汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修課件 項(xiàng)目八 點(diǎn)火系

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修

2項(xiàng)目八：點(diǎn)火系故障的檢測(cè)與維修3項(xiàng)目八學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：①能夠了解點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和作用；②能夠分析電子點(diǎn)火系統(tǒng)的電路。技能目標(biāo)：①能夠在老師的指導(dǎo)下分析和排除點(diǎn)火系統(tǒng)故障；②能夠利用波形來(lái)分析故障。4項(xiàng)目八學(xué)習(xí)情境導(dǎo)入

某客戶(hù)要求檢查一輛2014年出廠已行駛18萬(wàn)公里的轎車(chē)，據(jù)客戶(hù)反映該車(chē)起動(dòng)時(shí)起動(dòng)機(jī)能夠正常工作，可以聽(tīng)到工作聲音，但是發(fā)動(dòng)機(jī)不著車(chē)。5項(xiàng)目八學(xué)習(xí)任務(wù)分析

按照客戶(hù)的描述起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常但發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，導(dǎo)致此故障的原因一般來(lái)說(shuō)有四個(gè)方面原因，即：油路故障、電路故障、電子控制系統(tǒng)故障及機(jī)械系統(tǒng)（如磨損過(guò)審或漏氣等）。本項(xiàng)目主要學(xué)習(xí)電路故障導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)的診斷與排除方法。所以，本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)任務(wù)為：點(diǎn)火系統(tǒng)電路故障分析、火花塞更換、點(diǎn)火波形檢測(cè)。6任務(wù)8—1點(diǎn)火系統(tǒng)電路故障分析7任務(wù)7—1檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸壓力相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)4任務(wù)目標(biāo)1工作任務(wù)2任務(wù)分析3技能學(xué)習(xí)5任務(wù)實(shí)施與考核68任務(wù)8—1學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：①掌握點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和作用；②掌握點(diǎn)火系統(tǒng)的要求及工作原理。1情感目標(biāo)：通過(guò)課堂的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和良好的職業(yè)素養(yǎng)，打造大國(guó)工匠精神。2技能目標(biāo)：①能夠通過(guò)維修手冊(cè)分析電路圖制定出維修計(jì)劃；②點(diǎn)火系統(tǒng)低壓部分故障檢查；③點(diǎn)火系統(tǒng)高壓部分故障檢查。39任務(wù)8—1任務(wù)引入：

點(diǎn)火系統(tǒng)電路是維修時(shí)的重要依據(jù)，本節(jié)通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠了解點(diǎn)火系統(tǒng)的組成作用并分析電路。本任務(wù)將完成一個(gè)技能點(diǎn)學(xué)習(xí)：檢修點(diǎn)火系統(tǒng)故障。10任務(wù)8—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：一、點(diǎn)火系的作用及要求點(diǎn)火系的作用是將蓄電池或發(fā)電機(jī)輸出的低壓電流（一般為12～14V），經(jīng)點(diǎn)火線圈變?yōu)楦邏弘娏鳎?0～30kV），通過(guò)分電器按照發(fā)動(dòng)機(jī)各缸的點(diǎn)火順序，在一定時(shí)間內(nèi)輪流配送給各火花塞，產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的混合氣，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。為確保發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定可靠地工作，對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)有如下三個(gè)基本要求。

1.能產(chǎn)生足夠高的次級(jí)電壓點(diǎn)火系統(tǒng)用于點(diǎn)燃混合氣的火花塞電極伸入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸燃燒室內(nèi)，通過(guò)電極之間氣體的電離作用產(chǎn)生電弧放電（跳火）。要使電極之間具有很高壓力的氣體電離而產(chǎn)生電火花，就必須有足夠高的電壓。使火花塞電極跳火所需的電壓稱(chēng)之為擊穿電壓Uj（或稱(chēng)點(diǎn)火電壓），而Uj的高低與發(fā)動(dòng)機(jī)工況及火花塞的狀況有關(guān)。11任務(wù)8—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)工況氣缸內(nèi)的混合氣壓力高、溫度低時(shí)，氣體的密度相對(duì)較大，氣體電離所需的電場(chǎng)力就大，所需的擊穿電壓也就高。發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下其壓縮終了的混合氣壓力和溫度是不同的，因此，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷改變時(shí)，火花塞的擊穿電壓也隨之而變。（2）火花塞電極的溫度和極性當(dāng)火花塞電極的溫度超過(guò)混合氣溫度時(shí)，擊穿電壓可降低30～50%。這是因?yàn)樵陔姌O溫度高時(shí)，包圍在電極周?chē)臍怏w密度相對(duì)較小的緣故。由于火花塞中心電極的溫度相對(duì)較高，因此，火花塞的中心電極為負(fù)時(shí)，火花塞電極的擊穿電壓可降低20%左右。（3）火花塞的間隙和形狀火花塞電極的間隙增大，在同樣的電壓下電極之間的電場(chǎng)就減弱，要使電極間隙間的氣體電離所需的電壓就得增大?；鸹ㄈ姌O較細(xì)或電極表面有溝棱時(shí)，在同樣的電壓下其電場(chǎng)的最強(qiáng)處要大于較粗、表面平的電極，因此，所需的擊穿電壓可降低。此外，火花塞電極上積油、積炭時(shí)，其擊穿電壓也會(huì)相應(yīng)升高。點(diǎn)火系統(tǒng)所能產(chǎn)生的電壓稱(chēng)為最高次級(jí)電壓。要使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何工況、狀態(tài)下火花塞都能夠可靠跳火，。為此通常要求點(diǎn)火系統(tǒng)所能產(chǎn)生的最高次級(jí)電壓在20kv以上。12任務(wù)8—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

2.要有足夠的點(diǎn)火能量火花塞跳火后能確?？扇蓟旌蠚庋杆偃紵?，還必須要有足夠的點(diǎn)火能量。發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，由于混合氣壓縮終了的溫度已接近自燃溫度，因此所需的火花能量很小，但是發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)、怠速及急加速工況時(shí)，由于混合氣的溫度較低或混合氣過(guò)濃、過(guò)稀等原因，需要有較高的點(diǎn)火能量才能保證混合氣可靠燃燒。點(diǎn)火能量不足時(shí)，會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難、點(diǎn)燃率下降，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性下降、油耗和排污增加，并可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不工作。13任務(wù)8—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

3.點(diǎn)火時(shí)間要適當(dāng)

為使發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的燃燒最高壓力出現(xiàn)在壓縮終了上止點(diǎn)后10～15°，使混合氣的燃燒功率達(dá)到最大，就必須在壓縮終了前的某個(gè)適當(dāng)時(shí)刻點(diǎn)火。某缸火花塞開(kāi)始跳火到活塞運(yùn)行至壓縮終了上止點(diǎn)的曲軸轉(zhuǎn)角稱(chēng)之為點(diǎn)火提前角。點(diǎn)火提前角過(guò)大，壓縮行程活塞上行的阻力增大，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、油耗增加，且發(fā)動(dòng)機(jī)容易產(chǎn)生爆燃；點(diǎn)火提前角過(guò)小，混合氣燃燒產(chǎn)生的最高壓力和溫度下降，也會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、油耗增加，且容易引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱、排氣管放炮等故障。發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下，其點(diǎn)火提前角度應(yīng)是不同的。點(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷變化情況，及時(shí)調(diào)整點(diǎn)火時(shí)間，以確?；旌蠚獾娜紵皶r(shí)、完全。14任務(wù)8—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

二、分類(lèi)與組成1.傳統(tǒng)的點(diǎn)火系統(tǒng)

傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)又稱(chēng)觸電式點(diǎn)火系統(tǒng)，主要由點(diǎn)火線圈、分電器、火花塞、高壓線和分缸線等組成。傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)組成1—斷電器；2—點(diǎn)火線圈；3—附加電阻；4—點(diǎn)火開(kāi)關(guān)；5—電流表；6—起動(dòng)機(jī)；7—蓄電池；8—火花塞；9—分電器；15任務(wù)8—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

2.電子點(diǎn)火系（1）半導(dǎo)體點(diǎn)火系概述

蓄電池點(diǎn)火系工作時(shí)，斷電器觸點(diǎn)分開(kāi)瞬間，會(huì)在觸點(diǎn)處產(chǎn)生火花，燒損觸點(diǎn)。當(dāng)火花塞積炭時(shí)，易漏電，次極電壓上不去，不能可靠地點(diǎn)火，產(chǎn)生高速缺火現(xiàn)象。半導(dǎo)體點(diǎn)火系克服了這些缺點(diǎn)，具有較強(qiáng)地跳火能力，使點(diǎn)火可靠。半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)大體分為以下三類(lèi):半導(dǎo)體點(diǎn)火器16任務(wù)8—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

1）由電磁、紅外或霍爾元器件構(gòu)成的非接觸式斷電器組成的點(diǎn)火系統(tǒng)稱(chēng)為無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火器，其放大電路又分晶體管電路和電容放電電路兩種。2）ECU(ElectronicControlUnit)控制的點(diǎn)火系由ECU中的微處理器根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的信號(hào)確定點(diǎn)火時(shí)刻，因而它沒(méi)有斷電器，只有分電器，根據(jù)ECU送來(lái)的信號(hào)直接控制點(diǎn)火線圈初級(jí)電路的通斷。3）無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)(Distributor—LessIgnition)是當(dāng)前最先進(jìn)的點(diǎn)火系統(tǒng)，曲軸傳感器送來(lái)的不僅有點(diǎn)火時(shí)刻信號(hào)，而且還有氣缸識(shí)別信號(hào)，從而使點(diǎn)火系統(tǒng)能向指定的汽缸在指定的時(shí)刻送去點(diǎn)火信號(hào)，這就要求每缸配有獨(dú)立的點(diǎn)火線圈，但如果是六缸機(jī)則1，6缸、2，5缸和3，4缸分別共用一個(gè)點(diǎn)火線圈，即共有三個(gè)點(diǎn)火線圈，顯然每一個(gè)點(diǎn)火線圈點(diǎn)火時(shí)，總有一個(gè)缸是空點(diǎn)火，檢測(cè)時(shí)應(yīng)注意到這一點(diǎn)。無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)能使用低阻抗電感線圈，從而大幅度提高初級(jí)電流，使次級(jí)電壓高達(dá)30kV以上，增強(qiáng)點(diǎn)火能量以提高點(diǎn)燃稀混合氣的能力，在改善燃料經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)也降低排氣污染。無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)完全是電子器件而無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，徹底解決了凸輪和軸承磨損以及觸點(diǎn)燒蝕間隙失調(diào)而引起的一系列故障。17任務(wù)8—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

（2）信號(hào)發(fā)生器半導(dǎo)體點(diǎn)火系是利用點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器（傳感器）產(chǎn)生脈沖信號(hào)點(diǎn)火使火花塞跳火，點(diǎn)燃汽缸內(nèi)可燃混合氣，使發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外做功。常用的傳感器有霍爾式、電磁式和光電式。

1）霍爾式傳感器由信號(hào)盤(pán)葉片、永久磁鐵、霍爾芯片及霍爾傳感器槽等構(gòu)成。當(dāng)葉片從槽中移出時(shí)，點(diǎn)火線圈初級(jí)線圈由導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)閿嗦窢顟B(tài)，使次級(jí)線圈產(chǎn)生高電壓?；魻柺絺鞲衅?8任務(wù)8—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

2）電磁式傳感器

由轉(zhuǎn)子和線圈組成。轉(zhuǎn)子固定在分電器軸上，線圈固定在分電器殼體上。永久磁鐵的磁力線經(jīng)轉(zhuǎn)子、線圈、托架構(gòu)成封閉回路，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子凸起與托架間的磁隙不斷變化，通過(guò)線圈的磁通也不斷變化，線圈中便產(chǎn)生感應(yīng)電壓，并以交流形式輸出。在實(shí)用結(jié)構(gòu)中，常將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸位置傳感器一同裝于分電器上，使用復(fù)合轉(zhuǎn)子和耦合線圈。脈沖信號(hào)的產(chǎn)生磁電式傳感器19任務(wù)8—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

3）光電式傳感器

主要由發(fā)光二級(jí)管、光敏二級(jí)管、遮光盤(pán)和控制電路組成。發(fā)光二級(jí)管和光敏二級(jí)管位置相對(duì)，分別位于遮光盤(pán)兩側(cè)。遮光盤(pán)固定在凸輪軸上，與凸輪軸一同旋轉(zhuǎn)。當(dāng)遮光盤(pán)擋住發(fā)光二級(jí)管的光線時(shí)，光敏二級(jí)管截止，控制電路輸出低電平。當(dāng)縫隙對(duì)準(zhǔn)發(fā)光二級(jí)管與光敏二級(jí)管時(shí)，光線照射到光敏二極管上，控制電路輸出高電平。凸輪軸轉(zhuǎn)一周，由360條縫隙所控制的電路將輸出360個(gè)脈沖信號(hào)，此信號(hào)作為向電腦輸入的轉(zhuǎn)速信號(hào)。光電式傳感器帶有曲軸位置的光電式傳感器20任務(wù)8—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

３.電子點(diǎn)火器

如圖所示，電子點(diǎn)火器是電子點(diǎn)火系的核心，其基本作用是將點(diǎn)火脈沖發(fā)生器的信號(hào)放大，以控制初級(jí)回路的通斷狀態(tài)。此外，有些系統(tǒng)還對(duì)初級(jí)回路的閉和角和初級(jí)電流進(jìn)行控制，并設(shè)有初級(jí)回路自動(dòng)切斷功能，以防止點(diǎn)火線圈在停車(chē)時(shí)長(zhǎng)期通電而損壞。電子點(diǎn)火器21任務(wù)8—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

圖所示是一個(gè)簡(jiǎn)化的電子點(diǎn)火器的內(nèi)部原理圖。此電路與電磁式傳感器配合使用。主要包括四個(gè)部分：穩(wěn)壓部分A、脈沖整形部分B、通電角控制部分C、復(fù)合管輸出級(jí)D?，F(xiàn)在為了增加點(diǎn)火器的可靠性、減小體積以及增加控制功能，一般點(diǎn)火器的內(nèi)部電路采用厚膜電路技術(shù)，將大規(guī)模集成電路IC及其外圍元件和大功率三級(jí)管作在一個(gè)厚膜電路上，大大提高了點(diǎn)火控制器可控制功能。電子點(diǎn)火器原理圖22任務(wù)8—1相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

４.點(diǎn)火系統(tǒng)的微機(jī)控制電子控制單元(ECU)是點(diǎn)火系統(tǒng)的核心。它根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各種傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)計(jì)算求出最佳點(diǎn)火時(shí)刻和初級(jí)線圈通電時(shí)間，并在適當(dāng)時(shí)候給發(fā)火器發(fā)出點(diǎn)火信號(hào)。CPU首先據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)和吸氣量求出基本的點(diǎn)火提前角。再根據(jù)水溫、起動(dòng)信號(hào)、車(chē)速信號(hào)、空調(diào)開(kāi)關(guān)等對(duì)基本點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正，主要包括暖機(jī)修正、過(guò)熱修正、怠速穩(wěn)定性修正及爆震修正。ECU通過(guò)控制初級(jí)回路的斷電時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)通電時(shí)間的控制。23任務(wù)8—1技能學(xué)習(xí)：電子點(diǎn)火系的故障分析1．常見(jiàn)故障：電子點(diǎn)火系的常見(jiàn)故障有不點(diǎn)火、火花弱、點(diǎn)火時(shí)間不當(dāng)和缺火等。2.故障診斷：下面以發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)為例，闡述電子點(diǎn)火系故障診斷的一般程序：不同車(chē)型的電子點(diǎn)火系線路結(jié)構(gòu)不盡相同，但都可以按照大體一致的檢查方法和故障診斷程序準(zhǔn)確、迅速地排除故障，關(guān)鍵是對(duì)具體的點(diǎn)火線路結(jié)構(gòu)要熟悉。3.磁感應(yīng)式電子點(diǎn)火系統(tǒng)故障的診斷與排除方法（1）點(diǎn)火系統(tǒng)低壓電路部分故障1）故障原因：點(diǎn)火線圈、電子控制器、磁感應(yīng)傳感器及其連接線路有故障。24任務(wù)8—1技能學(xué)習(xí)：2）故障的診斷與排除方法：①外部檢查：檢查點(diǎn)火系統(tǒng)線路連接是否正確、可靠；檢查分電器等器件是否完好、安裝是否可靠。②拆線間隔斷搭鐵試火花：拆下點(diǎn)火線圈負(fù)端子上的連接線，另接上一根導(dǎo)線。接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，用外力帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，將點(diǎn)火線圈上的連接導(dǎo)線間斷搭鐵，用中央高壓線跳火，如果無(wú)火花，說(shuō)明火線圈及其接線路有故障，應(yīng)分別檢修；如果有火花，應(yīng)檢查電子控制器。③拆線間斷加壓試火花：斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，將點(diǎn)火線圈上的連接導(dǎo)線恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，取下傳感器插頭，接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，分別在插頭的兩接線端子上間斷施加1.5V或者2V的直流電壓，用中央高壓線跳火故障在傳感器，應(yīng)檢修；如果無(wú)火花，故障在電子控制器及其連接線路，應(yīng)分別檢修；若電子控制器損壞，應(yīng)更換新品。（2）點(diǎn)火系統(tǒng)高壓電路部分故障1）故障原因：配電器、分缸線、火花塞有故障；傳感器信號(hào)電壓極性接反，點(diǎn)火不正時(shí)等。25任務(wù)8—1技能學(xué)習(xí)：

2）故障的診斷與排除方法：①外部檢查:檢查高壓線是否脫落、插錯(cuò)；接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，用外力帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，檢查分電器蓋、火花塞是否漏電等。②間斷旁磁路試火花：拆開(kāi)分電器蓋，接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，用螺絲刀間斷短接定子與轉(zhuǎn)子爪極，用中央高壓線在分火頭上跳火，如果有火花，故障在分火頭，應(yīng)檢查或更換；如果無(wú)火花，應(yīng)拆下火花塞上的分缸線，檢查跳火情況。③轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸試火花：斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，將中央線和分電器蓋裝好，從火花塞上拆下分缸線，接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，用外力帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，將分缸線在缸體上跳火，如無(wú)火花，故障在分電器蓋或分缸線，應(yīng)分別檢修或更換；如果有火花，應(yīng)拆下火花塞檢查，有故障時(shí)應(yīng)檢修或更換，若各分線有火花，火花塞良好，應(yīng)檢查傳感器信號(hào)電壓極性。

④轉(zhuǎn)動(dòng)定子底板試火花:斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，將分缸線和火花塞裝好，取下分電器，接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。轉(zhuǎn)動(dòng)定子底板，當(dāng)轉(zhuǎn)子和定子爪極大致對(duì)齊時(shí)，中央高壓線與搭鐵處之間產(chǎn)生電火花，說(shuō)明接線正確，否則應(yīng)交換傳感器信號(hào)線位置。如果傳感器信號(hào)線接正確，則應(yīng)調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)。若點(diǎn)火系統(tǒng)同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)故障，仍按上述方法重復(fù)檢查多次，直至所有故障均排除為止。26任務(wù)8—1任務(wù)實(shí)施與考核：

學(xué)生自由組合每6人為一個(gè)小組，每組選出一名負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)人對(duì)小組任務(wù)進(jìn)行分配，并帶領(lǐng)全組成員在充分掌握上述知識(shí)與技能的前提下，完成任務(wù)工單8—1—1。27任務(wù)8—2更換火花塞28任務(wù)8—2汽油供給系統(tǒng)故障的檢測(cè)與維修相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)4任務(wù)目標(biāo)1工作任務(wù)2任務(wù)分析3技能學(xué)習(xí)5任務(wù)實(shí)施與考核629任務(wù)8—2學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：①能夠了解火花塞的組成和作用；②了解火花塞的分類(lèi)；③了解火花塞的熱特性。1情感目標(biāo)：通過(guò)課堂的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和良好的職業(yè)素養(yǎng)，打造大國(guó)工匠精神。2技能目標(biāo)：①能夠自己動(dòng)手更換火花塞；②火花塞間隙檢查調(diào)整。330任務(wù)8—2任務(wù)引入：

一輛大眾轎車(chē)，行駛80000km，車(chē)主要求對(duì)整車(chē)進(jìn)行維護(hù)。需要你按照“維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和要求”，對(duì)火花塞進(jìn)行檢查和更換。本任務(wù)將完成一個(gè)技能點(diǎn)學(xué)習(xí)：火花塞更換。31任務(wù)8—2相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：一、火花塞的作用

火花塞俗稱(chēng)火嘴，它的作用是把高壓導(dǎo)線送來(lái)的脈沖高壓電放電，擊穿火花塞兩電極間空氣，通過(guò)電極之間的放電現(xiàn)象產(chǎn)生火花以此引燃?xì)飧變?nèi)的混合氣體。二、火花塞的組成圖所示，火花塞的放電部分是中心電極和側(cè)電極，它們之間用高氧化鋁陶瓷絕緣體隔開(kāi)。絕緣體內(nèi)部的中心導(dǎo)電部分分為三段，上部是金屬桿，金屬桿的上部制有螺紋，其上擰有接線螺母；中間是膨脹系數(shù)與陶瓷絕緣體相差不大的導(dǎo)電玻璃，確?；鸹ㄈ诟鞣N溫度下的密封性；下部是中心電極。陶瓷絕緣體的外面是鋼制殼體，有兩個(gè)銅制的內(nèi)墊圈，起密封和導(dǎo)熱作用。殼體的上部制成六方體，下部制有螺紋，殼體的下端為側(cè)電極。螺紋的上端有密封墊圈?；鸹ㄈY(jié)構(gòu)1—接線螺母；2—絕緣體；3—接線螺桿；4—墊圈；5—火花塞殼體；6—密封劑；7—密封墊圈；8—紫銅墊圈；9—側(cè)電極；10—絕緣體裙部；11—中心電極；32任務(wù)8—2相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：三、火花塞的種類(lèi)

按照熱值高低來(lái)分，有冷型和熱型；按照電極材料來(lái)分，有鎳合金、銀合金和鉑合金等；如果更專(zhuān)業(yè)一下，火花塞的類(lèi)型大體上有如下幾種：

1.標(biāo)準(zhǔn)型火花塞其絕緣體裙部略縮入殼體端面，側(cè)電極在殼體端面以外，是使用最廣泛的一種。

2.絕緣體突出型火花塞絕緣體裙部較長(zhǎng)，突出于殼體端面以外。它具有吸熱量大、抗污能力好等優(yōu)點(diǎn)，且能直接受到進(jìn)氣的冷卻而降低溫度，因而也不易引起熾熱點(diǎn)火，故熱適應(yīng)范圍寬。3.細(xì)電極型火花塞其電極很細(xì)，特點(diǎn)是火花強(qiáng)烈，點(diǎn)火能力好，在嚴(yán)寒季節(jié)也能保證發(fā)動(dòng)機(jī)迅速可靠地起動(dòng)，熱范圍較寬，能滿(mǎn)足多種用途。4.錐座型火花塞其殼體和旋入螺紋制成錐形，因此不用墊圈即可保持良好密封，從而縮小了火花塞體積，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)更為有利。33任務(wù)8—2相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

5.多極型火花塞

側(cè)電極一般為兩個(gè)或兩個(gè)以上，優(yōu)點(diǎn)是點(diǎn)火可靠，間隙不需經(jīng)常調(diào)整，故在電極容易燒蝕和火花塞間隙不能經(jīng)常調(diào)節(jié)的一些汽油機(jī)上常常采用。6.沿面跳火型火花塞

即沿面間隙型，它是一種最冷型的火花塞，其中心電極與殼體端面之間的間隙是同心的?；鸹ㄈ诸?lèi)1—標(biāo)準(zhǔn)型；2—絕緣突出型；3—細(xì)電極型；4—錐座型；5—多極型；6—沿面跳火型；34任務(wù)8—2相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

四、火花塞的熱特性

火花塞的熱特性是指火花塞的溫度特性?；鸹ㄈ翰吭诠ぷ髦羞m當(dāng)?shù)臏囟确秶鸀?50～950℃?；鸹ㄈ墓ぷ鳒囟仁馨l(fā)動(dòng)機(jī)功率、轉(zhuǎn)速、壓縮比和結(jié)構(gòu)的影響。圖所示，火花塞的熱特性取決于火花塞群部（陶瓷絕緣體暴露在燃燒室內(nèi)的部分）的長(zhǎng)度，裙部長(zhǎng)的火花褰，受熱面積大，傳熱的路徑長(zhǎng)，散熱困難，因而工作溫度高，稱(chēng)為熱型火花塞；裙部短的火花塞，受熱面積小，傳熱路徑短，散熱容易，因而工作度低，稱(chēng)為冷型火花塞。（a）熱型火花塞

（b）冷型火花塞熱型火花塞與冷型火花塞示意圖35任務(wù)8—2相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

火花塞的熱特性通常用熱值表示，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示熱值的高低，一般數(shù)值越大，表示火花塞越冷。我國(guó)以火花塞絕緣體裙部的長(zhǎng)度來(lái)標(biāo)定火化塞的熱特性，用熱值3～9來(lái)表示?；鸹ㄈ臒崽匦耘c群部長(zhǎng)度、熱值的關(guān)系36任務(wù)8—2相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

火花塞的型號(hào)

根據(jù)ZB／T37003—1989標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，火花塞型號(hào)由三部分組成：第一部分為漢語(yǔ)拼音，表示火花塞結(jié)構(gòu)類(lèi)型及主要形式尺寸。第二部分為阿拉伯?dāng)?shù)字，表示火花塞熱值。第三部分為漢語(yǔ)拼音，表示火花塞派生產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)特征、材料特性及特殊技術(shù)要求。例如：F5RTC型火花塞，表示螺紋規(guī)格為M14×1.25、旋合長(zhǎng)度為19mm、殼體六角對(duì)邊為20.8mm、熱值為5的帶電阻、鎳銅復(fù)合電極、絕緣體突出型平座火花塞。37任務(wù)8—2技能學(xué)習(xí)：

一、火花塞技術(shù)狀況的檢查1.就車(chē)檢查法（1）觸摸法：起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使其怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，用手觸摸火花塞絕緣陶瓷部位，如溫度上升得很高很快，表明火花塞正常，反之為不正常。（2）短路法：起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使其怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，然后用螺絲刀逐缸對(duì)火花塞短路，聽(tīng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和響聲變化，轉(zhuǎn)速和響聲變化明顯，表明火花塞正常，反之為不正常。（3）跳火法：旋下火花塞，放在氣缸體上，用高壓線試火，若無(wú)火花或火花較弱，表明火花塞漏電或不工作。38任務(wù)8—2技能學(xué)習(xí)：

2.觀色法

拆下火花塞觀察，如為赤褐色或鐵銹色，表明火花塞正常；如為漬油狀，表明火花塞間隙失調(diào)或供油過(guò)多，高壓線短路或斷路；如為煙熏之黑色，表明火花塞冷熱型選錯(cuò)或混合氣濃，機(jī)油上竄；如頂端與電極間有沉積物，當(dāng)為油性沉積物時(shí)，說(shuō)明氣缸竄機(jī)油與火花塞無(wú)關(guān)，當(dāng)為黑色沉積物時(shí)，說(shuō)明火花塞積碳而旁路，當(dāng)為灰色沉積物時(shí)，火花塞清潔則是汽油中添加劑覆蓋電極導(dǎo)致缺火；若嚴(yán)重?zé)g，如頂端起疤、有黑色花紋破裂、電極熔化，表明火花塞損壞。如火花塞上有積碳、積油等時(shí)，可用汽油或煤油、丙酮溶劑浸泡，待積碳軟化后，用非金屬刷刷凈電極上和瓷芯與殼體空腔內(nèi)的積碳，用壓縮空氣吹干，切不可用刀刮、砂紙打磨或蘸汽油燒，以防損壞電極和瓷質(zhì)絕緣體。火花塞清潔39任務(wù)8—2技能學(xué)習(xí)：

二、火花塞間隙檢查調(diào)整1.間隙測(cè)量用專(zhuān)用量規(guī)或厚薄規(guī)檢查，但厚薄規(guī)所測(cè)值不太準(zhǔn)確。2.間隙調(diào)整應(yīng)用專(zhuān)用工具扳動(dòng)側(cè)電極來(lái)調(diào)整，不能扳動(dòng)或敲擊中心電極。三、火花塞的拆裝更換1.火花塞拆裝注意事項(xiàng)

（1）拔下高壓線接頭時(shí)應(yīng)輕柔，操作時(shí)不可用力搖晃火花塞絕緣體，否則會(huì)破壞火花塞密封性能。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻后方可拆卸，當(dāng)旋松所要拆卸的火花塞后，用一根細(xì)軟管逐一吹凈火花塞周?chē)奈畚铮苑阑鸹ㄈ龊笪畚锫淙肴紵覂?nèi)。40任務(wù)8—2技能學(xué)習(xí)：

（3）螺絲周?chē)?、火花塞電極和密封墊必須保持清潔，干燥無(wú)油污，否則會(huì)引發(fā)漏電、漏氣、火花減弱等故障。（4）安裝時(shí)，先用套筒將火花塞對(duì)準(zhǔn)螺孔，用手輕輕擰入，擰到約螺紋全長(zhǎng)的1/2后，再用加力杠桿緊固。若擰動(dòng)時(shí)手感不暢，應(yīng)退出檢查是否對(duì)正螺口或螺紋中有無(wú)夾帶雜質(zhì)，切不可盲目加力緊固，以免損傷螺孔，殃及缸蓋，特別是鋁合金缸蓋。（5）應(yīng)按要求力矩?cái)Q緊，過(guò)松會(huì)造成漏氣，過(guò)緊使密封墊失去彈性，同樣會(huì)造成漏氣。錐座型火花塞由于不用密封墊，遵守?cái)Q緊力矩尤顯重要。中心電極的前端完好消耗之后，會(huì)加重火花的飛濺，可能會(huì)引起混合氣體的點(diǎn)火不穩(wěn)定。這樣一來(lái)，恐怕會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)馬力的低下，燃油費(fèi)用的惡性增長(zhǎng)，發(fā)動(dòng)機(jī)壽命減弱。因此推薦火花塞的交換。41任務(wù)8—2技能學(xué)習(xí)：

2.拆裝步驟（1）拆卸2號(hào)氣缸蓋罩。（2）斷開(kāi)點(diǎn)火線圈插接器，圖所示。斷開(kāi)點(diǎn)火線圈插接器42任務(wù)8—2技能學(xué)習(xí)：

（3）擰下點(diǎn)火線圈螺栓，拆下點(diǎn)火線圈，不要損壞發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋罩開(kāi)口上的火花塞蓋或火花塞套管頂部邊緣。拆下點(diǎn)火線圈43任務(wù)8—2技能學(xué)習(xí)：

（4）圖所示，用14mm火花塞扳手和100mm加長(zhǎng)桿拆下火花塞。（5）按相反的順序安裝火花塞。拆下火花塞44任務(wù)8—2任務(wù)實(shí)施與考核：

學(xué)生自由組合每6人為一個(gè)小組，每組選出一名負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)人對(duì)小組任務(wù)進(jìn)行分配，并帶領(lǐng)全組成員在充分掌握上述知識(shí)與技能的前提下，完成技能學(xué)習(xí)任務(wù)工單8—2—1。45任務(wù)8—3點(diǎn)火波形檢測(cè)46任務(wù)8—3學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：①了解點(diǎn)火波形的檢測(cè)；②了解示波器的使用。1情感目標(biāo)：通過(guò)課堂的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和良好的職業(yè)素養(yǎng)，打造大國(guó)工匠精神。2技能目標(biāo)：①學(xué)會(huì)使用波形檢測(cè)儀；②學(xué)會(huì)如何測(cè)量點(diǎn)火波形。347任務(wù)8—3任務(wù)引入：

現(xiàn)代汽車(chē)多為電子點(diǎn)火，那么什么時(shí)間點(diǎn)火，點(diǎn)火時(shí)刻的早晚就很大程度上決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)工作指標(biāo)，因此對(duì)于點(diǎn)火時(shí)刻的調(diào)整就顯得尤為重要，同時(shí)使用點(diǎn)火示波器可將每缸的點(diǎn)火電壓隨時(shí)間的變化關(guān)系用波形直觀的顯示出來(lái)，以便于觀察，測(cè)量分析和判斷。除了操作簡(jiǎn)單和測(cè)試迅速外，使用示波器的另一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)是，能描繪出氣缸內(nèi)點(diǎn)火的全過(guò)程。本任務(wù)將完成一個(gè)技能點(diǎn)學(xué)習(xí)：點(diǎn)火波形的檢測(cè)。48任務(wù)8—3相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：一、點(diǎn)火正時(shí)

點(diǎn)火正時(shí)：在發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮沖程終了，活塞達(dá)到行程的頂點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)火系統(tǒng)向火花塞提供高壓火花以點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的壓縮混合氣作功，這個(gè)時(shí)間就是點(diǎn)火正時(shí)。為使點(diǎn)火能量最大化，點(diǎn)火正時(shí)一般要提前一定的量，所以是在活塞即將到達(dá)上止點(diǎn)的那一刻點(diǎn)火，而不是正好達(dá)到上止點(diǎn)時(shí)才點(diǎn)火，這個(gè)提前量叫點(diǎn)火提前角。點(diǎn)火正時(shí)不對(duì)，燃燒條件變化，功率損失和轉(zhuǎn)速波動(dòng)較大，形成不了高真空度，并造成怠速不穩(wěn)，加速無(wú)力。嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。49任務(wù)8—3相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

1.點(diǎn)火時(shí)間過(guò)早：1）啟動(dòng)汽車(chē)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)沉（啟動(dòng)困難），有頓挫感；2）怠速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)，有滅車(chē)現(xiàn)象；3）急加速時(shí)有敲缸聲；4）著車(chē)后，使用過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫高、常開(kāi)鍋。2.點(diǎn)火時(shí)間過(guò)晚：1）發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)悶、無(wú)力、甚至過(guò)熱，在突然加大節(jié)氣門(mén)開(kāi)度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不能隨之增高，燃油消耗量增加；2）急加速時(shí)，排氣管有時(shí)放炮；50任務(wù)8—3相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：二、點(diǎn)火波形的檢測(cè)1.點(diǎn)火波形：點(diǎn)火電壓隨時(shí)間的變化關(guān)系（轉(zhuǎn)角）2.波形的形成：（1）一次電路瞬間接通在二次電路產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)，但弱。1500～2000V。（2）一次電路切斷，一次電流磁場(chǎng)迅速消失，一次電壓因自感而升高，二次電壓因互感而生。電感大，二次電壓高。（3）一次自感電壓為300V，二次為1.5～2萬(wàn)伏，擊穿電壓4～8千伏。（4）二次電壓擊穿火花塞后，放電產(chǎn)生火花，電壓降低形成火花線。放電時(shí)間0.6～1.6ms。能量大，則火花線高而寬。由于互感，二次波形的變化也使一次波形與之相同。通電電流增加，斷電電流減少，都產(chǎn)互感，但感應(yīng)電壓方向相反。51任務(wù)8—3相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：3.發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火示波器概述發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火示波器是一種用來(lái)檢測(cè)、診斷發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火技術(shù)狀況的較為新型的儀器。使用點(diǎn)火示波器可將每缸的點(diǎn)火電壓隨時(shí)間的變化關(guān)系用波形直觀的顯示出來(lái)，以便于觀察，測(cè)量分析和判斷。除了操作簡(jiǎn)單和測(cè)試迅速外，使用示波器的另一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)是，能描繪出氣缸內(nèi)點(diǎn)火的全過(guò)程。豐田IT-2示波器52任務(wù)8—3相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)：

汽油機(jī)點(diǎn)火示波器是示波器的一種，專(zhuān)門(mén)用來(lái)檢測(cè)診斷汽油機(jī)點(diǎn)火系的技術(shù)狀況。使用汽車(chē)專(zhuān)用的點(diǎn)火示波器可以查看點(diǎn)火系統(tǒng)的工作波形，并根據(jù)點(diǎn)火的波形判斷點(diǎn)火系統(tǒng)的故障。示波器可以顯示發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火過(guò)程的三類(lèi)波形：直列波、重疊波和高壓波，通過(guò)所顯示的波形與標(biāo)準(zhǔn)波形的比較，即可診斷出故障所在部位。由示波器的工作原理可知，凡是電壓、電流以及能夠轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的其他非電量，諸如壓力、震動(dòng)、溫度、流量等，都可以通過(guò)示波器觀察和測(cè)量，因而在汽車(chē)診斷與檢測(cè)中示波器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。53任務(wù)8—3技能學(xué)習(xí)：

1．點(diǎn)火示波器簡(jiǎn)介示波器可顯示電壓隨時(shí)間變化的波形，是一種多用途的檢測(cè)設(shè)備。示波器顯示信號(hào)的速度比一般電子檢測(cè)設(shè)備要快得多，是唯一能即時(shí)顯示瞬態(tài)波形的儀器。示波器一般由傳感器(包括夾持器、測(cè)試探頭和測(cè)針等)、中間處理環(huán)節(jié)和顯示器等組成。2．傳統(tǒng)點(diǎn)火系點(diǎn)火波形分析示波器可以顯示發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火過(guò)程的三類(lèi)波形：直列波、重疊波和高