最近研制**发动机的点火器,其中借用了摩托车的点火原理和器件,结果想做的点火器还未完成,倒是发现了不少摩托点火系统的问题。为广大车友排除故障,在此讲讲点火系统的一些疑难问题,特别是线圈方面。
磁电机点火充电线圈(简称“充电线圈”)、点火器触发传感器线圈(俗称“传感器”)、点火器高压输出线圈(俗称“高压包”),还有直流点火器里的变压器;其中以磁电机里的充电线圈最容易出问题。 在摩托车电器中,细漆包线绕制的线圈很容易损坏,其损坏的自身原因不外乎是:应力拔断、受潮霉断、过载烧断、击穿短路~~~~这四种,其中以击穿短路的毛病最难检测,最容易令广大车友头大。 下面,俺将产生这四种故障的原因、以及测量方法简单说说;至于维修方面,对于多数普通车主来说,要重新绕制头发丝那么细的漆包线,不是件好玩的事,通常如果不是为了搞研究,没人会去那样干。 一、疲劳应力的破坏: 线圈为了防潮和绝缘,不能不绕在塑料骨架上,并且浸泡清漆,但那些绝缘材料都会热涨冷缩,而且膨胀系数与漆包线不一样。每天开几次摩托,车上的某些部件就有几次的热涨冷缩,线圈里的细漆包线就被微微地拉伸与挤压;一年累计有几千次,时间长了,总有些材料或工艺欠缺点的,会自行将线圈里面的某一处细线拉断。 在此项中受害最严重的是摩托车磁电机里的点火器充电线圈,虽然安装在壳体内部,也有些风冷效应,但发动机开热后,磁电机内部的温度相当高;每天十几次上百度的冷热变化,每年几千次的热涨冷缩,对此充电线圈的材料和工艺,真是很大考验与摧残。其次就是高压包,但它安装的散热环境比磁电机内好得多。至于触发传感器,因其体积较小,而且是在磁电机的外面,受到的疲劳应力最小也少;若无意外,通常可以使用几年不坏。 点火器虽然不是线圈类元件,但因为里面填满了密封胶,所以也有这样的问题。有的厂家材料不过关,在烘干阶段就有损坏。有的点火器设计不良发热严重,密封材料热涨冷缩效应太强,结果搞得象定时炸蛋,经常在出厂半年后到一年内的这段时间内玩完。曾有过改进密封方式的建议,但这不是定单,相关厂家对此不感兴趣。 火花塞原本是比较经用的东西,但目前四冲发动机上流行的M10火花塞也不咋地。细的电极虽然利于打火,但芯极损耗也快,通常半年就得调整一次打火间隙。发动机每次作功的高温和进气的冷却,对火花塞的瓷柱有老化作用,相当于每秒种几十次的疲劳淬火。通常M10的火花塞,使用一年或一万公里后,瓷柱就会发酥老化。 在车辆上想防止疲劳损坏,难度很大;通常车主无计可施,主要是靠厂家将工艺、材料、设计~~~搞好些。有经验的车主,会随车携带点火器与火花塞各一只做备用。点火充电线圈与高压包的拆卸较麻烦些,常人很难半路自行更换,通常不会带。传感器很少坏,通常安装到位后,很长时间都无需再去检查,所以也不带备件。 二、受潮霉断: 如果工艺合理、材料优良,通常是不会有这种问题的。但事无绝对,总有些机会在安装前就有点细微碰擦损伤了细线的漆膜,或是长期的疲劳应力产生裂纹暴露了细线的铜芯,于是有水份(最怕的是含盐的水汽!)沾到细漆包线上,在高温、盐分、水分、电流、震动、应力~~~等N多作用下,慢慢将0.1mm的细铜线霉断掉。 在此项中最容易受害的是磁电机里的点火器充电线圈,其次是高压包;因为这两件线圈里的漆包线实在太细,实在是太娇嫩。如果里面的绕线象蓄电池充电线圈的绕线那么粗,即使是漆包线的漆膜破损,1mm粗的铜线,想拉断、霉断、烧断、击穿~~~~就不是件容易的事。所以,线圈容易损坏的内因,多是因为绕的线太细! 接触这类故障多了,就会有种感觉:以后的点火系统,如果不想在半路上突然损坏,就得将目前的点火系统更新换代;其中的重要内容之一,就是要设法减少细线的使用。特别的磁电机里的线圈,一旦在半路上坏了,不象点火器那么好换,通常很难自行更换;而且就算找到CH,也没有单个线圈供给,通常都是买下整个线盘。 所谓的线圈霉断,实际上就是细线受潮生锈,将细线锈断了。但在摩托点火系统中最多见、最常见的毛病还是线路的接头生锈,或是氧化层导致的接触不良。电池的接头也容易生锈,让电流放不出。点火器与高压包、磁电机连接的线头也常有氧化或生锈,令线路连接不良=点火失灵,容易导致后面所要说到的击穿短路类故障。 车主对于这类故障,通常无法从根源上去解决,只有自己注意将相关线路包扎好、清洁好、安排好。有条件者,可在线圈上喷点清漆;接线头清洁干净,再包扎严密。电瓶的接头上无法包扎,只能适当涂抹点防水的机油或黄油。目前在摩托车上最常见的问题是:许多电线都在车底泥水飞溅的地方,需要好好重新整理电线布局。 三、过载烧断: 由细线绕制的线圈,电压与电流的过载能力都比较差;不少摩托的熄火电路是因电锁将磁电机充电线圈的输出端对地短路,理论上就不够合理。这种情况有点象是将发电机的输出短路,如果在电网上这样搞,不是保险丝烧掉就是发电机烧掉。因摩托车电锁接线的缘故,在所有的线圈中,以磁电机里的充电线圈最容易被烧毁。 对于充电线圈来说,所谓的线圈过载烧毁,通常不是象低压线圈那样整个被烧糊烧焦,而是充电线圈内某一线段的最薄弱点被烧断,例如应力即将拉断的线段某点、或是快要霉断的线段某点;所以线圈工艺的基本质量非常重要,绕线也最好能粗点。这种故障比较容易判断,只要用电表测量到某线圈不通,就可以按作废处理。 在摩托上,最容易烧断细线的线圈是磁电机里的充电线圈;其次是直流点火器里的升压线圈,传感器线圈和高压包线圈,由于结构、散热条件好些,应力、电流小些,通常很少出这种问题。充电线圈过热和烧断的原因有时与点火器有关,某些点火器为防电压超高,在内部电路上设置反向放电的整流管,使充电线圈的负担很重。 四、击穿短路: 细线的漆膜较薄,抗电压的绝缘性能较差;因此不少摩托的充电线圈与高压包,会出现线圈内的某段细线被相互击穿短路的情况。产生这种故障的内部原因,有绕线工艺、线皮绝缘、浸漆处理~~~等,不是使用者可以预防的。产生线圈内部击穿短路的外部原因,通常是接线的接触不良,电流断断续续,结果感应出超高电压。 电流断路引起的超高电压,其原理要讲到电磁效应:若在线圈的电路中将流通中的电流突然中断,线圈磁场就会发生突变,这种瞬间突变的磁场,可以令线圈产生出比平时大十几倍的超高电压。这种原理俗称“电感升压”,其原理已经广泛应用于直流点火升压电路、电子日光灯、节能灯~~~等电路,例如直流点火的电感高压包。 “电感升压”效应虽然在很多场合有用,在车辆直流点火线路中也有应用;但在摩托车的高压交流点火电路中,由于摩托车在使用状态下难免有颠簸,点火系统的接线常有接触不良,所以这种效应给摩托车带来的灾祸,往往比较严重。最近几年摩托配件质量下降,这种故障更加多见;所以最近几年,提倡直流点火器的呼声渐高。 在此要说下目前流行的CDI点火器,这种点火器应用电容高压瞬间放电的原理来获得点火超高电压,由磁电机充电线圈提供上百伏的点火电力。其好处是启动时“自带电源”,车辆可以随时随地点火启动。但这种“百伏电源”的点火系统,难免有其缺点:接线容易漏电,怕受潮湿。电压高,线圈与元件容易被击穿。启动点火电力较差。 特别是线圈内部被击穿短路后,等于是在线圈内部形成了环形短路,极大地增加了该线圈的负载,使得该线圈的感应能力极大下降,线圈的功能被极大削弱。这种故障,以充电线圈来讲,就是发不出电来,摩托车在启动时,点火系统不打火,或是点火电力很小。若发生在高压包上,就是输出的点火电压不高,火花塞很难打出火来。 产生这种故障的原因,对于充电线圈,是输出线与点火器接触不良,在使用中电流断断续续,感应出的超高压电压,很容易击穿点火器或是线圈自身。高压包也会有这种故障,特别是当高压包在强烈打火状态中时,如果输出线在使用中脱落,没有火花塞给它跳火放电,高压包产生的超高电压往往是击穿自身次极线圈内部某段。 对于一般的摩托车,线圈内部被击穿短路的这种毛病实际上是很常见的;但一般用普通的电表量不出个结果来,所以通常不容易被发现。许多人对于这点不是很清楚,CH往往也是含含糊糊,没啥专业测量手段;通常都是更换部件,一直换到发动机能点火启动为止。(在特殊情况下,也有人为制造接触不良这类故障的。) 对于充电线圈,比较简单的测量办法是测量它的输出电压:有条件者测量其输出的峰值电压,可以直接断定它能不能提供启动的点火电力。没条件者可测量其输出的交流电压,再与其它车辆充电线圈的输出状态做对比。如果不用电表,可以将其输出接到一只氖泡测电笔上;如果在启动时连氖泡都点不亮者,就算是不能用的。 “感应高压”对于高压包来说,在强烈打火状态中,如果不给高压包接上火花塞及时放电,超高电压就会即刻从内部寻找“突破点”放电损伤自身。所以有许多摩托上的高压包,都是曾经受过内伤的,点火能力打折扣的。这种故障的测量手段略烦,业余者通常可用好高压包与嫌疑品做点火对比,以其输出电火花的强弱来作判断。 因为CDI高压包初极圈数很少,通常只有几十匝粗线,所以点火器蓄能电容对其放电的瞬间电流极大,通常电流峰值有几十安培,对接线要求极高。对于CDI高压包,目前最多见的故障不是“感应自伤”,而是接线与点火器的线路接触不良,电流不通畅;这点要与真正有内伤的高压包区别开,通常将接线的接头清洁干净就可以恢复。 五、摩托车线圈的通常状况与检测: 而使用CDI高压包,通过改变蓄能电容与电压,在100V时就有8mm长的点火放电能力,这对冷机启动很有利。由于CDI高压包的放电点火与触发信号同步,所以触发凸台的设置就比较简单。缺点是蓄能电容需要上百伏的电压,若使用交流点火器就会有上述那些缺点弊端。若使用低电压直流点火器,点火器内则需要添置微型升压电路。 |
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