学习任务5--点火系统的检修[129页]课件

1、学习任务5 点火系统的检修学习目标（1）了解点火系统的功用和分类。（2）熟悉点火系统的组成、部件结构、工作原理。（3）掌握电子点火系统的线路连接和电路分析。（4）熟悉微机控制点火系统点火提前角的控制方法。（5）掌握电子点火系统的故障诊断和排除方法。（6）能进行微机控制点火系统的故障诊断分析和排除。（7）能通过检测设备，对点火系统常见故障进行正确的诊断与排除。任务描述一辆桑塔纳2000GSi汽车发动机不能启动，初步检查，发现高压无火，判断点火系统有故障。对于车辆出现点火系统故障，该如何检修呢？要准确合理地检修点火系统故障，必须熟悉点火系统结构原理和具体的点火系统类型。桑塔纳2000GSi、帕萨特

2、、奥迪A6、本田雅阁等轿车采用的微机控制电子点火系统与早期普通桑塔纳轿车采用的霍尔效应式电子点火系统在结构上和点火提前角的控制方式上区别很大，因此必须清楚不同类型点火系统的控制原理和检修思路。 在汽油发动机中，汽缸内被压缩后的可燃混合气是靠电火花点燃的。点火系统的作用就是把汽车电源系统低压电转变成高压电，并按发动机汽缸工作顺序适时地引入汽缸形成电火花点燃混合气，从而使发动机正常工作。相关知识点火系统概述一 点火系统基本组成 汽油发动机点火系统的作用是适时地为发动机气缸内已压缩的可燃混合气提供足够能量的电火花，使发动机能及时、迅速地起动并连续运转。 点火系统基本结构二 点火系统的发展历程1. 传

3、统点火系统 传统点火系统也称蓄电池点火系统、触点式点火系统。这种点火系统具有最基本的结构，在该系统中，通过机械凸轮接通和断开触点，使点火线圈的初级电流间歇流动，从而在点火线圈次级产生点火高压。 传统点火系统结构 传统点火系统的断电器触点因为使用中会发生氧化、烧蚀，需要定期保养，且触点的机械惯性大，响应速度慢，因而性能不佳，已经被新型点火系统取代。2.无触点电子点火系统 在无触点电子点火系统中，用信号发生器取代凸轮触点机构，利用电子控制的方法使点火线圈的初级电流间歇流动，从而在点火线圈次级产生点火高压。 无触点电子点火系统结构3.电控电子点火系统 在电控电子点火系统中，电控点火提前装置取代了传统

4、的点火提前机构（真空及离心提前机构），并开始利用发动机电子控制单元控制点火提前角。 电控电子点火系统结构4.无分电器点火系统 无分电器点火系统简称DLI（Distributor-less Ignition）系统。该系统使用多个点火线圈，直接向火花塞输送高电压，取消了机械式分电器结构，沿用了发动机电子控制单元控制点火提前角的方法。 无分电器点火系统结构 在电感储能式点火系统中，以电磁感应式和霍尔效应式点火系统的应用最为广泛；对于高压电的配电方式而言，有分电器点火系统在中低档车型中应用较多，无分电器点火系统在中高档车型中应用较多。采用电子控制无分电器点火系统是汽车点火技术的发展趋势。传统点火系5.

5、1 概述5.1.1 点火系的作用与要求 点火系统的作用就是把汽车电源系统低压电转变成高压电，并按发动机气缸工作顺序适时地引入气缸形成电火花点燃混合气，从而使发动机正常工作。点火系必须符合以下三个基本要求：1能产生足以击穿火花塞电极间隙的高电压 实际上作用于火花塞两电极间的电压通常在 2030kV。2电火花应具有足够的点火能量在发动机正常工作时，电火花只要有0.010.03J的能量即可，但起动时，为保证可靠点火，火花塞的点火能量却需高达0.1J。3点火时刻应适应发动机的各种工况5.2传统点火系的组成及工作原理5.2.1传统点火系的组成传统点火系的组成如图5.2所示，主要由电源、点火开关、点火线圈

6、、断电器、配电器、电容器、火花塞、高压导线、附加电阻等组成。 1.点火开关；2.点火线圈；3.配电器；4.断电器；5.电容器；6.火花塞；7.高压导线；8.阻尼电阻；9.起动机；10.电流表；11.蓄电池；12.附加电阻1电源包括蓄电池和发电机，供给点火系工作所需的能量。2点火开关接通或断开点火系初级电路，控制发动机的起动、工作和熄火。3点火线圈点火线圈为自耦变压器，主要由初级绕组、次级绕组和铁芯组成，用于产生高压电。4分电器分电器由断电器、配电器、点火提前角调节装置和电容器等组成。其功用是接通或断开点火系初级电路，使点火线圈次级绕组产生高压电，并按照发动机点火顺序将高压电送到各缸火花塞，随发

7、动机转速、负荷等变化调节点火提前角。5高压导线连接点火线圈与分电器中心插孔以及分电器旁电极和各缸火花塞。6火花塞将高压电引入气缸燃烧室，产生电火花点燃可燃混合气。7附加电阻改善正常工作时的点火性能和起动时的点火性能。5.2.2传统点火系的工作原理触点闭合，初级电流增长；蓄电池或发电机“”极电流表点火开关“ON”档附加电阻点火线圈初级绕组断电器触点搭铁蓄电池或发电机“”极。触点断开，次级绕组中产生高压电 点火线圈次级绕组“”极附加电阻点火开关电流表蓄电池或发电机搭铁火花塞侧电极、中心电极配电器点火线圈次级绕组“”极。火花塞电极间隙被击穿，产生电火花，点燃可燃混合气 （a）初级电流波形 （b）次级

8、电压波形 （c）次级电流波形5.2.3传统点火系的工作特性 点火系统发出的最高次级电压随发动机转速或分电器转速而变化的关系称为点火系统的工作特性。 传统点火系统的工作特性 UB点火系统电源电压； R点火系统初级回路电阻；L点火线圈初级绕组电感；C1分电器上的电容；C2分布电容；Z发动机气缸数；n发动机转速； N1/N2点火线圈初次级绕组匝数比； 触点相对闭合时间。2影响次级电压的因素（1）发动机的气缸数（2）火花塞积炭（3）电容值的大小（4）断电器触点的间隙（5）触点接触电阻（6）点火线圈温度5.3 传统点火系的主要元件5.3.1点火线圈作用:将电源的低压转变为高压，以使火花塞电极产生点燃混合

9、气的电火花。组成：点火线圈由初级绕组、次级绕组和铁芯等组成。按磁路的结构形式不同，可分为开磁路式点火线圈和闭磁路式点火线圈。1.磁力线；2.铁芯；3.初级绕组；4.次级绕组；5.导磁钢套 开磁路点火线圈的磁路（a）闭磁路点火线圈 （b）“口”字形铁芯 （c）“日”字形铁芯1.初级绕组；2.次级绕组；3.铁芯；4.“”接线柱；5.“”接线柱；6.高压接线柱；7.磁力线图5.10 闭磁路点火线圈（a）三接线柱原理图 （b）结构示意图1.“”接线柱；2.外壳；3.导磁钢套；4.次级绕阻；5.初级绕阻；6.铁芯；7.瓷绝缘体；8.附加电阻；9.“开关电源”接线柱；10.“开关”接线柱；11.高压线插孔

10、；12.胶木盖；13.固定夹；14.弹簧；15.橡胶罩；16.绝缘纸；17.高压阻尼线；18.绝缘瓷体；19.螺钉；20.附加电阻盖； 21.附加电阻瓷质绝缘体； 22.沥青封料图5.8 开磁路点火线圈的结构5.3.2分电器传统分电器由断电器、配电器、电容器和点火提前调节机构等组成 。1.联轴节；2.电容器；3.触点及断电器底板组成；4.凸轮；5.分火头；6.分电器盖；7.分电器壳体；8.真空提前调节器；9.油杯；10.接线柱；11.活动触点臂；12.固定触点及支架；13.偏心螺钉；14.活动底板；15.油毡及夹圈；16.触点臂弹簧片；17.螺母；18.弹簧；19.真空提前调节器外壳；20.真

11、空提前调节器膜片；21.拉杆3电容器电容器的作用是：当触点分开时可减小触点间的火花，防止触点烧蚀；同时，由于电容器能吸收触点断开时的电能，使初级电流迅速切断，提高了磁场变化的速率，从而提高次级电压。1.外壳；2.搭铁片；3.铝箔；4.蜡纸；5.导线；6.绝缘密封层；7.导电片；8.固定夹4点火提前角调节机构1.凸轮固定螺钉及垫片；2.凸轮；3.拨板；4.分电器轴；5.离心重块；6.弹簧；7.托板；8.销钉；9.柱销图5.13 离心点火提前机构离心点火提前机构（2）真空点火提前机构（a）小负荷工况 （b）大负荷工况1.分电器壳体；2.活动板；3.触点副；4.拉杆；5.膜片；6.弹簧；7.真空连接

12、管；8.节气门；9.凸轮图5.14 真空点火提前机构的工作原理（3）辛烷值选择器 辛烷值选择器的作用是根据燃油辛烷值的不同，由人工调节点火提前角，也称人工调节器。通过转动分电器的壳体来带动触点，使触点与分电器轴作相对移动，从而改变点火提前角。通常是先将分电器总成的固定螺钉松开，转动外壳，顺着分电器轴的旋转方向转动为推迟，逆着分电器轴的旋转方向转动为提前。一般转动一个刻度相当于曲轴转角2。5.3.3火花塞 火花塞的作用是将点火线圈产生的高压电引入发动机的燃烧室，在其电极间隙中形成电火花，以点燃可燃混合气。火花塞的工作条件十分恶劣，它承受很大的机械、化学及电的负荷，因此必须能够承受冲击性高电压作用

13、，能承受温度剧烈变化，应有良好的热特性和足够的机械强度。因此，火花塞的电极应采用难熔、耐蚀的材料制成。 组成：接线帽、中心电极、侧电极、瓷绝缘体、钢壳等。火花塞电极间隙： 0.6mm0.7mm（传统点火系）；1.0mm1.2mm（电子点火系）1.接线螺母；2.绝缘体；3.金属杆；4.内垫圈；5.壳体；6.导电玻璃；7.密封垫圈；8.内垫圈；9.中心电极；10.侧电极；11.绝缘体裙部 火花塞的热特性是指火花塞发火部位吸收热量并向发动机冷却系统散热的能力。 要使火花塞能正常工作，其绝缘体裙部的温度应保持在500600C，使落在绝缘体上的油滴立即烧掉，不致形成积炭，这个温度称为火花塞的“自净温度”

14、。 火花塞的热特性主要决定于绝缘体裙部的长度，绝缘体裙部长的火花塞的受热面积大，传热距离长，散热困难，裙部温度高，称为“热型”火花塞；反之，裙部短的火花塞，吸热面积小，传热距离短，散热容易，裙部温度低，称为“冷型”火花塞。热型火花塞用于低压缩比、低转速、小功率的发动机中；冷型火花塞适用于功率大、转速高和压缩比大的发动机。我国是以绝缘体裙部的长度来标定的，并分别用热值来表示。 裙部长度/mm15.513.511.59.57.55.53.5热值3456789热特性热冷 常用火花塞的种类 1233火花塞的型号根据国家专业标准ZB/T370031989火花塞产品型号编制办法的规定，火花塞型号由三部分组

15、成：第1部分用字母表示火花塞结构类型及主要型式尺寸，如表5.2所示。第2部分用阿拉伯数字表示火花塞热值。第3部分用汉语拼音表示火花塞派生产品特征、结构特征、材料特性及特殊技术要求。无字母者表示普通型火花塞。电子点火系 1 概述 1.1 电子点火系的优点1点火电压高，点火能量大，可以在稀混合气工况下可靠点火，可有效地减小废气污染和节约用油。2晶体管的开关速度高，电磁能量得到充分利用，高压电形成迅速，火花能量大，点火可靠。3减小了火花塞积炭的影响，即使火花塞严重积炭（例如积炭阻值达到l00k）也能产生足够的次级电压，实现可靠点火。4点火时间精确，混合气体燃烧迅速完全，汽车的经济性、动力性好。5适应

16、现代汽车发动机高转速、高压缩比和向多缸方向发展的要求，有利于汽车的高速化。6用晶体管取代断电器触点，控制点火线圈初级电流，使其数值不受触点面积限制，可以增大初级断电电流值，减少点火线圈匝数，减小初级电路电阻，提高次级电压，有效改善点火性能。7对无线电干扰小，结构简单，重量轻，体积小，使用和维护简单方便。 1.2 电子点火系的组成及基本工作原理1.蓄电池；2.点火线圈；3.电子点火器；4.分电器；5.配电器；6.点火信号发生器；7.火花塞无触点电子点火系统的组成 1.点火信号发生器；2.点火触发信号；3.电子点火器；4.初级绕组；5.次级绕组；6.火花塞图6.2 电子点火系统的基本工作原理 2

17、磁感应式电子点火系 2.1 系统组成与工作原理 磁感应式无触点电子点火系统也叫磁脉冲式无触点电子点火系统，是用磁脉冲信号发生器代替传统的断电器，当分电器旋转时，磁脉冲信号发生器产生信号电压，经脉冲信号放大器放大后，推动大功率管工作，控制点火线圈初级绕组电路的通、断，使次级绕组产生高压电，通过火花塞跳火点燃混合气。1.信号转子；2.永久磁铁；3.铁芯；4.磁通；5.传感线圈；6.空气隙图6.3 磁感应信号发生器的基本结构永久磁铁的磁路是：永久磁铁N极空气隙信号转子空气隙铁芯（通过传感线圈）永久磁铁S极。 （1）磁感应式点火信号发生器的工作原理 （a）靠近 （b）对正 （c）离开1.信号转子；2.

18、传感线圈；3.衔铁；4.永久磁铁；5.分电器轴（2）电子点火器的工作原理1.点火信号发生器；2.电子点火器；3.分电器；4.火花塞；5.点火线圈点火器中有5个晶体管，VT1是NPN型晶体管，只有当图中P点电位高于A点电位时VT1才导通，VT1主要起温度补偿作用。VT2为触发管，起信号检测作用。VT3和VT4起放大作用，将VT2的输出进行放大以驱动VT5。VT5为大功率三极管，它与点火线圈的初级绕组串联，起传统点火系断电器触点的作用。 （2）电子点火器的工作原理1.点火信号发生器；2.电子点火器；3.分电器；4.火花塞；5.点火线圈接通点火开关SW发动机未发动时，信号发生器传感线圈输出电压为零。

19、蓄电池电压使VT1导通，其直流电路为：蓄电池“”极点火开关SW电阻R4R1VT1信号线圈搭铁蓄电池“”极。VT2导通，VT3的基极电位接近于零，于是VT3截止，蓄电池通过R5向VT4提供基极电流，使VT4导通。VT4导通时通过R7给VT5提供正向偏置，使VT5导通，点火线圈初级侧电路接通，其电路为：蓄电池“”极点火开关SW附加电阻Rf点火线圈初级绕组W1VT5 (ce）搭铁蓄电池“”极。（2）电子点火器的工作原理1.点火信号发生器；2.电子点火器；3.分电器；4.火花塞；5.点火线圈发动机运转，感应线圈输出信号电压加在P点上，当点火信号发生器产生正向脉冲（A点为“”，B点为“”）时，VT1截止

20、，P点仍保持较高正电压，VT2导通，VT3截止，VT4和VT5导通，在传感线圈产生正向信号电压的瞬间，与发动机不转动时一样，VT2、VT5继续导通，点火线圈初级电流继续保持接通。+_（2）电子点火器的工作原理1.点火信号发生器；2.电子点火器；3.分电器；4.火花塞；5.点火线圈当点火信号发生器产生反向脉冲（A点为“”，B点为“”）时，VT1导通，P点电位降低，VT2截止。蓄电池通过R2向VT3提供基极电流，使VT3导通。VT3导通，使VT4的基极电位接近于零，VT4截止，VT5也截止。初级绕组中的电流被切断，磁场迅速消失，次级绕组产生高压电动势，使火花塞跳火，点燃混合气。_+1.分电器盖；2

21、.分火头；3.防尘罩；4.垫圈；5.键；6.信号转子；7.定子；8.传感线圈；9.垫圈；10.卡箍；11.分电器轴；12.离心式点火提前机构；13.真空式点火提前机构；14.分电器壳 2.3 磁感应式电子点火系的检修1磁感应式点火信号发生器的检查常见故障有信号感应线圈短路、断路；转子轴磨损偏摆或定子移动，使转子与定子间的间隙不当。汽车厂牌气隙/mm感应线圈电阻/备注丰田0.20.4140180日产0.30.5140180三菱0.30.5500700本田600800克莱斯勒0.20.259201120标致9001200解放CA1091600800丰田（2TE-FE发动机用）0.20.412519

22、0G1（G2）155240Ne2点火控制器的检查（a）大功率三极管导通（b）大功率三极管截止 3 霍尔效应式电子点火系 3.1 系统组成与工作原理 当点火系的信号发生器是应用霍尔效应原理制成的，以霍尔信号发生器进行触发的点火系统，称为霍尔效应式电子点火系统，它由内装霍尔信号发生器的分电器、点火控制器、点火线圈和火花塞组成。 1.蓄电池；2.点火开关；3.点火线圈；4.点火器；5.带霍尔信号发生器的分电器；6.火花塞图6.11 桑塔纳轿车霍尔效应式电子点火系统图 1霍尔效应I电流；B磁感应强度；UH霍尔电压图6.12 霍尔效应原理图式中，UH霍尔电压； RH霍尔系数； d基片厚度； I电流强度；

23、 B磁感应强度。2霍尔信号发生器结构（a）示意图 （b）结构图1.触发叶轮；2.霍尔集成块；3.带导板的永久磁铁；4.霍尔传感器；5.分火头；6.触发开关托盘；7.分电器壳体图6.13 霍尔信号发生器UH霍尔电压；UG霍尔信号发生器输出电压信号图6.14 霍尔信号集成块的原理框图霍尔信号发生器是一个有源器件，霍尔信号集成块的电源由点火器提供。霍尔信号发生器有三根引出线且与点火器件相连接，其中一根是电源输入线，一根是霍尔信号输出线，一根是接地线。3霍尔信号发生器工作原理（a）触发叶片进入空气隙中 （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.霍尔传感器；5.导板当

24、叶片进入永久磁铁与霍尔集成块之间的空气隙时，霍尔集成块中的磁场即被触发叶轮的叶片所旁路（或称隔磁），这时霍尔元件不产生霍尔电压，集成电路输出级的晶体管处于截止状态，信号发生器输出高电位。 当触发叶轮的叶片离开永久磁铁与霍尔元件间的空气隙时，永久磁铁的磁通便通过霍尔集成块和导板构成回路，这时霍尔元件产生霍尔电压，集成电路输出级的晶体管处于导通状态，信号发生器输出低电位。 4霍尔信号发生器的优点（1）霍尔信号发生器无磨损部件，不受灰尘、油污的影响，工作可靠性高；无调整部件，小型坚固，寿命长。（2）发动机起动性能好，霍尔信号发生器的输出脉冲电压仅与触发叶轮上的叶片数有关，而与触发叶轮的转速无关，即与

25、发动机转速无关，也就是说它与磁通变化的速率无关，它与磁感应信号发生器不同，它不受发动机转速的影响，具有较高的点火正时控制精度，且有利于低温或其他恶劣条件下工作， 5点火器的功能和基本电路桑塔纳轿车点火电子组件的基本电路 桑塔纳轿车用的霍尔效应电子点火系统中的点火器，除具有接通和切断初级电路的开关功能外，还具有其他许多功能，如限流控制、闭合角控制、停车断电保护等功能。由于该点火器具备较多的功能，因而使该点火系统具有更多的优越性，如点火能量高，且在怠速至高速整个发动机转速范围内基本保持恒定；高速不断火；低速耗能小；起动可靠等优点。 L497点火集成块管脚图 L497内部框图 桑塔纳轿车点火器的外形

26、图 （1）基本功能当霍尔信号发生器的触发叶轮进入空气隙时，霍尔信号发生器输出高电位，通过导线6和3输入点火电子组件。此时，点火器通过内部电路，适时地驱动点火器末级VT大功率管导通，接通初级电路。其电路是：蓄电池“”极点火开关点火线圈初级绕组W1点火器搭铁蓄电池“”极。当触发叶轮的叶片离开空气隙时，霍尔信号发生器输出的信号下跳为低电位，当该信号通过点火器插座和进入点火器时，点火器末级大功率管VT立即截止，切断点火线圈初级电路，次级绕组产生高压电。（2）点火线圈的限流控制RS为点火初级线圈电流的采样电阻，当RS电阻值一定时，其上的电压降与通过点火线圈的初级电流成正比。 在大功率晶体管饱和导通时，初

27、级电流就会逐渐增大，当初级电流稍超过限流值（如7.5A）时，采样电阻RS上压降值会高于限流控制电路设置的基准参考电压UREF ，放大器F输出端电位升高，VT1更加趋于导通，VT1集电极电位下降，致使大功率晶体管VT向截止区偏移，流过VT管的初级电流下降。反之，当初级电流略低于限流值时，VT1趋于截止，使大功率晶体管VT趋于导通，初级电流再度增大。 点火线圈限流控制电路的原理 通常取限流值68A，桑塔纳轿车为7.5A。 （3）闭合角控制传统点火系统中的闭合角是指断电器触点闭合期间分电器凸轮转过的角度，即初级电路接通期间分电器轴转过的角度。在电子点火系统中，闭合角又称导通角，是指点火电子组件末级大

28、功率三极管导通期间，即初级电路接通期间分电器轴转过的角度。tb导通时间（初级电流接通时间）；t1从零上升到限流值时间；t2限流（恒流）时间（a）信号发生器输出电压 （b）只有线圈限流功能时的初级电流 （c）有线圈限流和闭合角控制功能时的初级电流（4）停车断电保护如汽车停驶中忘记关断点火开关，霍尔信号发生器会较长期地输出高电位，如果输出高电位的时间大于设定的时间Tp（一般为12s），则点火电子组件的内部比较器驱动级工作，驱动末级大功率管VT缓慢地截止，使点火线圈初级电流逐渐下降为零，从而避免点火线圈长期通电，保护点火线圈和点火电子组件不被烧坏。（5）其他功能该点火器除上述功能外，还有慢恢复控制、

29、过压保护、反向保护等功能，使该点火系统具有一定的先进性。 3.2系统主要元件1.抗干扰屏蔽罩；2.分电器盖；3.分火头；4.防尘罩；5.分电器盖弹簧夹；6.分电器轴；7.带缺口转子；8.真空点火提前调节装置；9.霍尔信号发生器总成；10.离心点火提前调节装置；11.分电器外壳；12.密封圈；13.驱动齿轮图6.23 霍尔效应式无触点分电器的结构 3.3霍尔效应式电子点火系的检修1霍尔信号发生器的检查1.分电器；2.点火器；3.点火线圈；4.中央高压导线；5.发动机体图6.24 检查霍尔信号发生器输出电压测量信号发生器的输出电压。关断点火开关，打开分电器盖，拔出分电器盖上的中央高压线并搭铁，将电

30、压表的两触针接在插接件信号输出线（O）和接地线（）接柱上，如图6.24所示，然后按发动机转动方向转动曲轴，同时观察电压表上的读数，其值一般在09V之间变化。当分电器触发叶轮的叶片在空气隙时，其电压值为29V；当触发叶轮的叶片不在空气隙时，其电压值约0.30.4V。若电压不在09V之间变化，则应更换霍尔信号发生器。 3.3霍尔效应式电子点火系的检修2点火控制器的检查1.分电器；2.点火器；3.点火线圈；4.中央高压导线；5.发动机体图6.24 检查霍尔信号发生器输出电压（1）确认点火器电源电路是否正常，关断点火开关，拔下点火器的插接件，利用万用表测量线束插头的4和2接柱之间电压。接通点火开关，电

31、压表测得电压值应该约为蓄电池电压，否则应找出电源断路故障并予以排除。（2）确认点火器工作性能。打开点火开关，将跨接线引出的霍尔信号线(红白线)“搭铁/断开”连接变化，火花塞应该不断跳火。 （3）确认点火器向霍尔信号发生器输出电压值是否正常。关断点火开关，将电压表的两触针接在霍尔信号发生器线束插头（）和（）接柱上，接通点火开关时，电压表测得的电压值应为511V 。 4 光电式电子点火系 4.1系统组成与工作原理 光电式无触点电子点火系是应用光电效应的原理，以发光元件、光敏元件和遮光盘组成光电脉冲信号发生器来产生点火脉冲信号电压，并经放大电路放大后，推动大功率管工作，控制点火线圈初级绕组电路的通断

32、，使次级绕组产生高压电，来达到控制点火的目的。1光电式点火信号发生器1.光源；2.遮光盘；3.光敏元件图6.25 光电式点火信号发生器2光电式无触点电子点火控制器光电式无触点电子点火控制器的作用是把光接收器的信号电流放大，从而通过大功率三极管接通和切断点火线圈初级电流，使次级绕组产生高压电，其电路如图6.26所示。图6.26 光电式无触点电子点火控制器 4.2光电式电子点火系的检修1光电式点火信号发生器的检查 光电式点火信号发生器的常见故障有：光敏发光元件脏污、损坏，内部电路断路或接触不良等，使之信号减弱或无信号产生，造成发动机不能工作。 光电式点火信号发生器的检测：打开分电器盖，检查光敏、发

33、光元件表面是否脏污，线路连接是否良好。如果无问题，从发动机上拆下分电器总成，拆下分电器线路插接器，用导线将插接器的两个电源端子（“”与“”）分别与蓄电池的正负极相连（注意正负极性不能接错），将万用表打到直流电压档，并将万用表的正表笔与插接器的信号输出端子相接、负表笔搭铁或接插接器的“”端子，然后按分火头的旋转方向慢慢转动分电器轴，插接器信号输出端子的电压应在01V之间摆动（不同的车型，具体摆动幅度稍有不同），说明信号发生器良好，否则，需更换分电器。2点火控制器的检查电子点火器常见故障大多由内部电子元器件短路、断路、漏电等原因而造成。在确认点火信号发生器无故障的情况下，电子点火器的检测一般采用高

34、压试火方法进行检测：拆下分电器总成，将分电器中央高压线拔出，高压线端距离缸体58mm，接通点火开关，按分火头的旋转方向转动分电器轴，观察中心高压线是否跳火。如果火花强，则说明电子点火器良好；不跳火或火花弱，则说明电子点火器有故障，应予以更换。 5 电子点火系的故障诊断 5.1 电子点火系的使用注意事项 5.2 电子点火系的故障诊断1直观检查2点火系统的检查 判断故障在低压电路还是在高压电路，判断方法与传统点火系基本相同。 （1）跳火正常，表明点火线圈输出的低压电正常，故障在高压电路。高压电路的故障诊断与传统点火系完全相同，不再叙述。（2）无火花，为低压电路故障。此时应分别检查点火信号发生器、电

35、子点火控制器和点火线圈。3点火线圈的检查点火线圈的检查主要是用万用表测量初级绕组和次级绕组的电阻值，并根据其大小判断是否短路、断路。对桑塔纳轿车测量点火线圈初、次级绕组的电阻值。测量前，先断开点火开关，拆除点火线圈上的导线。初级绕组的电阻值，即点火线圈“”与“”接柱之间的电阻值，应为0.520.76；次级绕组的电阻值，即点火线圈“”与高压插孔之间的电阻值，应为2.43.5k。 4点火控制器的检查微机控制点火系电子点火系的不足：点火时刻（即点火提前角）的控制，已明显不能适应现代汽车的要求（离心式和真空式点火提前装置 ）。这两种装置由于受其机械结构及性能的限制，调节能力有限，很难实现点火提前角随着

36、发动机的转速、负荷、起动及怠速、水温、汽油的辛烷值、压缩比等的不同而精确调节，有时为了避免大负荷时的爆燃，不得不减小点火提前角。 微机控制点火系主要的优点：1废除了真空和离心式点火提前装置。点火提前角由微机控制，从而使发动机在各种工况下都有最佳的点火提前角，提高了发动机的动力性和经济性，且保证排放污染最小。2将点火提前到发动机刚好不致于产生爆燃的范围。按照有无分电器分，微机控制点火系统分为微机控制的有分电器电子点火系和微机控制的无分电器电子点火系两种。1.2微机控制点火系的基本组成1有分电器微机控制点火系的组成低压电源、点火开关、发动机控制器ECU、点火控制器、点火线圈、分电器、火花塞、高压线

37、和各种传感器等组成 。组 成 部 分功能传感器空气流量计检测进气量进气歧管绝对压力传感器分电器Ne信号检测线圈检测曲轴角度（发动机转速）G1、G2信号检测线圈检测曲轴角度基准位置节气门位置传感器向主ECU输入点火提前角修正信号冷却液温度传感器检测发动机的冷却液温度起动开关检测发动机是否正处于起动状态空档起动开关检测自动变速器的选档杆是否置于N位或P位车速传感器检测车速，向主ECU输入车速信号空调开关A/C检测空调的工作状态（ON或OFF）爆震传感器检测发动机爆震信号电源电压传感器向主ECU输入电源电压信号点火执行器电子点火器与点火线圈根据主ECU输出的点火控制信号，控制点火线圈初级电路的通断，

38、产生次级侧高压使火花塞点火，同时，把点火确认信号IGf反馈给ECU发动机控制器（主ECU）根据各传感器输入的信号，计算出最佳的点火提前角，并向电子点火器输送点火控制信号有分电器微机控制点火系各组成部分的功能 2无分电器微机控制点火系的组成无分电器微机控制点火系即微机控制直接点火系，简称DIS（Direct Ignition System）。在DIS中，由于没有传统的分电器，各缸的火花塞直接与点火线圈次级绕组相连。在微机的控制下，各次级绕组产生的高电压直接加到各缸的火花塞上，依照发动机的点火顺序，控制各缸火花塞点火。1.火花塞；2.高压线；3.传感器；4.点火线圈；5.点火控制器；6.点火开关；

39、7.控制单元（ECU）；8.蓄电池1.点火线圈；2.点火控制器；3.点火开关；4.蓄电池；5.控制单元（ECU）；6.传感器；7.火花塞ECU点火控制器除了具有有分电器微机控制点火系统的优点外，由于取消了分电器总成，其高压配电由原来的机械式改为电子式，使其还具有如下优点：（1）节省了安装空间由于取消了传统的分电器，使点火系统的结构大大简化，节省了安装空间，有利于发动机室的合理布置，这对于小轿车有特别重要意义。（2）能量损失减少取消分电器之后，不存在配电器的分火头与旁电极间的跳火损失，因高压电路引线减少，也减小了点火能量的损失。（3）高速时点火能量有保证在DIS系统中，由于采用多个点火线圈轮流点

40、火，因而每个点火线圈的初级绕组都有足够的通电时间。即使在高速情况下，点火能量仍有保证，能适应当代各种高速发动机点火要求。（4）电磁辐射减小由于高压电路中不存在分火头与旁电极间火花放电现象，且高压引线短，辐射减小，因而对车内外的无线电装置的电磁干扰减小。1.3微机控制点火系的主要电路1点火确认信号(IGf信号）发生电路当点火线圈初级电流切断时，产生反电动势触发IGf信号发生电路，使其输出一个点火确认信号（IGf）给ECU。IGf信号也称为点火安全信号。2过电压保护电路当汽车电源供电电压过高时，该电路使点火器放大电路中的功率晶体管截止，以保护点火线圈与功率管。3闭合角控制电路所谓闭合角，是指点火线

41、圈初级电路通电期间凸轮轴转过的角度。闭合角控制电路可控制点火器中功率管的导通时间，即控制点火线圈初级电路的通电时间，以保证次级电路产生合适的点火高压。4锁止保护电路也称发动机停转断电保护电路。如果发动机熄火而点火开关仍接通，在点火线圈和功率管的导通时间超过一预定值时，该电路控制功率管截止，切断初级电路的电流，以保护点火线圈和功率管不被发热烧坏，并避免不必要的电能消耗。5恒流控制电路保证在任何转速下，在极短的时间内，使点火线圈一次电流都能达到规定值（一般为67A），以减小转速对次级电压的影响，改善点火性能。同时，还可防止因初级电流过大而烧坏点火线圈。6加速状态检测电路当发动机转速急剧上升，该电路

42、对这种加速状态进行检测，并将检测到的状态信号输送给闭合角控制电路，使其中的功率管提前导通，以增大闭合角。1.4 微机控制点火系的基本工作原理确定最佳点火提前角和初级电路的最佳导通时间 。点火控制模块根据ECU的点火指令，控制点火线圈初级回路的导通和截止。 发动机的转速、负荷、冷却水温度、进气温度等信号，并与微机内存储器中预先储存的最佳控制参数进行比较 。爆震传感器2 微机控制的有分电器电子点火系2.1有分电器微机控制点火系统的工作原理 1火花塞电火花的产生1.蓄电池；2.熔断器；3.点火开关；4.分电器；5.点火线圈；6.点火控制器；7.曲轴转速传感器；8.曲轴位置传感器；9.配电器；10.火

43、花塞；11.控制单元（ECU） 2点火提前角的控制微机控制点火系统的点火提前角由三部分组成：初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角。 初始点火提前角是指曲轴位置传感器在发动机上固定后，由曲轴位置传感器的信号转子和曲轴的相对位置决定的点火提前角。基本点火提前角是指在初始点火提前角的基础上，微机控制单元根据发动机转速和负荷（进气管压力或空气流量）大小自动使点火提前角进一步增大，点火提前角增大的部分就是基本点火提前角。 修正点火提前角是指微机控制单元根据发动机冷却水温度、节气门开度、爆震传感器信号、氧传感器信号等参数确定出的点火提前角修正量。 点火提前角的控制方式有些早期的车型采用开环控制方

44、式，现在绝大多数车型采用开环与闭环控制结合的方式。开环控制 点火提前角开环控制的基本点火提前角是靠预先在台架上用实验方法测得的。点火正时开环控制的修正提前角一般是采用实验方法和理论计算结合的方法获得的。得到基本点火提前角和修正点火提前角后，微机控制单元将初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角求和得到适应当前工况的最佳点火提前角。将最佳点火提前角存入读写存储器（RAM）中，然后根据发动机转速（或转角）信号和曲轴位置信号，确定最佳点火提前角对应的点火时刻，即初级电流的切断时刻。 闭环控制 点火提前角的闭环控制方式是根据发动机实际运行结果的反馈信息来控制点火提前角的，所以闭环控制又称为反馈控

45、制。闭环控制所用的反馈信息可以是发动机的爆震信号、氧传感器输出信号、转速信号或气缸的压力信号等。其中，利用发动机爆震信号作为反馈信息应用最多。怠速工况，则可以用发动机的转速信号作为反馈信息，维护怠速时稳定运转。但是一般情况下，应首先使有害气体的排放量最低，然后才考虑怠速稳定性和油耗。中等负荷等工况，则一般采用开环控制方式，保证发动机有较好的综合性能，特别是保证经济性和排放水平最佳，但在此工况下一旦发生爆震，又会自动转入利用爆震信号作为反馈信息的闭环控制方式。大负荷等工况，利用发动机的爆震信号作为反馈信号，来控制的点火正时，既有好的动力性，又避免爆震。点火提前角的控制过程 起动期间点火提前角控制

46、 起动期间，发动机主要根据起动开关、冷却液温度等确定点火提前角，然后根据曲轴位置和转速信号确定出与点火提前角对应的点火时刻。 起动后点火提前角控制 起动后，当发动机转速超过一定值时，ECU开始根据发动机转速和负荷（进气流量或进气歧管绝对压力和怠速时的空调开关通断）信号，从存储器的标定数据中找到或计算出相应的基本点火提前角，再根据冷却液温度传感器、氧传感器、爆震传感器等输出的信号从存储器的标定数据中找到或计算出相应的修正点火提前角，最后得出实际点火提前角： 实际点火提前角初始点火提前角基本点火提前角修正点火提前角。怠速和减速工况下基本点火提前角的控制暖机修正：发动机冷车起动后，当冷却液温度较低时

47、，应增大点火提前角，冷却液温度高于一定值（如20）时，不再进行修正，即点火提前角修正值为零。 暖机时的点火提前角修正 怠速稳定性修正：发动机在怠速运行期间，由于发动机负荷变化（如空调、动力转向等）而使转速改变，ECU随时调整点火提前角，使发动机在规定的怠速转速下稳定运转。ECU不断地计算发动机的平均转速，当平均转速低于规定的怠速目标转速时，ECU根据两者的差值大小相应地增大点火提前角；当平均转速高于规定的怠速目标转速时，相应地推迟点火提前角。 点火提前角的怠速稳定性修正一般是与怠速旁通空气量的调节同时进行，这样有助于提高怠速转速的控制精度，提高怠速稳定性。 发动机过热修正：怠速触点（IDL）断

48、开（即发动机处于怠速以上工况）时，如果冷却液温度过高，为了避免爆震发生，应将点火提前角减小；怠速触点闭合（即发动机处于怠速或减速工况）时，如果冷却液温度过高，为了避免发动机长时间过热，应将点火提前角增大。 空燃比反馈修正：装有氧传感器的电控燃油喷射系统开始闭环控制时，ECU根据氧传感器的反馈信号对空燃比进行修正。 点火提前角的空燃比反馈修正爆震反馈修正：当节气门开度增大到一定值使节气门位置传感器的大负荷触点闭合，或发动机出现爆震时，ECU开始根据爆震传感器的信号进行闭环控制 .点火提前角的爆震反馈修正 3初级电路导通角的控制 在产生足够的次级高压的同时，还要防止因通电时间过长使点火线圈过热而烧

49、坏。闭合角的大小取决于发动机转速和电源供电电压的大小，在不同转速、不同的供电电压下，都应保证有一定的初级断开电流。随着发动机转速的升高，应适当增大闭合角；当电压下降时，增大通电时间（闭合角）。 初级电路导通角三维脉谱图 2.2有分电器微机控制点火系统主要元件结构1微机控制单元 2传感器（1）发动机曲轴位置、转速传感器和判缸信号传感器发动机曲轴位置、转速传感器和判缸信号传感器可以装于曲轴前端或中部、凸轮轴前端或后端、飞轮上方或分电器内。常见的结构型式有光电效应式、磁感应式和霍尔效应式三种。曲轴位置传感器用来反映活塞在气缸中的位置，提供活塞上止点信号，以便确定各缸的点火时刻。转速传感器向微机控制单

50、元提供发动机转速（曲轴转角）信号，作为微机控制点火提前角、初级电路导通角与燃油喷射系统计算喷油量的主要依据。判缸信号传感器用来区别到底是哪一个气缸的活塞到达压缩行程上止点。 1.曲轴位置、转速、判缸信号传感器；2.信号转子图7.14 一个信号转子的传感器信号转子的结构 （2）发动机负荷传感器发动机负荷传感器主要包括节气门位置传感器、空气流量传感器或进气歧管绝对压力传感器，另外还包括空调开关和动力转向开关等。（3）其他传感器 冷却液温度传感器：安装在发动机水套上，用来检测发动机冷却液的温度，该信号是修正点火正时的依据之一。 爆震传感器：用来将气缸体的振动信号转变为电信号给微机控制单元，以便发生爆

51、震时推迟点火时间。 氧传感器：装在发动机排气管上，用于空燃比反馈控制，在为空燃比提供反馈控制依据的同时，对点火提前角进行间接的反馈控制。 进气温度传感器：用来将空气的温度转变为电信号，以便微机控制单元准确计算空气质量，修正点火提前角（特别是大负荷时）和喷油量。 起动开关：向微机控制单元输入发动机起动信号，以便调整提前角。3点火控制器 各种发动机的点火控制器的结构和功能不尽相同，简单的只有大功率晶体管，单纯起开关作用；有的除了大功率晶体管外，还有其他控制电路，不但起开关作用，还有恒流控制、气缸判别、闭合角控制和点火反馈监视等功能，向微机控制单元反馈点火信号，以便进一步控制燃油喷射。 点火控制器有

52、的单独安装，有的与点火线圈固定在一起，还有的装在分电器内。 注意：有的发动机取消了点火控制器，大功率三极管直接设在微机控制单元内。4点火线圈 点火线圈多采用闭磁路型式，实现小型化。有的与分电器合为一体，进一步减少了高压损失和无线电干扰。5分电器分电器取消了机械式的离心提前机构和真空提前机构，主要起分配高压电的功能。2.3 有分电器微机控制点火系统的主要零部件检修 1微机控制单元点火控制信号IGt和监视信号处理电路的检查 凌志LS400轿车发动机点火控制信号和监视信号波形 由起动机带动发动机运转或怠速运行，用示波器或直流电压表检查微机控制单元的IGt端子与E1端子之间的电压，标准脉冲电压平均值约

53、为0.51.0V。拔开点火控制器与微机控制单元之间的插接件，将点火开关接通，用直流电压表检查微机控制单元的IGf端子与E1端子之间的电压，正常值约为4.55.0 V 在进行检查时，必须确保微机控制单元的搭铁端子E1与发动机机体之间搭铁良好。 2点火控制器的检查将点火开关接通，用直流电压表检查微机控制单元的IGf端子与El端子之间的电压，正常值约为1.0 V。 由起动机带动发动机运转或怠速运行，用示波器或直流电压表检查微机控制单元的IGf端子与E1端子之间的电压，标准脉冲电压平均值约为0.5 V。 3曲轴位置传感器（G信号）与转速传感器（Ne）的检查 检查其传感线圈电阻，应符合规定值。 4节气门

54、位置传感器的检查 3 微机控制的无分电器电子点火系 介绍无分电器点火系统的高压配电类型和工作过程。无分电器点火系目前常采用以下两种方式：一是同时点火式，是指两个气缸合用一个点火线圈，即一个点火线圈有两个高压输出端，分别与火花塞相连，负责对两个气缸点火。二是独立点火式，是指每个气缸的火花塞上配用一个点火线圈，单独对本缸进行点火。3.1同时点火式电子点火系 同时点火方式是利用一个点火线圈对活塞接近压缩上止点和排气上止点的两个气缸同时进行点火的高压配电方法。同时点火式点火系按照高压配电方式不同，可分为点火线圈分配式和二极管分配式两大类，前者应用更广泛。 点火线圈配电方式 二极管配电方式 3.2独立点

55、火式电子点火系 独立点火方式 1.点火线圈；2.火花塞；3.点火器；4.发动机ECU；5.各传感器和开关输入信号图7.23 奥迪五缸发动机无分电器点火系统的电路控制原理图4 微机控制点火系的故障诊断4.1 微机控制点火系统故障诊断与排除的一般方法1利用发动机ECU的自诊断功能进行诊断（1）按规定步骤读取故障码。 （2）根据故障代码，确定故障具体部位、原因，予以排除。 （3）进行路试检查，确定故障彻底排除。 （4）清除故障代码。 2人工诊断 对于某些间歇性故障，可以采用模拟方法进行诊断，如振动法、加热法、电器全部接通法、道路试验法等等。4.2无分电器点火系统故障的诊断与排除 1点火线圈配电方式 发动机中低速稳定运转，然后将某缸火花塞上的高压线拔下，接上一个新火花塞进行跳火试验，根据转速变化情况（配合转速表测量）和跳火情况进行分析。 如果有火，说明对应的点火线圈及其控制部分工作正常 。如果在高压线拔下后发动机转速没有变化，说