【導讀】系別中德機電學院。專業(yè)汽車檢測與維修技術

　　

【正文】 夠意識到采取什么措施。 所有的汽車用 DC（直流電）來運行。這意味著電流朝一個方向移動，從蓄電池的正極到蓄電池的負極。就汽車來說，蓄電池的負極由一根粗的電纜直接連接車身和接在汽車發(fā)動機缸體上。負極 與車身或一些金屬部件連接被稱為接地。這意味著電路需要發(fā)送電流回到蓄電池負極與汽車金屬車身任何部分或金屬發(fā)動 機缸體連接。 一個好的例子展示前大燈電路中電流 是怎樣工作的。前大燈電路由從蓄電池正極到前大燈開關的 導線組成。另一根導線從前大燈開關到前大燈的燈泡上的兩端子之一。最后，第三根導線從燈泡的另一個端子到汽車金屬車身。當你打開前大燈時，你 將連接從蓄電池到 照明燈 所 允許蓄電池電流直接進入 照明燈燈 炮的導線。電流穿過燈泡內的燈絲 ， 然后從另一根導線出來 接地。電流回到蓄電池的負極 形成完整的電路。一旦電流流經照明燈內的燈絲變熱、變亮，產生光。 回到點火系統(tǒng)，電火花點火系統(tǒng)的基本原理約 75年沒有改變了。火花產生的方法和如何分配有什 么變化。 2 目前有三種不同類型的點火系統(tǒng)。 1975 年以前使用機械點火系統(tǒng)。它使用機械和電氣并沒有使用電子。理解早期的 點火 系統(tǒng)將會更容易理解新的電子和計算機控制的點火系統(tǒng)，所以不要 忽視機械點火系統(tǒng) 。在 70年代初電子點火系統(tǒng)開始在汽車上使用，因能更好的控制變得流行 ， 排放控制的重視來提高可靠性。最后，在 80年代中期 使用無分電器點火系統(tǒng)。該系統(tǒng)由計算機控制，沒有移動部件，所以可靠性大大提高。除了 相隔 60，000到 100， 000英里以上更換火花塞以外這些系統(tǒng)大多數(shù)不需要維修。 讓我們詳細研究每個系統(tǒng)，理解它們是如何工作 的。 機械點火系統(tǒng) 分電器是機械點火系統(tǒng)的核心，執(zhí)行兩個任務。第一，分電器負責起動線圈在精確時刻產生火花（取決于發(fā)動機運轉得多快和根據(jù)發(fā)動機的多少負荷）。第二，分電器負責引導火花到正確的汽缸（這是為什么叫分電器的原因）。 直接簡單的向點火系統(tǒng)提供 能量 的電路。當你在點火開里插 入鑰匙，把鑰匙轉到運行位置時，你發(fā)送電流從蓄電池直接 到點火線圈的正極（ +）。在進入線圈負極（ — ）之前，線圈內部是一系列環(huán)繞線圈一百圈以上的銅線圈。 負責分電器 電流 的線圈 并連接一個特殊的 ON/OFF 開關，稱為白金觸點。當白金觸點關閉時電流直接 接地。當電流流過點火開關時，通過線圈里的繞組，然后到地面，在線圈內部建立一個強大的磁場。 白金觸點由一個安裝在分電器內活動底板上的固定觸點和一個固定在觸點臂彈簧末端可移動觸點組成。移動觸點騎在一個有 4， 6或 8個凸輪凸角（取決于發(fā)動機缸體的數(shù)目）， 騎在分電器里的分電器軸上。發(fā)動機轉動分電器凸輪就轉動，發(fā)動機曲軸每轉兩圈分電器凸輪軸轉一圈。當分電器凸輪軸轉動時，凸輪推動白金觸點打開和關閉。每次白金觸點打開時，通過線圈的電流流動被干擾，因而產生磁場并通過次級線圈釋放高壓電流。電壓電流進出線圈尖端并通過高電壓線圈。 當今，為了點火我們需要充足的電 壓，但是我們必須把高電壓送到正確的汽缸。直接連接分電器蓋的中央高壓線 。分電器蓋下面是一個固定在分電器軸頂部的分火頭。分 火頭尖端有一個金屬條與分電器蓋中央連接。在分電器內部分火頭從中央高壓線 接收高壓電，給分火頭的另一端傳送高壓電，分火頭旋轉經過每個火花 塞的觸點。當分火頭在分電器軸上轉動時，發(fā)送電壓到正確的分缸線 ，依次送到火花塞。電壓進入火花塞頂端的末端，穿過核心直到火花塞尖端。然后跳過火花塞間隙，在汽缸里產生適合點燃可燃混合氣的火花 。 我提供的描述是簡單地看法應該有助于設想進 程，但是我們省略一些配置這種類型點火系統(tǒng)的器件。例如，我們沒有談論連接白金觸點的電容器，也沒有談論該系統(tǒng)的提前正 3 時。讓我們看一看每個部分，更詳細地探究。 點火開關 從點火開關到線圈有兩個獨立的電路。一個線路貫穿一個為了降低電壓 15%的電阻，為了防止白金觸點過早的磨損。另一個電路發(fā)送充足的蓄電池電壓到線圈。在起動期間這個電路僅僅使用一次。既然起動裝置抽出相當多的電流來轉動發(fā)動機的曲軸，需要額外的電壓為線圈加強動力。所以當鑰匙轉到帶彈簧支承起動位置的時候，飽滿的蓄電池電壓被使用。發(fā)動機一運行駕駛員就釋放鑰匙回到 指引電流進入初級繞組線圈的運行位置。 在一些汽車上，初級繞組被固定在防火墻上，如果失敗了初級繞組容易替代。在其他汽車上，明顯地許多汽車被通用制造，初級繞組是一個特殊的電阻，它用束線與其他線圈捆綁，使初級繞組不僅替 換 更困難而且更耐用。 分電器 當你從分電器的頂部移走分電器蓋時，你將看見白金觸點和電容器。電容器是一個簡單且能存儲小電流的容器。當白金觸點開始接通電路時，電流流過白金觸點尋找旁路途徑接地。如果電容器不在那兒，白金觸點開始打接通電路時電流試圖跳過白金觸電的間隙。如果允許發(fā)生，白金觸點快速地燒蝕，你將在 汽車的無線電設備上聽到沉重的靜音噪聲。為了防止上述情況發(fā)生，電容器起的作用就像接地。電容器不是真正地接地而是直到電容器達到飽和狀態(tài)時，白金觸點間隙太大且低電壓而不能跳過寬的白金觸點間隙。自從通過打開的白金觸點的電弧被消除，白金觸點持續(xù)更長且從觸點電弧在無線電裝置上沒有靜音噪聲。 為了保證發(fā)動機高效率的運轉，白金觸點需要定期的調整。因為與凸輪接觸的白金觸點處有粗紋石板并且這個粗紋石板隨著時間的過去不斷耗盡來改變觸點間隙。如果白金觸點需要調整，有兩種測量方法。一種方法是當粗紋石板在凸輪凸起時，測量打開觸點之間的間隙。另一種是通過用電力測量有規(guī)律停頓。凸輪轉動的角度很小白金觸點保持關閉。 在一些汽車上，發(fā)動機不運行 通過 分電器蓋重新轉動 來調整白金觸點 。機修工將松動固定觸點并輕微的移動觸點，然后在正確的位置使用塞尺測量間隙來重新固定觸點。在其他汽車上，大多數(shù)顯而易見地大眾汽車上分電器有一個機 修工插入工具的窗口，在發(fā)動機運行時使用測量有規(guī)律停頓的儀器調整白金觸點。測量有規(guī)律停頓的儀器比用塞尺設置白金觸點更精確。 白金觸點有約 10， 000英里平均壽命，達到壽命白金觸點必須更換。做一個常規(guī)的主修調整期，更換白金觸點，電容器和火花塞，設置正時和調整化油器。在一些案例里為了保證發(fā)動機高效率的運行，在超額 5， 000英里執(zhí)行輔修調整，調整白金觸點和重新設置 4 正時。 點火線圈 點火線圈 其實是 電子變壓器。點火線圈包括初級電路和次級電路。初級線圈包含 100到 150圈粗銅線圈。這個線圈被絕緣以至于電壓不能從回路跳到回 路，只有短路。如果發(fā)生了，它不會產生需要的初級磁場。初級電流進入線圈通過正極端子，環(huán)繞初級線圈然后從負極端子出來。 次級電路的線圈包含 15， 000到 30， 000圈細的銅線圈，彼此絕緣。次級線圈位于初級線圈回路里面。進一步增加線圈磁場，線圈包裹一個軟鐵芯。電流流動產生熱，線圈周圍充滿可以幫助它冷卻的油。 點火線圈產生點火系統(tǒng)的核心。當電流流過線圈時產生強烈的磁場。當電流中斷的時候，磁場消失引起次級線圈釋放大中央末端高壓。然后電壓直接通過分電器到火花塞。 點火正時 正時的設置通過松動一個固定的螺絲釘和旋轉分電器 的軀體。既然白金觸點一開始打開火就產生火花，旋轉分電器軀體（被固定的觸點）改變分電器位置和分電器凸輪位置之間的關系來適應發(fā)動機轉動。 然而設置初始或基本正時是重要的，發(fā)動機正確的運轉，正時需要改變取決于發(fā)動機運轉速度和負荷。如果我們移動被固定在活動底板上的觸點或改變分電器蓋的位置與傳動齒輪有關，我們改變動態(tài)正時來適應發(fā)動機的需求。 點火導線 這些電纜被設計處理 20， 000到 50， 000多伏，如果暴露了足夠的電壓穿過該空間?；鸹ㄈ€圈的任務是在沒有漏出時給火花塞巨大的能量?；鸹ㄈ€圈能容忍運行發(fā)動機的熱量和天 氣的極端變化。為了做它們的任務火花塞線圈相當粗，大多數(shù)粗的有助于隔絕細的導體撞到中心。最后絕緣材料屈服于大自然的力量和發(fā)動機熱量，開始變硬、開裂、變干或損壞。當發(fā)生時它們不能傳送必要的電壓給火花塞，發(fā)生不點火。那意味著“所有汽缸沒有一個運行”。為了糾正這個問題火花塞線圈必須更換。 火花塞線圈給發(fā)動機規(guī)定周密的路線。塑料夾子經常被使用來分離線圈以便他們在一起沒有接觸。這是必要的，尤其當導線是新的時，但是當導線老化時，在潮濕的時期導線開始漏電和相互之間串電導致啟動困難或發(fā)動機運轉困難。 火花塞線圈按特定的順序從 分電器蓋到火花塞。這叫做“點火次序”，是發(fā)動機設計的部分。每個火花塞在壓縮行程末尾點火。每個汽缸的壓縮行程在不同時刻，所以對獨立的火花塞線圈給出正確的汽缸規(guī)定路線是重要的。 5 例如一個普通的 V8 發(fā)動機點火順序是 1， 8， 4， 3， 6， 5， 7， 2。在，汽缸從前方到發(fā)動機左前方的汽缸為一號的后方編號。所以在發(fā)動機左側的汽缸從 1， 3， 5， 7編號然而右側從 2， 4， 6， 8 編號。在一些發(fā)動機上，右岸 1， 2， 3， 4 而左岸 5， 6， 7， 8。修理手冊告訴你正確的點火順序和特定發(fā)動機汽缸的布局。 我們需要知道另一件事是分電器旋轉方向， 順時針方向還是逆時針方向，分電器蓋的末端位于第一缸。我們一旦有這個信息，我們就開始為火花塞導線規(guī)定路線。 如果導線安裝不正確，發(fā)動機可能回火或發(fā)動機不運行。導線正確安裝是重要的。 火花塞 點火系統(tǒng)存在的原因是服務于火花塞。點火系統(tǒng)提供足夠的電壓穿過火花塞尖端的間隙，在精確地時刻發(fā)動機的每個火花塞每分鐘按點火順序點火數(shù)千次。 在火花塞需要更換之前現(xiàn)代的火花塞被設計能持續(xù)上千英里。這些用電的奇物在許多機構里流行，在規(guī)定發(fā)動機的正確的工作熱量范圍。 火花塞的熱量范圍顯示在火花塞尖端是否足夠的熱以至于燒掉余渣，但是 在發(fā)動機里不足夠的熱以至于導致點火延遲。當火花塞如此熱以至于火花塞過早地開始發(fā)光并點燃可燃混合氣時造成點火提前，在點火之前。大多數(shù)火花塞包含阻制無線電設備干擾的電阻器?；鸹ㄈg隙也是重要的，火花塞安裝在發(fā)動機之前間隙被設置。如果間隙太寬沒有足夠的電壓跳過間隙造成不點火。如果間隙太小，不適應火花點燃少量可燃混合氣也會造成不點火。 電子點火系統(tǒng) 這個章節(jié)描述早期觸點式及電容器式點火系統(tǒng)和現(xiàn)代的電子點火系統(tǒng)的主要差異。總而言之，如果你不熟悉點火系統(tǒng)的工作方式，我強烈地推薦你首先讀機械點火系統(tǒng)的第一章節(jié)。 在電子點 火系統(tǒng)白金觸點和電容器被電子取代。在這些系統(tǒng)里為了引起線圈點火，有幾種方法用來代替白金觸點和電容器。一種方法用一個金屬齒輪，通常地每個氣缸一個齒輪。這叫做電樞。當齒輪傳動和發(fā)送信號給控制模塊控制點火線圈時磁線圈意識到。 其他系統(tǒng)使用葉輪電子眼發(fā)送信號給電子設備那時是該觸發(fā)線圈點火的時候。這些系統(tǒng)仍然需要通過旋轉分電器外殼來調節(jié)初始時刻。 這個系統(tǒng)的優(yōu)點除了維修快捷外，控制模塊能夠比機械式點火系統(tǒng)提供更高的初級電壓。在發(fā)送到線圈之前電壓被加強，所以線圈能產生大約 50， 000伏火花，與機械點火系統(tǒng)共同。自從初級 繞組不再需要時，這些系統(tǒng)僅僅有一個從點火開關到線圈信號線。 在一些汽車上控制模塊被固定在使用白金觸點固定的分電器里的位置。在其他設計上 6 控制模塊被固定在外部線圈的分電器外，使控制模塊與集成線圈連接。在一些通用汽車發(fā)動機上控制模塊在分電器外，線圈被固定在分電器頂部為一個統(tǒng)一的點火線圈。大眾叫它高能量點火或簡稱 HEI。 這些系統(tǒng)為了更長更大的火花提供允許火花塞使用更寬的間隙的高電壓。大的火花也允許更好的燃油經濟的混合物仍然確保發(fā)動機平順運行。 早期的電子點火系統(tǒng)已經限制了或沒有電腦控制，所以使離心真空點火提前正時 成為分電器的一部分。 在一些更后的系統(tǒng)中，分電器里面是空的并且所有的起動被一個或者凸輪軸或者曲軸連接鋸齒狀輪子傳感器控制。這些設備叫做凸輪軸位置傳感器或曲軸位置傳感器。在這些系統(tǒng)里，分電器的任務是通過分電器蓋和旋轉器分配火花到正確的缸體 。為了發(fā)動機平滑運行，計算機處理正時和正時提前是必要的。 無分電器點火系統(tǒng) 現(xiàn)代汽車已經從一個機械系統(tǒng)（分電器）向一個完整地沒有移動部件的固體狀態(tài)的電子點火系統(tǒng)演變。這些系統(tǒng)完全由車載電腦控制。代替分電器，有多個線圈每個線圈為一個或兩個火花塞服務。一個典型的 6缸發(fā)動機有三個 線圈一起安裝在一個線圈包裝里。火花塞線圈在獨自的線圈的每一側產生并運行適當?shù)幕鸹ㄈ?。在同一時間線圈控制兩個火花塞點火。一個火花塞在壓縮行程點火點燃可燃混合氣產生能量，然而其他的火花塞在進氣行程點火不產生能量。在一些汽車上，每個缸體在火花塞上方直接安裝獨立的線圈。為了更好的可靠性這個設計完全地消除高壓火花塞線圈。這些系統(tǒng)的大多數(shù)使用這種被設計火花塞持續(xù) 100， 000多英里，減少了維護成本。