汽車(chē)多線(xiàn)圈點(diǎn)火系統(tǒng)的使用與維修

文/新疆 金新文

一、多線(xiàn)圈點(diǎn)火系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

點(diǎn)火線(xiàn)圈加裝在火花塞的多線(xiàn)圈點(diǎn)火系統(tǒng)(COP)因?yàn)橛性S多的封裝，性能，排放和維修的原因成為熱門(mén)的安裝。將單個(gè)的點(diǎn)火線(xiàn)圈直接封裝在每個(gè)火花塞上面，去掉了需要的長(zhǎng)的，體積大的(并且昂貴的)高壓火花塞線(xiàn)纜。這樣就減少了無(wú)線(xiàn)電頻率的干擾，消除了潛在的由燃燒，假貨或者松動(dòng)的線(xiàn)纜而引起的不點(diǎn)火問(wèn)題。沿著點(diǎn)火線(xiàn)圈到火花塞之間的路徑?jīng)]有導(dǎo)線(xiàn)連接而減少了電阻。因此，每個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈能夠是較小的，較輕的并且使用較少的能量使火花塞跳火。

從一個(gè)點(diǎn)火性能角度來(lái)看，每個(gè)缸有一個(gè)單獨(dú)的點(diǎn)火線(xiàn)圈就可以在各氣缸點(diǎn)火之間給每個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈更多時(shí)間的再充電。在只有一個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈分電器點(diǎn)火系統(tǒng)中，在一個(gè)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)里曲軸的每個(gè)循環(huán)，點(diǎn)火線(xiàn)圈必須點(diǎn)火四次，即四個(gè)缸各點(diǎn)火一次。而在一個(gè)V8發(fā)動(dòng)機(jī)里一個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈要工作8次，即8個(gè)缸各點(diǎn)火一次。在帶有多線(xiàn)圈的點(diǎn)火系統(tǒng)里，每個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈在曲軸的每個(gè)循環(huán)中只點(diǎn)火一次。這樣就提供了較高的火花能量，特別是在高轉(zhuǎn)數(shù)下當(dāng)點(diǎn)火時(shí)間極大地減少時(shí)，這樣就減少了不點(diǎn)火現(xiàn)象的發(fā)生，使燃燒更加充分并且提高了燃油的經(jīng)濟(jì)性。

為每一個(gè)氣缸設(shè)定一個(gè)獨(dú)立的點(diǎn)火線(xiàn)圈也能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，處理更多的排氣再循環(huán)，減少二氧化氮?dú)怏w的排放量(對(duì)于今天的低排放車(chē)輛標(biāo)來(lái)說(shuō)是重要的)。一個(gè)較高能量的火花也使火花塞能夠燒盡污物并使火花塞能夠達(dá)到16萬(wàn)公里的壽命里程。一個(gè)多線(xiàn)圈點(diǎn)火系統(tǒng)也能夠提高了怠速穩(wěn)定性能和怠速排放。

二、點(diǎn)火線(xiàn)圈的安裝位置

典型的多線(xiàn)圈點(diǎn)火系統(tǒng)可以有幾種不同配置中的一個(gè)。在克萊斯勒，豐田和其他的進(jìn)口車(chē)輛上，這個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈直接被加裝在火花塞上面。即(COP)系統(tǒng)。在其他的應(yīng)用中，例如美國(guó)通用汽車(chē)公司的Quad 2.2L發(fā)動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈在火花塞的點(diǎn)火系統(tǒng)中，點(diǎn)火線(xiàn)圈被放在一個(gè)盒子里。在近期的車(chē)型中，美國(guó)通用公司的雪佛蘭(corvette)、Camaro)和其他的V8車(chē)型，則使用點(diǎn)火線(xiàn)圈靠近火花塞的點(diǎn)火系統(tǒng)，即(CNP)點(diǎn)火系統(tǒng)，因?yàn)榛鸹ㄈ菑钠咨w的側(cè)面伸出并且在每個(gè)火花塞的末端沒(méi)有空間容納點(diǎn)火線(xiàn)圈。這種單個(gè)的點(diǎn)火線(xiàn)圈通過(guò)短的火花塞導(dǎo)線(xiàn)安裝在氣門(mén)蓋上。

三、點(diǎn)火線(xiàn)圈的工作過(guò)程

在多數(shù)的老的無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)里，一個(gè)電子模塊是點(diǎn)火線(xiàn)圈包裹總成的一部分并控制點(diǎn)火線(xiàn)圈的接通和斷開(kāi)。在多數(shù)的較新的車(chē)輛的點(diǎn)火系統(tǒng)里，盡管在每個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈的頂部有很多的附帶的電器和二極管，但點(diǎn)火線(xiàn)圈初級(jí)繞組通斷的開(kāi)關(guān)的功能是由動(dòng)力控制模塊(PCM)來(lái)控制。這個(gè)動(dòng)力控制模塊(PCM)從曲軸位置傳感器 和有時(shí)一個(gè)凸輪軸位置傳感器接收一個(gè)基本的點(diǎn)火正時(shí)信號(hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的速度、點(diǎn)火順序和點(diǎn)火時(shí)間。然后根據(jù)從節(jié)氣門(mén)位置傳感器，空氣流量傳感器，冷卻液傳感器，進(jìn)氣支管壓力傳感器(MAP)甚至自動(dòng)變速器的信號(hào)確定每個(gè)缸的正確的點(diǎn)火時(shí)間。多數(shù)的多線(xiàn)圈點(diǎn)火系(COP)統(tǒng)能夠在氣缸點(diǎn)火之間調(diào)整時(shí)間，使這些系統(tǒng)很敏感并能很快地適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和駕駛條件。

四、點(diǎn)火線(xiàn)圈技術(shù)

所有的點(diǎn)火線(xiàn)圈是發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中必不可少的變壓器，是由初級(jí)繞組和次級(jí)繞組環(huán)繞著鐵芯組成。初級(jí)繞組的導(dǎo)線(xiàn)直徑比次級(jí)繞組的大，它的匝數(shù)較少。初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的匝數(shù)比確定了點(diǎn)火線(xiàn)圈的輸出電壓(較高的匝數(shù)比，就有較大的輸出電壓)，很多汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)的次級(jí)繞組的匝數(shù)是初級(jí)繞組匝數(shù)的10倍左右，高性能點(diǎn)火線(xiàn)圈則更多。

常規(guī)的罐狀的或者金屬容器型點(diǎn)火線(xiàn)圈在老的分電器點(diǎn)火系統(tǒng)使用。它通常有一個(gè)初級(jí)繞組和次級(jí)繞組有一個(gè)公共的搭鐵連接。高能量的點(diǎn)火線(xiàn)圈可以使用一個(gè)相似的設(shè)計(jì)或者有一個(gè)隔離的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組(這在典型的雙缸點(diǎn)火系統(tǒng)中使用)，或者一個(gè)公共的初級(jí)電路帶有一個(gè)隔離的次級(jí)電路。多線(xiàn)圈點(diǎn)火系統(tǒng)(COP)和點(diǎn)火線(xiàn)圈加裝在靠近火花塞(CNP)點(diǎn)火系統(tǒng)通常有一個(gè)共用的初級(jí)和次搭鐵節(jié)點(diǎn)。

所有類(lèi)型的點(diǎn)火線(xiàn)圈，初級(jí)和次級(jí)繞組被相互隔離并不接觸。初級(jí)繞組的電阻一般是比較低的。通常少于幾歐姆。在一些個(gè)別的點(diǎn)火線(xiàn)圈的初級(jí)繞組只有0.6到0.7歐姆。次級(jí)繞組的電阻，通過(guò)比較對(duì)照，是非常高的。可達(dá)到5500歐姆左右，串聯(lián)的的點(diǎn)火線(xiàn)圈次級(jí)繞組可達(dá)到10000到14000歐姆的范圍。因?yàn)辄c(diǎn)火線(xiàn)圈初級(jí)和初級(jí)繞組的電阻值變化很大，在測(cè)試時(shí)應(yīng)查詢(xún)具體的車(chē)型所使用的點(diǎn)火線(xiàn)圈。

一個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈實(shí)際怎樣使火花塞跳火呢？當(dāng)蓄電池的電流流過(guò)計(jì)算機(jī)(PCM)到達(dá)點(diǎn)火模塊后，由點(diǎn)火模塊給點(diǎn)火線(xiàn)圈初級(jí)繞組通電，點(diǎn)火線(xiàn)圈的鐵芯成為一個(gè)強(qiáng)大的電磁鐵。這個(gè)形成磁力線(xiàn)環(huán)繞鐵芯和次級(jí)繞組。當(dāng)初級(jí)繞組被斷電時(shí)，磁場(chǎng)衰弱。在次級(jí)繞組中感應(yīng)出高壓電來(lái)。這個(gè)電壓從點(diǎn)火線(xiàn)圈的次級(jí)繞組出來(lái)到達(dá)火花塞并產(chǎn)生一個(gè)火花點(diǎn)燃可燃混合氣。

五、故障診斷

盡管點(diǎn)火線(xiàn)圈是非?？煽康?，但有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)故障，因?yàn)殡妷赫鹗帟?huì)使點(diǎn)火線(xiàn)圈發(fā)熱，隨著時(shí)間的推移，熱量和電壓的聚合破壞了繞組，點(diǎn)火線(xiàn)圈殼體或者塔之間的絕緣，如果一個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈有問(wèn)題，能夠用一個(gè)歐姆表來(lái)測(cè)量點(diǎn)火線(xiàn)圈的初級(jí)和次級(jí)繞組的電阻。如果任何一個(gè)超出規(guī)定的值，則應(yīng)更換這個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈。

如果一個(gè)短路或者比正常電阻低的初級(jí)繞組會(huì)有很大的電流通過(guò)點(diǎn)火線(xiàn)圈，并能很快地?fù)p壞點(diǎn)火模塊。這也減少點(diǎn)火線(xiàn)圈的電壓輸出，在負(fù)荷或者當(dāng)加速時(shí)，導(dǎo)致一個(gè)差的火花，啟動(dòng)困難或者不點(diǎn)火。

初級(jí)繞組的斷路或者高電阻通常不會(huì)立刻損傷點(diǎn)火模塊或者PCM驅(qū)動(dòng)電路，但可以引起點(diǎn)火模塊發(fā)熱并縮短它的使用壽命。在這種狀況下，點(diǎn)火線(xiàn)圈輸出低電壓或者沒(méi)有電壓輸出(差的火花或者沒(méi)有火花)。點(diǎn)火線(xiàn)圈初級(jí)繞組的短路或者低電阻將導(dǎo)致一個(gè)差的火花。但不會(huì)損傷點(diǎn)火模塊或者PCM驅(qū)動(dòng)電路。點(diǎn)火線(xiàn)圈的次級(jí)繞組的斷路或者高電阻也將引起一個(gè)差的火花或者不點(diǎn)火。它也可以由于反饋感應(yīng)初級(jí)電路而損壞點(diǎn)火模塊。

對(duì)于所有的點(diǎn)火線(xiàn)圈來(lái)說(shuō)，重要的一點(diǎn)是當(dāng)初級(jí)繞組斷路電磁場(chǎng)衰減時(shí)，如果高的點(diǎn)火線(xiàn)圈輸出電壓不能到達(dá)火花塞，它會(huì)在另一個(gè)地方搭鐵——可以返回通過(guò)點(diǎn)火模塊、PCM、驅(qū)動(dòng)電路或者通過(guò)點(diǎn)火線(xiàn)圈里面本身的絕緣外殼搭鐵。這就很可能損壞這些部件。所以，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)絕不能拆卸火花塞導(dǎo)線(xiàn)或者COP點(diǎn)火線(xiàn)圈。這時(shí)的輸出電流會(huì)因人組成搭鐵回路而擊傷人。在一個(gè)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)中，當(dāng)一個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈出現(xiàn)故障時(shí)，它影響所有的氣缸，發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，或者在負(fù)荷下不點(diǎn)火，但在多線(xiàn)圈點(diǎn)火系統(tǒng)中，一個(gè)單個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈出現(xiàn)故障只影響一個(gè)氣缸或者一對(duì)氣缸(在雙缸點(diǎn)火系統(tǒng)中)。

在1996年生產(chǎn)的新的車(chē)輛上，這個(gè)OBDII自診斷系統(tǒng)也能夠檢測(cè)點(diǎn)火線(xiàn)圈問(wèn)題，包括不點(diǎn)火并且產(chǎn)生故障碼鑒定點(diǎn)火線(xiàn)圈或者氣缸的問(wèn)題。例如一個(gè)不點(diǎn)火故障碼P0301，應(yīng)當(dāng)指示一缸不點(diǎn)火。當(dāng)然，不點(diǎn)火也可能由很多其他的因素引起?？赡苁且粋€(gè)磨損的或者損壞的火花塞，一個(gè)損壞的點(diǎn)火線(xiàn)圈，一個(gè)壞的火花塞導(dǎo)線(xiàn)或者一個(gè)在無(wú)分電器點(diǎn)火DIS或者點(diǎn)火線(xiàn)圈靠近火花塞的CNP點(diǎn)火系統(tǒng)的情形里的線(xiàn)路連接、一個(gè)臟的或者損壞的噴油嘴，或者壓縮損失(排氣閥燒蝕或者汽缸蓋漏氣)等。進(jìn)一步診斷是需要隔離和找出這個(gè)原因——多線(xiàn)圈點(diǎn)火系統(tǒng)中因?yàn)闆](méi)有火花塞導(dǎo)線(xiàn)，不能夠觀察點(diǎn)火次級(jí)波形曲線(xiàn)而不能判別哪一個(gè)地方出現(xiàn)了問(wèn)題除非使用一些適合這個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈本身類(lèi)型的適配器或者感應(yīng)信號(hào)的拾取裝置。

六、故障診斷的手動(dòng)工具

美國(guó)實(shí)耐寶公司提供一定數(shù)量的感應(yīng)拾取信號(hào)適配器，能夠直接地連接到各種COP系統(tǒng)點(diǎn)火線(xiàn)圈上收集次級(jí)點(diǎn)火信息。這些適配器中的多數(shù)允許使用一個(gè)實(shí)耐寶KV模塊觀察每個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈的次級(jí)點(diǎn)火數(shù)據(jù)。在多數(shù)的應(yīng)用中，連接適配器時(shí)不必拆掉點(diǎn)火線(xiàn)圈(它適合在點(diǎn)火線(xiàn)圈的頂部并使用感應(yīng)來(lái)拾取點(diǎn)火線(xiàn)圈的電壓信號(hào)。)

另一種手動(dòng)工具是Waekon Coil On Plug Ignition Quick Probe(WAE6560)，它能夠快速找到一個(gè)壞的或者性能不好的點(diǎn)火線(xiàn)圈。這種手持工具使用簡(jiǎn)單，它有一個(gè)感應(yīng)夾放在線(xiàn)圈上檢測(cè)點(diǎn)火線(xiàn)圈的活動(dòng)。線(xiàn)圈每次點(diǎn)火時(shí)一個(gè)超級(jí)明亮的LED閃光燈閃爍并產(chǎn)生足夠的KV電壓. 在檢測(cè)期間當(dāng)火花出現(xiàn)時(shí)，一個(gè)綠的LED指示器也閃爍。這個(gè)工具不需要連接到背針插接器，在插接器上拆卸點(diǎn)火線(xiàn)圈并測(cè)試點(diǎn)火線(xiàn)圈即可。

另一個(gè)值得考慮的工具是Ferret FER72 Primary Ignition Probe Inductive Power，這個(gè)工具有一個(gè)夾型的感應(yīng)拾取裝置能夠用于靠近點(diǎn)火線(xiàn)圈靠近火花塞(CNP)的火花塞導(dǎo)線(xiàn)上，無(wú)分電器的或者分電器點(diǎn)火系統(tǒng)上。這個(gè)拾取信號(hào)裝置在不用刺穿導(dǎo)線(xiàn)或者沒(méi)有背針插接器時(shí)都可以測(cè)試。這個(gè)工具有一個(gè)20-線(xiàn)條桿刻度顯示峰值電流(用于驅(qū)動(dòng)點(diǎn)火線(xiàn)圈或者點(diǎn)火模塊的電流)，到達(dá)電流最大值所花費(fèi)的時(shí)間，或者在按下按鈕時(shí)，電流通過(guò)點(diǎn)火模塊的時(shí)間。它使用電流接線(xiàn)夾檢測(cè)點(diǎn)火線(xiàn)圈和模塊的問(wèn)題。從感應(yīng)拾取裝置獲取的點(diǎn)火信號(hào)能夠是外面通過(guò)一個(gè)高頻線(xiàn)接插器(BNC)連接到示波器或者帶波形的萬(wàn)用電表來(lái)顯示電流波形。

七、點(diǎn)火線(xiàn)圈的更換

更換點(diǎn)火線(xiàn)圈必須是和原來(lái)的同一基本型號(hào)，并且和原來(lái)的初級(jí)繞組電阻相同。使用不同型號(hào)的點(diǎn)火線(xiàn)圈可能損壞其他的點(diǎn)火部件或者引起新的點(diǎn)火線(xiàn)圈故障。

如果一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)由于更換點(diǎn)火線(xiàn)圈而出現(xiàn)重復(fù)的點(diǎn)火線(xiàn)圈故障，這個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈工作困難，根本的原因是通常高的次級(jí)繞組電阻(壞的火花塞導(dǎo)線(xiàn)或者火花塞)，或者在一些情形里，一個(gè)稀薄的燃油狀態(tài)(臟污的噴油器，真空泄漏和泄漏的EGR閥)引起。

避免點(diǎn)火線(xiàn)圈問(wèn)題是當(dāng)新的的點(diǎn)火線(xiàn)圈被安裝時(shí)要清潔這個(gè)插接器和接線(xiàn)端頭。腐蝕能夠增加線(xiàn)路的電阻引起斷斷續(xù)續(xù)地工作和喪失工作的連續(xù)性并可能有助于電子部件損壞。給線(xiàn)路連接處運(yùn)用不導(dǎo)電的潤(rùn)滑脂能夠幫助防止腐蝕并確保一個(gè)好的連接。

在有分電器或者無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)的高里程發(fā)動(dòng)機(jī)上，火花塞導(dǎo)線(xiàn)也應(yīng)當(dāng)隨一個(gè)壞的點(diǎn)火線(xiàn)圈被更換以確保高能量的火花。新的火花塞也應(yīng)當(dāng)被安裝如果原來(lái)的火花塞被弄臟了或者是接近他們的服務(wù)約定。