍尔元件的磁场饱和 1-触发叶轮的叶片 2-霍尔集成电路 3-永久磁铁 4-铸塑填料 5-导磁钢片 a-气隙霍尔信号发生器的优点主要有:1、工作可靠性搞,霍尔信号发生器无磨损部件,不受

20、灰尘、油污的影响,无调整部件,小型坚固,寿命长。2、发动机起动性能好,霍尔信号发生器的输出电压信号与叶轮叶片的位置有关,但与叶轮叶片的运动速度无关。也就是说它与磁通变化的速率无关,它与磁感应信号发生器不同,它不受发动机转速的影响,明显地增强了发动机的起动性能,有利于低温或其他恶劣条件下起动。(2)离心提前装置 霍尔式分电器的离心提前装置如图1-6所示,主要由托盘、离心块、弹簧、凸轮和凸轮轴等组成。分电器轴与托盘压接成一体,离心块的一端套装在托盘上的柱销上,另一端挂在凸轮上的弹簧销上。凸轮与凸轮轴压接成一体,凸轮轴与分电器轴的小头为动配合。图1-6离心提前装置1-触发叶轮 2-凸轮轴 3-弹簧销

21、 4-凸轮 5-弹簧 6-柱销 7-离心块 8-托盘 9-分电器轴当分电器轴旋转时,托盘上的柱销和离心块便带动凸轮和凸轮轴一起转动。离心块运动时产生离心力。当离心力超过弹簧的拉力时,离心块便绕柱销向外甩出,其圆弧面就拨动凸轮使凸轮沿原顺时针旋转方向相对于分电器转动一定角度,从而使凸轮轴上触发叶轮的叶片提前进入或离开霍尔式传感器的气隙,传感器输出的信号电压在时间上提前产生,驱动点火控制器实现点火提前。发动机转速升高时,离心块的离心力增大,点火提前角随之增大;发动机转速降低时,离心力减小,点火提前角随之减小。 当分电器轴旋转时,刚度较小的弹簧先起作用,待转速达到某一值时,刚度较大的弹簧才参与作用。

22、当转速继续升高到某一值时,离心块受托盘上档片的限位作用不再外甩。(3)真空提前装置 WFD026型霍尔式分电器的真空提前装置如图1-7所示。真空提前装置是通过拉杆拉动霍尔元件组件及其地板来调节点火提前角。接头螺母通过金属铜管与化油器节气门侧面的空气小孔相连;拉杆的右端用销钉套装在霍尔元件的底板上,霍尔元件固定在底板上,底板可绕其上的轴套转动。当发动机不工作时,提前装置的真空室和大气室均受大气压力作用,膜片在弹簧张力的作用下向右拱曲;当发动机负荷小时,节气门开度小,节气门空气小孔处气体的流速快、压力低,真空室的真空度大,真空吸力克服弹簧的张力使膜片左移,并带动拉杆拉动霍尔组件的底板及霍尔元件沿逆

23、时针方向(即逆着触发叶轮的旋转方向)转动一定角度,使触发叶轮的叶片提前进入或离开霍尔元件的气隙,传感器的输出电压在时间上提前产生,触发电子控制器实现提前点火,即发动机负荷减小时,点火提前角增大;当发动机负荷增大时,节气门开度增大,节气门空气小孔处气体的流速减慢、压力增高,真空室的真空度减小,在弹簧张力的作用下,膜片慢慢右移复位,并通过拉杆推动底板及霍尔元件沿顺时针方向(即顺着触发叶轮的旋转方向)转动一定角度,使触发叶轮的叶片推迟进入或离开霍尔元件的气隙,传感器的输出电压在时间上推迟产生,触发电子控制器实现推迟点火,即发动机负荷增大时,点火提前角减小。图1-7真空提前装置1-弹簧 2-大气室壳

24、3-膜片 4-拉杆5-霍尔元件底部 6-拉杆销7-触发叶轮 8-弹簧座 9-真空室壳1.3.4 点火控制器捷达系列轿车点火系统装用的点火控制器,除具有一般点火电子组件的开关作用外(相当于传统点火系统的触点,用来接通和切断初级电路),还具有许多附加功能,如限流控制、闭合角控制、停车断电保护和 图2-6 点火控制器 过压保护等功能。该点火系统具有点火能量高,且不受发动机转速影响,高速不断火、低速耗能少,保证发动机混合气充分燃烧,提高发动机动力性,降低油耗和排放等优点。 点火控制器外形如右图所示。为了改善散热条件,点火控制器用塑料盒封装,紧密地固定在铝板上。其内部采用先进的混合集成电路结构,主要元器

25、件简单介绍如下。(1)点火芯片 捷达、桑塔纳系列轿车专用点火集成电路的型号为L497,是意大利SGSTHOMSON公司生产的,其外形如图2-7所示。该点火集成电路具有功能全、性能好、价格低等优点,故许多大汽车公司也采用了该点火集成电路图1-8 点火芯片外形 图1-9 达林顿管外形(2)达林顿管 达林顿三极管是由SGSTHOMSON公司生产的大功率复合晶体三极管,由两个NPN晶体三极管复合连接而成的同极型达林顿三极管,由于工作时功率较大,故封装在铝片上,能起到良好的散热效果,保证元件不易因高温而损坏,其封装如图2-8所示。该三极管在点火器中起开关作用,产生振荡电流,从而使线圈次级绕组产生一定频率

26、的互感高压,使火花塞跳火。1.3.5火花塞火花塞用来将点火线圈产生的高压电引进发动机的燃烧室,并在其中两个电极间产生电火花,以点燃混合气。图1-10 火花塞 火花塞的构造如图1-10所示。接线柱螺母用以连接配电器侧电极的高压导线;中心电极装在绝缘体的中心孔内,其上部分与金属杆相连;钢制的外壳包在绝缘体外,下端固定有弯曲的侧电极,绝缘体使中心电极与钢制外壳之间绝缘,紫铜内点券使绝缘体与钢壳间获得良好的密封,并将火花塞裙部(指紫铜点券一下的绝缘体锥形部分)所吸收的燃烧产生的热量传给壳体,然后散发到大气和传给汽缸盖;火花塞借钢壳的螺纹装入发动机汽缸盖,旋紧时,密封圈因受压而使壳体与汽缸盖之间得到密封

27、。1.3.6高压点火线 高压点火线,简称高压线。包括一条中心高压线(点火线圈连接到分电器中心电极),和四条分缸高压线(从分电器侧电极连接到各缸火花塞),它们的结构相同。虽然高压线所输送的电流很小,但电压却高达万伏以上,击穿能力很强,因此,高压线中的线芯虽很细,但外面的绝缘层一定要厚。为避免火花塞跳火时在次级回路中激起的电磁振荡干扰通讯设备,高压线为高阻尼型。第二章捷达轿车点火系统故障诊断2.1.1火花塞无火。火花塞无火,则发动机不能起动,或运转中的发动机停转。发动机不能启动,首先可能是蓄电池供电不足,或者起动系发生故障。在蓄电池供电充足。起动系工作正常的情况下,应首先检查油路,在油路工作正常时

28、,则应检查点火系。在运转中的发动机突然熄火,多数是因为油路或电路故障。歘先这种情况,首先应检查油路,在化油器工作正常时,则可能是火花塞无火造成的。 引起火花塞无火的原因可能在初级电路,也可能在次级电路。接通点火开关,起动发动机,观察电流表,如果电流表指针不动,则表明初级断路;如果电流表指示35A,并间歇地摆回0位,表示初级电路良好,故障出在高压电路;如果电流表指示大电流放电,则表示初级电路短路或搭铁。也可以用跳火来检查故障部位。拔出分电器中心高压线,使线端对着发动机体,保持68mm间隙。接通点火开关,起动发动机,观察跳火情况。如果跳火良好,表示低压电路和点火线圈正常,故障在高压电路;如果不跳火

29、或者火花弱,表明故障在低压电路或点火线圈。2.1.2火花塞断火,或某一缸或几缸无火时,发动机运转不规则、不稳定、功率下降。 发动机运转不规则、不稳定、无规律地抖动、转速、功率下降,声音忽低或者不连续,这一般是由火花塞断火 或者某一缸或几缸无火造成的。可以通过下面的方法找出缺火的汽缸:用螺丝刀将火花塞接线柱逐个搭铁,如果被搭铁的汽缸原来是缺火的,则发动机工作情况不变;如果该汽缸原来工作正常,搭铁后发动机动力就要下降,运转不稳情况就会加剧。 某一缸火花塞缺火的原因可能在火花塞,也可能在高压线或配电器。在发动机工作时,将缺火缸上的火花塞高压线拆下,使线端离火花塞接线柱34mm,如果有连续的火花,说明

30、故障在火花塞,如果在做这一试验时该气缸开始正常工作,则表明该火花塞有积炭,如工作无变化,应拆下火花塞检查。如果无连续的火花,表明故障在高压线或分电器盖。2.1.3点火提前角过大时,发动机难以启动,严重时甚至会出现反转现象,或引起爆燃。点火提前角过小,会使发动机运转无力,并出现过热现象。当点火提前角不稳定时,发动机工作也不稳定。 在发动机使用燃油牌号正确的情况下,爆震现象多数是由于点火提前角过大所致。出现爆震时,发动机会迅速升温。另一方面,点火提前角过小,发动机温度也会偏高。在不出现爆震的情况下,冷却水温过高一般不是点火系引起的,但若伴有发动机无力,加速不灵敏时,则应检查点火提前角是否过小。2.

31、14 火花塞火弱时,发动机不能稳定的工作,火弱往往容易引起断火。另外,分缸高压线插错是会引起发动机回火和放炮。一般情况下,化油器回火和排气管放炮是由于化油器提供的混合气浓度不当引起的,但如果既有回火又有放炮声,切十分严重,则多数为分缸高压线插错。如果现象不严重,却断续发生,似有规律,则多属分电器盖有裂纹,使缸间蹿火造成的。点火提前角偏离正确位置过多时,也会引起回火或放炮。点火系常见故障及排除方法见表1-1表11 点火系常见故障及排除方法故障现象故障原因排除方法火花塞无火点火开关触点接触不良蓄电池完全放电接线断路点火线圈初级绕组断路点火线圈次级绕组击穿火花塞严重积炭,油污火花塞损坏高压线断裂,短

32、路分火头或分电器盖漏电点火控制器损坏检修充电检修更换点火线圈更换点火线圈清洗或更换火花塞更换火花塞更换高压线更换分火头或分电器盖跟换点火控制器火花塞火弱蓄电池充电不足点火开关触点接触电阻过大线束连接接触电阻过大高压线破裂漏电火花塞漏电电极间隙过大或过小点火线圈次级绕组局部击穿分电器盖烧蚀或有裂纹充电检修检修检修,必要时更换检修,必要时更换调整火花塞间隙更换点火线圈修理或更换火花塞断火火花塞火弱导致断火电路连接部位松动参照火花塞火弱排除紧固点火提前角过大或过小离心提前装置拉紧弹簧拉力过大或过小离心提前装置弹簧折断真空膜盒真空管破损真空膜盒工作异常或损坏调整弹簧拉力更换弹簧更换真空管跟换真空膜盒2

33、.2 主要传感器的诊断2.2.1发动机转速传感器发动机转速传感器由安装在变速箱壳体前端的磁脉冲式传感器和安装在曲轴上的靶轮组成。靶轮的外缘,每隔6度加工有一个齿。并有一处齿缺,缺两个齿。圆周上均匀分布60-2个齿,如图2-1所示。当曲轴靶轮转过曲轴位置传感器时,由于齿峰和齿谷的变化,使得磁脉冲式传感器感应线圈内的磁场发生变化,传感器对应输出一个高压和一个低压。这一方波信号使得ECU可以计算出曲轴靶轮转过的齿数,从而确定出发动机转速(单位时间转过的齿数)。在设计安装上保证了第一缸压缩上止点发生在曲轴靶轮双齿豁口后的某一个齿,以作为控制单元ECU确定曲轴转角位置的基准标记,据此ECU可以调整喷油定

34、时和点火定时。图2-1 发动机转速传感器靶轮检查发动机装束传感器: 拔下发动机转速传感器的白色3孔插头,用万用表测量电阻,如图2-3所示:触点1触点2电阻规定值为约450-1000,触点1触点3(接地)及触点2触点3(接地)电阻规定值为,如果没有达到规定值,则更换发动机转速传感器。 图2-3 发动机转速传感器插头将检测盒连接到控制单元线束上,参考图2-4电路图中发动机转速传感器G28与控制单元J220的连接状况,检查信号线是否断路或短路。图2-4 AHP发动机MOTRONIC发动机电子控制系统电路图部件说明1.触点1插孔56、触点2插孔63、触点3插孔67,导线最大电阻规定值为1.5。2.导线

35、互相之间的电阻规定值为。2.2.2爆震传感器(七)爆震传感器爆震传感器安装在发动机的缸体上,检测发动机爆震状况,ECU检测到爆震信息后,立即将点火时间推迟,当爆震信号消除后,又将点火时间提前,从而使发动机工作在爆震极限,得到最大的热效率,实现点火时刻的闭环控制。爆震传感器如图2-5所示,它是一个压电陶瓷元件,其输出电压与一定频带的振动强度有关。振动增强时,其输出电压增加,振动减弱时,其输出电压减小。爆震传感器的输出特性见图2-6.图2-5 爆震传感器图2-6 爆震传感器输出信号检查爆震传感器G61和G66。将检测盒,连接到控制单元线束上,如图2-7所示,从爆震传感器G61上拔下黑色插头1,从爆

36、震传感器G66上拔下棕色插头3。图2-7 拔下爆震传感器插头按照电路图2-4检查检测盒(连接控制单元J220)与爆震传感器之间的导线是否有段路点。a)爆震传感器G61:触点1+插孔68、触点2+插孔67,导线电阻最大应为1.5。b)爆震传感器G66:触点1+插孔60、触点2+插孔67,导线电阻最大值为1.5。c)个爆震传感器的触点之间电阻应为。试车检查:如确定导线无故障,则松开爆震传感器,然后再用20Nm的力拧紧,进行试车。试车时应保证冷却液温度已提高到80以上,多次重复下述2次:怠速、部分负荷、全负荷、超速切断,全负荷时转速应超过3500r/min。然后重新查询故障存储器,如故障仍存在,则应

37、更换相应的爆震传感器。2.2.2水温传感器水温传感器与水温表传感器装在一个壳体里,用来测量冷却液温度。水温传感器(图2-8)也是一个负温度系数热敏电阻,当水温升高时电阻值降低。图2-8 热敏式温度传感器-水温传感器水温是许多控制功能的修正信号,如喷油量、点火系统、油箱通风系统(活性炭灌装置)等。连接故障阅读器,选择发动机电子控制单元,打开点火开关,选择功能“读取测量数据块”,按“003”键,选择“显示组003”,读取显示区3的进气冷却液温度值,应为传感器的环境温度。如果显示大约-48,则表明断路或对正极短路;如果显示大于141,则表明对地短路;如果显示的温度与传感器的环境温度有偏差,则应检查传

38、感器导线的接触电阻。将检测盒接到控制单元线束上,拔下进气温度传感器的4孔插头,检查导线阻值,4孔插头的触点布置如图2-9,其规定值为:插孔54触点1、插孔67触点2,导线最大电阻规定值为1.5。导线对蓄电池正极,电阻为。触点1(接地点)和触点3(信号)之间的电阻:30时,电阻为1500-2000,80时,电阻为275-375。图2-9 进气温度传感器插头2.2.4霍尔传感器霍尔传感器按霍尔原理工作,如图2-10所示。霍尔传感器安装在缸盖右侧,带有豁口的霍尔传感器隔板安装在进气凸轮轴上。当霍尔传感器隔板的豁口(称之为霍尔窗口)转过霍尔传感器时,磁场减弱,传感器对应输出一个低压;反之,则输出高电压

39、。凸轮轴每转一圈,即曲轴每转2周,产生一个信号。图2-10 霍尔传感器在设计安装上保证霍尔信号出现在发动机转速传感器输出信号的双齿豁口中间,据此,控制单元ECU可以识别第一缸。图2-11是发动机转速传感器、霍尔传感器(凸轮位置传感器)、点火信号和喷油信号相位关系图。从图中可见,每720曲轴转角,发动机转速信号和霍尔信号同时出现,控制单元识别出第1缸是在压缩冲程,第3缸是在吸气冲程,第4缸是在排气冲程,第2 缸是在爆发冲程。所以,此时应向第4缸喷油,每次喷油的起始和结束应在进气阀打开之前完成。之后依次向第2、第1和第3缸喷油,尽管每一个工作循环的喷油顺序保持不变,但喷油定时和喷油量却随发动机工况

40、变化而变化。图2-11 曲轴位置传感器、霍尔传感器(凸轮轴位置传感器)、点火信号和喷油信号相位关系霍尔传感器的检查:从霍尔传感器上拔下3孔插头,其插头上各触点的顺序同图2-3。打开点火开关。用万用表检查触点1和触点3之间的电压,其规定值为至少4.5v。如果没有电压,则检查信号线是否断路或短路。将检测盒接到控制单元线束上(见图2-12),参考电路图2-4,检查电阻,其规定值为:(1)触点1插孔62、触点2插孔76、触点3插孔67,导线最大电阻规定值为1.5。图2-12 把检测盒接到控制单元线束上(2)导线互相之间的电阻规定值为。如果导线中没有故障,触点1和触点3之间有电,则可能是霍尔传感器的转子

41、隔板扭偏或曲轴与凸轮轴的配合不当,或霍尔传感器需要更换。第三章点火系的检修点火系发生故障时,应根据故障现象,逐步查询,找出故障部位,然后对发生故障的元件予以检修,排除故障。捷达轿车发动机点火系是无触点晶体管点火系,为避免损伤人员及点火系统,在检修及维护工作时应注意以下事项:(1)拆装点火装置导线前,包括高压导线和测试仪导线必须关掉点火开关。(2)当利用起动机带动发动机而又不使发动机点火的情况下(例如检测气缸压缩压力时,应先将分电器上的中心高压线拔下,并将其搭铁。(3)不得把电容器与接线柱1(-)连接。(4)不得用不同型号的分火头代替1千欧姆的分火头(标志:R1),即使为排除收音机干扰,也不得利

42、用其他型号代用。(5)排除干扰时,高压导线上仅允许使用1千欧姆i电阻,火花塞接头用5千欧姆电阻3.1点火系的主要技术参数点火系的主要技术参数如表3-1表3-1 点火系的主要技术参数发动机代码ABX点火线圈初级电阻(接线柱1和15之间)绿色标签0.520.76灰色标签0.60.8次级电阻(接线柱15和4之间)绿色标签2.43.5k红色标签6.98.5k分电器离心式点火提前装置开始转速(r/min)10001450转速(r/min) 角度() 165016转速(r/min) 角度() 44001620结束转速(r/min) 角度()62002731真空式点火提前装置开始真空度100Pa(mmHg)

43、140190(105143)结束真空度100Pa(mmHg)290310(213233)角度1216点火正时检查值上止点前1822调整值上止点前201调整转速(n/min)800900火花塞触点间隙(mm)0.91.1拧紧力矩(Nm)25点火顺序1-3-4-23.2 点火线圈的检修点火线圈的主要故障有:初级和次级绕组断路,初级和次级间或线圈匝间短路或搭铁、绝缘损坏。点火线圈的上述故障可通过测量初级绕组和次级绕组的电阻值或与接地之间的电阻值查出。先拆除点火线圈的所有连接线,用欧姆表测量点火线圈的初级和次级绕组的电阻值。(1)检查初级绕组电阻值将欧姆表连接到点火线圈的接线柱1和15之间,如图3-1

44、,所测电阻值应为:图3-1 检查初级绕组电阻值 图3-2 检查次级绕组电阻值绿色标签:0.520.76,灰色标签:0.60.8k(2)检查次级绕组电阻值将欧姆表连接到点火线圈接线柱15和4之间,如图3-2,所测电阻值应为:,绿色标签2.43.5,灰色标签:6.98.5k(3)检查点火线圈的绝缘情况用欧姆表检查点火线圈的绝缘情况。将欧姆表接到接线柱1或15或4与搭铁之间,阻值应为(至少不低于10M)。捷达点火线圈为不可拆式,对于测量值不符合标准值的点火线圈应予以更换。3.3 火花塞的检修火花塞的常见故障有:间隙不当、表面积炭、油污、机械损坏、电极烧蚀、瓷芯碎裂、漏气等。通过观察火花塞发火端外貌可

45、以判断火花塞工作是否正常。 工作正常的火花塞,瓷芯表明洁净,颜色为白色或很淡的棕色,或者瓷芯上有微薄的一层褐色粉末状积炭,电极完好无缺损,电极烧蚀极少,电极呈灰色,旋入缸盖的螺纹端面干燥,呈均匀的褐黄色或褐红色(铁锈色)。根据工作时间的长短,在绝缘体裙部及铁壳内腔和端面有不同程度燃烧后生成的残渣沉,这些都属于正常状态。在使用维护时,只要清洗电极,调整好间隙就可以了。 工作不正常的火花塞通常会有以下几种表现:(1)过热 火花塞过热,其绝缘体裙部呈淡灰色的“灼白”状态,严重时,瓷芯上会有小疹泡,出现“溶珠”,电极严重烧蚀。个别气缸火花塞过热的原因可能是为安装垫圈或为拧紧,垫圈与汽缸盖接触不良或有异物粘在接触面上。另外,火花塞密封性能不良或被破坏,导致燃烧的混合气泄露,也会使火花塞过热。如果多数气缸的火花塞过热,则可能是发动机冷却不充分,或者燃油品质不好,辛烷值太低。如果使用条件正常,说明选用的火花塞热值偏低,应更换用热值较高的火花塞。(2)油污 火花塞旋入燃烧室的壳体端面周围及绝缘体裙部呈现潮湿和发亮哦黑色油迹。积炭如油渣状,色黑,质硬,说明有机油窜入燃烧室。被油污的火花塞可能会导致电流的泄露而不跳火。(3)积炭 这是一种常见的故障。火花塞积炭后,在旋入部分

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