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电容式点火系工作原理及故障快速诊断

放大字体  缩小字体 www.mopei8.com  2013-02-03  摩托车配件
核心提示:目前,摩托车点火系已普遍采用磁电机无触点电子点火装置,且大多采用的是电容放电式电子点火装置。这种电子点火装置结构简单,可靠性高,能随转速自动调节点火提前角。但这种点火电路一旦发生故障,故障原因也比较难找,特别是当出现一些软故障时更是如此。

笔者总结了一些故障原因及查找方法,以供读者参考。电容放电式点火电路虽有很多种(如图 2-55 、图 2-56 等),但它们的工作原理基本上是相同的,其工作原理都可用方框图来表示。图 2-57 中充电电压产生电路由磁电机中的充电线圈组成,用于产生约 300V 的电压;整流电路是对磁电机送来的交流电进行整流,使之变换成直流电后送至电容器;电容放电回路是利用电容的快速放电产生大的脉冲电流;一般将整流电路和电容放电回路制造成一个整体即 CDI 点火装置;点火时间控制电路用来适时产生低压脉冲,控制触发电容放电回路中的电子开关(常用可控硅作为电子开关);升压电路是将电容放电回路中送来的脉冲电压转换成 12000V 以上高压,供给火花塞跳火。

电容放电式点火电路

 

电容式点火系工作原理图

 

以图 2-55 为例,点火电路的工作过程如下:当点火开关打开且转子旋转时,充电线圈 L3 产生约 100 ~ 300V 的交流电,经整流二极管 VD1 整流后向 C1 充电,使电容端电压达 100 ~ 400V (见图 2-58 )。

 当发动机运转达到点火时刻,飞轮转子的触发器接近脉冲触发线圈 L4 ,使触发线圈产生电流 1 通过 VD2 整流后供给可控硅 VS 的控制极,使可控硅导通(见图 2-59 )。

 

 可控硅导通后,电容器 C1 中的充电电荷经可控硅 VS 、点火线圈的低压线圈 L1 迅速放电,并在点火线圈的次级 L2 上感应出点火用的高压电,使火花塞放电(见图 2-60 )。当点火开关 K 闭合时,点火充电线圈输出的正向电流被短路,点火系统不能工作,发动机停止转动。电容放电式点火电路引起的发动机故障现象有: 1. 发动机不能启动; 2. 发动机启动困难; 3. 发动机运行不稳定,时好时坏,并且无规律; 4. 发动机高速时运转正常,低速时不稳定; 5. 发动机低速时运转正常,高速时不稳定。

 一、发动机不能启动故障的诊断

发动机不能启动往往是由于某处线路脱落或个别元件损坏而造成无高压或高压太低所致。诊断时,首先把火花塞帽摘下,打开点火开关,将高压线(图 2-61 中 A 点,以下都以图 2-61 为例)放置于其外露铜心距发动机壳体 3 ~ 5mm 处,脚踏启动杆(或电启动)使发动机转动,查看高压线与壳体间是否有火花跳过。若有蓝色粗壮火花,则问题在火花塞,可能是火花塞积碳、间隙太大或击穿损坏等。若无火或火弱而红,则可将 CDI 输出与点火线圈连接端 B 点断开,在发动机转动的同时将 CDI 输出端在发动机壳体上刮划。此时如果看到间断的蓝色火花并伴有“啪啪”的响声,或者在转动时用万用表测量 B 点对地间的交流电压在 75V 以上,则故障发生在点火线圈或其连线上。如刮划时火花弱而红或没有,可对充电线圈的输出端 C 点采用上述同样的方法检查。如果火弱、没有火花或用万用表测量其对地的交流电压在 100V 以下甚至为零,则可能是充电线圈短路或断线;若有较强的火花,就必须用表测量触发线圈输出端 D 点的对地电压,若有 6V 以上的交流电压,则可确定 CDI 的连线脱落或 CDI 损坏;否则,就是触发线圈损坏。

 

二、发动机启动困难的诊断

发动机启动困难大多是由于零件性能发生变化或线圈局部短路造成点火电压偏低,特别是启动时由于转速较低,点电压值处于一种临界状态,即燃烧条件好就可以启动,条件稍有偏差就不能启动。诊断时,可采用上述方法依次检查 A 、 B 、 C 、 D 点的火花或电压,观察有无由弱转强的变化。如 A 处弱, B 处强,说明点火线圈有问题;如 B 点弱, C 点强,说明 CDI 损坏;若 C 处仍然较弱,则问题在充电线圈内。

三、发动机运行不稳定,时好时坏并且无规律故障的诊断

这种故障是由于外部连线或元件内部接触不良造成点火电压时有时无所致。诊断时,让发动机运转,用螺丝刀依次敲击各元件的接头,如若敲击到某处时发动机工作状态发生了变化,则被敲击的部位可能就是接触不良的地方。

四、发动机高速时运转正常,低速时不稳定故障的诊断

这种现象多是点火线圈损坏的前期征兆,是次级线圈 L2 内部已有轻微的击穿。当发动机转速较低时,点火系产生的电压相对较低,加上 L2 击穿漏电就造成了输出点火电压偏低,火花塞时有断火现象,造成发动机熄火;当转速较高时,由于点火系产生的电压较高,虽有漏电,但仍能维持火花塞跳火不断,因此感觉正常。诊断时,先查看火花塞是否正常,若完好,则可将 B 点断开,对 CDI 端刮火,如果有较强的火花,或测量有 75V 以上电压,即可判定点火线圈损坏。

五、发动机低速运转正常,高速时不稳定故障的诊断

这种现象多是充电线圈 L3 损坏的前期征兆,是局部绝缘层耐压不够的表现。当发动机转速较低时,充电线圈产生的电压较低,不能击穿绝缘层,因此输出电压正常,发动机工作正常;当转速升高,充电线圈产生的电压也升高,达到能够击穿绝缘层的电压时会引起内部漏电。造成输出电压迅速降低,致使火花塞断火,发动机转速降低;此时充电线圈又得以恢复,跳火也恢复,发动机又加速运转;如此往复,使摩托车高速行驶时产生发冲的现象。诊断时,可用电压表监测 C 点的电压,在操纵发动机由低到高速的转变过程中,电压值若出现降低的现象时,即可断定充电线圈损坏。

总之,电容放电式点火电路虽然故障现象比较多,原因也较复杂,但只要灵活运用上述办法进行诊断,就可以很快地找到故障所在。

来源:摩托车杂志  作者:肖建辉 
 
关键词: 摩托车点火器
 
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