论文部分内容阅读
摘 要：汽油发动机工作时采用点燃式着火方式，因此，它必须设置一个独立的系统用于专门点燃汽缸内压缩终了的高温高压的可燃混合气——点火系统（ignition system）。而电子点火系统的应用能更好的提高汽车的动力性、燃油经济性、降低废气排放，因而现在应用非常广泛。本文介绍了发动机电子点火系统的结构、工作原理，系统分析了典型丰田汽车点火系统的常见故障，并结合实际分析了典型故障产生的原因，并介绍了具体的故障排除方法。
关键词：点火系统;故障分析; 故障排除
第1章：点火系的概述
1.1 点火系的功能
汽油机点火系的功能是适时地产生足夠能量的电火花以点燃发动机气缸内已被压缩的可燃混合气，从而使发动机及时地、迅速地做功。
点火系将电源的低电压变成高电压，再按照发动机点火发动机点火顺序轮流送至各气缸，点燃压缩空气可燃混和气;并能适应发动机工况和使用条件的变化，自动调节点火时刻，实现可靠而准确的点火;还能在更换燃油或安装分电器时校准点火时刻。
1.2 点火系的基本要求
为了保证汽油机可靠而准确的点火，点火系必须满足如下要求：
1.2.1能够产生足够高的次级电压
用于点燃可燃混合气的火花塞电极伸入气缸燃烧室内，通过电极间气体的电离作用产生电火花。火花塞电极被击穿而产生电火花时所需要的电压称为击穿电压。影响击穿电压大小的因素很多，主要有：
（1）电极的间隙
火花塞火花塞电极的间隙越大，气体中的电子和离子受电场力的作用越小，越不
易发生碰撞电离，击穿电压就越高，
（2）发动机工况
气缸内的混合气压力高，温度低时，气体的密度相对较大，气体电离所需的电场力大，所需击穿电压也就高。在不同工况下其压缩终了的混合气压力和温度是不同的，因此发动机的转速和负荷改变时，火花塞的击穿电压是变化的，如图1-2。
（3）电极的温度和极性
当火花塞电极的温度超过混合气温度时，电极周围的气体密度小，击穿电压就低。实践证明，当火花塞的中心电极为负极时，其击穿电压比中心电极是正极时低。
（4）此外，火花塞电极上积油、积炭时，其击穿电压也会相应升高。
1.2.2 电火花应具有足够的能量
足够高的次级电压只是保证火花塞可靠跳火，要使混合气可靠点燃，还必须具有足够的点火能量。点火能量不足时，会使发动机起动困难，点燃率下降，发动机的动力性下降，油耗和排污增加，甚至于发动机不能工作。
第2章：轿车电子点火系主要部件的故障诊断
2.1 轿车普通电子点火系主要部件的故障诊断
2.1.1 点火线圈的常见故障与诊断
1）点火线圈常见的故障如下：
？初级绕组、次级绕组断路;匝间短路或绕组搭铁。
？绝缘老化、漏电。
？内部导线连接点接触不良。
点火线圈的这些故障会造成：无次级电压产生，或次级电压太低而不能点火。
虽能跳火，但由于次级电压降低，点火能量不足而出现高速断火、缺火，使发动机不易起动、怠速不稳、功率下降、排气污染及油耗增加等。
2）故障检查方法：
点火线圈的检查，通常是用万能表电阻档分别测初、次级绕组的电阻，判断是否有绕组短路和断路的故障。万用表检查点火线圈的初级绕组和次极绕组的电阻值应分别为1.3～1.7Ω和10～15KΩ。若测得电阻无穷大，则为绕组有断路故障;若电阻过大或过小，则说明绕组有接触不良或短路之处。绕组是否搭铁，则用万能表测点火线圈接线柱与点火线圈外壳之间的电阻来鉴别。电阻为零，说明绕组搭铁;电阻小于50MΩ说明绝缘性能差。
点火线圈的有些故障仅用万能表测量电阻的方法并不一定能反映出来。比如，点火线圈内部绝缘老化或有小的裂纹，这些只是在高压下产生漏电而造成次级电压下降，点火能量不足而使发动机工作不正常或不工作。这些故障需通过专用仪器才能准确判别。
2.1.2 火花塞常见故障及诊断
1）火花塞是点火系统的重要部件，它直接装在燃烧室内。其作用是将点火线圈产生的高压电引入发动机的燃烧室，在电极间隙中形成电火花，点燃混合气。
因为火花塞的工作是在高温、高压以及具有强烈的腐蚀性下，所以工作条件是非常的恶劣的，因而对火花塞的要求很高。
2）故障诊断：
拆下火花塞，可以用肉眼大致判断出火花塞是否正常工作。火花塞的电极间绝缘性能也可以用欧姆表来检测。一般其绝缘电阻值应在10MΩ以上。低于10MΩ的，即使无积炭，积油等不良外观状态，火花塞也应更换。火花塞的电极间隙要用圆形塞规检测。电极间隙不正常，应用专用工具将其调整到正常值。更换其他型号的火花塞时，火花塞的热特性一定要与发动机想匹配，否则，会引起发动机早燃或火花塞严重积炭。
第3章：轿车点火系的使用注意事项及维护
3.1 轿车点火系的使用注意事项
1）大电流放电时间不宜过长，使用起动机，每次都时间不超过5s，相邻两次起动之间应隔15s.
2）蓄电池的充电电压不能过高，当充电电压增高10%—12%，蓄电池的寿命将会缩短2/3左右。
3）尽量避免蓄电池过低放电和长期处于欠电状态下工作，放完电的蓄电池应在24h内充电。
4）如需拆、接点火系的导线时，应先关闭点火开关。
5）冬季使用蓄电池，要特别注意保持充足电状态，以免电解液密度降低而结冰。在不结冰的前提下，尽可能采用密度偏低的电解液，如液面过低，需要添蒸馏水时只能在充电前进行，尽可能地使水和电解液混合。冷车起动前，注意发动机的预热。 6）使用中接线应正确无误，特别是蓄电池的搭铁极柱不能接错。导线及线束的插接件或拉线柱不应松动。洗车时不得用水冲洗点火系组件。
7）为防止对无线电干扰，应使用符合汽车制造厂所规定电阻值的高压导线、火花塞插头和分火头，不可借用其他车型的代用。
8）当利用起动机带动发动机旋转，而不想使发动机发动的情况下（如进行气缸压力检查时），应拔下分电器盖上的中央高压线，并将其搭铁。
3.2 轿车点火系点火系统的维护
要保证发动机运转正常，少出故障，必须做好点火系统的保养工作。
1）车辆行驶1000km后的维护工作
（1）清楚分电器盖和壳体外面的灰尘和油污。
（2）检查点火系电路的连接，并加以紧固。
（3）用沾有汽油的抹布擦干净火花塞表面。
2）车辆行驶5000km后的维护工作
（1） 清洁分电器盖内表面和外表面的油污。
（2）检查触点接触状况和触点间隙。
（3）潤滑分电器总成。分电器部分需要润滑的是：
①分电器小轴，每次保养时将油杯旋进1/2-1圈，润滑脂如用完应补充;
② 凸轮和分电器小轴连接处，在凸轮的凹顶中有毡心，拆下分火头，往毡心上滴1-2滴机油，待油渗入后装回;
③ 凸轮面，在断电器内有特备毡块，应用涂沫的方法加入钙基润滑脂;
④ 活动触点臂销钉，每次加润滑油1-2滴，不可过多。
（4） 检查高压线的绝缘及连接是否良好。
（5）清洁点火线圈外表的污垢，检查高压线端的连接。
结 语
随着科技的进步，汽车发动机向着多缸高速的方向发展，人们还力图通过改善混合气的燃烧状况，以及燃用稀混合气，以达到减少排气污染和节约燃油的目的。这些都要求汽车的点火系统能够有足够高的次级电压、火花能量和最佳的点火时刻，因此，点火系也将会变得逐渐重要、复杂。通过本论文的资料搜集、材料组织、篇章布局、案例设计让自己对点火系有了更系统、更深一步的了解。
参考文献：
[1] 周大军.汽车电器设备与维修.北京：北京工业大学出版社，2010;
[2] 凌永成，周大军.汽车检测诊断技术.北京：清华大学出版社，2009;
[3] 王世界.丰田汽车使用维修帮手.杭州：浙江科学技术出版社，2003;
[4] 谢绍发.皇冠3.02JZ-GE发动机维修.广东：广东科技出版社;
[5] 丰田皇冠3.0原厂维修手册;
[6] 麻友良.汽车点火系统原理与故障检修实例[M].机械工业出版社，2010;
关键词：点火系统;故障分析; 故障排除
第1章：点火系的概述
1.1 点火系的功能
汽油机点火系的功能是适时地产生足夠能量的电火花以点燃发动机气缸内已被压缩的可燃混合气，从而使发动机及时地、迅速地做功。
点火系将电源的低电压变成高电压，再按照发动机点火发动机点火顺序轮流送至各气缸，点燃压缩空气可燃混和气;并能适应发动机工况和使用条件的变化，自动调节点火时刻，实现可靠而准确的点火;还能在更换燃油或安装分电器时校准点火时刻。
1.2 点火系的基本要求
为了保证汽油机可靠而准确的点火，点火系必须满足如下要求：
1.2.1能够产生足够高的次级电压
用于点燃可燃混合气的火花塞电极伸入气缸燃烧室内，通过电极间气体的电离作用产生电火花。火花塞电极被击穿而产生电火花时所需要的电压称为击穿电压。影响击穿电压大小的因素很多，主要有：
（1）电极的间隙
火花塞火花塞电极的间隙越大，气体中的电子和离子受电场力的作用越小，越不
易发生碰撞电离，击穿电压就越高，
（2）发动机工况
气缸内的混合气压力高，温度低时，气体的密度相对较大，气体电离所需的电场力大，所需击穿电压也就高。在不同工况下其压缩终了的混合气压力和温度是不同的，因此发动机的转速和负荷改变时，火花塞的击穿电压是变化的，如图1-2。
（3）电极的温度和极性
当火花塞电极的温度超过混合气温度时，电极周围的气体密度小，击穿电压就低。实践证明，当火花塞的中心电极为负极时，其击穿电压比中心电极是正极时低。
（4）此外，火花塞电极上积油、积炭时，其击穿电压也会相应升高。
1.2.2 电火花应具有足够的能量
足够高的次级电压只是保证火花塞可靠跳火，要使混合气可靠点燃，还必须具有足够的点火能量。点火能量不足时，会使发动机起动困难，点燃率下降，发动机的动力性下降，油耗和排污增加，甚至于发动机不能工作。
第2章：轿车电子点火系主要部件的故障诊断
2.1 轿车普通电子点火系主要部件的故障诊断
2.1.1 点火线圈的常见故障与诊断
1）点火线圈常见的故障如下：
？初级绕组、次级绕组断路;匝间短路或绕组搭铁。
？绝缘老化、漏电。
？内部导线连接点接触不良。
点火线圈的这些故障会造成：无次级电压产生，或次级电压太低而不能点火。
虽能跳火，但由于次级电压降低，点火能量不足而出现高速断火、缺火，使发动机不易起动、怠速不稳、功率下降、排气污染及油耗增加等。
2）故障检查方法：
点火线圈的检查，通常是用万能表电阻档分别测初、次级绕组的电阻，判断是否有绕组短路和断路的故障。万用表检查点火线圈的初级绕组和次极绕组的电阻值应分别为1.3～1.7Ω和10～15KΩ。若测得电阻无穷大，则为绕组有断路故障;若电阻过大或过小，则说明绕组有接触不良或短路之处。绕组是否搭铁，则用万能表测点火线圈接线柱与点火线圈外壳之间的电阻来鉴别。电阻为零，说明绕组搭铁;电阻小于50MΩ说明绝缘性能差。
点火线圈的有些故障仅用万能表测量电阻的方法并不一定能反映出来。比如，点火线圈内部绝缘老化或有小的裂纹，这些只是在高压下产生漏电而造成次级电压下降，点火能量不足而使发动机工作不正常或不工作。这些故障需通过专用仪器才能准确判别。
2.1.2 火花塞常见故障及诊断
1）火花塞是点火系统的重要部件，它直接装在燃烧室内。其作用是将点火线圈产生的高压电引入发动机的燃烧室，在电极间隙中形成电火花，点燃混合气。
因为火花塞的工作是在高温、高压以及具有强烈的腐蚀性下，所以工作条件是非常的恶劣的，因而对火花塞的要求很高。
2）故障诊断：
拆下火花塞，可以用肉眼大致判断出火花塞是否正常工作。火花塞的电极间绝缘性能也可以用欧姆表来检测。一般其绝缘电阻值应在10MΩ以上。低于10MΩ的，即使无积炭，积油等不良外观状态，火花塞也应更换。火花塞的电极间隙要用圆形塞规检测。电极间隙不正常，应用专用工具将其调整到正常值。更换其他型号的火花塞时，火花塞的热特性一定要与发动机想匹配，否则，会引起发动机早燃或火花塞严重积炭。
第3章：轿车点火系的使用注意事项及维护
3.1 轿车点火系的使用注意事项
1）大电流放电时间不宜过长，使用起动机，每次都时间不超过5s，相邻两次起动之间应隔15s.
2）蓄电池的充电电压不能过高，当充电电压增高10%—12%，蓄电池的寿命将会缩短2/3左右。
3）尽量避免蓄电池过低放电和长期处于欠电状态下工作，放完电的蓄电池应在24h内充电。
4）如需拆、接点火系的导线时，应先关闭点火开关。
5）冬季使用蓄电池，要特别注意保持充足电状态，以免电解液密度降低而结冰。在不结冰的前提下，尽可能采用密度偏低的电解液，如液面过低，需要添蒸馏水时只能在充电前进行，尽可能地使水和电解液混合。冷车起动前，注意发动机的预热。 6）使用中接线应正确无误，特别是蓄电池的搭铁极柱不能接错。导线及线束的插接件或拉线柱不应松动。洗车时不得用水冲洗点火系组件。
7）为防止对无线电干扰，应使用符合汽车制造厂所规定电阻值的高压导线、火花塞插头和分火头，不可借用其他车型的代用。
8）当利用起动机带动发动机旋转，而不想使发动机发动的情况下（如进行气缸压力检查时），应拔下分电器盖上的中央高压线，并将其搭铁。
3.2 轿车点火系点火系统的维护
要保证发动机运转正常，少出故障，必须做好点火系统的保养工作。
1）车辆行驶1000km后的维护工作
（1）清楚分电器盖和壳体外面的灰尘和油污。
（2）检查点火系电路的连接，并加以紧固。
（3）用沾有汽油的抹布擦干净火花塞表面。
2）车辆行驶5000km后的维护工作
（1） 清洁分电器盖内表面和外表面的油污。
（2）检查触点接触状况和触点间隙。
（3）潤滑分电器总成。分电器部分需要润滑的是：
①分电器小轴，每次保养时将油杯旋进1/2-1圈，润滑脂如用完应补充;
② 凸轮和分电器小轴连接处，在凸轮的凹顶中有毡心，拆下分火头，往毡心上滴1-2滴机油，待油渗入后装回;
③ 凸轮面，在断电器内有特备毡块，应用涂沫的方法加入钙基润滑脂;
④ 活动触点臂销钉，每次加润滑油1-2滴，不可过多。
（4） 检查高压线的绝缘及连接是否良好。
（5）清洁点火线圈外表的污垢，检查高压线端的连接。
结 语
随着科技的进步，汽车发动机向着多缸高速的方向发展，人们还力图通过改善混合气的燃烧状况，以及燃用稀混合气，以达到减少排气污染和节约燃油的目的。这些都要求汽车的点火系统能够有足够高的次级电压、火花能量和最佳的点火时刻，因此，点火系也将会变得逐渐重要、复杂。通过本论文的资料搜集、材料组织、篇章布局、案例设计让自己对点火系有了更系统、更深一步的了解。
参考文献：
[1] 周大军.汽车电器设备与维修.北京：北京工业大学出版社，2010;
[2] 凌永成，周大军.汽车检测诊断技术.北京：清华大学出版社，2009;
[3] 王世界.丰田汽车使用维修帮手.杭州：浙江科学技术出版社，2003;
[4] 谢绍发.皇冠3.02JZ-GE发动机维修.广东：广东科技出版社;
[5] 丰田皇冠3.0原厂维修手册;
[6] 麻友良.汽车点火系统原理与故障检修实例[M].机械工业出版社，2010;