点火系、启动系

一：发动机点火系实验类型：验证 实验学时：1开出要求：必做一、 实验目的 1. 分析蓄电池点火系的组成和工作原理。2. 通过对分电器的拆装，点火线圈、火花塞的检查，熟悉其结构，清楚其工作原理。3. 了解电子点火系的组成和工作原理。4. 熟悉汽油机电控系统的组成和工作原理。5. 了解各传感器在系统中所起的作用和位置。6. 了解电喷发动机的基本故障。二、 实验原理及说明蓄电池点火系工作时，断电器触点分开瞬间，会在触点处产生火花，烧损触点。当火花塞积炭时，易漏电，次极电压上不去，不能可靠地点火，产生高速缺火现象。半导体点火系克服了这些缺点，具有较强地跳火能力，使点火可靠。半导体点火系分为半导体辅助点火系，无触点半导体点火系和计算机控制的半导体点火系三大类。 半导体点火系的工作原理与蓄电池点火系工作原理基本相同，只是半导体点火系与蓄电池点火系产生高压的方法不同，它利用了一些半导体元件替代了蓄电池点火系中的断电器，产生脉冲信号点火。三、 实验仪器包括仪器设备条件、物质条件、相关文献资料等序 号名 称主要用途1、桑塔那2000全车电器实验台2、点火正时枪3分电器，点火线圈，火花塞四、 实验内容和步骤(一) 分电器拆装 1. 观察汽油机点火系，了解各总成的位置。2. 拆下分电器盖，转动分电器轴，观察触点的断开和闭合过程，学会分电器触点间隙的调整。触点间隙：0.350.45mm.3. 拆下断电器固定盘，观察真空提前装置和离心提前装置的构成和工作原理，分析各构件作用。4. 装配顺序反向进行。(二) 观察点火机构其余部件，分析其结构原理。观察其它种类的点火系统。(三) 捷达轿车点火系统发动机喷射及点火装置的控制单元设置有自诊断功能。为使电子控制部件功能完好，要求必须至少有11.5V的电压供给。在有些检测中，可能出现被控制单元识别了一个故障并存储的情况。因此在结束所有的检查和维修之后要查询故障代码，必要时清除。发动机点火系统的结构如图1所示。图1 点火系统的结构1-点火高压线（带有抗干扰插头及火花塞插头） 2-点火线圈（N，N128，带有区分点火高压线的标识。A-1缸、B-2缸、C-3缸、D-4缸。带有末级功率（N122） 3-螺栓（10Nm） 4-连接插头（4极） 5-盖 6-火花塞（30Nm） 7-连接插头（棕色，2孔） 8-爆震传感器2（G66，在行驶方向左侧，传感器的触点及插头的触点镀金） 9-螺栓（20Nm） 10-爆震传感器1（G61，在行驶方向右侧，传感器触点及插头触点镀金） 11-连接插头（黑色，2孔） 12-连接插头（黑色，3孔） 13-螺栓（10Nm） 14-霍尔传感器（G40） 15-螺栓（25Nm） 16-垫片（锥形） 17-霍尔传感器隔板（安装位置：缺口装入凸轮轴）火花塞技术数据（见下表）表 火花塞技术数据发动机代码AHP点火时刻不可调点火顺序1-3-4-2火花塞VW/Audi101 000 044AB生产厂家代号F8 DCOR电极间隙1mm拧紧力矩30Nm1. 霍尔传感器的检查 在正常情况下发动机控制单元通过霍尔传感器所识别的是1缸点火位置。由于霍尔传感器信号的中断使爆震传感器信号不能分配到各缸，因此爆震调节停止，而为了防止爆震发生，点火提前角减少一些。霍尔传感器信号中断时，在下列情况下发动机仍会继续运转，对于喷射来说，发动机一转的偏差不会带来可察觉出的影响，喷射不在进气门开时进行而是“领先”（在进气门关闭之前）完成了,由此对混合气的品质所产生的影响极小。在双火花点火装置上不是像平常一样发动机每两转产生一次火花，而是发动机每转都有一次火花。 检查霍尔传感器必备的检测仪和辅助工具有检测盒V.A.G1598/22、万用表V.A.G1526或万用表V.A.G1715、二极管测试笔V.A.G1527、成套测试辅助接线V.A.G1594和电路图。1) 从霍尔传感器箭头上拔下3孔插头，如下图所示。2) 用V.A.G1594的辅助导线将万用表连接到插头的1和端子3上测量电压。打开点火开关。电压应至少为4.5V。关闭点火开关。3) 如果没有电压，将检测盒V.A.G1598/22接到控制单元线束上。按照电路图检查检测盒与插头之间有无断路。另外检查导线之间有无短路。如果确定在导线中无故障且触点1与3之间有电压，则更换霍尔传感器（G40）。4) 如果在把故障代码试探性地清除后还显示有凸轮轴传感器（霍尔传感器）的故障，尽管至此所做的所有检测都正常，但可能是霍尔传感器的转子隔板扭偏。5) 拧下霍尔传感器，检查凸轮轴上的转子隔板在凸板轴上是否正确装配（如果装配错误，则在拧紧固定螺钉时会压扁定位凸缘），如果转子隔板的位置正常，则检查曲轴/凸轮轴的配合。6) 如果确定在导线中没有故障，在触点1与3之间没有电压，则更换多点喷射控制单元（J220）。2. 爆震传感器的检查 检查爆震传感器必备的检测仪和辅助工具有检测盒V.A.G1598/22、万用表V.A.G1526或万用表V.A.G1715、成套测试辅助接线V.A.G1594和电路图。1) 将检测盒V.A.G1598/22连接到控制单元线束上。2) 从1号（G61）爆震传感器2上拔下黑色插头1，从2号（G66）爆震传感器4上拔下棕色插头3，如右图所示。3) 按照电路图检查检测盒与爆震传感器之间的导线是否有断路点。对于爆震传感器1（G61）而言，端子1与插孔68，端子2与插孔67分别对应；对于爆震传感器2（G66）而言，端子1与插孔60，端子2与插孔67分别对应。4) 在爆震传感器的触点之间测量电阻，其规定值为。如果确定在导线中没有故障，松开爆震传感器，然后再用20Nm的力矩拧紧。5) 进行一遍试车。在试车中必须满足下述条件：冷却液温度必须提高到超过80；如果达到了温度，则必须多次达到下述工况：怠速、部分负荷、全负荷、超速切断；全负荷时必须将转速提高到超过3500r/min。6) 重新查询一遍故障代码。如果故障仍然存在，则更换相应的爆震传感器。3. 点火线圈及末级功率检查检查点火线圈及未级功率必备的测试仪和辅助工具有检测盒V.A.G1598/22、万用表V.A.G1526或万用表V.A.G1715、成套测试辅助接线V.A.G1594、二极管测试笔V.A.G1527和电路图。1-插头 2-点火线圈 检查点火线圈及未级功率时应保证蓄电池电压至少11.5V，发动机转速传感器正常，霍尔传感器正常。1) 从点火线圈2上拔下4孔插头1，如右图所示。 2) 用万用表及V.A.G1594的辅助导线测量已拔下的插头上端子2和4之间的电压。 3) 打开点火开关。其规定值至少为11.0V。关闭点火开关。4) 如果没有电压，按照电路图检查4孔插头端子与地之间有无断路点，检查4孔插头端子2与中央继电器盒之间的导线有无断路点。注意：在下述检查过程中不允许触摸点火线圈的连接件及检测导线。5) 拔下18号保险丝。用V.A.G1594的辅助导线将二极管测试笔V.A.G1527接到已拔下的插头的端子1与4（点火输出1）以及端子3和4（点火输出2）上。6) 起动起动机，检查发动机控制单元的点火信号。发光二极管必须闪亮。关闭点火开关。7) 如果发光二极管闪亮且端子2与4之间有电压，则更换点火线圈（N，N128）。8) 如果发光二极管不闪亮，将检测盒V.A.G1598/22接到控制单元线束上。按照电路图检查检测盒与4孔插头之间的导线有无断路，另外检查导线相互之间是否短路。9) 如果确定在导线中无故障，且触点2+4之间有电压：更换多点喷射控制单元（J220）。10) 在连接器4上检查1缸和4缸、2缸和3缸点之间的次级电阻，其电阻规定值为4.06.0k(20时）。如果没有达到规定值，则更换点火线圈（N，N128）。需要说明的是点火线圈和末级功率在结构上是一个整体，不能单个更换。五、 实验报告1. 记录拆装过程及顺序2. 记录检查过程及所测数据3. 说明点火系统的工作原理4. 说明传感器在点火系统中所起的作用。六、 注意事项1. 在发动机运行时或起动转速下请勿触摸或拔下点火高压线。2. 喷油和点火系统以及测试仪器的导线仅在关闭点火时才可拔下或插上。3. 当发动机需要以起动转速运转，而不起动时，例如检查压缩压力时，要断开发动机传感器插头连接。做完这项工作后要查询故障代码。另外，对于燃油供给系统/喷射系统进行操作时一定还要注意下述5点规定：1. 松开接头前彻底清洗接头及周围区域。2. 将拆下的零件放在清洁的表面并覆盖好，不能用有绒毛的布。3. 打开的零件如不能立即进行修理，应小心地盖好或封好。4. 只能安装清洁的部件，只在安装前才打开更换件的包装，不使用零散存放的零件（如在工具箱中的等）。5. 燃油系统打开后，尽可能不使用压缩空气，尽可能不移动车辆。七、 预习与思考题1. 绘出分电器的结构图，并简述触点间隙的调整方法。2. 离心点火提前装置的原理?真空点火提前装置的原理?3. 点火提前角不正确对发动机工作有何影响？。八、 参攷资料二：发动机起动系实验类型：验证 实验学时：2开出要求：必做一、 实验目的 1. 掌握起动机调整的项目、部位及调整要求；2. 基本掌握机械操纵式、电磁操纵式起动机的调整方法。3. 熟悉起动机各零部件，掌握起动机拆装方法和顺序，正确使用拆装工具。4. 通过拆装起动机，进一步巩固对起动机工作原理的理解。要求能清楚地说出每个零部件的作用。5. 了解起动机各部件的技术要求，掌握各零部件的测试方法。二、 实验原理及说明(一) 汽车起动机的基本结构常见汽车起动机的基本结构如图1所示。图1 汽车起动机的基本结构1-防尘箍 2-磁场绕组电刷 3-磁场绕组接头 4-接触点（至蓄电池） 5-开关盒外壳 6-开关接触点（至点火线圈） 7-接触点（至磁场绕组） 8-接触盘 9-起动机接线柱 10-连接片接线柱（至磁场绕组） 11-保持、吸引线圈 12-保持、吸引线圈外壳 13-回位弹簧、顶杆及铁芯 14-调整螺杆 15-保护盖 16-拨叉支承销 17-拨叉 18-驱动端盖 19-驱动齿轮 20-单向离合器 21-滑环 22-单向离合器固定盖板 23-电枢轴 24-螺旋槽 25-电枢绕组 26-电枢铁芯 27-换向器 28-磁场绕组 29-磁极 30-机壳 31-电枢绕组电刷 32-电刷架 33-后端盖(二) 传动机构传动机构又称啮合机构或啮合器，实际上是一个单向离合器。单向离合器的作用是单方向传递转矩，即起动发动机时将起动机的转矩传给飞轮齿圈，而当发动机启动后，它又能自动打滑，不使飞轮齿圈带动启动机电枢旋转，以免损坏启动机。因为飞轮齿圈与起动机驱动齿轮的传动比为1:101:15，发动机发动后，如果不及时将起动机与发动机分离，则起动机的电枢就会被曲轴带动以10000rmin15000rmin的高速旋转，导致电枢绕组从电枢槽中甩出，造成所谓“飞散”事故，而使电枢损坏。单向离合器有滚柱式、摩擦片式、弹簧式、棘轮式等不同形式。1. 单向滚柱式啮合器图2 单向滚柱式啮合器l-外壳2-驱动齿轮3-十字块4-传动套筒5-外壳盖6-缓冲弹 7-止推盘8-止推挡圈9-锁环10-滚柱11-活动柱12-活动柱弹簧单向滚柱式啮合器的结构如图2所示。驱动齿轮2与外壳连成一体，滚柱10和活动柱弹簧12嵌装在与传动套筒4制成一体的十字块3上。传动套筒通过内花键套在电枢轴的花键部分，移动衬套(由止推盘7和止推挡圈8组成)和缓冲弹簧6套在传动套筒的另一端，由拨叉拨动，带动啮合器轴向移动，使驱动小齿轮啮入或脱离飞轮齿圈。 单向滚柱式离合器工作原理如图3所示。 图3 单向滚柱式离合器工作原理1-驱动齿轮 2-外壳 3-十字块 4-滚柱5-飞轮齿圈由于啮合器的外壳与十字块之间的间隙宽窄不等。当起动机小齿轮啮人飞轮齿圈、起动机主电路接通时，电枢转矩由传动套筒传给十字块，使十字块随同电枢轴旋转。由于此时飞轮齿圈施加给小齿轮的阻力使滚柱滚向窄的空间而卡死，离合器处于接合状态，于是电枢轴产生的转矩通过驱动齿轮传给飞轮，起动发动机时见图2-6(a)。发动机起动后，飞轮齿圈带动驱动齿轮高速旋转。当驱动齿轮的转速大于十字块的转速时，滚柱滚入楔形槽的宽处而打滑，见图2-6(b)。这样，驱动齿轮高速旋转的转矩不会传给电枢轴，从而防止了电枢超速飞散的危险。 单向滚柱式啮合器结构简单，但传递转矩的能力有限，故不能用于大功率启动机，主要用于中、小功率的启动机。2. 摩擦片式啮合器 摩擦片式啮合器的结构如图4所示。花键套筒10套在电枢轴的花键部分，在花键套筒的外表面上制有三条螺旋花键，其上套着内接合鼓9，内接合鼓上有4个轴向槽，用来插放主动摩擦片8的内凸齿。从动摩擦片6的外凸齿插在与驱动齿轮制成一体的外接合鼓1的槽中。主、从动摩擦片相间排列，摩擦片之间的初始压力可以通过调整垫圈5进行调整。 起动发动机时，起动机的电磁转矩通过电枢轴传递给花键套筒。由于内接合鼓和花键套筒有转速差，从而使内接合鼓靠惯性沿三线螺旋槽而左移，主、从动摩擦片被压紧，产生的摩擦力便可将启动机的转矩传递给飞轮齿圈。 发动机起动后，驱动齿轮被飞轮齿圈带动而高速旋转，其转速高于电枢轴，内接合套靠惯性沿螺旋线右移，使主、从动摩擦片间压力减小而打滑，避免了电枢轴超速而飞散的危险。 摩擦片式啮合器能传递较大转矩，故多用于大功率起动机。但摩擦片磨损后，摩擦力会大大降低，故需经常调整。 图4 摩擦片式啮合器1-驱动齿轮与外接合鼓2-螺母3-弹性圈 4-压环5-调整垫圈 6-从动摩擦片7、12-卡环8-主动摩擦片9-内接合鼓 10-花键套筒 11-移动衬套13-缓冲弹簧14-挡圈3. 弹簧式啮合器 弹簧式啮合器结构如图5所示。连接套筒6套在电枢轴的花键上，驱动齿轮1套在电枢轴前端的光滑部分上。驱动齿轮1与联接套筒6由两个月形圈3相联，它们之间可以相对转动但不能作轴向移动。在驱动齿轮柄和联接套筒6上包有扭力弹簧4，扭力弹簧4的两端各有四分之一圈内径较小，并分别箍紧在驱动齿轮柄和联接套筒上。图5 弹簧式啮合器1-驱动齿轮2-挡圈3-月形圈 4-扭力弹簧5-护圈6-连接套筒 7-垫圈8-缓冲弹簧 9-移动衬套10-卡簧 当起动机带动曲轴旋转时，扭力弹簧扭紧，包紧驱动齿轮柄和连接套筒，于是电枢的转矩通过连接套筒、扭力弹簧、驱动齿轮传至飞轮齿圈，使发动机起起动。发动机起动后，驱动齿轮的转速高于起动机电枢，则扭力弹簧放松，这样飞轮齿圈的转矩便不能传给电枢，即驱动齿轮只能在电枢轴上的光滑部分上空转而起单向分离的作用。 弹簧式啮合器结构简单、工艺性好、寿命长、成本低，并能传递较大转矩，但扭力弹簧圈数多，轴向尺寸较长，不能在小型启动机上装用。(三) 控制装置（电磁开关）起动机的控制装置的作用是控制电动机电路的通断及驱动齿轮与飞轮齿圈的啮合与分离，桑塔纳轿车采用的是电磁式控制开关，控制机构的结构原理如图6所示。其操作机构主要由吸引线圈、保持线圈、驱动杠杆、起动开关接触片等组成。QD1225型和QD1229型起动机电磁开关盖板上各接线端子的位置如图7所示，端子“50”和端子“15a”均为插片式单端子，端子“15a”为备用端子，未插任何导线。图6 起动机控制装置1-推杆 2-固定铁心 3-开关触点 4-起动机“C”端子 5-点火起动端子 6-起动机“30”端子 7-起动机“15a”端子 8-起动机“50”端子 9-吸拉线圈 10-保持线圈 11-铜套 12-活动铁心 13-回位弹簧 14-调节螺钉 15-挂钩 16-移动叉 17-单向离合器 18-驱动齿轮 19-止推垫圈图7 电磁开关端子位置1-“30”端子 2-“15a”端子 3-“50”端子 4-“C”端子如图6所示。起动时，接通起动开关，起动继电器的线圈通电，使起动继电器的触点闭合，接通起动机继电器的吸引线圈9（与直流电动机串联）、保持线圈10（与电机并联）的电路。两个线圈的磁场产生很大的磁力，吸引铁芯12左移，并带动移动叉16绕其销轴移动，使小齿轮移出与飞轮齿圈啮合，与此同时，由于吸引线圈中的电流流过电动机的磁场绕组，电枢开始旋转，小齿轮在旋转中移出，减小在与飞轮啮合时的冲动。当铁芯左移到接触将电动机接线柱4与蓄电池接线柱6接通时，起动机开始起动发动机。此时，与电动机接线柱4相联的吸引线圈9被短路，失去作用，但这时起动机开关已接通，保持线圈所产生的磁力可以维持铁芯12处于开关吸合位置。 起动后，及时松开起动开关，起动继电器断电，磁场消失，在回位弹簧的作用下铁芯右移回到原位，起动机电路切断，与此同时，驱动杠杆也在弹簧的作用下回位，并使齿轮退出啮合。三、 实验仪器包括仪器设备条件、物质条件、相关文献资料等序 号名 称主要用途1板手、钳子、螺丝刀、扭力板手、刷子2游标卡尺、手分表、内外卡尺3工业汽油、润滑脂，“00”号砂纸、绝缘纸4直接（或电磁）操纵强制啮合式起动机5电枢绕组短路测试器6专用校灯四、 实验内容和步骤1. 清除起动机外部油污。将起动机解体后，用工业汽油清洗各零部件，然后吹干。2. 从电磁开关接线柱上拆下起动电机与电磁开关之间的连接片。然后，松开电磁开关总成的固定螺母，取下电磁开关总成。3. 拆下防尘箍，用钢丝钩子提起电刷弹簧取出电刷（共4只）。4. 拆下起动机贯穿螺栓，使后端盖、起动机外壳、电枢分离。5. 取下拨叉支承销，取下驱动端盖、拨叉与转子总成。6. 用专用工具拆下止推座圈，取下驱动齿轮、单向离合器。各总成是否继续进一步分解，应视具体情况而定7. 对分解的零部件进行清洗。清洗时，对所有的绝缘部件，只能用干净布蘸少量汽油擦拭，其他机械零件均可放入汽油、煤油或柴油中洗刷干净并凉干。8. 检测起动机主要零部件。起动机电枢绕组不得短路和断路故障；换向器圆柱度及铜片厚度应符合要求；焊点要光洁牢固；轴的径向跳动及轴与轴承的配合间隙不得超出规定值。 9. 起动机的激磁绕组应无短路，断路或搭铁现象，绝缘良好；碳刷架弹簧压力应符合要求；碳刷不应低于基本尺寸的三分之一。10. 传动部分检测内容主要是：单向啮合器不得打滑，齿轮不断齿，不磨损过度；传动拨叉和回位弹簧应完好有效。11. 起动机开关柱和接解盘如有烧蚀，应将其修平整。对电磁开关，还应检查其吸引线圈和保持线圈，不得有短路或断路现象。12. 除上述检测内容外，还应检查起动机各部分螺纹连接件是否完好，柳钉有无松动现象。13. 装复起动机。起动机装复，电枢与磁极铁芯之间的间隙一般为0.821.80mm，且转动灵活；电枢的轴向窜动量一般为0.51.5mm，碳刷在刷架不得有卡滞现象；碳刷与换向器贴合面应事先磨出相应的弧面，以保证有足够的接触面积，传动拨叉来回灵活无碰擦。14. 起动机的调整内容包括开关接触时刻的调整，单啮合器端与端壳止推垫圈间隙的高整。五、 实验报告1. 画出起动系统工作简图2. 简述起动电机工作原理3. 简述传动系统的分类及各自的工作原理4. 起动机控制装置的作用及工作原理六、 注意事项1. 起动机零部件较笨重，拆装和测试时要防止打滑跌落。2. 电枢短路检测器和专用试灯的电压较高，使用时要注意防止发生触电事故。3. 经汽油清洗零部件，须晾干后再装复。七、 预习与思考题1. 起动电机的工作原理