电子点火系统诊断维修4[1]

1、石家庄理工职业学院毕业论文题目：汽车电子点火系统诊断与维修班级： 09 <1班）指导教师：袁建民 < 教授）2018年6月18日目录摘要 1前言 2第一章汽车电子点火系统 3第一节汽车电子点火系统的概述3第二节汽车电子点火系统组成与工作过程3第三节霍尔式电子点火系统的控制过程4第二章霍尔式电子点火系统的检修 6第一节霍尔式晶体管点火装置系统的检修6第二节霍尔式电子点火系统故障诊断方法 7第三节霍尔式电子点火系统的常见故障与排除 10第三章汽车电子点火系统故障诊断与维修实例 11第一节捷达轿车点火系故障的检修11第二节红旗CA7220E无高压电 14总结 15致谢 16参考文献 17

2、摘要电控点火系统一般由电源、传感器ECU点火器、点火线圈、分电器、火花塞等组成。按点火信号传感器工作原理不同，有磁脉冲式、霍尔效应式等多种形式。电子点火系统的工作原理与过程：发动机工作时，ECU根据接收到的各传感器信号，按存储器中储存的有关程序和相关数 据，确定出该工况下最佳点火提前角和点火线圈初级电路闭 合，并以此向点火器发出指令。点火器则根据ECU的指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通时，有电流从 点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形 式储存起来。当初级电路中的电流被切断时，在其次级线圈中 将产生很高的感应电动势1520kv），经分电器或直接送至工 作气缸的

3、火花塞。点火能量经火花塞瞬间释放，产生的电火花 点燃气缸内的混合气，使发动机完成工作过程。此外，在具有爆燃控制功能的电控点火系统中，ECU还根据爆燃传感器的输入信号来判断发动机有无爆燃及爆燃的强 度，并对点火提前角进行闭环控制。关键词：ECU点火提前角、初级电路、次级线圈.、八、-刖言随着汽车越来越多地进入社会与家庭，汽车爱好者及有关人员迫切希望了解汽车上一些系统的工作原理与维修。其中现代汽车电气部分广泛采用的 电子点火系统就是很重要的部分。电子点火系统于1970年开发研制，它采用了多种型号的点火信号发生 器来代替传统点火系统的断电器触点，由信号发生器产生触发或控制点火的 信号，经点火控制器内

4、的放大、整形等电路，最后控制大功率三极管的导通 与截止，从而控制点火线圈初级电路的接通与切断。点火控制器有以下优点：为无磨损部件，无需维修；高速不断火，能够 满足高速多缸发动机的要求；火花能量大，点火可靠；次级电压上升快，对 火花塞积炭不敏感等。它可以提高点火电压和能量，保证发动机在各种使用 工况下的正常点火，使混合气充分燃烧，保持较佳的工作状态，获得较好的 燃油经济性。随着电子技术的进步，汽车上相继出现了有触点和无触点的电子点火系 统，特别是无触点的电子点火系统大大改善了点火性能，应用也越来越广 泛，逐步取代了传统的蓄电池点火系统。目前在世界范围内，发达国家所生 产的汽车已全部采用微机控制的

5、电子点火系统，我国目前也在淘汰传统的蓄 电池点火系统，普及无触点的电子点火系统和微机控制的电子点火系统。电 子点火系统在我国车辆上也得到了广泛的应用，作为一个汽车人员，我们更 应该掌握电子点火系统的结构、原理、以及常见的故障，而本论文针对诊断 方法以及各部件的故障做了详细的介绍。第一章汽车电子点火系统第一节汽车电子点火系统的概述电子点火系统可分为有分电器式和无分电器式两大类。两者的主要组成和 控制原理基本相同。有分电器的电子点火系统，因为机械装置本身的局限性，无法保证在 各种状况下点火提前角均处于最佳。此外，因为分电器中的运动部件的磨 损，又会导致驱动部件的松旷，影响点火提前角的稳定性和均匀性

6、。无分电器的电子点火系统是一种全电子化的点火系统。它的突出优点 是：因为无机械传动，减少了分火头与旁电极这一中间跳火间隙的能量损 耗及由此产生的射频干扰，无机构磨损、不需调整，工作可靠。此外无分 电器，也使发动机各部件的布置的更容易、更合理。第二节汽车电子点火系统组成与工作过程电子点火系统一般由电源、传感器。ECU、点火器、点火线圈、分电器、火花塞等组成。按点火信号传感器工作原理不同，有磁脉冲式、霍尔效应式等多种形式。电子点火系统的工作原理与过程：发动机工作时，ECU根据接收到的各传感器信号，按存储器中储存的有关程序和相关数据，确定出该工况下 最佳点火提前角和点火线圈初级电路闭合，并以此向点火

7、器发出指令。点 火器则根据ECU的指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导 通时，有电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场 的形式储存起来。当初级电路中的电流被切断时，在其次级线圈中将产生 很高的感应电动势1520kv），经分电器或直接送至工作气缸的火花塞 。点火能量经火花塞瞬间释放，产生的电火花点燃气缸内的混合气，使发 动机完成工作过程。此外，在具有爆燃控制功能的电控点火系统中，ECU还根据爆燃传感器的输入信号来判断发动机有无爆燃及爆燃的强度，并对点火提前角进行 闭环控制。第三节霍尔式电子点火系统的控制过程1、基本控制功能：分电器轴带动触发叶轮转动，当叶片进入磁铁与

8、 霍尔元件之间的空气隙时，磁场被旁路，霍尔元件不产生霍尔电压，霍尔 集成电路末级三极管截止，信号发生器输出高电位；当触发叶轮离开空气 隙，永久磁铁的磁力线通过霍尔元件而产生霍尔电压，集成电路末级三极 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。下 图就是霍尔发生器的工作原理图。1）to霍尔发生器的工作原理a触发叶片进入空气隙b）触发叶片离开空气隙1-触发叶轮的叶片 2-霍尔集成块3-永久磁铁4-霍尔元件外壳5-磁场2、限流控制 恒流控制）为保证发动机在各种工况下稳定点火，采用高能点火线圈，其初级电 路电阻小，电

9、感小，初级电流增长快，电流大，若不控制，点火线圈和点 火器会因过热而损坏。|g| _!_ I控制电路原理图图中VT为点火器末级大功率管，R-s为采样电阻，IC为点火集成块。当采样电阻值一定时，采样电阻两端的电 压值与通过点火线圈的初级电流成正比，工作中，采样电阻压降值反馈到 点火集成块中的限流控制电路，使限流控制电路工作，从而保持流过点火 线圈的初级电流恒定不变。基本工作情况：当大功率管饱和导通时，如果初级电流V限流值时， 初级电流逐渐增大；当初级电流限流值时，R-s反馈电压使放大器F输出端电压升高，使VT1更加导通，集电极电位下降 ，VT向截止区偏移，初级电流下降；当初级电流略低于限流值时，

10、R-s反馈电压使放大器F输出端电压下降，使VT1趋于截止，集电极电位上升 ，VT趋于导通，初级电流上升。3、闭合角控制闭合角是指点火控制器的末级大功率开关管导通期间，分电器轴转过 的角度，也称导通角。因为点火线圈采用了高能点火线圈，即初级绕组 W1 的电阻很小0.520.76愆这样点火系初级电路的饱和电流可达 20A以上， 为防止初级电流过大烧坏点火线圈，点火控制器必须控制末级大功率开关 管的导通时间，使初级电流控制在额定电流值，保证点火系可靠工作。第二章霍尔式电子点火系的检修第一节：霍尔式晶体管点火装置系统的检修1、霍尔信号发生器检查。<1）测量霍尔电压法拆下控制器连接线盒上的橡皮套，

11、将高阻抗电压表 联于控制器6.3号线柱，接通点火开关，转动分电器转子，当叶片离开气隙中 时，电压表读数应小于0.4V。当叶片进入气隙时电压表读数应为 9V。否则，说 明传感器已失效。<2 ）模拟信号法在点火线圈 < “一”）接线柱与搭铁间连一试灯。从 分电器拔下插接器，接通点火开关，把插接器中心端 <绿色线）作短促搭铁，同 时取点火线圈中心线距缸体 35mn进行跳火。若试灯暗亮变化，中心线跳火强 烈，说明传感器已失效；若试灯亮度不变，说明控制器或控制器信号线断路。2、控制器检查。1）测信号线电压判断用万用表电压档测控制器2.4线柱电压应为12V,测3.5线柱电压也应为12V,

12、否则说明控制器已坏。测分电器信号线插接 器两边缘线头 红黑为正，棕白为负）也应为12V,否则说明有断线。2）测点火线圈初级电压判断将万用表正极联向点火线圈15+）线柱，负极联向1一）接线柱，拔出分电器信号插接器，接通点火开关，电压表读数应 为6V,并在2s左右的时间内降到零。否则说明控制器已失效。3、点火线圈检测。拔下点火线圈高压线，打开线圈端子护盖，按图所示用万用表测量：1#端子与15#端子之间 即点火线圈一次侧）的电阻值，应为 0.55 Q ± 0.05 Q; 4# 端子与15#端子之间 即点火线圈二次侧）的电阻值，应为 3.3 Q ± 0.033 Q。4、点火器检测在

13、点火线圈工作正常的条件下，拔下点火器插座，将点火开关置于“ON位置，不起动发动机，用万用表测量插座1#端子与3#端子间的电压值，应大于11V。若电压值不符或无电压存在，再将点火开关转回“OFF位置，此时，插座1#端子与车身地线之间的电阻值应小于 1.5 Q。若不符合该项要求，则按电 路图检查线路，排除故障后，重新检测；若符合该项要求，贝U上述电压值不符 的原因为3#端子的供电线断线或接触不良，按电路图查找并排除故障。第二节霍尔式电子点火系统故障诊断方法1、点火正时失准故障诊断最佳点火时刻是随发动机工况变化而变化的，为了使发动机在各种工况都能获得最佳点火提前角，分电器内装有离心式点火调节器和真空

14、点火调节装置，初始点火提前角检查调整 点火正时）需人工进行。将发动机运转至正常温 度，在车速为2530km/h实验转速因车型而不同）时突然急加速，若能听到 短促而轻微的爆燃声并立即消失，表明点火正时正确；若无爆燃声为点火过迟；若爆燃声严重为点火过早。点火过迟或点火过早均 应进行调整。松开分电器固定板，逆着分火头旋转方向转动分电器外壳增大点火提前角）或顺着分火头旋转方向转动分电器外壳 减小点火提前角）。重复上 述过程，点火提前角达到正常后将分电器固定。2、利用点火正时灯检查点火正时经验法诊断点火正时准确性较差，不能测量准确的点火提前角。利用点火正时 灯可以测量不同转速下的点火提前角。点火正时灯是

15、一种频率闪光灯，当延时电位器处于零位时，闪光与一缸点火时 刻同步。通过调整延时电位器可推迟闪光时刻，当闪光时刻与上止点标记对正 时，电位器上的指示值就是点火提前角。测量怠速是的点火提前角，可得到该 发动机的初始点火提前角。测量不同工况的点火提前角，还可以反映出离心式 点火调节器和真空点火调节装置的工作情况。将测量的值与标准值相比较，就 可以判断点火正时是否准确，并为点火正时调整提供技术数据。汽车用电子点火器，因为配用的点火信号发生器型式不同，电子点火器所 采用的元器件结构型式和电路 如分立元件、集成电路、晶闸管等）也有所不同 。即使是同一种类型的点火器，其生产厂家不同，电路结构及参数也不同，因

16、 此，很难用一种简单而统一的方法对其进行检查与测量。所以，对电子点火器 的检查应根据其配用的信号发生器型式、电子点火器的工作原理、电路特点、 功能以及在车上的具体连接、工作情况，选用适当的方法进行故障检查和判断 。常用的检查方法主要有以下几种： 用干电池电压作为点火模拟信号进行检查：拆下点火线圈“一”接线柱上的导线，在线路中串联一灯泡，如下图所 示，把3V干电池的正极接到电子点火器的接线柱 6信号线）上。接通点火开 关，然后使干电池的负极和机体 接地）之间通、断，若灯泡忽亮忽灭，说明电 子点火器良好，否则说明已经损坏。配用霍尔信号发生器的电子点火器的检测注意：配用霍尔信号发生器的电子点火器用干

17、电池接通和断开来模拟点火信号， 有的需用2节干电池串联，因为其电子点火器输入端的触发工作电压较高。例如:一辆普通捷达轿车行驶中突然熄火，再次启动不着，经检查，诊 断为点火系统故障。首先检查点火线圈及霍尔传感器，然后检查电子点火器是否有故障，同 时对外电路的连接进行检查。检查霍尔传感器，如上图所示，拆下电子点火器接线盒上的橡皮套，测 量接线柱4与搭铁之间的电压，测量结果为12V;然后在6#接线柱之间连接一 电压表，接通点火开关，转动发动机，电压表的读数在0.41V之间来回摆动，说明霍尔传感器完好。检查电子点火器，拆下点火线圈“一”接线柱上的导线，在线路中串联一灯泡，如上图所示干电池的正极接到电子

18、点火器的接线柱6<信号线）上。接通点火开关，然后使干电池的负极和机体 < 接地）之间通、断，灯泡不能正常闪 亮，说明电子点火器有故障，更换新的电子点火器，发动机顺利启动。 高压试火法：可打开分电器盖，拆下分火头和防尘罩，转动曲轴，使触发叶轮的叶片不 在霍尔传感器的气隙中，拔出分电器盖上的中央高压线，使其端头距缸体58mm接通点火开关，用钢锯条在霍尔传感器的气隙中插入后迅速拔出，同时观察高压线端部是否跳火，如跳火，说明电子点火器良好，否则应更换。也可用 旁路信号发生器的方法对电子点火器做跳火实验，方法是断开点火开关，拔出 分电器盖上的中央高压线，使其端头距缸体 58mm再拔下分电器上

19、霍尔信号 发生器的插接器，用一端跨接线，一端接在信号线插头上，然后接通点火开 关，将跨接线的另一端反复地搭铁，同时观察中央高压线端是否跳火，如跳 火，说明电子点火器完好，否则说明有故障，应予更换。在确认低压电路各连接导线、插接器、点火线圈及点火信号发生器基本完 好的情况下，也可以慢慢转动分电器轴，测点火线圈 <）对地电压，电压应在 012V之间跃变，否则说明有故障。 替换法：即用同规格的电子点火器替换怀疑有故障的电子点火器，如故障排除，则 证明电子点火器损坏。该方法是判断电子点火器故障最简单、最有效的方法， 但必须备有相同规格的新电子点火器。第三节：霍尔式电子点火系统的常见故障与排除发动

20、机不能起动、发动机运转不平稳和发动机功率下降、油耗增大、加速不 良。故障分析及排除方法：1、发动机不能起动故障部位： 点火开关至分电器间电路，电流表、点火 开关，断电器，电容器，传感器，点火控制器，分电器盖或分火头，高压导 线，火花塞，分电器，分缸线。故障原因：有短路、断路、接触不良处，电流 表、点火开关损坏，点火线圈损坏、附加电阻断路，触点氧化、烧蚀，固定触 点搭铁不良，连线断路、搭铁，触点间隙过大、过小，损坏，传感器线圈短 路、断路、搭铁，转子凸轮与铁心间隙不当，霍尔元件损坏，损坏，漏电，漏 电或断路，积炭或油污，间隙过大、过小，漏电，分电器安装位置有误，分缸 线位置插错。排除方法：检查、

21、紧固、更换导线，更换，更换，清洁或更换， 修理加强搭铁，修理，调整，更换，修理或更换，调整，更换，更换，更换， 更换，清洁或更换热特性适当的火花塞，调整，更换，调整后重新对点火正 时，重新配线。2、发动机运转不稳定故障部位： 点火正时，火花塞，高压导线。故障原 因：点火正时调整不当，点火提前角调节装置故障，分电器轴松旷、断电器凸 轮磨损不均，个别缸火花塞绝缘损坏或积炭，个别分缸线损坏、漏电。排除方 法：重新对点火正时，修理或更换分电器，更换分电器，更换火花塞，更换。3、 发动机功率下降、油耗增大、加速不良故障部位：点火正时，断电 器。故障原因：点火正时调整不当，点火提前角调节装置故障，触点间隙

22、过 大。排除方法：重新对点火正时，维修或更换分电器，修理或更换。第三章汽车电子点火系统故障诊断与维修实例第一节 捷达轿车点火系故障的检修捷达轿车采用的是电子点火系统，其结构如下图所示，包括霍尔式分电 器、点火线圈、点火控制器、火花塞和高压线等。如果发动机在使用中工作 不正常或使用中熄火不能启动，可能就是点火系出现故障，一般情况下，可 按下列程序进行检查。胎体管点火1(-)捷达轿车点火系统图1、检查咼压线拔下分电器盖上的中央高压线，使其端头距发动机体5-10mm接通点火开关，使曲轴转动，高压线端应有强烈蓝色火花。照此法检查各缸高压线。若火花弱 或无火，需检查高压线的阻值。若阻值符合规定，应进行第

23、“三”项以后的检 查；若阻值不合规定，应更换高压线。2、检查火花塞各缸高压线跳火正常时，应拆下火花塞检查，电极间隙太大（应为0.9-1.1mm>应进行调整；若电极烧蚀或表面潮湿应更换火花塞；若表面发黑或积炭严重， 说明窜机油或混合气太浓，应检修发动机。3、检查点火线圈点火线圈不应有损坏、漏电现象，其技术指标可用万用表检测：<1）检查线圈初级电阻，即接线柱 1（绿线和接线柱15（黑线之间的电阻，应 在0.52-0.76 欧姆之间；<2）检查次级线圈电阻，即接线柱15（黑线和高压线插孔之间的电阻，应在 2.4-3.5k Q 之间。以上检测不符合规定值时，应更换点火线圈。同时还应检

24、查点火线圈的密封件 及其密封状况，必要时，也应更换点火线圈。4、检查晶体管控制单元影响该单元的因素很多，应着重下列程序：<1）拔下晶体管控制单元的插头，在接通点火开关肘，用万用表测2和4插头间的电压，如下图所示，其电压值应为蓄电池端电压。若电压值过低或为零， 应查出接触不良部位或断路处；<2）断开点火开关，重新将插头接到晶体管控制单元上。然后从分电器上拔下 霍尔传感器插头，将万用表接到点火线圈 1和15之间，接通点火开关，测量其 电压至少为2V,并在1-2秒后降为零。否则为控制单元损坏；点火控制单元的检查<3）将霍尔传感器接头的中间插头用导线瞬时搭铁，显示电压必须上升到2V以

25、上。否则，应先排除线路故障。若线路无异常，说明控制单元损坏；<4）将万用表接到霍尔传感器1（->和3（+>之间，接通点火开关，电压值应高于 5V若低于此值，应检查控制单元3和5间的电压，也应高于5V,否则，为控制 单元损坏；若此电压正常，表明控制单元至分电器间电路故障。控制单元损 坏，应予更换。5、检查霍尔传感器当晶体管控制单元、点火线圈、线路（特别是控制单元与分电器间 >正常的情况 下，应检查霍尔传感器。<1）将分电器的中央高压线拔出，并使之搭铁；<2）从晶体管点火控制单元接头上拔掉绝缘套，撬开接头。从插头后端将万用 表的两表笔分别接3和6触头；3）接通点

26、火开关，用手慢慢沿旋转方向转动分电器轴 （预先应拆下分电器, 使分电器的触发叶轮的叶片进入气隙（电压值为零。当叶片离开气隙时，万用 表应显示2伏以上的电压（若连续转动分电器轴时，电压值应在 0-2伏之间变 化为正常。否则应更换霍尔传感器。捷达轿车霍尔式电子点火系统，有工作可靠的优点。可一旦出现问题，诊 断起来也比较复杂。采用上述检测电阻、电压的方法虽繁琐些，但故障诊断准 确。特别是对于影响发动机工况（高压火较弱或稍弱 的点火系故障将显现出较 大的优势。第二节 红旗CA7220E无高压电故障现象：一辆红旗CA7220E型轿车,在一次小修后起动不着,经检查无高压 电，而点火线圈一次侧电压正常。故障排除：接车后，检查点火线圈的一次侧线路，正常；检查霍尔发生器，发 现打开点火开关的情况下,无电压输入。因该车点火由发动机 ECU空制,遂检查 霍尔发生器至ECU的线路,正常。检查ECU自身电源电压为0V,检查熔断器盒, 发现ECUt源的熔丝被拔掉。据驾驶员讲，可能是在修车门锁时，以为该熔丝是 备用的而被装到中控门锁线路上去了。重新连接好熔丝后 ，工作正常。总结随着汽车的发展，点火系统日新月异，不论是传统的点火系统还是电子点 火系统，不论是有分电器式点火系统还是无分电器式点火系统，我们的目的都 是一个，那就