點火提前角的測試

李雙梅

(黑龍江省農(nóng)墾總局交通局)

發(fā)動機(jī)內(nèi)可燃混合氣的燃燒是需要一定時間的。從火花塞開始點火，到燃?xì)鉄辏蠹s需要2 ～3 ms。為了使活塞到達(dá)上止點時，混合氣已經(jīng)充分燃燒，以便發(fā)出最大功率，顯然應(yīng)使活塞到達(dá)上止點之前點火。

點火正時指正確的點火時間，一般用點火提前角表示。從點火開始到活塞到達(dá)上止點為止，在這段時間內(nèi)，曲軸轉(zhuǎn)過的角度稱為點火提前角。點火提前角對發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能有很大影響，因此應(yīng)重視對發(fā)動機(jī)點火提前角的檢測。

最佳點火提前角并非定值，而是應(yīng)隨轉(zhuǎn)速、負(fù)荷和汽油辛烷值的改變而變化。在傳統(tǒng)點火系統(tǒng)中，點火提前角隨轉(zhuǎn)速的變化是通過分電器中的離心提前機(jī)構(gòu)控制;隨負(fù)荷的變化由真空提前機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié);而隨汽油辛烷值的變化則是在靜態(tài)條件下，通過調(diào)整分電器殼與分電器軸的相對位置而實現(xiàn)的。在現(xiàn)代電子點火系統(tǒng)中，尤其是無分電器點火系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速和負(fù)荷相對應(yīng)的點火提前量是由微處理器根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，以及進(jìn)氣真空度、凸輪位置和水溫等信號，從預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)中選定最佳點火提前角，再由微處理器向電子點火器發(fā)出指令送到各氣缸的點火線圈。

1 頻閃法

用頻閃法檢測點火提前角使用的點火正時儀又稱為正時燈。

點火正時儀由閃光燈、傳感器、整形裝置、延時觸發(fā)裝置和顯示裝置構(gòu)成。其基本工作原理建立在頻閃原理的基礎(chǔ)上，即如果在精確的確定時刻，用一束短暫(約2 ×10 －4 s)的且頻率與旋轉(zhuǎn)零件轉(zhuǎn)動頻率相同的光脈沖，照射相對轉(zhuǎn)動的零件，由于人們視力的生理慣性，似乎覺得零件是不轉(zhuǎn)動的。

(1)點火正時儀工作原理

在發(fā)動機(jī)飛輪或曲軸帶輪上，一般都刻有標(biāo)記，曲軸旋轉(zhuǎn)至活動標(biāo)記與固定標(biāo)記對齊時，第一缸活塞剛好到達(dá)上止點。如果用第一缸的點火信號觸發(fā)閃光燈，并使之發(fā)出短暫光脈沖，當(dāng)用閃光燈照射刻有活動定時標(biāo)記的飛輪或曲軸皮帶輪時，若發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，則活動標(biāo)記與閃光燈閃光在光學(xué)上是相對靜止的，活動標(biāo)記似乎不動。當(dāng)閃光燈在第一缸點火信號發(fā)生的同時閃光時，一缸活塞尚未到達(dá)上止點，活動標(biāo)記與固定標(biāo)記尚未對齊，此時兩標(biāo)記之間所對應(yīng)的發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角即為點火提前角。

(2)檢測方法

檢測時，先接上正時燈，再把點火脈沖傳感器串接在一缸火花塞與高壓線間或卡在一缸高壓線上(感應(yīng)式傳感器)，擦拭飛輪或曲軸帶輪使之清晰顯露出正時標(biāo)記，使發(fā)動機(jī)在怠速工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，打開正時燈并使之對準(zhǔn)正時標(biāo)記，調(diào)整電位計旋鈕，使活動標(biāo)記與固定標(biāo)記對齊，此時所顯示的讀數(shù)即為怠速工況下的點火提前角。用同樣的方法可測出不同工況下的點火提前角。

發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時，離心式和真空式點火提前裝置未起作用或起作用很小，此時測得的點火提前角為初始提前角。測出的各工況下的點火提前角若符合規(guī)定，說明初始點火提前角調(diào)整正確，同時說明離心式和真空式點火提前裝置工作正常。也可對各種工況下的離心提前角和真空提前角進(jìn)行測試。拆下分電器真空提前裝置的真空軟管，用在真空提前裝置不起作用時各種轉(zhuǎn)速下的點火提前角減去初始點火提前角，即可得到在各種轉(zhuǎn)速下的離心提前角;在連接真空提前裝置真空軟管的情況下，用在同樣轉(zhuǎn)速下測得的點火提前角減去離心提前角和初始提前角，則又可得到提前角。

對于計算機(jī)控制的電子點火系統(tǒng)，其點火提前角的檢測應(yīng)按制造廠規(guī)定的校準(zhǔn)點火正時的步驟進(jìn)行。檢測時，一般應(yīng)先把發(fā)動機(jī)罩下的點火正時檢驗接線柱搭鐵，使計算機(jī)控制點火提前角不起作用。首先檢測基本提前角(即發(fā)動機(jī)自動控制點火提前裝置不起作用時的點火提前角)，檢測完后再把搭鐵導(dǎo)線拆除。具體檢測方法和步驟應(yīng)查閱說明書。表1 為常見車型發(fā)動機(jī)的基本點火提前角。

2 缸壓法

當(dāng)某缸活塞到達(dá)壓縮行程上止點時，氣缸內(nèi)壓縮壓力最高。用缸壓傳感器檢測出這一時刻，同時用點火傳感器檢測出同一缸的點火時刻，二者間所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角即為點火提前角。用缸壓方法制成的點火正時儀，由缸壓傳感器、點火傳感器、處理裝置和指示裝置等構(gòu)成。如果正時儀帶有油壓傳感器，還可以用來檢測柴油機(jī)的供油提前角。許多類型的發(fā)動機(jī)綜合檢測儀都具有用缸壓法檢測發(fā)動機(jī)點火提前角的功能。

用缸壓法點火正時儀或發(fā)動機(jī)綜合檢測儀檢測發(fā)動機(jī)的點火提前角時的檢測步驟如下:

(1)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)使其達(dá)到正常工作溫度后停機(jī)。

(2)拆下某一缸的火花塞，把缸壓傳感器裝在火花塞孔內(nèi)。

(3)把拆下的火花塞固定在機(jī)體上使之搭鐵(注意:中心電極不能與機(jī)體相碰)，并把點火傳感器接在火花塞上，連接好該缸的高壓線，此時該火花塞可缸外點火。

(4)啟動發(fā)動機(jī)，由于被測缸不工人和，因而缸壓傳感器輸出的缸壓信號反映氣缸壓縮壓力大小，其最大值產(chǎn)生于活塞壓縮終了上止點，連接在該缸火花塞上的點火傳感器輸出點火脈沖信號或點火電壓波形信號。

(5)按儀器使用說明書的要求操作，可以指示裝置測得怠速、規(guī)定轉(zhuǎn)速或任一轉(zhuǎn)速下的點火提前角。對具有打印功能的檢測儀在按下打印鍵后，還可打印出檢測結(jié)果。

缸壓法與頻閃法一樣，可測初始點火提前角和不同工況下的總提前角、離心提前角和真空提前角。檢測點火正時時，一般只測一個缸(如1 缸)，其他缸的點火提前角決定于點火間隔，而點火間隔可在示波器屏幕上顯示的并列波上得到。當(dāng)各缸點火波形的重疊角很小時，可認(rèn)為各缸的點火間隔相等，因而其他缸的點火提前角與被測缸相同，此時被測缸的點火提前角即是整臺發(fā)動機(jī)的點火提前角。