第五节 传统点火装置试验
为使发动机在最高转速时能可靠点火,点火线圈和分电器检修以后,应在电器试验台进行跳火性能、跳火间隔和点火提前性能试验。
一、跳火性能试验
跳火性能试验主要是检验点火线圈的发火强度和火花的连续性,因此又称为火花强度试验。试验线路如图7-24所示,跳火性能试验方法如下:
(1)将分电器固装在试验台上,并配用相应的电源和点火线圈。
(2)用高压线将分电器的旁插孔分别与三针放电装置的电极连接。
(3)将三针放电装置的电极间隙调到7mm(电极间隙1mm,约需击穿电压1500V)。
(4)先起动试验台的拖动电动机并以低速运转,将点火线圈加热到60~70℃正常工作温度后,再将分电器转速调到规定数值(四、六缸发动机用点火线圈一般为1900r/min;八缸发动机用点火线圈一般为2500r/min),点火线圈应能在30s内连续地发出蓝色火花,且跳火响声清脆、无断火现象。
在试验中如出现火花弱或断火现象,在点火线圈和电源技术状态良好的情况下,通常是由断电器触点烧蚀、触点臂弹簧片弹力过弱、触点间隙调整不当、凸轮磨损、电容器失效或配电器漏电所致,应分析原因并排除故障后再做试验。
二、跳火间隔试验
分电器的跳火间隔角度通常称为点火配角。点火配角应均匀,否则点火时刻就会发生变化。对于六缸发动机,断电器凸轮每转600就应跳火一次。如第一缸在0°跳火,则其余各缸应分别在60°、120°、180°、240°、300°处跳火。
跳火间隔试验线路如图7-25所示。
试验方法如下:
(1)将点火线圈的中央高压线改接到与三针放电装置放电针相通的位置,放电针尖端与刻度盘之间设有2~3mm的间隙,刻度盘搭铁并与蓄电池负极相通。
(2)起动试验台的拖动电机,并将分电器转速调到50~100r/min,察看试验台刻度盘上火花跳火间隔角度。以任意一缸为基准,其余各缸在刻度盘上跳火间隔角度的偏差应不大于±10。如角度偏差超过标准,通常是由分电器轴松旷、弯曲或凸轮磨损不均所致,排除故障后再试。
三、点火提前性能试验
点火提前性能试验是对分电器的离心提前装置和真空提前装置调节点火提前角的性能进行试验。试验电路与跳火间隔试验电路相同。
1.离心提前性能试验
在进行离心提前性能试验时,真空提前装置上的真空管必须拆下。先将分电器转速调到最低(50~100r/min),然后将旋转放电装置刻度盘上的零位对准某一个火花,再逐渐升高分电器转速,同时查看规定转速时的点火提前角是否符合表7-4的规定。如不符合标准,可通过改变离心弹簧的弹力进行校正,如校正无效,则需更换弹簧。
2.真空提前性能试验
进行真空提前性能试验时,将分电器转速保持在1000r/min,使离心提前装置调节的点火提前角保持不变。然后抽动真空泵,先使真空度均匀地增大后再使真空度均匀地减小,同时查看各种点火提前角是否符合表7-4的规定。如不符合,可通过增减真空管接头处的垫圈改变弹簧的弹力进行校正。
第六节 传统点火系统使用
一、火花塞使用与检验
(一)火花塞正确使用
1.火花塞型号规格必须符合发动机要求
对于某一型号的发动机,其火花塞的型号规格是通过试验确定的。因此在使用中,必须配用发动机制造厂家或公司推荐型号的火花塞。
如果火花塞热值选择不当,可能引起炽热点火或积炭。热值选择是否恰当,可查看火花塞裙部的颜色进行判断。若裙部呈褐色或浅茶色,则说明热值选择正常;若裙部呈灰色,说明热值过低而导致火花塞过热;若裙部覆盖有黑色炭粒,说明热值过高而导致火花塞积炭。
如果螺纹长度不符合要求,也会导致发动机工作失常。若螺纹过长,火花塞伸入燃烧室过深,就会导致火花塞损坏、过热或火花塞螺纹焦化而导致拆卸困难。若螺纹过短,火花塞不能伸入燃烧室,就会导致混合气难以点着、火花塞温度达不到自净温度而易积炭或气缸盖上火花塞安装座孔下段螺纹焦化。
2.合理选用火花塞密封垫圈
应合理选用火花塞密封垫圈。安装平座型火花塞时,应配用一只密封垫圈。密封垫圈不得多用或少用。如无密封垫圈,火花塞座孔就不能保证密封;如多装密封垫圈,火花塞就易积炭。安装锥座型火花塞时,不得使用密封垫圈。
3.火花塞应按规定力矩拧紧
火花塞安装在气缸盖上,气缸盖的材料不同,火花塞的拧紧力矩也不同,见表7-8。
4.火花塞应定期拆下清洗和清除积炭
火花塞应定期拆下清洗和清除积炭。在一般情况下,汽车每运行5000km,火花塞应拆下清洗一次并将积炭清除。积炭严重的火花塞应用汽油或酒精浸泡清洗,并用毛刷刷净表面。积炭的原因主要有:火花塞的型号选择不当,即火花塞热值偏高,其裙部温度偏低;混合气过浓或混合气中润滑油过多所致;发动机起动频繁或经常长时间起动;发动机长时间低速运转;曲轴箱润滑油过多;活塞环磨损过多;点火时间过迟。
5.火花塞电极间隙应定期调整
在一般情况下,汽车每行使15 000~20 000km,火花塞电极间隙应调整一次。火花塞电极间隙过大通常是电极烧蚀所致。电极间隙应用火花塞专用量规进行测量和调整。
(二)火花塞检验
(1)火花塞在使用中或清洗后,都应检查电极间隙是否符合规定标准;绝缘体有无裂纹;绝缘体在壳体内有无松动;侧电极焊接处有无开裂或严重烧损。如有缺陷,都应更换火花塞。
(2)将火花塞放在气缸盖上,把中央高压线对准火花塞接线端子作跳火试验。如两电极之间有火花跳火,说明火花塞良好;如两电极之间无火,说明火花塞失效,应更换新品。
(3)在发动机怠速时,用螺钉旋具将火花塞壳体搭铁使电极短路。如短路时发动机运转不稳,说明该火花塞工作良好;如短路时发动机转速无变化,说明该火花塞工作不良,应更换新品。
(4)起动发动机并预热15~20min后,将发动机熄火。然后用手触摸火花塞瓷心,如温度很低,说明该火花塞工作不良,应更换新品。
二、点火开关
现代汽车用点火开关均用钥匙操纵。在汽油发动机汽车上,由于点火开关不仅控制点火线圈低压电路,而且控制起动继电器线圈电路,因此又称为点火起动开关。
点火开关的作用是控制点火系统电路、充电系统电路、起动系统电路、仪表系统电路和部分辅助电器电路的接通与切断。
按点火开关接线端子的多少可分为两端子式、三端子式和四端子式。各接线端子的排列以及点火钥匙拨到不同挡位时,各接线端子之间的接通情况如图7-26所示。
(1)空挡(位置“0”),各开关的点火钥匙既可插入,也可拔出。
(2)点火挡(位置“I”),点火钥匙沿顺时针方向旋转40°左右,点火线圈一次电路、交流发电机磁场电路以及仪表电路接通。.
(3)起动挡(位置“II”),点火钥匙沿顺时针方向继续旋转40°左右,此时接通起动系统电路,当外力消除后,钥匙自动回到“点火”挡位。
(4)辅助挡(位置“III”),点火钥匙从“空挡”位置沿逆时针方向旋转40°左右,接通收放机、阅读灯等辅助电器设备电源。当不需要发动机运转,而要使用电器设备时,点火开关应当拨到这一挡位。
三、点火电路
各型汽车点火电路的连接情况虽然各有不同,其点火电路的连接原则都是:
(1)低压电路必须受点火开关控制。
(2)起动时,附加电阻或电阻线必须短路。
(3)高压电的分配必须符合发动机气缸工作顺序的要求。
(一)东风EQ1090型汽车点火电路
东风EQ 1090型汽车采用两端子式点火线圈、三端子式点火开关。点火线圈上不带附加电阻,附加电阻是以导线的形式连接在点火线路中,称为附加电阻线或电阻线。该电阻线的电阻为1.7Ω,一端接在点火线圈“+”(“15”)端子上,另一端接在点火开关“2”(“点火”)端子上。点火电路如图7-27所示。
当发动机运转,交流发电机输出电压低于蓄电池电压时,低压电流由蓄电池供给,其低压电路为:蓄电池正极→起动机“30"“相线”)端子→电流表→点火开关→附加电阻线→点火线圈“+”(“15”)端子→低压线圈→“-”(“1”)端子→分电器“低压”端子→断电器触点→搭铁→电源总开关→蓄电池负极。
当交流发电机输出电压高于蓄电池电压时,低压电流由发电机供给。
此时的低压电路:发电机定子绕组一整流器→发电机“B”(“输出”或“电枢”)端子→点火开关→附加电阻线→点火线圈“+”(“15”)端子→低压线圈→“-”("1")端子→分电器“低压”端子→断电器触点→搭铁→发电机“E”端子→整流器→定子绕组。起动发动机时,起动机电磁开关将附加电阻短路开关接通,附加电阻线被短路开关短路,低压电路电阻减小,保证起动时能可靠点火。起动时的低压电路:蓄电池正极→起动机“30”(“火线”)端子→附加电阻短路开关→“15a”(“附加电阻短路开关”)端子一点火线圈“+”(" 15 ")端子→低压线圈→“1”(“-”)端子→分电器“低压”端子→搭铁→电源总开关→蓄电池负极。
(二)解放CA1091型汽车点火电路
解放CA1091型汽车点火电路,其点火电路如图7-28所示。解放CA1091型汽车采用三接柱点火线圈和四接柱点火开关。
低压电流由蓄电池供给时,其电路:蓄电池正极→起动机开关接柱→电流表→点火开关“1”号→点火开关“1”挡→点火开关“2” →附加电阻→一次绕组→点火线圈“一”分电器接线柱→断电器触点→搭铁→蓄电池负极。
低压电流由交流发电机供给时,其电路:交流发电机定子绕组→整流器→发电机“B”接线柱→点火开关→一次绕组→分电器接线柱→断电器触点→搭铁→交流发电机E→整流器→定子绕组。
起动时短路附加电阻,此时的低压电路:蓄电池正极一起动机开关接柱一附加电阻短路开关→点火线圈“开关”→一次绕组→点火线圈“-”→分电器接线柱一断电器触点→搭铁一→蓄电池负极。
(三)北京BJ2020型汽车点火电路
北京BJ2020型汽车点火电路,其点火电路如图7-29所示,北京BJ2020型汽车采用三接线柱点火线圈、四接线柱点火开关。
低压电流由蓄电池供给时,其电路:蓄电池正极→起动机开关接柱→电流表→点火开关“1”→点火开关“2” →点火线圈“+”开关→附加电阻→点火线圈“开关”→一次绕组→点火线圈“-”→分电器接线柱→断电器触点→搭铁→蓄电池负极。
低压电流由发电机供给时,其电路:交流发电机定子绕组一整流器→发电机“B”接线柱一点火开关“1” →点火开关“2” →点火线圈“+”开关→一次绕组→点火线圈“-”→分电器接线柱→断电器触点→搭铁→交流发电机“E” →整流器→定子绕组。
起动发动机时,低压电路:蓄电池正极→起动机开关接柱→附加电阻短路开关→点火线圈“开关”→一次绕组→点火线圈“-”→分电器接线柱→断电器触点→搭铁→蓄电池负极。
四、点火正时
点火正时就是点火系统的高压电火花准时点着发动机气缸内的混合气。调整点火正时是在将分电器安装到发动机上时,通过调整和校正点火时机,使点火系统的高压电火花能准时点着气缸内的混合气。发动机型号不同,点火正时的调整方法也不尽相同。
(一)解放CA1091型汽车点火正时调整
解放CA1091型汽车点火正时的调整方法和程序如下。
1.检查调整断电器触点间隙
断电器触点间隙为0.35~0.45mm。
2.使第一缸火花塞位于压缩冲程的上止点
具体方法是先拆下第一缸的火花塞,然后用手指堵住火花塞安装孔,再摇转曲轴。当手指感到有明显的压力冲击时,说明火花塞处在压缩冲程。再缓慢摇转曲轴,同时察看发动机飞轮壳的正时标记,如图7-30所示。当飞轮壳上的正时标记与离合器壳上的正时标记对正时,停转曲轴,并装回火花塞。
3.确定第一缸点火时刻
先沿顺时针方向转动壳体,使断电器触点闭合;再沿逆时针方向缓慢转动分电器壳体,使断电器触点处于刚刚断开位置。断电器触点刚刚断开时刻可用高压跳火法进行判断。方法是:接通点火开关,使点火线圈中央高压线的端头距发动机缸盖4~6mm,当逆时针转动分电器壳体时,在产生高压火花的瞬间,断电器触点即刚刚断开。紧固分电器,盖上分电器盖,分火头应指向分电器盖上第一缸旁插孔位置,即应指向分电器盖上标有“1”标记的旁插孔。
4.按点火顺序插好高压线
以第一缸(即分火头所指的插孔)为基准,将各缸高压线沿顺时针方向以1-5-3-6-2-4的点火顺序插好。
5.检验点火正时
起动发动机,将加速踏板自怠速位置迅速踩到底时,发动机不得出现轻微爆震。如发现点火过早或过迟,应转动分电器壳体进行调整。逆时针转动时点火提前角增大;顺时针转动时点火提前角减小。最后紧固好分电器压板螺栓。
6.路试检验
将汽车开到平路以五挡、20km/h的速度行驶,并急加速(突然将油门踩到底)进行检验。在汽车加速过程中,如能听到发动机有轻微的爆震响声(带爆震限制器的汽车,其爆震指示灯随之闪亮);当车速升到40~50km/h后,爆震自动消失,说明点火正时恰当;如加速时感到发闷、发动机无爆震响声(带爆震限制器的汽车,其爆震指示灯也不闪亮),说明点火过迟;如爆震响声很大(带爆震限制器的汽车,其爆震指示灯频繁闪亮且亮度很高),说明点火过早。无论点火过迟或过早,都应停车转动分电器壳体进行调整,然后继续试验,直到符合要求为止。
(二)北京BJ2020型汽车点火正时调整
北京BJ2020型越野吉普车发动机没有初始点火提前角(或初始点火提前角为零),其点火正时的调整方法与解放CA1091型载货汽车大致相同,具体方法和程序如下。
1.断电器触点间隙检查调整
检查调整断电器触点间隙,其值为0.35~0.45mm。
2.使第一缸活塞处于压缩冲程上止点位置
先将第一缸火花塞拆下,并用手指或棉纱堵住火花塞安装孔。然后摇转曲轴,当手指感到有较大压力冲击或棉纱团冲出时缓慢转动曲轴,同时查看正时标记是否对齐;北京BJ2020型汽车仅在曲轴皮带轮和正时齿轮盖上设有正时标记,如图7-31所示,当皮带轮上的槽形正时标记与正时齿轮盖上的指针正时标记对齐时,第一缸火花塞即处于压缩上止点位置。
3.确定第一缸点火时刻
为了确定触点刚刚断开时的位置即为点火时刻,可在触点两端并联一只电压12V、功率小于4W的小试灯。拧松分电器壳体紧固螺钉,先顺着分电器轴工作时的旋转方向(即沿逆时针方向)转动分电器壳体使触点闭合,再逆着分电器轴工作时的旋转方向(即沿顺时针方向)转动壳体,当小试灯由熄灭转为发亮时,触点即处于刚刚断开位置,此时即为第一缸点火时刻,最后拧紧分电器紧固螺钉。
4.按点火顺序插好高压线
先将第一缸高压线插在分火头指向的分电器盖的旁电极插孔内,然后以第一缸为基准,并沿逆时针方向按发动机气缸1-2-4-3的工作顺序插好各缸高压线。
5.检验点火正时
检验方法与CA 1091. EQ 1090型汽车相同。先起动发动机并预热至75~85℃,然后在发动机怠速时突然将节气门踩到底。如发动机转速迅速升高,说明点火正时恰当;如加速发闷、排气管放炮,说明点火过迟;如发动机发出金属敲击声,说明点火过早。在调整点火时机时,如点火过早,应逆时针转动分电器壳体使点火时刻推迟;如点火过迟,应顺时针转动壳体使点火时刻提前。
6.路试检验
先将发动机预热至75~85℃,然后在平直道路上以直接挡行驶,在20~25km/h的速度时突然将加速踏板踩到底。如车速迅速提高、发动机有轻微爆震声且在车速升到50km/h左右后消失,说明点火正时恰当;如爆震响声很大,说明点火过早,应停车拧松分电器紧固螺钉,并沿逆时针方向转动分电器壳体使点火时机推迟进行调整;如急加速时感到发闷,听不到爆震声或排气管放炮,说明点火过迟,应沿顺时针方向转动分电器壳体使点火时机提前进行调整。经过反复调整试验,直到点火时机恰当为止。
(三)东风EQ1090型汽车点火正时调整
东风EQ 1090型汽车点火正时的调整方法和程序如下。
1.断电器触点间隙检查
由点火系统的工作特性可知,触点间隙的大小,不仅影响高压火花强度,而且影响点火时机。对于东风EQ 1090型汽车,如在校准好点火正时后再去变动触点间隙,则触点间隙每增大或减小0.1mm,点火提前角就要相应增大或减小1.5°(分电器轴转角1.5°,曲轴转角则为3.0°),因此检查调整触点间隙必须首先进行。东风EQ 1090型汽车断电器触点间隙为0.35~0.45mm。
2.使第一缸火花塞位于压缩冲程上止点位置
首先拆下第一缸火花塞,再用手指或棉纱团堵住火花塞孔,然后摇转曲轴。当手指感到有较大压力冲击或棉纱团被冲出时,缓慢转动曲轴,同时查看飞轮上的圆柱销定时标记。当该圆柱销标记与离合器壳上的正时刻线标记对齐时,如图7-32所示,第一和第六缸活塞即处于压缩上止点位置。此外,在曲轴皮带轮上有一个缺口,当该缺口对准正时齿轮盖上的箭头标记时,也说明第一和第六缸活塞处于压缩上止点位置。
3.确定第一缸点火时刻
东风EQ 1090型汽车的初始点火提前角为9°(指曲轴转角,1984年以前生产的汽车为12°),在飞轮的第一和第六缸上止点圆柱销定位标记之前9°(沿顺时针方向)位置刻有一条标记线,称为点火线。在摇转曲轴确定第一缸上止点位置后,再继续慢转曲轴,使点火线与离合器壳上的正时刻线对齐,然后松开分电器压板紧固螺钉,并转动分电器壳体使触点处于刚刚断开位置,此时的初始点火提前角即为9°,最后再将分电器压板紧固螺钉拧紧。
4.按点火顺序插好高压线
先将第一缸高压线插在分火头指向分电器盖的旁电极插孔中,然后沿顺时针方向按发动机气缸1-5-3-6-2-4的工作顺序插好各缸火花塞的高压线。
5.检验校正点火正时
起动发动机并预热,使冷却水温度升高到75~85℃。在发动机怠速运转时突然加速,如发动机发出轻微的金属敲击声,转速随之立即升高,说明点火正时恰当;如转速不能立即升高而有发闷感觉或排气管中有“突突”声,说明点火过迟;如发动机发出很大的金属敲击声,说明点火过早。点火过迟应逆着分电器轴的旋转方向转动分电器壳体,使点火时机提前进行调整;点火过早应顺着分电器轴的旋转方向转动分电器壳体,使点火时机推迟进行调整。
6.路试检验
汽车发动机预热到75~85℃后,在平直道路上以直接挡行驶,从稳定车速20km/h将加速踏板突然踩到底。在加速过程中,如听到发动机有轻微的金属敲击声且车速升到40km/h左右后敲击声消失,说明点火正时恰当;如在加速过程中感到发闷且听不到金属敲击声,说明点火过迟;如在加速过程中发动机发出很大的金属敲击声,说明点火过早。无论点火过迟或过早,都应停车转动分电器壳体进行调整并反复试验,直到点火时机恰当为止。
综上所述,传统点火系统点火正时的调整方法和程序可归纳为:
(1)检查调整触点间隙。
(2)使第一缸活塞处于压缩冲程上止点。
1)拆下第一缸火花塞。
2)用手指或棉纱团堵住第一缸火花塞安装孔。
3)摇转曲轴,当手指感到有较大压力冲击或棉纱团被冲出时缓慢转动曲轴,同时察看飞轮与离合器壳或曲轴皮带轮与正时齿轮盖上的正时标记,对于初始点火提前角为零的发动机,使正时标记对齐。对于初始点火提前角不为零的发动机(如东风EQ 1090型汽车),为了便于下一步确定点火时刻,应使飞轮上初始点火提前角相对应的点火正时标记即点火线与离合器壳上第一缸上止点正时标记对齐。
(3)确定第一缸点火时刻。
在正时标记对齐后,先沿分电器轴工作时的旋转方向转动分电器壳体使断电器触点闭合,再沿相反方向转动壳体到触点刚刚断开时,即为第一缸点火时刻。
(4)按发动机点火顺序插好各缸高压线。
1)将第一缸高压线插在分火头指向的分电器盖的旁电极插孔内。
2)以第一缸高压插孔为基准,沿分电器轴旋转方向按发动机气缸点火顺序依次将各缸高压线插到分电器盖的旁电极插孔内。
(5)检验校正点火正时。
1)起动发动机并预热至正常工作温度。
2)在发动机怠速运转时,将加速踏板突然踩到底。如转速迅速升高,说明点火正时恰当;如感到发闷或排气管放炮,说明点火过迟,应沿逆着分电器轴旋转的方向转动分电器壳体进行调整;如听到发动机内有金属敲击声,说明点火过早,应沿着分电器轴旋转的方向转动分电器壳体进行调整。
(6)路试检验。
1)起动发动机并预热至正常工作温度。
2)将汽车开到平直道路上以直接挡、20km/h左右的速度行驶。
3)将加速踏板迅速踩到底,如车速迅速提高且能听到发动机有轻微的爆震声(即金属敲击声),当车速升到50km/h左右后爆震声消失,说明点火正时恰当;如加速发闷,排气管放炮,发动机无金属敲击声,说明点火过迟;如金属敲击声很大,说明点火过早。当点火时机不当时,应停车转动分电器壳体进行调整,直到点火时机恰当为止。
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