點(diǎn)火提前角的測(cè)試

李雙梅

(黑龍江省農(nóng)墾總局交通局)

發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)可燃混合氣的燃燒是需要一定時(shí)間的。從火花塞開(kāi)始點(diǎn)火，到燃?xì)鉄?，大約需要2 ～3 ms。為了使活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，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(diǎn)之前點(diǎn)火。

點(diǎn)火正時(shí)指正確的點(diǎn)火時(shí)間，一般用點(diǎn)火提前角表示。從點(diǎn)火開(kāi)始到活塞到達(dá)上止點(diǎn)為止，在這段時(shí)間內(nèi)，曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱為點(diǎn)火提前角。點(diǎn)火提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能有很大影響，因此應(yīng)重視對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前角的檢測(cè)。

最佳點(diǎn)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(diǎn)火系統(tǒng)中，點(diǎn)火提前角隨轉(zhuǎn)速的變化是通過(guò)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(guò)調(diào)整分電器殼與分電器軸的相對(duì)位置而實(shí)現(xiàn)的。在現(xiàn)代電子點(diǎn)火系統(tǒng)中，尤其是無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速和負(fù)荷相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)火提前量是由微處理器根據(jù)發(fā)動(dòng)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(hào)，從預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)中選定最佳點(diǎn)火提前角，再由微處理器向電子點(diǎn)火器發(fā)出指令送到各氣缸的點(diǎn)火線圈。

1 頻閃法

用頻閃法檢測(cè)點(diǎn)火提前角使用的點(diǎn)火正時(shí)儀又稱為正時(shí)燈。

點(diǎn)火正時(shí)儀由閃光燈、傳感器、整形裝置、延時(shí)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(shí)刻，用一束短暫(約2 ×10 －4 s)的且頻率與旋轉(zhuǎn)零件轉(zhuǎn)動(dòng)頻率相同的光脈沖，照射相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的零件，由于人們視力的生理慣性，似乎覺(jué)得零件是不轉(zhuǎn)動(dòng)的。

(1)點(diǎn)火正時(shí)儀工作原理

在發(fā)動(dòng)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(dòng)標(biāo)記與固定標(biāo)記對(duì)齊時(shí)，第一缸活塞剛好到達(dá)上止點(diǎn)。如果用第一缸的點(diǎn)火信號(hào)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(dòng)定時(shí)標(biāo)記的飛輪或曲軸皮帶輪時(shí)，若發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，則活動(dòng)標(biāo)記與閃光燈閃光在光學(xué)上是相對(duì)靜止的，活動(dòng)標(biāo)記似乎不動(dòng)。當(dāng)閃光燈在第一缸點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生的同時(shí)閃光時(shí)，一缸活塞尚未到達(dá)上止點(diǎn)，活動(dòng)標(biāo)記與固定標(biāo)記尚未對(duì)齊，此時(shí)兩標(biāo)記之間所對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角即為點(diǎn)火提前角。

(2)檢測(cè)方法

檢測(cè)時(shí)，先接上正時(shí)燈，再把點(diǎn)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(shí)標(biāo)記，使發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，打開(kāi)正時(shí)燈并使之對(duì)準(zhǔn)正時(shí)標(biāo)記，調(diào)整電位計(jì)旋鈕，使活動(dòng)標(biāo)記與固定標(biāo)記對(duì)齊，此時(shí)所顯示的讀數(shù)即為怠速工況下的點(diǎn)火提前角。用同樣的方法可測(cè)出不同工況下的點(diǎn)火提前角。

發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，離心式和真空式點(diǎn)火提前裝置未起作用或起作用很小，此時(shí)測(cè)得的點(diǎn)火提前角為初始提前角。測(cè)出的各工況下的點(diǎn)火提前角若符合規(guī)定，說(shuō)明初始點(diǎn)火提前角調(diào)整正確，同時(shí)說(shuō)明離心式和真空式點(diǎn)火提前裝置工作正常。也可對(duì)各種工況下的離心提前角和真空提前角進(jìn)行測(cè)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(shí)各種轉(zhuǎn)速下的點(diǎn)火提前角減去初始點(diǎn)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(cè)得的點(diǎn)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(duì)于計(jì)算機(jī)控制的電子點(diǎn)火系統(tǒng)，其點(diǎn)火提前角的檢測(cè)應(yīng)按制造廠規(guī)定的校準(zhǔn)點(diǎn)火正時(shí)的步驟進(jìn)行。檢測(cè)時(shí)，一般應(yīng)先把發(fā)動(dòng)機(jī)罩下的點(diǎn)火正時(shí)檢驗(yàn)接線柱搭鐵，使計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火提前角不起作用。首先檢測(cè)基本提前角(即發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制點(diǎn)火提前裝置不起作用時(shí)的點(diǎn)火提前角)，檢測(cè)完后再把搭鐵導(dǎo)線拆除。具體檢測(cè)方法和步驟應(yīng)查閱說(shuō)明書(shū)。表1 為常見(jiàn)車型發(fā)動(dòng)機(jī)的基本點(diǎn)火提前角。

2 缸壓法

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

用缸壓法點(diǎn)火正時(shí)儀或發(fā)動(dòng)機(jī)綜合檢測(cè)儀檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火提前角時(shí)的檢測(cè)步驟如下:

(1)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)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(diǎn)火傳感器接在火花塞上，連接好該缸的高壓線，此時(shí)該火花塞可缸外點(diǎn)火。

(4)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，由于被測(cè)缸不工人和，因而缸壓傳感器輸出的缸壓信號(hào)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(diǎn)，連接在該缸火花塞上的點(diǎn)火傳感器輸出點(diǎn)火脈沖信號(hào)或點(diǎn)火電壓波形信號(hào)。

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

缸壓法與頻閃法一樣，可測(cè)初始點(diǎn)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(cè)點(diǎn)火正時(shí)時(shí)，一般只測(cè)一個(gè)缸(如1 缸)，其他缸的點(diǎn)火提前角決定于點(diǎn)火間隔，而點(diǎn)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(diǎn)火波形的重疊角很小時(shí)，可認(rèn)為各缸的點(diǎn)火間隔相等，因而其他缸的點(diǎn)火提前角與被測(cè)缸相同，此時(shí)被測(cè)缸的點(diǎn)火提前角即是整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火提前角。