浅谈传统点火系故障的诊断（汽车专业论文）

浅谈传统点火系故障的诊断（汽车专业） 浅谈传统点火系故障的诊断 一、摘要 本文介绍一台丰田海狮IRZ汽车点火系断电器触点经常被烧蚀，造成发动机排气消声器放炮，废气排放严重，功率下 降的故障，通过采用修理断电器和更换电容器的修复方法， 克服了车辆断电器经常烧蚀的现象，消除了由此而引起的故 障。 关键词：燃烧充分、彻底；接触不良；电火花不强；点火 正时 二、前言 随着我国国民经济的迅速发展，汽车保有量不断提高，大 城市对使用的汽车要求也越来越高，不仅对汽车的技术性能 (如动力性、经济性)有更高的要求，而且对车辆的废气排放 和噪音也有新的要求。因此我们在检修汽车的过程中，不能 忽略各个方面的故障影响。 三、正文 (一)发动机在运行时，发出无节奏“突突”声 我单位有台丰田海狮IRZ汽车(采用传统的蓄电池点火系)，行驶约8万km后，出现发动机运转时，排气消声器发 出无节奏的“突突”声，而且转速越高声音越大，并伴有化 油器回火；排气消声器放炮等现象，造成车辆废气排放污染 严重，发动机动力明显下降，并且发动机出现了经常熄火的 现象，经济性明显变差。 (二)造成发动机故障的原因分析 要使发动机能发出最高动力且排放污染小，则要确保发动 机能充分燃烧。发动机充分燃烧的主要条件，就是点火系点 火正时并能够产生足够强的火花去燃烧混合气。因为只有点 火正时，燃烧充分，才能保证发动机做功时能产生足够大的 爆炸力，去带动发动机曲轴以高速运转，同时，燃烧充分、 彻底才能保证最大限度减少有害废气的产生，减少环境污 染。由此得出结论，发动机点火系出现故障会使点火不正时， 产生的电火花减弱，从而降低燃烧的充分性。燃料不能在气 缸内完全燃烧，未燃烧的废气就会在排气喉补燃或排出，造 成排气喉放炮或废气排放严重，最终使发动机输出功率下 降。 根据以上分析，我拔下一个缸的高压线进行跳火试验，发 现火花颜色发红，证明点 火火花过弱。这是燃烧不充分故障的原因。造成发动机点 火系点火火花过弱的原因大致有以下几点： 1．高压电线接触电阻过大 点火线圈产生的高压电由高压线配送到火花塞的中心电 极，由于经点火线圈变压形成高压电，火花塞旁电极连接地 线，高压电可以跳过间隙到火花塞旁电极接地，在电压跳过 间隙的瞬间产生火弧。如果高压电线接触电阻变大，会减低 电压，电压低，产生的火花能量也必然减少，造成电火花能 量减弱，令电火花不强。 2．分电器盖短路漏电故障 分电器盖将中央高压线传来的高压电配送到各缸的分高 压线上，如果其漏电或中心炭精，以及各高压导电柱烧蚀造 成接触不良，则也会令高压电能量减少，从而降低电火花能 量，令电火花不强。 3．分火头烧焦造成接触不良故障 分火头用于将分电器盖中心炭极传来的高压电，送至分电 器盖的各个导电桩。高压电由分火头的导电片传导，当导电 片烧蚀、烧焦而导至高压电传导不良时，便会造成电压下降， 令高压电能下降，从而降低电火花能量，令电火花不强。 4．断电器触点脏污、烧蚀造成接触不良故障 断电器触点脏污或烧蚀，造成接触电阻过大。断电器触点 用于控制点火线圈初级电路周期性通断，其接触电阻增大， 必造成点火系初级电流减少，最终造成偶合的高压电减少。 高压电减少，产生的电火花也就减少。 5．电容器断路故障 电容器是用来并联断电器触点，吸收触点打开时产生的火 花的。如果电容器短路故障，则断电器触点不能打开切断初 级电流，也就无高压电产生，点火系不工作；如果电容器断 路，则断电器触点烧蚀，导致接触不良，从而降低电火花能 量，令电火花不强。 6．点火系提前角自动调节机构有故障 发动机活塞上行至此点时，可燃混合气压缩比最大，这时 所产生的压力最大，爆炸时产生的功率也最大。由于发动机 高速运转时，活塞在气缸内移动，每一个行程只需约O.Ols， 而可燃混合气由电火花产生到混合气点燃爆炸约需0.003s， 如果按理论设计，活塞上行至压缩终了的上止点时，点火系 开始产生电火花到电火花点燃混合爆炸，则活塞已下移了约 1／3位臵，这时的压力相对减少，这样产生的爆炸力必减弱， 所以要想发动机能输出最大动力，则要求活塞上移至上止 点，混合气刚好点燃爆炸。要使发动机活塞刚好在上止点时 爆炸，则点火系必须在活塞离上止点还需约0.003s时就开始 产生电火花，这就是所指的发动机点火提前。发动机的点火 提前是通过曲轴控制分电器总成来完成的，活塞还未到上止 点时，所对应的曲轴转角，即点火提前角。也就是说，当活 塞到达压缩冲程上止点之前已相当于曲轴转过了一定的角 度，点火提前到上止点的一定角度，气体压力就能达到最大 值，因此，点火时刻应在活塞到达压缩冲程上止点之前相对 于曲轴一定转角。但点火提前角过大，混合气点燃过早，气 体的压力将阻碍活塞向上运动，使发动机功率下降，燃料消 耗增多，工作不稳定，怠速不良，大负荷工况时，产生易爆 易燃现象。点火提前角过小，混合气点燃过迟，即活塞到达 上止点时，混合气还未点燃，活塞从上止点下移后才点燃混 合气，由于压缩力减少，则爆炸力必减少，会造成未燃烧的 混合气在发动机排气管外燃，使功率下降。所以点火系的点 火提前角调节不当或不起作用，也会导致发动机排气喉放 炮，废气排放严重。 (三)排除故障的和方法 根据以上原因分析，围绕着发动机燃烧不充分时出现的故 障现象，我反复学习了有关维修保养，并虚心向有经验 的师傅请教，对逐个可能产生的原因进行检查分析，对可能 会产生故障的部位采取先易后难的方法进行检查。检查方法 和步骤如下： 1．高压电线检查 观察高压电线和端子，没有发现腐蚀、断裂或变形。每条 线电阻(没有脱开盖时电阻)，测得电阻值如表所列，均属正 常。 2．分电器盖检查 先检查分电器盖中心炭精触点、盖内分布的导电桩和盖上 各高压点火线插孔，没发现烧蚀和熏黑现象。把火花塞上的 所有高压线拨掉，拆下分电器盖(如图所示)，将所有高压线 端头距离气缸3～4mm，打开点火开关，拨动断电器触点臂， 此分线头与气缸体没有跳火。再拔掉分电器盖上的所有高压 线，将中央高压线插到任一高压线插孔中，并在其分线孔邻 近的插孔中再插上一根高压分线，使其端头距气缸体3～ 4mm。打开点火开关，拨动断电器触点臂，此分线端头与气 缸体没有跳火，然后以此方法检查其他高压分线插孔，都没 有漏电，证明分电器盖不存在漏电故障。 3．分火头检查 先观察分火头导电片端头，没有发现有烧缺、烧焦现象， 再将分火头反放于气缸盖上(如图所示)，使其导电片与气缸接触，然后将高压线的端头距分火头座孔约2～3mm，同时接 通点火开关，拨动断电器触点臂，使其一开一闭。此时高压 线端头分火头座孔之间没有火花跳过，说明分火头工作正 常。 4．点火调节装臵检查 拆下分电器总成解体检查，离心式调节器的离心重块甩动 灵活、平稳、无卡滞和松旷现象，将分电器轴固定不动，使 凸轮向正常旋转方向转到极限位臵，在突然放松时，凸轮立 即返回原位，证明离心式调节器工作正常。检查真空式调节 器，膜片无裂损，拉杆与弹簧连接牢固，管接螺母无漏气， 说明真空式调节器良好。 5．断电器检查 在触点闭合时，用弹簧秤的挂钩钩住活动触点的尖端(如 图所示)，沿着触点的轴向拉动弹簧，张力读数为 57.8N(5.9kgf)，说明触点臂张力正常。再拨动断电器触点 臂观察其触点，发现触点有严重烧蚀现象。用万用表测量触 点之间电阻，指示数为5Ω，证明触点电阻增大，以致初级 电流减少，高压电降低，造成了电火花减少的故障。 6．电容器检查 拆下电容器放在气缸盖上(如图所示)，使点火线圈上的高压总线端头距电容器引线3～5mm。接通点火开关，拨动断电器触点，使其一开一闭约3～4次，此时高压总线端头与电容器引线之间有火花跳过。立即将电容器引线与其外壳刮火 (即放电)，不能产生强烈的篮白色火花，确定其已损坏。 经过以上的综合检测与判断，找出了引起发动机在各种转 速下发出无节奏的“突突”声、发动机有熄火故障的主要原 因是电容器损坏，引致断电器触点经常烧蚀。点火系统工作 时，当断电器触点打开，随着初级电流减小，磁场发生变化， 次级绕组产生高压电的同时，在初级绕组中也产生自感电动 势，其值可达200～300V，它将作用在触点间隙，击穿触点 间隙产生火花，使触点迅速烧蚀，同时使初级电流不能迅速 中断，磁场变化减慢，使次级电压降低。为了消除这一影响， 在触点两端并联一个电容器，当触点打开时，初级绕组产生 的自感电动势向电容器充电。由于电容器适当，充电时间极 短，不仅减小了触点间火花，延长了触点的使用寿命，而且 加速了初级电流消失，提高了磁场变化速率，从而使次级电 压提高。所以，断电器触点烧蚀和电容器损坏，导致低压电 流减小，次级电压下降，火花能量减小，引致了点火系这一 故障。 经过以上对故障的分析与判断，我决定更换电容器，对断 电器触点进行修复。触点烧蚀严重，拆下断电器对触点进行 修磨并在细油石上加少许机油磨平，发现触点厚度＜0.5mm 的极限要求。更换新的断电器，装复后再调整触点间隙为 0.35~0.45mm，其接触面积)85％，装回分电器总成试车，发 动机在各种转速下，消声器无发出“突突”声，也无出现熄 火现象，一切正常。 (四)结论 通过以上的方法和步骤，终于将我单位的这台车发动机排 气放炮、功率下降的故障修复好。并从中得出结论，造成这 一故障的原因是点火系电容器有故障，使触点断开时产生火 花烧蚀触点，令触点接触电阻增大，导致产生的高压电不高， 产生的电火花不强，混合气在气缸内燃烧不彻底。所以作为 一名驾驶员不仅要遵守交通法规，保证行车安全，还要熟悉、 掌握所驾驶车辆的技术状况，对一般汽车的故障特征，懂得 其产生的原因和解决方法，并通过曰常勤保养，确保车况良 好。