项目5 点火系统的检测与维修

项目5点火系统的检测与维修知识目标1）掌握点火系统的组成、作用及工作原理。2）了解点火线圈、分电器、火花塞及高压线组的常见故障及原因。技能目标1）能正确对点火系统进行拆装与检测。2）能正确诊断点火系统的故障部位并排除故障。任务1点火系统的检测与维修

一、发动机对点火系统的要求1）能产生足以击穿火花塞间隙的电压2）火花应具有足够的能量3）点火时刻应适应发动机的工况点火提前角:

从开始点火到活塞到达上止点这段时间，用曲轴转角来表示，这个曲轴转角称为点火提前角。当负荷一定，发动机转速升高时，相同时间内曲轴将转过较大的转角，这时应适当增大点火提前角当转速一定时，随着负荷的增大，进入气缸的可燃混合气的增多，压缩终了时的压力和温度增高，因而混合气燃烧速度加快，这时点火提前角应适当减小二、点火系统的组成及功用1．传感器

2．发动机ECU

根据传感器输入的信号，发动机ECU计算出最佳期点火提前角，并将点火控制信号输送给点火控制器3．点火控制器根据发动机ECU输出的点火控制信号控制点火线圈初级电路的通断，产生次级高压。同时，向ECU反馈点火确认信号。在发动机ECU控制的独立点火系统中，点火控制器、点火线圈及火花塞组合成一体4．点火线圈点火线圈的作用是将12V低压电变成30KV的高压电，其结构与自藕变压器相似，所以也称变压器。点火线圈由一次绕组、二次绕组和铁心等组成。在点火系统中，一般将点火线圈一次绕组N1所在的闭合电路称为初级电路（低压电路）。将点火线圈的二次绕组N2所在的闭合电路称为次级电路（高压电路），一般将点火线圈到火花塞的电路称为高压电路。流经一次绕组N1的电流为初级电流，一般初级电流为7~8A，初级电路的电压为电源电压12V，次级电路的电压为30KV左右的高压电图5-1点火线圈的结构1-中央高压线接线柱2-二级绕组3-铁芯4-一级绕组图5-2点火线圈的磁路a）“囗”字形铁芯b）“日”字形铁芯1-一次绕组2-磁力线3-铁芯4-二次级绕组

5．火花塞

（1）火花塞的构造中心电极用镍铬合金制成，具有良好的耐高温、耐腐蚀性能，中心电极做成两段，中间加有导电玻璃，由于导电玻璃和瓷绝缘体的膨胀系统数相近，因此，导电玻璃主要是起密封作用。火花塞间隙多为1.0～1.2mm。图5-3火花塞的结构1-接线螺母2-瓷绝缘体3-金属杆4、8-内密封垫圈5-壳体6-导电玻璃7-密封垫圈

9-侧电极10-中心电极（2）火花塞的热特性火花塞的热特性是指火花塞下部（裙部）的温度特性。实践证明，火花塞裙部温度保持在500～600℃时，落在绝缘体上的油滴能立即烧去，通常将这个温度称为火花塞的“自净温度”。低于这个温度时，火花塞易产生积炭，高于这个温度时，在火花塞表面易产生炽热点，形成早燃。因此，要使火花塞能正常工作，就要保证火花塞的裙部温度为自净温度。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，其受热面积大，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”火花塞三．发动机ECU控制点火系统的控制内容

1．点火提前角的控制

1）发动机起动时，点火提前角固定，与发动机的其他信号无关。

2）发动机正常工作时，发动机ECU根据发动机的转速和负荷信号，确定基本点火提前角。然后ECU根据得到的修正信号对点火提前角进行修正，确定实际的最佳点火提前角。2．通电时间的控制发动机ECU能准确控制初级线圈的最佳通电时间，保证在任何车速下初级电流都能达到规定值7A。这样既能改善点火性能，又能防止初级电流过大而烧坏点火线圈。

3．爆燃控制爆燃传感器安装在气缸体上，其原理是利用压电晶体的压电效应，把爆燃时传到气缸体上的机械振动转换成电压信号输入发动机ECU，爆燃强，推迟点火的角度大。爆燃弱，推迟点火的角度小。每次调整都以一固定的角度递减，直到爆燃消失为止。而后又以一固定的角度提前，当发动机再次出现爆燃时ECU又使点火提前角再次推迟，调整过程如此反复。4．发动机ECU控制点火系统的实例图5-6奥迪V6发动机点火系统的组成1-发动机ECU2-发动机ECU点火信号线插接器（4孔）3-点火控制器N1225-点火线圈端插接器（3孔）

5、12、13、14、16、17、18、19-插接器6-凸轮轴位置传感器G407-曲轴位置传感器G48-爆燃传感器Ⅱ9-双点火线圈N、N128和N15810-爆燃传感器Ⅰ11-火花塞及插接器15-点火开关控制的火线图5-7奥迪V6发动机点火系统主要传感器的位置1-双点火线圈N、N128、N1582-喷油器3-凸轮轴位置传感器（霍尔式）

5-λ传感器Ⅱ5-曲轴位置传感器6-发动机转速传感器7-冷却液温度传感器发动机ECU根据发动机的转速信号、曲轴位置信号、凸轮轴位置信号、进气压力传感器（安装在发动机ECU中）信号、冷却液温度信号等计算最佳点火提前角，并判断缸位，向点火控制器发出点火信号（IGT）和气缸缸序判别信号（IGD），点火控制器由此可判断发动机气缸的点火次序，依次使各点火线圈初级电路由导通变为截止，各点火线圈的二次绕组依次产生高压电，使对应的两个火花塞同时跳火，点燃其中处于压缩行程气缸内的混合气。奥迪V6发动机的1缸和6缸、2缸和4缸、3缸和5缸同时处于上止点，并且总是一个气缸为压缩行程的上止点，另一个气缸为排气行程的上止点，每两个气缸共用一个双点火线圈，如图5-9所示。点火时，由点火控制器交替地控制三个点火线圈，每个点火线圈产生高压电时，两个气缸的火花塞同时跳火：其中一个火花塞点燃处于压缩行程气缸内的可燃混合气，另一个火花塞虽然也跳火，但是由于该气缸处于排气行程，因而不起作用。奥迪V6发动机点火系统的工作原理如下：图5-8奥迪V6发动机点火系统工作原理图图5-9双点火线圈两缸同时跳火【任务实施步骤】1．拆卸2号气缸盖罩图5-10丰田卡罗拉轿车点火系统零件位置图图5-11零件拆装顺序图2．拆卸点火线圈总成1)断开4个点火线圈连接器2)拆下4个螺栓和4个点火线圈图5-12断开4个点火线圈连接器图5-134个螺栓和4个点火线圈3.拆卸火花塞用14mm火花塞扳手和100mm加长杆拆下4个火花塞图5-14拆卸火花塞1）目视检查火花塞。若电极干燥，则火花塞正常工作。如果电极潮湿，有湿碳的痕迹，则需要用火花塞清洁器清洁并进行干燥。2）检测火花塞电极间隙。旧火花塞的最大电极间隙为1.3mm，如果间隙大于最大值，则更换火花塞。新火花塞的电极间隙为1.0-1.1mm。4．安装1）安装火花塞。用14mm火花塞扳手和100mm加长杆安装4个火花塞。扭矩：20N*m。2）安装点火线圈总成。用4个螺栓安装4个点火线圈。扭矩为10N*m。安装点火线圈时，不要损坏发动机气缸盖罩、火花塞盖或火花塞套管顶部边缘。3）连接4个点火线圈连接器。4）安装2号气缸盖罩任务2点火系统故障诊断与排除

【任务实施步骤】1．进行读取故障码利用解码器读取的内容进行故障诊断与排除。2．进行火花塞跳火试验1)拆下4个点火线圈和4个火花塞，并确认火花塞正常。2)断开4个喷油器连接器。3)将火花塞安装到各点火线圈上，并连接点火线圈连接器。4)将火花塞搭铁。5)检查并确认发动机起动过程中出现火花。3．没有出现火花1)检查并确认带点火器的点火线圈的线束侧连器连接牢固。2)换上新的能正常工作的带点火器的点火线圈，再次进行火花测试。4．没有出现火花1）进行点火线圈线束端子测量，图5-15丰田卡罗拉轿车点火系统电路图，点火线圈线束端子如图5-16所示，。将点火开关置于ON位置，测量标准见表5-2。若不符，则做进一步检测，即检测检测点火线圈与集成继电器（IG2继电器）之间的线束连接。检测方法如图5-17所示，检测标准见表5-3，若不符，则需要维修或更换线束或集成继电器。2)检查发动机电控单元ECM与点火线圈之间的线束。测量IG