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1、汽车发动机构造与维修,主编 张西振,第七章 汽油机点火系统,1.熟悉各类型点火系统的组成与工作原理。 2.熟悉点火系统主要元件的功用、结构与原理。 3.能够对点火系统主要元件进行正确的检修。 4.能够对点火系统常见故障进行正确的诊断与排除。 第一节 概 述 第二节 普通电子点火系统的构造与维修 第三节 电控点火系统的构造与维修,第一节 概 述,一、点火系统的功用 二、汽油机点火系统的类型,一、点火系统的功用,点火系统的基本功用是产生电火花点燃气缸内的混合气。点火系统的性能对发动机的工作有十分重要的影响，为此要求点火系统必须在发动机各种工况和使用条件下，都能及时、可靠地点火。点火及时是要求点燃混
2、合气的时间适当，汽油机最佳的点火时间应保证缸内最高压力点出现在压缩上止点后1015，此时发动机的性能最好。点火可靠是要求产生的电火花有足够的能量，以保证能点燃气缸内的混合气。汽油机工作中，点火系统点燃混合气的时间一般用点火提前角表示。点火提前角是指某气缸的火花塞跳火到该气缸活塞运动至压缩上止点时曲轴转过的角度。,二、汽油机点火系统的类型,1.传统点火系统 2.普通电子点火系统 3.电控点火系统,第二节 普通电子点火系统的构造与维修,一、普通电子点火系统的基本组成 二、点火线圈 三、点火信号发生器 四、电子点火器 五、分电器 六、火花塞 七、普通电子点火系统的维护与故障诊断,一、普通电子点火系统
3、的基本组成,图7-1 电感储能式普通电子点火系的组成图 1点火信号发生器 2电子点火器 3点火开关 4点火线圈 5火花塞,二、点火线圈,1.点火线圈的结构 (1) 开磁路点火线圈 开磁路点火线圈的结构如图7-2所示。,7M2.tif,二、点火线圈,7M3.tif,二、点火线圈,7M4.tif,二、点火线圈,(2) 闭磁路点火线圈 闭磁路点火线圈的结构和磁路如图7-4所示。 2.点火线圈的检修 (1) 外观检查 目测观察点火线圈外表，若有脏污或接线柱锈蚀，应进行清洁后再作进一步检查；若有胶木盖裂损、接线柱松动、壳体变形、填充物外溢、高压插座接触不良等现象，应更换该点火线圈。 (2) 绝缘性能的检
4、查 用万用表电阻挡测量点火线圈任一接线柱与壳体之间的电阻值，阻值应不小于50M，否则说明点火线圈绝缘不良，应更换该点火线圈。 (3) 绕组电阻的检查 用万用表电阻挡测量点火线圈一次绕组和二次绕组的电阻值，其阻值应符合规定，否则应更换该点火线圈。 (4) 附加电阻器的检查 用万用表电阻挡测量附加电阻器的阻值，应符合规定，否则应更换该点火线圈。 (5) 点火线圈性能的检查 点火线圈的性能应在专用的电器试验台上利用三针放电器进行测试。,三、点火信号发生器,图7-5 电磁式电子点火系统的组成图 1火花塞 2点火信号发生器 3点火线圈 4点火开关 5蓄电池 6电子点火器 7分电器总成,三、点火信号发生器
5、,7M5.tif,1.电磁式点火信号发生器,三、点火信号发生器,图7-6 电磁式点火信号发生器 a) 结构 b) 工作原理 c) 点火信号波形 1感应线圈 2永久磁铁 3转子 4铁心,三、点火信号发生器,7M6.tif,1) 检查信号发生器转子与铁心之间的间隙，正常应为0.20.4mm。,三、点火信号发生器,2) 用万用表测量感应线圈的电阻值，应符合规定标准。 2.霍尔式点火信号发生器,表7-1 常见车型电磁感应式点火信号发生器感应线圈电阻值,图7-7 霍尔式电子点火系统的组成图 1蓄电池 2点火开关 3点火线圈 4电子点火器 5点火信号发生器 6分电器 7火花塞,三、点火信号发生器,图7-8
6、 霍尔式点火信号 发生器的结构图 1分火头与触发叶轮 2霍尔元件 3永久 磁铁 4线束,三、点火信号发生器,图7-9 霍尔元件内部集成电路原理图,三、点火信号发生器,图7-10 霍尔式点火信号发生器的工作原理图 a) 结构原理 b) 叶片进入空气隙 c) 叶片转过空气隙 1霍尔元件 2触发叶轮叶片 3永久磁铁 4导磁板,三、点火信号发生器,图7-11 霍尔式点火信号 发生器的检查 1蓄电池 2点火开关 3点火线圈 4电子点火器 5点火信号发生器 6分电器 7高压线,三、点火信号发生器,图7-12 光电式点火信号发生器的结构图,3.光电式点火信号发生器,三、点火信号发生器,7M13.tif,一般
7、检查。 2) 检查信号电压值,四、电子点火器,图7-14 日本丰田20R型发动机电子点火器的内部电路图 1火花塞 2配电器 3点火开关 4附加电阻 5点火线圈 6电子点火器 7点火信号发生器,四、电子点火器,1.日本丰田20R型发动机电子点火器(1) 工作原理 接通点火开关但发动机不工作时，蓄电池“+”点火开关R4R1P点VT1A点感应线圈B点搭铁构成回路，于是电路中的P点电位高于VT2的导通电压，使VT2导通；VT2导通后其集电极电位降低，使VT3截止；VT3截止时，蓄电池通过R5向VT4提供偏流使VT4导通；VT4导通后，R7上的电压降给VT5提供正向偏置电压，使VT5导通，VT5则接通点
8、火线圈一次绕组回路，回路为：蓄电池“+”点火开关附加电阻点火线圈一次绕组N1VT5搭铁。 (2) 电路中其他元件的作用 VT1具有温度补偿作用，由于VT1与VT2的型号相同、温度系统数相同，所以VT2的导通和截止时间不受温度影响，有利于保证点火提前角的控制精度。,四、电子点火器,(3) 电子点火器的检查 如图7-15所示，用一只1.5V的干电池代替信号发生器，接到点火控制器信号输入端子上，正接时(见图7-15a)，点火线圈的一次绕组导通，用万用表测量点火线圈的“-”接线柱与“搭铁”之间的电压值，正常电压值应为12V；将干电池的极性颠,四、电子点火器,图7-15 电子点火器的检查 a) 干电池正
9、接时 b) 干电池反接时,四、电子点火器,7M15.tif,2.上海桑塔纳轿车发动机电子点火器,四、电子点火器,图7-16 上海桑塔纳轿车发动机电子点火器的内部电路图 1点火信号发生器 2电子点火器 3点火开关 4点火线圈 5火花塞,四、电子点火器,(1) 基本点火控制 发动机工作时，点火信号发生器产生的脉冲信号从电子点火器的和两端子输入。 (2) 一次电流上升率控制 集成块与其8号脚的CSRC、12号脚的R7组成一次电流上升率控制电路，其功用是控制点火线圈一次绕组回路中电流上升的速率，当点火器检测到一次电流小于额定电流一定值时，一次电流上升率控制电路便迅速提高一次电流的上升率，以迅速提高一次
10、电流，保证点火能量。,四、电子点火器,图7-17 闭合角控制电路波形图 a) 点火信号 b) 电容器电压 c) 一次电流 一次绕组通电时间 最大一次电流持续时间,四、电子点火器,(3) 闭合角控制 闭合角是指电子点火器中VT的导通时间。(4) 停车断电保护 当汽车发动机停止工作且点火开关仍接通时，若点火信号发生器输出的是高电位，这时点火线圈一次绕组就会持续通电，这样不仅造成电能的无端损耗，而且会使点火线圈过热。 (5) 一次电流限制 该控制电路由集成块与电阻RS、R10、R11等组成，RS为一次电流采样电阻器，通过RS的电流包括一次电流和VT的基极电流，当一次电流达到额定值(上海桑塔纳轿车一次
11、电流为7.5A)时，集成块内部电路减小VT的基极电流，使VT从饱和导通进入放大导通状态，从而限制一次电流。 (6) 过电压保护 过电压保护电路主要由集成块与R2、R3等组成，它主要是对VT进行电流过载保护和瞬间反向过电压保护。 2.光电式电子点火系统电子点火器,四、电子点火器,图7-18 光电式电子点火系统电子点火器的内部电路图 1点火信号发生器 2电子点火器 3点火线圈 4点火开关 5蓄电池,四、电子点火器,图7-19 上海桑塔纳轿车分电器的组成图 1、4、15、16垫圈 2分电器壳 3底板 5插座 6、14定位销 7插头 8叶轮 9防尘罩 10分火头 11分电器盖 12电刷 13挡圈 17
12、固定夹 18点火信号发生器 19真空式 点火提前角调节器 20固定螺栓 21压板,五、分电器,1.配电器,图7-20 分电器盖绝缘 性能的检查,五、分电器,7M20.tif,1) 目测检查分电器盖，若盖内脏污应进行清洁，若有裂纹应更换。,五、分电器,2) 如图7-20所示，用万用表电阻挡分别测量分电器盖各插孔之间的电阻值，电阻值应不小于500M，否则说明绝缘性能不良，应更换该分电器盖。 3) 检查分电器盖中央插孔内的电刷是否有弹性、有无卡滞或磨损，必要时更换该分电器盖。 4) 检查分火头是否裂纹、导电片烧蚀、安装不稳固，必要时更换该分火头。 5) 检查分火头是否漏电，常用方法如图7-21所示。
13、 2.离心式点火提前角调节器,五、分电器,图7-21 检查分火头是否漏电 a) 将分火头放在发动机上 b) 将分火头插到螺栓上 1发动机机体 2分火头 3中央高压线 4导电片 5发动机螺栓,五、分电器,7M21.tif,五、分电器,图7-22 离心式点火提前角调节器的 结构图 1点火信号发生器转子固定螺钉 2点火 信号发生器转子 3拨板 4分电器轴 5离心飞块 6飞块回位弹簧 7托板 8拨板销 9飞块销轴,五、分电器,1) 检查离心飞块甩动是否灵活，离心飞块与销轴、拨板销与拨板配合是否正常，必要时进行检修或更换。 2) 用弹簧称测量离心飞块回位弹簧的弹力，必要时更换离心飞块回位弹簧。 3) 在
14、专用试验台上检查离心式点火提前角调节器的性能(即点火提前角调整量与转速之间的关系)，若不符合规定，可扳动离心飞块回位弹簧支架以调整弹簧预紧力，必要时更换离心飞块回位弹簧。,图7-23 真空式点火提前角调节器的工作原理图 a) 负荷减小时 b) 负荷增大时 1分电器壳 2分电器活动底板 3信号发生器转子 4推杆 5膜片 6膜片回位弹簧 7真空管 8节气门,五、分电器,3.真空式点火提前角调节器 1) 检查膜片是否破损、弹簧是否失效、推杆与活动底板连接是否松旷、活动底板转动是否卡滞、真空管接头螺纹是否完好，必要时进行检修或更换。 2) 在真空管侧吹气或吸气，以检查真空点火提前角调节器的密封性，如果
15、漏气则应更换该真空式点火提前角调节器总成。 3) 在专用试验台上检查真空式点火提前角调节器性能。,五、分电器,图7-24 火花塞的构造图 1插线螺母 2瓷绝缘体 3金属杆 4、8内垫圈 5壳体 6导体玻璃 7密封垫圈 9侧电 极 10中心电极,六、火花塞,1.火花塞的构造 2.火花塞的热特性 3.火花塞的检修,七、普通电子点火系统的维护与故障诊断,1.使用与维护注意事项 1) 电子点火系统使用高能点火线圈，不能用普通的点火线圈代替。 2) 电子点火系统的分火头及高压线接头都具有高压阻尼电阻，以防无线电干扰，不能用普通件来代替。 3) 清洗发动机时必须在发动机熄火时进行。 4) 连接或断开点火系
16、统的线路，或连接检测仪表时，应在发动机熄火状态下进行。 5) 当点火系统有故障，由其他车辆拖行时，须将点火控制器的插头拔下。 2.校对点火正时 1) 转动曲轴，使发动机第一缸活塞处于压缩上止点位置。,七、普通电子点火系统的维护与故障诊断,2) 转动分电器轴或分电器壳体，使分火头指向分电器壳体上的第一缸标记；然后对正分电器壳体与气缸体上的标记，将分电器总成插入安装孔并固定分电器。 3) 盖上分电器盖，将第一缸分高压线插入分电器盖第一缸插孔，顺时针方向按点火顺序插好其他各缸分高压线。 4) 起动发动机，检查点火正时。 3.点火正时的检查与调整 (1) 点火正时的检查 点火正时的检查可用经验方法检查，也可用正时灯检查。 (2) 点火正时的调整 点火过早或点火过晚，均会导致发动机动力性、经济性和排放污染性下降。 4.故障诊断,七、普通电
