在摩托車汽油機的電容放電式點火系統(tǒng)中,通常將全部電子元件組裝在印刷電路板上,并封裝在塑料制作的元件盒中,構(gòu)成一個防潮防震的電子開關(guān)組件(也稱電子點火器)。電容放電式點火系統(tǒng)的英文縮寫是“ CDI ”,因此電子開關(guān)組件還稱作“ CDI ”電子組件。 電子開關(guān)組件的電路可分為兩種。圖 1 和圖 2所示為雅馬哈 MA50 型和鈴木 FA50 型摩托車電容放電式點火系統(tǒng)電路,其電子開關(guān)組件的電路即為兩種典型電路。
圖1:雅馬哈 MA50 型摩托車電容放電式點火系統(tǒng)電路
圖2:鈴木 FA50 型摩托車電容放電式點火系統(tǒng)電路
圖 1 所示的點火系統(tǒng)裝有單獨的充電線圈 L3 和觸發(fā)線圈 L4 ;圖 2所示的點火系統(tǒng)裝有充電觸發(fā)線圈 L3 ,兼有充電線圈和觸發(fā)線圈的功能。因此兩種電子開關(guān)組件的電路有所不同。
一、電子開關(guān)組件的工作特點
1. 充電線圈 L3 或充電觸發(fā)線圈 L3 經(jīng)二極管 VD1 向電容器 C1 充電,將電能儲存在電容器 C1 中。電容器 C1 在放電前所充得的電壓一般在 200 ~ 400V 左右。
2. 采用可控硅 VS 作為開關(guān)元件。觸發(fā)線圈 L4 或充電觸發(fā)線圈 L3 用以觸發(fā)導通可控硅 VS 。在可控硅 VS 導通瞬間,電容器 C1 經(jīng)可控硅 VS 向點火線圈的初級繞組 L1 迅速放電,從而在次級繞組 L2 上感應(yīng)出高壓電。
3. 電子開關(guān)組件在使用中無需調(diào)整,在正常使用的情況下具有高度的工作可靠性和工作穩(wěn)定性,并且具有很長的壽命。
4. 除制造質(zhì)量方面的原因外,造成電子開關(guān)組件損壞的主要原因是電壓過載或電流過載。
5. 電子開關(guān)組件與外電路的連接采用規(guī)定顏色的導線,便于識別。此外,在連接中還采用插接器,維修時可以方便地斷開或恢復電路的連接。
二、電子開關(guān)組件的保養(yǎng)
電子開關(guān)組件與外電路的連接應(yīng)正確無誤、接觸良好。否則,不僅影響點火系統(tǒng)的正常工作,而且還可能使電子開關(guān)組件損壞。
1. 當圖 1 所示的白 / 紅線斷路時,可控硅 VS 不能觸發(fā)導通,電容器 C1 充得的電壓升高,容易使電容器 C1 、可控硅 VS 和二極管 VD1 等因承受過高的電壓而擊穿損壞。
2. 當圖 1 所示的橙色線或圖 2 所示的黑 / 黃線搭鐵時,初級繞組 L1 短路,電容器 C1 經(jīng)可控硅 VS 的放電電流的瞬時值顯著增大,容易使可控硅 VS 因電流過載而損壞。
3. 當圖 1 所示的黑 / 紅線誤接到白 / 紅線上時,會使可控硅 VS 控制極因承受充電線圈 L3 數(shù)百伏的電壓而引起電流過載。 為使電子開關(guān)組件與外電路的連接完好無誤,使用保養(yǎng)中應(yīng)防止連接導線的絕緣層損傷、連接導線折斷、插接器松脫或臟污。 當電子開關(guān)組件與外電路的連接正確無誤并接觸良好時,電子開關(guān)組件可以長期可靠工作而無需調(diào)整維修。這是電容放電式電子點火系統(tǒng)的主要優(yōu)點之一。
三、電子開關(guān)組件的故障檢修
電子開關(guān)組件的故障大多是由于組件內(nèi)的電路連接有松脫現(xiàn)象和電子元件損壞造成的。
1. 電子開關(guān)組件的檢查
用萬用表 R×1k 擋檢測電子開關(guān)組件各引出線間的電阻,可以判斷是否有故障。以圖 1 和圖 2 中所示的電子開關(guān)組件為例,各引出線間電阻的正常值分別如表 2-8 和表 2-9 所示。
對電子開關(guān)組件,也可用換新件進行對比試驗的方法進行故障檢查。
電子開關(guān)組件出現(xiàn)故障時,可將電子開關(guān)組件加熱至 100 ~ 120℃ ,剝除封灌的環(huán)氧樹脂(或硅橡膠),然后對印刷電路板和電子元件作進一步的檢修。檢修后可重新用環(huán)氧樹脂封灌。
2. 電路連接的檢修
以圖 1 中所示的電子開關(guān)組件為例。其印刷電路板的連接如圖 3 所示。檢查印刷電路板各焊點是否松脫、各電子元件的引出線是否折斷,并對松脫或折斷部位進行焊接,即可排除電路連接的故障。
圖3:雅馬哈MA50型摩托車電容放電式點火系統(tǒng)印刷電路板
3. 電子元件的檢查 電子開關(guān)組件的主要電子元件是二極管 VD1 、電容器 C1 和可控硅 VS 。
( 1 )二極管 VD1 的檢查 用萬用表 R×10k 擋檢測二極管 VD1 陽極與陰極間的電阻。當負表筆與陽極相接,正表筆與陰極相接時,二極管 VD1 應(yīng)導通;當正表筆與陽極相接,負表筆與陰極相接時,電阻應(yīng)大于 5MΩ ,否則表明二極管 VD1 反向嚴重漏電或擊穿損壞。
( 2 )電容器 C1 的檢查 用萬用表 R×10k 擋檢測,在兩表筆分別與電容器 C1 兩端相接時,指針應(yīng)擺動一個角度后回到無窮大位置( >1000MΩ ),否則表明電容器 C1 絕緣電阻過小或擊穿損壞。
( 3 )可控硅VS 的檢查 可控硅 VS 有三個電極:陽極 A 、陰極 C 和控制極 G ,如圖 4 所示。用萬用表 R×10k 擋檢測,當負表筆與陽極 A 相接,正表筆與陰極 C 相接時,電阻應(yīng)大于 3MΩ ,否則表明可控硅 VS 嚴重漏電或擊穿損壞。用萬用表 R×100Ω 擋檢測,當負表筆與控制極 G 相接,正表筆與陰極 C 相接時,應(yīng)導通。
圖4:可控硅VS 的檢查
以上用萬用表檢測時,應(yīng)使被測電子元件與電路的連接脫開,以免影響檢測的準確性。
4. 電子元件的驗證 用萬用表檢測電子元件,對其是否正常只能作出粗略的判斷。采用圖 2-41 所示的測試裝置,可以對電子元件是否工作正常進行驗證。
測試裝置用 220V 的交流電作電源。變壓器 T 的 1 ~ 2 端輸出 200V 左右的交流電,經(jīng)二極管 VD1 整流后向電容器 C1 充電; 2 ~ 3 端輸出 8V 左右的交流電,經(jīng)二極管 VD2 整流后,再經(jīng)電位器 RP ,向可控硅 VS 提供觸發(fā)電流。電位器 RP 用以調(diào)節(jié)觸發(fā)電流,使之與可控硅 VS 的觸發(fā)特性相適應(yīng)?煽毓 VS 觸發(fā)導通后,電容器 C1 迅速向點火線圈初級繞組放電,從而在次級繞組感應(yīng)出高壓電使火花塞產(chǎn)生電火花。火花塞可由放電器(如標準三極針狀放電器)替代。放電器在 6mm 的極距下產(chǎn)生電火花時,表明火花電壓充足;粗大的藍色電火花還表明火花能量充足。
用被驗證的電子元件替代測試裝置中相應(yīng)的電子元件,當放電器在 6mm 的極距下,周期性( 50Hz )地連續(xù)產(chǎn)生粗大的藍色電火花時,表明電子元件工作正常。 測試裝置可以驗證二極管 VD1 、電容器 C1 和可控硅 VS ,也可以用同樣的替換法驗證點火線圈。 利用測試裝置還可以檢查驗證電子開關(guān)組件的性能。對圖 1 和圖 2 所示電子開關(guān)組件的檢查驗證方法分別如圖 2-42 和圖 2-43 所示。
5. 電子元件的更換 電子元件損壞時,可更換原型號的電子元件,也可更換滿足性能要求的其他型號的電子元件。
( 1 )二極管 VD1 對二極管 VD1 的主要要求是:額定整流電流不小于 1A ,反向工作電壓(峰值)不低于 1000V ,反向電流不大于 0.1mA 。
( 2 )電容器 C1 對電容器 C1 的主要要求是:容量符合原來的數(shù)值,容量誤差不超過 ±20% ,額定工作電壓不低于 400V ,絕緣電阻不小于 1000Ω 。
( 3 )可控硅 VS 對可控硅 VS 的主要要求是:額定正向平均電流不小于 1A ,正向阻斷峰值電壓不低于 500V ,控制極觸發(fā)電壓不高于 1.2V ,控制極觸發(fā)電流不大于 15mA ,正向平均漏電流不大于 0.2mA 。
由于可控硅 VS 觸發(fā)特性的差異較大,更換可控硅 VS 后,必要時還需要調(diào)整電阻 R1 、 R2 或 R3 的阻值。當換用的可控硅 VS 的控制極觸發(fā)電流較大時,往往使點火系統(tǒng)的最低連續(xù)發(fā)火轉(zhuǎn)速升高,影響汽油機的啟動性能。對此可作如下調(diào)整:對圖 1 所示的電子開關(guān)組件,可適當減小電阻 R1 的阻值或增大電阻 R3 的阻值;對圖 2 所示的電子開關(guān)組件,可適當減小電阻 R1 的阻值或增大電阻 R2 的阻值。
在更換可控硅 VS 后,還可能引起點火系統(tǒng)點火提前角的改變。當點火提前角的改變量較大時,可通過改變磁電機底板固定位置的方法進行調(diào)整。當?shù)装宓墓潭ㄎ恢醚仫w輪旋轉(zhuǎn)方向移動時,點火提前角減;當?shù)装逖嘏c飛輪旋轉(zhuǎn)方向相反的方向移動時,點火提前角增大。底板的固定位置沿圓周方向每移動 1 ,點火提前角相應(yīng)改變 1 。