学习情境四 点火系的拆装、检测与诊断1

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1、学习情境四点火系的拆装、检测 与诊断学习目标 为了完成点火系的检测与维修任务，必 须掌握点火系的组成、作用及工作原理 ；点火系各部件的拆装方法；三种信号 发生器的结构、原理及测试方法；掌握 点火正时的步骤及能使用仪器检测点火 正时是否准确；掌握点火系常见故障的 诊断及排除方法等知识。情境描述 当发动机起动时有故障，多数情况为点 火系或燃油供给系故障，可以通过转动 曲轴，观察高压线是否跳火来判断点火 系是否有故障。本学习任务为试着完成 传统点火系，磁感式点火系以及霍尔式 电子点火系的检测与维修任务。相关知识 点火系的基本知识 点火系的故障诊断与维修 单元一 点火系的基本知识 一 概述 1、点火系

2、的功用点火系的作用是将汽车的低压电变 为高压电，并适时送到点火缸火花塞， 击穿火花塞间隙，点燃混合气，使发动 机做功。2、点火系的种类汽油发动机点火系有三种类型：1、传 统点 火系2、普 通电子 点火系3、微 机控 制点 火系已淘汰正在淘汰正在广泛应用3、发动机对点火系的要求A、能产生足以击穿火花塞 间隙的电压 （1530kV ） B、火花应具有一定的能量 （50100mJ） C、点火时间应适应发动机 的工况（最佳点火时间 ） 二、传统与普通电 子点火系组成、工 作原理传统点火系（有触点 ） 1.组成点火开关：作 用是控制电路通 电。电源：作 用是供给 电能点火线圈：作用是将 12V低压电变为

3、15 25KV高压电。分电器：作用是适时 控制初级电路通断， 按顺序分配火花到各 缸火花塞：作用是将 高压电引入气缸并产 生火花点燃混合气。附加电阻：作用是 改善点火性能和起 动性能传统点火系 2.工作原理初级电路 （低压）初级电路 （低压）次级电路 （高压）3.传统点火系点火过程 初级电路接通，点火线圈积蓄能量； 初级电路切断，点火线圈产生次级高压； 次级高压加到火花塞上，击穿火花塞间隙，点 燃混合气。 接通、切断，必须自动完成。由谁控制？无触点电子点火系统的类型无触点电子点火系统有： 1、磁感应式无触点电子点火系统； 2、霍尔式无触点电子点火系统； 3、光电式无触点电子点火系统； 4、电磁

4、振荡式无触点电子点火系统无触点电子点火系 的组成点火开关：作 用是控制电路通 电。电源：作用 是供给电能点火线圈：作用 是将12V低压电 变为1525KV 高压电。点火器： 作用是控 制初级电 路通断分电器：作用是提供 点火信号；按顺序分 配火花到各缸；按发 动机工况改变点火时 间火花塞：作用是将 高压电引入气缸并产 生火花点燃混合气。由信号发生器、 配电器。点火提前 机构组成无触点电子点火系的分电器分电器结构分三部分： 1、信号发生器：1）磁感应式；2）霍尔式；3）光电式；4）电磁振荡式 2、配电器 3、点火提前机构1）真空提前机构:作用是随发动机负荷的 变化自动改变点火提前角 2）离心提前

5、机构:作用是根据转速的变化 自动改变点火提前角4.传统点火系和电子 点火系的比较传统点火系和 电子点火系的比较 1、电子点火系中由点火控制器初级电路 通断、传统点火系没有点火器 2、电子点火系的分电器和传统点火系的 分电器机构不同， 3、电子点火系点火能量高，性能好零部件结构 分电器 一、传统点火 系分电器的 结构和工作 原理 结构由四部分 组成： 1.断电器 2.配电器 3.电容器 4.点火提前机 构断电器（传统点火系白金触点） 电子点火系取代为信号发生器 信号发生器的作用是：产生点火信号信号发生器分为：1）磁感应式；2）霍尔式；3）光电式；4）电磁振荡式各种信号发生器简介 1.磁感应式（磁

6、脉冲式）信 号发生器： 1） 组成：信号转子、永久磁 铁、铁心、传感线圈） 2） 作用：产生点火控制信号 ，送到点火器 3）安装位置：安装在分电器 中原来安装断电器触点的活 动底板上。 磁感应式（磁脉冲式）信号发生 器工作原理4） 工作原理：当信号转子随分电器轴转动时， 信号转子的凸齿与铁心的空气隙发生变化，使 通过传感线圈的磁通发生变化，因此传感线圈 中便产生感应的交变电压信号，用这个信号作 为点火控制信号。磁感应式（磁脉冲式）信号发生 器应用磁感应式信号发生器结构较简单，便于批 量生产，耐高温，适用各种工作环境， 故被广泛采用。北京切诺基、新解放、等汽车的点火系都 是这种类型 各种信号发生

7、器简介2、霍尔式信号发生器 1）霍尔效应原理：如图所示 ，当电流I通过放在磁场中的 半导体基片（称为霍尔元件 ）且电流方向和磁场方向垂 直时，在垂直与电流和半导 体基片的横向侧面上即产生 一个电压，这个电压称为霍 尔电压UH霍尔电压UH的大小：霍尔式信号发生器 2）霍尔信号发生 器的基本结构：a触发叶轮：b霍尔传感器：（由永久磁铁霍尔 集成块组成，包 括霍尔元件和集 成电路如图）霍尔信号发生器的工作原理： 3）原理：触发叶轮转动时，每当叶片进入空气隙， 磁场被旁路，霍尔元件不产生霍尔电压，集成 电路输出端三极管截止，信号发生器输出高电 位；当触发叶轮离开空气隙，永久磁铁的磁通 通过霍尔集成块，

8、构成回路，这时，霍尔集成 块产生霍尔电压，集成电路输出端三极管导通 ，信号发生器输出低电位。叶片不停的转动，信号发生器输出一个矩形 波信号，作为控制信号给点火器。由点火器控 制初级电路的通断。 霍尔信号发生器 的工作原理霍尔信号发生器的优缺点： 1）工作可靠，无磨损，不受灰尘油 污影响，无调整部件，小型坚固，寿命 长。 2）发动机起动性能好，信号的强弱 与发当即转速无关。 3）价格较高各种信号发生器简介 光电式信号 发生器如图 所示：2.配电器配电器的作用是：将高压电 按发动机点火顺序分配给各缸 1 由分电器盖和分火头组成 2 分电器盖 3 分火头装分电器凸轮轴上，导电片将 中央高压电引入旁电

9、极，和旁电极之间 有0.250.8mm的间隙 4 分缸线现在多为阻尼线3.点火提前机构 点火提前机构：作用是根据发 动机的转速、负荷自动改变点火提 前角 1. 离心提前机构:作用是根据转速的 变化自动改变点火提前角 1) 结构:如图 2) 工作情况: 3) 两离心块上的弹簧刚度不同2. 真空提前机构:作用是随发 动机负荷的变化自动改变点火提前角 1) 结构: 2) 工作情况 3.辛烷值选择器(人工调节器)点火提前机构 工作原理点火线圈 点火线圈是将低压电变为高压电的主要 部件，是汽车点火系的高压电源。 一、点火线圈的结构： 1.开磁路点火线圈 2.闭磁路点火线圈点火线圈 二、 附加电阻 1作用

10、：解决点火线圈高速断火和低速 发热的问题。 2在起动时为获得较强的点火能量，需 将附加电阻短路，有起动机电磁开关自 动完成点火线圈 三、 点火线圈的检验 点火线圈的检验主要包括：初级绕组和次级绕 组的断路、短路、搭铁故障检验，发火强度检 验 1 初级绕组和次级绕组的断路、短路、搭铁 故障检验 1） 测量电阻法 2） 试灯检验法 2 点火线圈的发火强度检验 1） 在试验台上进行 2） 对比法检验火花塞 火花塞的工作条件及对其要求： 1、受高压燃气冲击及发动机振动，故 应有足够的机械强度。 2、受冲击性高电压作用，故应有足够 的绝缘强度。 3、应能承受温度的剧烈变化。 4、火花塞的电极应采用耐腐蚀

11、材料。 5、应有适当的电极间隙和安装位置， 气密性要良好。火花塞的结构1、接线螺母2、高氧化铝陶瓷绝缘体3、商标4、钢质壳体（六角形）5、内垫圈（密封导热）6、密封垫圈7、中心电极导电杆8、火花塞裙部螺纹9、电极间隙10、中心电极和侧电极11、型号12、去干扰电阻提高对点 火系电磁 干扰的抑 制能力其他一些型式的火花塞多极 火花 塞改善点 火性能“V”型 电极火 花塞其他一些型式的火花塞火花塞的热特性 火花塞裙部的温度：1、500700为自净温度，适当。2、温度过高，形成炽热点火，损坏发动机。决定受热情况和散热条件热型：裙部较长，吸热多，散热难，温度高冷型：裙部较短，吸热少，散热易，温度低适用

12、于大功率高压缩 比高转速的发动机功率转速和压缩比 较低的发动机火花塞的散热热型和冷型火花塞火花塞的型号E 4 T2005年标准：1、表示火花塞结构类型和主要型式尺寸。2、表示火花塞热值,（数值越大冷型）。3、表示火花塞派生产品结构特征，发火端特征材料特性及特殊技术要求。123火花塞使用中常见的故障集炭烧蚀烧蚀微机控制点火系1、微机控制点火系的组成这种点火系统主要由与点火有关的 各种传感器、电子控制器（ECU电脑） 、点火电子组件（点火器）、点火线圈 、配电器、火花塞等组成，如图所示。1、微机控制点火系的组成1、传感器传感器用来不断地检测与点火有关的发动 机工作状况信息，并将检测结果输入电 子控

13、制器，作为运算和控制点火时刻的 依据。各车型使用的传感器类型、数量 、结构及安装位置不同，但其作用大同 小异。微机控制的电子点火系统中所用 的传感器主要有以下几种： 1、微机控制点火系的组成1、传感器各类传感器以及所传递的信号l）曲轴位置传感器：检测两个信号：曲轴转角 (或发动机转速) ，检测发 动机转速信号曲轴基准位置（点火基准传感器,活 塞上止点位置）：检测基准缸活塞上止 点位置信号（凸轮轴位置传感器）1、微机控制点火系的组成1、传感器各类传感器以及所传递的信号2）空气流量计（进气管负压传感器） 检测进气量信号 ；3）冷却液温传感器：检测水温信号 v 4）氧传感器：检测空燃比浓稀信号 1、

14、微机控制点火系的组成1、传感器各类传感器以及所传递的信号5）节气门位置传感器：检测节气门的开度 和加速信号 ；6）车速传感器：检测车速信号；7）空档开关：检测变速器空档信号；8）点火开关：检测点火状态还是起动状态 信号 ；1、微机控制点火系的组成1、传感器各类传感器以及所传递的信号9）空调开关：检测空调是开还是关信号10）蓄电池：检测电池电压信号11）进气温度传感器：检测进气温度信号12）爆震传感器：检测爆震信号1、微机控制点火系的组成2电子控制器（ECU）控制电脑一般被称为ECU，英文为（ Electronic Control Unit）它是点火控制系统和喷油控制系统的中枢， 作用是接收上述

15、各有关传感器信号，并按照特 定的程序进行判断、运算后，给点火电子组件 输出最佳点火提前角和初级电路导通时间的控 制信号。在现代发动机集中控制系统中，点火 系统仅是电子控制器的一个子系统。1、微机控制点火系的组成2电子控制器（ECU ）（电脑）电子控制器（ ECU电脑板）主要 有：中央处理器（ CPU）、存储器（ RAM、ROM）、 输入/输出接口（I/O ）、总线及电源供 给电路等部分组成 。1、微机控制点火系的组成3点火器点火器是综合控制的执行器之一， 点火器的作用是根据ECU的指令，通过 内部的大功率三极管的导通和截止，控 制初级电流的的通断，完成点火工作。 1、微机控制点火系的组成3点火器各种发动机的点火器结构各不相同 ，有的点火器除接通、切断初级电路的 功能外，还有恒流控制、闭合角控制、 气缸判别、点火监视等功能。也有的发动机不设点火器，控制初 级电路的大功率三极管设在控制器（ ECU）内部 1、微机控制点火系的组成4、点火线圈 与微机控制电子点火系所匹配的点 火线圈为专用高能点火线圈，一般采用 闭磁路，能量损失小，对外电磁干扰小 。1、微机控制点火系的组成5、分电器微机控制点火系的分电器结构随发动 机型号的不同有较大差异由配电器和凸轮轴位置传感器成；现在，不少汽车发动机取消了分电器 称无分电器微机控制点火系2、微机控制点火系的分类 微机控制点火系统，按照是否