一、霍爾式無觸點點火系統的故障處所
點火系中央高壓線不跳火的故障處所主要有三個:低壓電路故障,即從點火開關到高壓線圈初級端所產生的電路故障;電子控制電路故障,即霍爾信號發生器、電子點火器故障等;高壓電路故障,即從中央高壓線到火花塞段的故障。
二、霍爾式無觸點電子點火系的組成和產生故障的原因
霍爾式無觸點電子點火系主要由分電器內的霍爾信號發生器、控制點火線圈初級繞組的電子點火器、點火線圈和火花塞等組成。
由點火系的組成可知,電子點火系的作用是將電源供給的低壓電(12V)變為高壓電(10~30kV),并根據發動機的工作順序與點火時間的要求,適時、準確地將高壓電送到各缸火花塞,產生電火花,點燃可燃混合氣,使發動機工作。而引起發動機高壓不跳火故障的原因有以下幾個方面。
1.低壓電路故障
(1)蓄電池電壓偏低、正負極連線接觸不良。
(2)點火開關觸點或導線接觸不良。
(3)點火線圈初級繞組斷線或接觸不良。
2.電子控制電路故障
(1)霍爾信號發生器的故障。霍爾信號發生器由永久磁鐵、導磁板和霍爾集成電路等組成。在內外信號輪側面有一個霍爾信號發生器。在霍爾信號發生器的觸發葉輪上設有4個葉片和4個窗口。當發動機轉動時,配氣凸輪軸便通過中間軸驅動分電器軸轉動,分電器軸又帶動觸發葉輪轉動。每當葉片進入永久磁鐵與霍爾元件之間的空氣隙時,霍爾集成電路中的磁場即被觸發葉片旁路(即隔磁),這時不產生霍爾電壓;當觸發葉片離開空氣隙時,永久磁鐵的磁通便通過導磁板穿過霍爾元件,這時將產生霍爾電壓(矩形波)信號。分電器軸每轉一圈,曲軸轉兩圈,霍爾傳感器輸出4個矩形波信號。霍爾電壓信號經電子點火器電路放大整形后,控制點火線圈的初級繞組電流的通、斷,引起磁通突降,在初級繞組中產生自感電動勢,達200~300V。由于點火線圈的初級繞組和次級繞組的匝數比為1:100左右,它們又都以內外兩層的形式套裝在同一個鐵芯上,因而次級繞組將在互感的作用下,產生與初級繞組匝數比成正比的高壓互感電動勢,一般可達15~30kV。該電動勢足以擊穿火花塞間隙,產生電火花,最終點燃混合氣,因此當霍爾信號發生器故障時,也將引起發動機的不跳火故障。
(2)電子點火器的故障。電子點火器被擊穿或失效,同樣不能把點火電壓送到高壓線圈初級繞組,使高壓點火線圈不能感應出高壓電。
3.高壓電路故障
高壓電路故障主要有:點火線圈次級繞組斷線或接觸不良;分電器蓋有裂紋、輕微漏電;分電器蓋高壓分火線旁插座孔內沾污;分電器蓋炭精觸點脫落;中央高壓或分缸高壓導線故障;分火頭有裂紋或輕微漏電;火化塞燒蝕或被擊穿。
三、點火系各組件的故障檢測
1.低壓電路的檢測
(1)蓄電池電壓偏低或正、負極導線接觸不良時,首先應檢查正、負極導線連接是否良好,其次應檢查電解液的比重是否在1.24~1.31g/cm3之間。
(2)點火開關觸點或導線接觸不良時,可用萬用表在點火檔位檢查點火開關上的IG線上的電壓與蓄電池上的電壓是否一致。如較低,說明觸點或導線有接觸不良處;如無電壓,說明觸點或導線有虛接或斷路處所。
(3)點火線圈初級繞組斷線或接觸不良時,應斷開點火開關,拆開點火線圈上的導線,用萬用表測量點火線圈初級的電阻值。點火線圈初級繞組的線徑一般都較粗、匝數少,這就使得它的電阻值很低,初級線圈的電阻值通常在1~4Ω之間(如不符合要求則需更換)。
2.控制電路的檢測
(1)霍爾信號發生器是一個有源部件,它需要提供電源才能工作。它的電源由點火器提供。霍爾信號發生器有三根引出線且與點火器相連接,其中一根是電源輸入線,一根是霍爾信號輸出線,一根是接地線。
霍爾信號發生器故障時,可采用在電子組件端測量電壓的方法檢查霍爾信號發生器。具體做法是:關閉點火開關,打開分電器蓋,拔下中心高壓線將其搭鐵,把萬用表的紅色檢測棒接6號柱、黑色檢測棒接搭鐵,閉合點火開關,啟動發動機,使分電器軸轉動,同時觀察電壓表上的讀數,其值一般在0~9V之間變化。當分電器觸發葉輪的葉片在空氣間隙時,其電壓值為2~9V;當葉片離開空氣間隙時,其電壓值為0.3~0.4V之間。假如經測量電壓值為10.5V,則說明霍爾信號發生器有故障,需更換。如果檢查時發現導線松動,則應擰緊壓緊螺母或將插接器插牢,使導線接觸良好。
(2)電子點火器故障的檢測。檢查電子點火器,拆下點火線圈“—”接線柱上的導線,在線路中串聯一燈泡,把3V干電池的正極接到電子點火器的接線柱6(信號線)上。接通點火開關,使干電池的負極接機體(接地),然后手動控制其通、斷。如燈泡不能正常閃亮,說明電子點火器有故障,需更換;如果經檢查發現是導線松動,應擰緊壓緊螺母或將插接器插牢,使導線接觸良好。
注意:配用霍爾信號發生器的電子點火器,檢測時可用干電池模擬接通和斷開來自信號發生器的觸發信號,一般需用2節干電池串聯,是因為電子點火器輸入端的觸發工作電壓較高。
3.高壓電路故障的檢測
(1)點火線圈次級繞組斷線或接觸不良時,應斷開點火開關,拆下點火線圈上的導線,用萬用表測量點火線圈初級的電阻值。點火線圈次級繞組的線徑都較細,且匝數多,因而電阻值也較高。汽車用點火線圈初、次級的匝數比通常約為1:100,也就是說,初級線圈繞1匝,次級線圈就繞100匝。測量時次級線圈的電阻值通常在8000~16000Ω之間(如不符合要求則需更換點火線圈)。
(2)分電器蓋竄電、漏電,可以用以下方法進行處理。①如分電器蓋插座間竄電或分電器外殼漏電,可將竄電或漏電處臟物刮凈。如有積炭,清除后用微火烘烤一下即可。②如分電器蓋裂紋漏電,可在裂紋中部鉆孔,利用空氣的絕緣作用防止漏電;也可在裂紋兩端各鉆一止裂孔,以防裂紋延伸,再在裂紋處開V形槽,將黏合劑、蓄電池封膠、瀝青或漆蠟等絕緣物熔化后滴入,凝固后即可使用。③如中央插孔與個別分線插孔竄電,可將該分缸高壓線拔下后,做好絕緣處理,使發動機在缺一缸的情況下工作,此時應注意低速檔下運轉。
(3)分電器蓋內的高壓側電極沾污時,將其擦拭干凈即可。
(4)分電器蓋炭精觸點磨損到限或其上的彈簧斷裂時,更換即可。
(5)高壓導線的檢查。用歐姆表檢查高壓導線電阻,中央高壓線電阻為0~2.8kΩ,分高壓線電阻為0.6~7.4kΩ。可根據車型檢查,結果不在規定值范圍內的,應更換高壓導線。若高壓導線外表絕緣層有破裂現象,也應及時更換。
(6)對于輕微漏電的分火頭,可用砂紙或銼刀將漏電處打磨干凈。如果分火頭有裂紋,可用瀝清溶化后滴于裂縫內,裝復即可使用。
(7)火花塞的檢查。檢查火花塞是否燒蝕嚴重,如其電極燒蝕嚴重,應予以更換;如果火花塞積炭或積油,可用汽油進行清洗,必要時用銅絲刷子刷凈。對清洗干凈的火花塞,應檢查和調整火花塞電極間隙,其規定值為0.7~0.9mm(根據車型進行調整)。
火花塞是高壓部件,它的工作電壓在萬伏左右,所以在測絕緣時用萬用表是不妥的,應選用2500V的絕緣電阻表(既兆歐表)測量。將兆歐表的兩根線分別夾到火花塞中間電極與螺紋處(火花塞放到干燥的地面上),勻速搖動兆歐表至每分鐘120轉左右,然后讀出讀數,火花塞絕緣電阻應該無窮大。
(作者單位:新疆鐵路高級技術學校)