点火线圈的工作原理与检测方法

如题所述

点火线圈是一种产生点火所需高压电的变压器。它将12V的低压电转化为15~20kV的高压电。但是,点火线圈的工作方式与普通变压器不同。普通变压器是连续工作的,而点火线圈是间歇工作的。它根据发动机转速的不同,以不同的频率反复储存和释放能量。在电控发动机中,点火线圈通常分为两缸点火线圈和独立点火线圈。1.点火线圈的工作原理(1)双缸点火线圈双缸点火是指两个气缸共用一个点火线圈,即一个点火线圈有两个高压输出端,分别接火花塞,负责同时给两个气缸点火。无分电器双缸点火线圈的工作原理如下图所示(以4缸发动机为例)。内部初级绕组分别由两个晶体管接地,共用一条电源线。无分电器双缸点火线圈工作原理:V1—气缸1和气缸4的点火控制三极管;V2—2缸和3缸点火控制三极管;VD1—1缸和4缸高压二极管;VD2—2缸和3缸高压二极管;t1-1缸和4缸点火线圈次级绕组;T2—2缸和3缸点火线圈的次级绕组当点火控制器中的控制回路关断三极管V1时,点火线圈初级绕组中的电流被切断,次级绕组T1中感应出“上”“下”的高电压。此高压同时击穿1缸和4缸火花塞电极之间的气体,导致高压火花和火花塞跳火。在两个气缸同时点火的过程中,压缩冲程气缸的点火是有效点火,而排气冲程气缸的点火是无效点火。发动机2缸和3缸同时点火的工作原理同上。捷达轿车点火线圈采用无分电器双缸点火线圈,如下图所示。插头上有四个针脚,其中一个针脚和三个针脚是控制针脚,分别连接到发动机控制单元。脚2是电源端子,接12V电源;针脚4是接地端子。当引脚1和引脚3输入控制信号时,高压端输出高压电,点燃四个气缸的火花塞。(2)独立点火线圈独立点火是指每个气缸都配有一个点火线圈,即点火线圈和输出放大器集成在一个部件中,点火线圈直接安装在火花塞顶部。奔驰c级车/GLK级越野车M272发动机采用独立点火线圈,带点火输出。点火线圈的实物和安装位置如下图所示。点火线圈的一个端子是电源端子,两个端子是车身接地,三个端子是发动机接地,四个端子是触发/诊断端子。奔驰c/GLK越野车M272发动机点火线圈实物及安装位置奔驰c/GLKSUVM272发动机工作原理图如下图所示。点火线圈有两组绕组,即初级绕组和次级绕组。一次绕组由粗铜线组成,接低压。当电流流过初级绕组时,就会产生磁场。发动机电子设备(ME)控制单元触发4端和2端点火线圈的初级电路。当电流流过初级线圈(LP)时,就会产生磁场。在点火瞬间,初级电流中断,导致次级线圈的磁场突然减弱。此时,次级线圈上产生点火电压。由于次级线圈的匝数远大于初级线圈,次级线圈中感应出高压,通过火花塞产生火花,从而点燃可燃物。每个点火线圈都配有一个二极管,以抑制输出端关闭时产生的额外电压。2.点火线圈的检测(1)独立点火线圈的检测当一个独立的点火线圈失效时,单缸将不能工作或不能正常工作,其特征是怠速极不稳定。检测方法:取下火花塞,通过观察电极处的燃烧来判断哪个气缸异常。燃烧不正常的火花塞电极会发黑或油腻。在确定某个气缸有故障后,将故障气缸的点火线圈与另一个气缸的点火线圈互换。如果故障转移到点火线圈,则可确定为点火线圈故障。同时,检查点火线圈的连接线是否存在断路。点火线圈的控制信号和控制计算机之间不应有开路或短路。(2)双缸点火线圈的检测当双缸点火线圈出现故障时,两个或四个缸将无法工作(以四缸发动机为例),表现为发动机无法启动或启动困难、怠速熄火、加速不良等现象。测试方法:用万用表20k测量点火线圈高压端1、4缸与2、3缸之间的电阻,正常情况下应具有一定的电阻值,如下图所示。如果电阻值为无穷大,说明点火线圈二次绕组开路,应该更换点火线圈。如果点火线圈没有故障,请检查点火线圈的连接线,以及连接线和控制计算机之间是否存在断路。测试方法:用万用表20k测量点火线圈高压端1、4缸与2、3缸之间的电阻,正常情况下应具有一定的电阻值,如下图所示。如果电阻值为无穷大,说明点火线圈二次绕组开路,应该更换点火线圈。如果点火线圈没有故障,请检查点火线圈的连接线,以及连接线和控制计算机之间是否存在断路。
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