Chrysler Town & Country/Voyager, Dodge Caravan, Plymouth Voyager. Manual - part 204

3.3L IGNITION SYSTEM—SYSTEM OPERATION

INDEX

page

page

Auto Shutdown (ASD) Relay—Engine Controller

Output

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Camshaft Sensor

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Coolant Temperature Sensor—Engine Controller

Input

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Crankshaft Timing Sensor

. . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Engine Controller

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

General Information

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Ignition Coil

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Manifold Absolute Pressure (MAP) Sensor

. . . . . . 31

Spark Plug Cables

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Spark Plugs

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

GENERAL INFORMATION

This section describes the ignition systems for the

3.3L engine.

On Board Diagnostics is described in the Fuel Injec-

tion Sections of Group 14.

Group 0, Lubrication and Maintenance, contains

general maintenance information for ignition related
items. The Owner’s Manual also contains maintenance
information.

The 3.3L engine uses a fixed ignition timing

system. Basic ignition timing is not adjustable.
All spark advance is determined by the engine
controller.

The 3.3L engine uses a distributorless ignition sys-

tem, refereed to as the Direct Ignition System. The
system’s three main components are the coil pack,
crankshaft timing sensor, and camshaft reference sen-
sor. The crankshaft and camshaft sensors are hall
effect devices.

The camshaft and crankshaft sensors generate

pulses that are the inputs sent to the engine controller.
The engine controller interprets crankshaft position
from these sensors. The engine controller uses crank-
shaft position reference to determine injector sequence
and ignition timing.

The camshaft sensor senses when a slot in the

camshaft gear passes beneath it (Fig. 1). The crank-
shaft sensor senses when a window in the drive plate
passes under it (Fig. 2). When a slot or window is
sensed, the input voltage from the sensor to the engine
controller switches from low (less than .3 volts) to high
(5 volts). As the slot or window passes, the input
voltage is switched back to low (less than .3 volts).

FIRING ORDER

The firing order of the 3.3L engine direct ignition

system is 1-2-3-4-5-6 (Fig. 3).

ENGINE CONTROLLER

The ignition system is regulated by the Single board

Engine Controller II (SBEC II), referred to in this
manual as the Engine Controller (Fig. 4). The
controller supplies battery voltage to the ignition coil
through the Auto Shutdown (ASD) Relay. The control-

ler also controls ground circuit for the ignition coil. By
switching the ground path for the coil on and off, the
engine controller adjusts ignition timing to meet
changing engine operating conditions.

Fig. 1 Camshaft Sprocket

Fig. 2 Driveplate

.

IGNITION SYSTEMS

8D - 25

During the crank-start period the controller ad-

vances ignition timing a set amount. During engine
operation, the amount of spark advance provided by
the engine controller is determined by three input
factors:
• coolant temperature

• engine RPM

• available manifold vacuum

The engine controller also regulates the fuel injection

system. Refer to the Fuel Injection sections of Group
14.

SPARK PLUG CABLES

Spark Plug cables are sometimes referred to as

secondary ignition wires. The wires transfer electrical
current from the distributor to individual spark plugs
at each cylinder. The spark plug cables are of nonme-

tallic construction and have a built in resistance. The
cables provide suppression of radio frequency emis-
sions from the ignition system.

Check the spark plug cable connections for good

contact at the coil and distributor cap towers and at the
spark plugs. Terminals should be fully seated. The
nipples and spark plug covers should be in good condi-
tion. Nipples should fit tightly on the coil and distribu-
tor cap towers and spark plug cover should fit tight
around spark plug insulators. Cable connections that
are loose will corrode and increase the resistance and
permit water to enter the towers causing ignition
malfunction.

SPARK PLUGS

The 3.3L engine uses resistor spark plugs. They have

resistance values of 6,000 to 20,000 ohms when
checked with at least a 1000 volt tester.

Remove the spark plugs and examine them for

burned electrodes and fouled, cracked or broken porce-
lain insulators. Keep plugs arranged in the order in
which they were removed from the engine. An isolated
plug displaying an abnormal condition indicates that a
problem exists in the corresponding cylinder. Replace
spark plugs at the intervals recommended in Group O.

Spark plugs that have low milage may be cleaned

and reused if not otherwise defective. Refer to the
Spark Plug Condition section of this group. After
cleaning, file the center electrode flat with a small
point file or jewelers file. Adjust the gap between the
electrodes (Fig. 5) to the dimensions specified in the
chart at the end of this section.

Fig. 3 Spark Plug Wire Routing—3.3L Engine

Fig. 4 Single Board Engine Controller

Fig. 5 Setting Spark Plug Electrode Gap—Typical

8D - 26

IGNITION SYSTEMS

.

Always tighten spark plugs to the specified torque.

Over tightening can cause distortion resulting in a
change in the spark plug gap. Tighten 3.3L engine
spark plugs to 28 N

Im (20 ft. lbs.) torque.

SPARK PLUG CONDITION

NORMAL OPERATING CONDITIONS

The few deposits present will be probably light tan or

slightly gray in color with most grades of commercial
gasoline (Fig. 6). There will not be evidence of electrode
burning. Gap growth will not average more than ap-
proximately 0.025 mm (.001 in) per 1600 km (1000
miles) of operation. Spark plugs that have normal wear
can usually be cleaned, have the electrodes filed and
regapped, and then reinstalled.

Some fuel refiners in several areas of the United

States have introduced a manganese additive (MMT)
for unleaded fuel. During combustion, fuel with MMT
may coat the entire tip of the spark plug with a rust
colored deposit. The rust color deposits can be misdi-
agnosed as being caused by coolant in the combustion
chamber. Spark plug performance is not affected by
MMT deposits.

COLD FOULING (CARBON FOULING)

Cold fouling is sometimes referred to as carbon

fouling because the deposits that cause cold fouling are
basically carbon (Fig. 6). A dry, black deposit on one or
two plugs in a set may be caused by sticking valves or
defective spark plug cables. Cold (carbon) fouling of the
entire set may be caused by a clogged air cleaner.

Cold fouling is normal after short operating periods.

The spark plugs do not reach a high enough operating
temperature during short operating periods.

WET FOULING

A spark plug that is coated with excessive wet fuel or

oil is wet fouled. In older engines, wet fouling can be
caused by worn rings or excessive cylinder wear.

Break-in fouling of new engines may occur be-
fore normal oil control is achieved. In new or
recently overhauled engines, wet fouled spark
plugs can be usually be cleaned and reinstalled.

OIL OR ASH ENCRUSTED

If one or more plugs are oil or oil ash encrusted, the

engine should be evaluated for the cause of oil entry
into the combustion chamber (Fig. 7).

HIGH SPEED MISS

When replacing spark plugs because of a high speed

miss condition; wide open throttle operation
should be avoided for approximately 80 km (50
miles) after installation of new plugs. This will
allow deposit shifting in the combustion chamber to
take place gradually and avoid plug destroying splash
fouling shortly after the plug change.

ELECTRODE GAP BRIDGING

Loose deposits in the combustion chamber can cause

electrode gap bridging. The deposits accumulate on the
spark plugs during continuous stop-and-go driving.
When the engine is suddenly subjected to a high torque
load, the deposits partially liquefy and bridge the gap
between the electrodes (Fig. 8). This short circuits the
electrodes. Spark plugs with electrode gap bridging can
be cleaned using standard procedures.

SCAVENGER DEPOSITS

Fuel scavenger deposits may be either white or

yellow (Fig. 9). They may appear to be harmful, but are
a normal condition caused by chemical additives in

Fig. 6 Normal Operation and Cold (Carbon) Fouling

Fig. 7 Oil or Ash Encrusted

.

IGNITION SYSTEMS

8D - 27

certain fuels. These additives are designed to change
the chemical nature of deposits and decrease spark
plug misfire tendencies. Notice that accumulation on
the ground electrode and shell area may be heavy but
the deposits are easily removed. Spark plugs with
scavenger deposits can be considered normal in condi-
tion and be cleaned using standard procedures.

CHIPPED ELECTRODE INSULATOR

A chipped electrode insulator usually results from

bending the center electrode while adjusting the spark
plug electrode gap. Under certain conditions, severe
detonation also can separate the insulator from the
center electrode (Fig. 10). Spark plugs with chipped
electrode insulators must be replaced.

PREIGNITION DAMAGE

Excessive combustion chamber temperature can

cause preignition damage. First, the center electrode
dissolves and the ground electrode dissolves somewhat
later (Fig. 11). Insulators appear relatively deposit
free. Determine if the spark plug has the correct heat

range rating for the engine, if ignition timing is over
advanced or if other operating conditions are causing
engine overheating. (The heat range rating refers to
the operating temperature of a particular type spark
plug. Spark plugs are designed to operate within
specific temperature ranges depending upon the thick-
ness and length of the center electrode and porcelain
insulator.)

SPARK PLUG OVERHEATING

Overheating is indicated by a white or gray center

electrode insulator that also appears blistered (Fig.
12). The increase in electrode gap will be considerably
in excess of 0.001 in per 1000 miles of operation. This
suggests that a plug with a cooler heat range rating
should be used. Over advanced ignition timing, deto-
nation and cooling system malfunctions alos can cause
spark plug overheating.

CAMSHAFT SENSOR

The camshaft sensor provides fuel injection synchro-

nization and cylinder identification information (Fig.
13). The sensor generates pulses that are the

Fig. 9 Scavenger Deposits

Fig. 11 Preignition Damage

Fig. 8 Electrode Gap Bridging

Fig. 10 Chipped Electrode Insulator

8D - 28

IGNITION SYSTEMS

.