《汽车电气设备构造与维修（高职版）》（王志新） 项目四 点火系统的构造与维修

扫码下载文旌课堂APP扫码签到（202X.XX.XXXX:XX至202X.XX.XXXX:XX）签到方式教师通过“文旌课堂APP”生成签到二维码，并设置签到时间，学生通过“文旌课堂APP”扫描“签到二维码”进行签到。签到项目4点火系统的构造与维修项目导读能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为点火系统，它是汽油发动机的重要组成部分，其性能良好与否对发动机的功率、油耗和废气排放等影响很大。本项目通过认识点火系统、诊断与排除点火系统的故障两个任务，使学生掌握点火系统的维修方法。达成目标知识目标1．了解点火系统的作用和类型。2．熟悉点火系统主要部件的检修。3．掌握点火系统常见故障的诊断与排除方法。1．能够检修点火系统主要部件。2．能够诊断与排除点火系统的常见故障。技能目标1．养成严谨务实、积极高效的工作作风。2．弘扬精益求精、科学严谨、追求卓越的工匠精神。素质目标任务4.1项目导航认识点火系统任务4.2诊断与排除点火系统故障认识点火系统任务4.1任务引入某日，在一家汽车维修厂，一位车主反映自己的车辆启动以后，发动机怠速运转的转速比正常的时候高，而且明显感受到车辆抖动，车辆在行驶过程中加速不良，但仪表盘并没有指示灯亮起。经过检查，维修人员发现该车辆的故障为点火线圈故障，于是对其进行了更换。任务引入本任务主要介绍点火系统的作用、点火系统的类型及点火系统主要部件的检修，其知识与技能要求如下表所示。任务内容认识点火系统学习程度识记理解应用学习任务点火系统的作用●

点火系统的类型●点火系统主要部件的检修●实训任务检测点火系统主要部件●自我勉励任务工单4.1——检测点火系统主要部件任务描述在进行实践操作前，需要掌握点火系统的相关知识。按照操作步骤检测点火系统主要部件。学生领取任务工单，并进行分组（详见教材）4.1.1点火系统的作用点火系统的作用是在压缩冲程终了时，将汽油发动机工作时吸入气缸的可燃混合气，及时地用电火花点燃，并满足可燃混合气充分燃烧及发动机工作稳定的性能要求，顺利地实现热能到机械能的转变。4.1.2点火系统的类型传统点火系统电子点火系统微机控制点火系统现在汽车广泛采用的系统三个阶段4.1.2点火系统的类型1．传统点火系统传统点火系统组成包括：蓄电池点火开关点火线圈分电器（包括断电器、配电器、电容器、真空提前装置、离心提前装置）高压线火花塞附加电阻等传统点火系统的组成4.1.2点火系统的类型用来提供点火系统工作时所需的能量。蓄电池1用来控制仪表电路、初级电路及启动机继电器电路的开闭。点火开关2点火线圈主要由初级绕组、次极绕组、铁芯组成，它相当于自耦变压器，用来将蓄电池供给的低压电转变为高压电。点火线圈3初级绕组所在的电路称为初级电路。次级绕组所在的电路称为次级电路。4.1.2点火系统的类型由断电器、配电器、电容器和点火提前装置（包括真空提前装置、离心提前装置）等组成，它用来控制初级电路的通断，使点火线圈的次级绕组中产生高压电，并将点火线圈产生的高压电分配到相应气缸的火花塞上。分电器44.1.2点火系统的类型用来将点火线圈产生的高压电引入火花塞。高压线5利用点火线圈产生的高压电产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。火花塞6串联在初级电路中，用来改善点火特性。附加电阻74.1.2点火系统的类型工作原理当发动机工作时，断电器轴连同凸轮一起在发动机凸轮轴的驱动下旋转。凸轮转动时，断电器触点交替地闭合和打开。当触点闭合时，初级电路接通；当触点打开时，初级电路切断，次级电路中产生高压电。高压电经配电器分送至各气缸中的火花塞上，使得火花塞的电极间隙被击穿，从而产生电火花，点燃可燃混合气。1．传统点火系统4.1.2点火系统的类型知识之窗传统点火系统存在故障率高、寿命短、点火能量低、火花塞易污染和对点火正时的调节性差等缺陷，不能适应现代汽车的发展需要，已被淘汰。但传统点火系统对后续内容的学习有一定帮助，所以在此进行简单介绍。4.1.2点火系统的类型2．电子点火系统1）电子点火系统的组成随着晶体管技术的发展，集成电路的产生，电子点火系统逐渐替代了传统点火系统。它主要包括蓄电池、点火线圈、点火器、分电器、火花塞等部件，其中，分电器中还装有点火信号发生器和配电器。4.1.2点火系统的类型工作原理2．电子点火系统电子点火系统是利用晶体三极管作为开关来接通或断开初级电路的。在电子点火系统中，点火信号发生器产生点火信号，以控制晶体三极管的导通与截止，进而控制初级电路的通断。当初级电路被切断时，次级电路中产生高压电，高压电通过配电器被送至气缸的火花塞上，点燃可燃混合气。4.1.2点火系统的类型2．电子点火系统按照点火信号产生方式不同(1)(2)(3)磁感应式电子点火系统光电式电子点火系统霍尔效应式电子点火系统4.1.2点火系统的类型（1）磁感应式电子点火系统磁感应式电子点火系统主要由磁感应式点火信号发生器、点火器、分电器、点火线圈、火花塞等组成。磁感应式点火信号发生器装在分电器内的底板上，它由装在分电器轴上的信号转子，以及永久磁铁、铁芯和绕在铁芯上的传感线圈等组成。其作用是产生与发动机曲轴位置相应的磁感应电压脉冲信号，并将其输送给点火器作为点火控制信号。4.1.2点火系统的类型（2）光电式电子点火系统光电式电子点火系统由光电式点火信号发生器、点火器、点火开关、点火线圈、分电器（包括遮光盘、光触发器、放大器）、火花塞等组成。光电式点火信号发生器安装在遮光盘上，遮光盘开有与发动机气缸数相同的缺口，其上下两面分别装有发光二极管和光敏三极管。这种点火系统工作时，遮光盘随分电器轴一起转动，当遮光盘的缺口转到发光二极管位置时，光敏三极管感受到发光二极管发出的光照而导通，产生点火信号；当遮光盘遮住发光二极管时，光敏三极管截止。点火器根据点火信号来控制点火线圈初级绕组电路的通断，进而使次级绕组中产生高压电。4.1.2点火系统的类型（3）霍尔效应式电子点火系统霍尔效应式电子点火系统由装在分电器内的霍尔式点火信号发生器、点火器、火花塞、点火线圈、蓄电池、点火开关等组成。霍尔式点火信号发生器是利用霍尔效应来产生点火信号的。4.1.2点火系统的类型（1）微机控制点火系统的组成随着计算机的迅猛发展，微机控制点火系统迅速普及。微机控制点火系统可依靠计算机强大的分析处理数据的能力，根据发动机的不同运行工况不断修正点火提前角，以获得最佳的点火时刻。该系统可改善发动机性能，使发动机工作时的动力性和经济性达到最佳，以减少污染排放。3．微机控制点火系统4.1.2点火系统的类型知识之窗在发动机的压缩冲程终了时，点火系统提供高压火花点燃气缸内被压缩的可燃混合气做功，这个时间就是点火正时。为使点火能量最大化，点火正时一般要提前一定的量，即在活塞即将到达上止点的那一刻点火，而不是正好达到上止点时才点火，这个提前量称为点火提前角。4.1.2点火系统的类型微机控制点火系统的组成微机控制点火系统的结构因厂家和生产年代不同而有所不同，但基本结构相同。它主要由传感器、电子控制器（ECU）、点火器、点火线圈、火花塞、点火开关等组成，如图所示。4.1.2点火系统的类型传感器电子控制器点火器点火线圈火花塞器包括凸轮轴位置传感器、车速传感器、曲轴位置传感器、爆震传感器、空气流量传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器和进气温度传感器等，主要用来检测发动机各种运行参数的变化，为电子控制器提供点火控制信号。接收传感器输送的点火控制信号，并进行存储、运算和分析处理，然后向点火器发出点火控制信号，以完成对点火提前角、通电时间和爆震的控制。将电子控制器输送来的点火控制信号进行功率放大，控制初级电路的通断，并在完成点火后向电子控制器输送点火确认信号。利用点火线圈产生的高压电产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。将低压电转变为高压电。4.1.2点火系统的类型发动机运行时，电子控制器会不断地采集发动机转速、冷却液温度、进气温度等信号，并根据ROM（一种存储器）中存储的相关程序与数据，确定该工况的最佳点火提前角，以此向点火器发出指令。点火器根据电子控制器的指令，控制初级电路的通断。当初级电路导通时，电流从初级绕组中通过，并以磁场能的形式储存起来；当初级电路断开时，次级绕组感应产生高压电，高压电通过分电器被送至各气缸火花塞上，产生电火花，点燃可燃混合气。3．微机控制点火系统工作原理4.1.3点火系统主要部件的检修点火线圈火花塞高压线ABC4.1.3点火系统主要部件的检修1．点火线圈的检修1）点火线圈的组成点火线圈主要由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。初级绕组由0.5～1mm的漆包线绕200～500匝而成。初级绕组一端与车上低压电源（+）连接，另一端与开关装置（断电器）连接。次级绕组由0.1mm的漆包线绕15000～25000匝而成。次级绕组一端与初级绕组连接，另一端与高压线输出端连接，输出高压电。点火线圈可将12V的低压电变成15～20kV的高压电。当初级电路断路时，按照绕组匝数比，次级绕组会互感出万伏以上的高压电，实现点火。4.1.3点火系统主要部件的检修2）点火线圈的检修方法检修过程首先用目测的方法判断点火线圈有无绝缘性方面的损坏和外壳破裂；然后主要检测初级绕组和次级绕组有无短路、断路、搭铁不良等故障；通常可用数字万用表测量电阻来判断。4.1.3点火系统主要部件的检修（1）初级绕组的检测用数字万用表测量点火线圈的两个低压接线柱间的电阻，其阻值应符合技术标准，否则说明有故障，应予以更换。初级绕组阻值一般为0.5～1.0Ω（高能点火线圈）和1.5～3.0Ω（普通点火线圈）。说明初级电路断路说明初级电路短路“∞”过小4.1.3点火系统主要部件的检修（2）次级绕组的检测。利用测量电阻法对次级绕组进行检测，具体操作方法为：用数字万用表的一支表笔接点火线圈低压接线柱中的一个，另一支表笔接点火线圈的高压插孔。次级绕组阻值一般为2.5～4.0kΩ（高能点火线圈）和6.0～8.0kΩ（普通点火线圈）。说明次级电路断路说明次级电路短路“∞”过小4.1.3点火系统主要部件的检修2．火花塞的检修1）火花塞的组成火花塞主要由接线螺杆、绝缘体、壳体及电极等部分组成。接线螺杆用来接高压线；绝缘体通常由陶瓷制成，因为陶瓷绝缘、耐热、导热，陶瓷表面会被加工成波浪状，目的是防止飞弧产生；与绝缘体相连的是壳体，壳体上部呈六角形，以便拆装火花塞，壳体下部呈螺纹状，以便将火花塞固定在气缸顶部；电极由中心电极和侧电极两部分组成。火花塞间隙一般为0.7～0.8mm，个别火花塞间隙可达1mm。4.1.3点火系统主要部件的检修清除火花塞积炭调整火花塞间隙2）火花塞的检修方法4.1.3点火系统主要部件的检修（1）清除火花塞积炭火花塞应定期拆下来进行积炭清除，因为当积炭较多时，火花塞间隙处相当于并联一个电阻，可能会造成发动机断火。清除火花塞积炭时，不能使用钢丝等工具，以免损伤绝缘体，应当使用火花塞专用清洗设备。4.1.3点火系统主要部件的检修（2）调整火花塞间隙汽车行驶一定距离后，需要对火花塞间隙调整一次。因为火花塞间隙过大或过小，都容易造成缺火现象。在调整前，应先将塞尺塞到火花塞的两个电极之间，测量它们之间的间隙，如图。火花塞间隙过大时，可用旋具柄轻轻敲打侧电极来进行调整；间隙过小时，可将一字旋具插入电极之间，扳动一字旋具将火花塞间隙调整到符合要求为止。调整间隙时，只能使侧电极弯曲，不能使中心电极弯曲，以免损坏绝缘体；火花塞间隙调整好后，侧电极与中心电极应略成直角。维修时空某汽车维修厂维修师傅老张非常擅长调整火花塞间隙，维修厂有这样的工作都会交给他。然而跟着他学习的小王每次都调整不好。小王向张师傅请教，张师傅告诉他，调整火花塞间隙是细致工作，不能急躁，要有耐心，只有抱着精益求精的态度，才能在反复学习和摸索中掌握诀窍；另外，工作时要始终保持负责任的态度，这样才能不断提高自己的工作能力。4.1.3点火系统主要部件的检修3．高压线的检修高压线的常见损坏形式是漏电和断路，一般的检查内容有两点：检查高压线表面是否有裂痕，并清除接头上的积垢；用数字万用表检测高压线的电阻（见图），一般高压线电阻阻值应在25MΩ以下。实践操作——检测点火系统主要部件以卡罗拉车型为例，介绍车辆点火系统主要部件的检测，具体步骤扫码观看。课堂小结点火系统的作用点火系统的类型点火系统主要部件的检修诊断与排除点火系统故障任务4.2任务引入某日，一位车主向维修人员反映，其车辆启动时，发动机会发出“突突”响声，并且尾气稍有黑烟。维修人员根据该现象对其车辆进行了检查，最后发现是火花塞中由陶瓷制成的绝缘体有裂纹，换上新品后，车辆故障消失。任务引入本任务主要介绍点火系统的常见故障，其知识与技能要求如下表所示。任务内容诊断与排除点火系统的故障学习程度识记理解应用学习任务点火正时不准的故障诊断与排除●

点火系统无高压火的故障诊断与排除●

点火系统高压火弱的故障诊断与排除●点火系统缺火的故障诊断与排除●个别气缸不点火的故障诊断与排除●点火性能随工况变化的故障诊断与排除●

实训任务诊断与排除点火系统故障●自我勉励任务工单4.2——诊断与排除点火系统故障任务描述在进行实践操作前，需要掌握诊断与排除点火系统故障的相关知识。在车辆上设置故障，学生根据故障现象，分析故障原因并进行相应的维修操作。学生领取任务工单，并进行分组（详见教材）相关知识点火系统对发动机的工作影响较大。如果点火系统出现故障，将导致发动机运转不稳、动力下降、油耗增加，严重时还将导致发动机不能工作。4.2.1点火正时不准的故障诊断与排除1．故障现象发动机启动困难；怠速时，发动机抖动；着车后，发动机水温高；发动机动力不足；发动机易爆震。2．故障原因曲轴位置传感器是影响发动机点火正时不准的主要零部件，所以故障原因可能是曲轴位置传感器工作性能不良或安装位置不正确。4.2.1点火正时不准的故障诊断与排除3．故障诊断与排除（1）检查曲轴位置传感器的信号转子是否有变形、歪斜等情况，以及信号采集与输出部分的安装有无不当，工作间隙是否合适。若有以上情况，则需要对曲轴位置传感器进行更换或调整。（2）拔下曲轴位置传感器，用数字万用表检测其阻值是否符合要求。若不符合要求，则应对其进行更换。4.2.2点火系统无高压火的故障诊断与排除点火线圈的初级电路断路或次级电路断路。火花塞工作性能不良。曲轴位置传感器的连接电路短路或断路，曲轴位置传感器的工作性能不良。打开点火开关，启动机能带动发动机曲轴运转，点火系统无高压火。1．故障现象2．故障原因4.2.2点火系统无高压火的故障诊断与排除010203检查点火线圈是否有故障，若有故障则进行更换检查火花塞电极是否烧蚀或火花塞间隙是否标准，若有以上情况则更换火花塞或调整火花塞间隙。检查曲轴位置传感器有无故障，若有故障则进行更换3．故障诊断与排除4.2.3点火系统高压火弱的故障诊断与排除1．故障现象汽车启动困难；怠速不稳；排气冒黑烟；加速性较差。2．故障原因（1）火花塞绝缘体起皱、破裂；

火花塞电极烧蚀、融化；

火花塞间隙过大或过小。（2）点火器、点火线圈故障，点火器搭铁不良。（3）点火系统供电电压不足等。4.2.3点火系统高压火弱的故障诊断与排除3．故障诊断与排除观察火花塞绝缘体和电极的外观，有无上述问题，若有则进行更换；检测火花塞间隙，若过大或者过小，则应进行调整。检查点火器和点火线圈工作状况是否良好，点火器搭铁是否良好，若有故障则进行更换。检查点火系统供电电压是否正常，以及各插接件、导线连接是否牢固，若有异常则更换或者紧固各插接件、导线等。4.2.4点火系统缺火的故障诊断与排除检查点火线圈外观是否有破损，初级电路或次级电路是否断路，若有故障则更换点火线圈或连接相应线束。检查曲轴位置传感器和点火器是否损坏，若损坏则进行更换。3．故障诊断与排除点火线圈故障。曲轴位置传感器损坏。点火器损坏。2．故障原因1．故障现象启动车辆，发动机故障灯常亮，发动机伴随抖动。4.2.5个别气缸不点火的故障诊断与排除故障现象01故障原因（1）火花塞损坏。（2）点火线圈故障。（3）无燃油、油压不够。02启动发动机后，逐渐加大油门，从低速到高速整个转速提升过程中均能听到排气消声器内有节奏的“突突”声，怠速运转时发动机抖动。4.2.5个别气缸不点火的故障诊断与排除（1）检测火花塞间隙是否正常、电极是否良好，若有问题则进行调整或更换。（2）检查点火线圈是否有故障，若有故障则进行更换。（3）检查燃油是否充足，若不充足应进行补充。（4）检查油压是否正常，若不正常则对燃油系统进行检修。3．故障诊断与排除4.2.6点火性能随工况变化的故障诊断与排除01故障现象点火系统在汽车低速行驶时工作正常，在汽车高速行驶时工作不正