凯越汽车电子点火(EI)系统采用无效火花法分配火花。具有工作稳定性好,点火能量高等特点,在电子点火(El)系统中(见图1),曲轴位置(CKP)传感器安装在机油泵上,靠近作为曲轴皮带轮一部分的槽轮。曲轴位置(CKP)传感器向发动机控制模块(ECM)发送参考脉冲。然后,发动机控制模块(ECM)触发电子点火(EI)系统点火线圈。此时,连接的2个火花塞同时点火,各缸与相对的缸配对(1-4或2-3)。一个气缸处于压缩冲程,同时另一气缸处于排气冲程,使处于排气冲程气缸的火花塞点火所需能量减少。
相关资料:2014年别克凯越原厂维修手册
火花塞点火能量的高低与蓄电池、点火线圈、发动机控制模块(ECM)触发电子点火(EI)系统的工作性能有关。
一、别克凯越汽车火花塞规格与结构
1.别克凯越汽车火花塞规格
火花塞的作用是把点火线圈产生的高压电(1万V以上)引入发动机气缸,在火花塞电极的间隙之间产生火花点燃混合气。上海通用别克凯越汽车目前所使用的火花塞规格如表1所示。
2.别克凯越汽车火花塞结构
火花塞主要零件是绝缘体、壳体、接线螺杆和电极(见图2)。
3.别克凯越汽车火花塞材料
按手册规定要求,一般汽车的原厂火花塞,其电极材料由镍锰合金制成(即普通火花塞),它们一般在行驶2万km或1年后都要进行检查或更换。而铂金火花塞则可实现3-5万km内免检查更换,而近年来才出现的铱金属材质的火花塞(简称依金火花塞)使用寿命已超越了普通火花塞与铂金火花塞。上海通用汽车火花塞目前配用的依金或铂金火花塞,能够满足燃烧室高温(2000℃)、高压(10MPa)的工作要求。
4.别克凯越汽车火花塞性能
C1)耐热性:可适应极热、极冷的情况;
(2)机械强度:可以适应激烈的压力变化;
(3)绝缘性:维持高电压的绝缘性;
(引气密性:在恶劣环境下保持气密性;.
(5)耐污损性:把燃烧的污垢减到最少;
(6)能量高:火花持续时间及跳火能量高。
二、火花塞保养与故障分析
1.火花塞保养
(1)燃油选择
上海通用别克系列汽车,对发动机燃油要求较高,所有发动机需使用无铅燃油。必须使用无铅燃油,才能保证火花塞的工作寿命及排放控制系统的正常工作。使用无铅燃油还可减少火花塞积碳,延长发动机寿命。
燃油应符合美国ASTM D4814规格或加拿大CGSB 3.5 M93规格。所有发动机均采用无铅燃油,最小U(R+M)/2e(泵)辛烷值为87,其中R=研究法辛烷值,M=马达法辛烷值。
42)火花塞的清洁
如火花塞上有积碳、积油等情况,可用汽油或煤油、丙酮溶剂浸泡,待积碳软化后,用非金属刷刷净电极上和瓷芯与壳体空腔内的积碳,用压缩空气吹干,切不可用刀刮、砂纸打磨或蘸汽油烧,以防损坏电极和瓷质绝缘体。
(3)火花塞间隙检查调整
间隙测量:用专用量规或厚薄规检查;
间隙调整:使用上海通用汽车专用工具扳动侧电极来调整,不能扳动或敲击中心电极。
注意:调整多极性火花塞间隙时,应尽可能使各侧电极与中心电极间隙一致。各缸火花塞间隙应基本保持一致,调整规格如表1所示。
(4)火花塞拆装
①取下高压线接头时应轻柔,操作时不可用力摇晃火花塞绝缘体,否则会破坏火花塞密封性能;
②发动机冷却后方可拆卸火花塞,当旋松所要拆卸的火花塞后,用1根细软管逐一吹净火花塞周围的污物,以防火花塞旋出后污物落入燃烧室内;
③螺丝周围、火花塞电极和密封垫必须保持清洁,干燥无油污,否则会引发漏电、漏气、火花减弱等故障;
④安装要求
1)力矩要求:
手册要求别克凯越汽车火花塞拧紧力矩为25N·m,过松会造成漏气,过紧会使密封垫失去弹性,同样会造成漏气;
2)方向要求:
别克凯越汽车是M14平座火花塞、安装M14平座火花塞时,火花塞与缸盖接触,安装套筒(扳手)遇到阻力后,仍需将套筒(扳手)旋转180°,以确保火花塞密封垫圈被完全压平;切不可盲目加力紧固,以免损伤螺孔,殃及缸盖,特别是铝合金缸盖。
(5)火花塞导线更换
清理导线并检查导线是否烧坏、开裂或有其它损坏。检查导线护套是否安装在直接点火系统模块和火花塞上,必要时更换导线。
2.故障分析
别克凯越汽车火花塞设计寿命为1.5万km。发动机工作时,火花塞绝缘体裙部的温度应保持在550~700℃。如果温度过低,绝缘体容易积碳,可能引起漏电而产生缺火现象;如果温度过高,易引起早燃和爆震(见表2)。
3.火花塞检测
对火花塞状况进行检查。
(1)就车检查法
①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,表明火花塞正常,反之为不正常。
②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,表明火花塞正常,反之为不正常;
③跳火法:旋下火花塞,放在气缸体上,用高压线试火,若无火花或火花较弱,表明火花塞漏电或不工作。
(2)观色法
火花塞工作过程中,承受燃烧室高温、高压及高速气流的冲刷作用形成各种颜色,通过火花塞颜色的检测,可以反映火花塞的工作状况(见表3)。
4.火花塞试验
(1)火花塞积垢试验
火花塞积垢主要成分是碳和其它燃料中的添加剂和杂质(如锰、铁、铝等)经燃烧而形成的氧化物,积附在火花塞的表面。通过对火花塞的检测,在它的绝缘体上发现了相当比例的锰、铁和铝的氧化物。而对锰、铁等的氧化物,即使在高温下,也很难将其烧掉。同时,这些氧化物聚积在火花塞绝缘陶瓷体的表面,在高温下会形成电阻,消耗点火线圈所产生的点火能量,使发动机失火。该现象目前是火花塞的隐形杀手,直接影响火花塞的性能。