电控点火系统原理及检测

电控点火系统原理及检测1项目概述2常见工具使用方法及工作单单选题/多选题/判断题/问答题实验实训思考练习电控点火系统类型及组成电控点火系统控制过程任务2任务1电控点火系统故障诊断任务3任务一电控点火系统类型及组成（一）点火系作用及组成

1．功用及类型（1）功用在汽油发动机中，气缸内的可燃混合气是靠高压电火花点燃的。而产生电火花的功能是由点火系来完成的。点火系的作用是将汽车电源供给的低压电转变为高压电，并按照发动机的做功顺序与点火时刻的要求，适时准确地将高压电送至各缸的火花塞，使火花塞跳火，点燃气缸内的混合气。32．组成及工作原理发动机工作时，信号发生器给点火控制器输送点火信号，点火控制器再控制点火线圈的初级电路工作，初级（低压）电路为：蓄电池正极→点火开关→点火线圈初级绕组→搭铁，点火系的初级电路导通，初级绕组产生磁场。4

图3-1传统电子点火系

发动机工作时，发动机电脑根据点火开关、爆震传感器、凸轮轴及曲轴位置传感器等信号，控制点火线圈的初级电路工作，由点火线圈次级电路给火花塞提供高压电，火花塞跳火点燃可燃混合气。5

图3-2电控点火系统3．主要组成件的结构（1）火花塞678火花塞的型号9拼音字母螺纹规格安装座形式螺纹旋合长度/mm壳体六角对边距离/mmAM10×1.0平座12.716CM12×1.25平座12.717.5D平座1917.5EM14×1.25平座12.720.8F平座1920.8J平座12.716K平座1916L矮型平座1119N矮型平座7.819P锥座11.216Q锥座17.516RM18×1.5平座1220.8S平座1922T锥座10.920.810火花塞的维护火花塞的维护周期一般为20000~100000mile之间，具体的维护周期还取决于以下因素：采用的燃油标号汽车的运行情况火花塞结构发动机结构点火系统的类型11高压导线点火模块13点火线圈14双火花点火线圈结构及工作电路15单火花点火线圈结构组成及工作电路16信号发生器电磁信号发生器

电磁感应式点火系统控制电路17霍尔传感器任务一电控点火系统类型及组成（2）类型目前应用在汽车上的点火装置较多，按点火能量的储存方式分为电感储能式电子点火系和电容储能式电子点火系；按信号发生器的原理分为电磁感应式电子点火系、霍尔效应式电子点火系和光电式电子点火系；按照初级电路的控制方式分为传统点火系、电子点火系和电脑控制点火系；按照高压电的配电方式分为机械配电点火系和电脑配电点火系。在以上各种点火装置中，相对于电容储能式来说，电感储能式电子点火系较为广泛；在电感储能式电子点火系中，以电磁感应式和霍尔效应式应用较为广泛；对于配电方式来说，有分电器电子点火系在中低档车中应用较为广泛；无分电器点火系在中高档车中应用较为广泛。182024/12/2719/33图3-14电控点火系统的基本组成（二）电控点火系配电方式

1．有分电器电控点火系统2024/12/2720/332．配电方式发动机工作时，ECU根据各传感器信号确定某缸点火时，向点火器发出指令信号，点火器控制点火线圈内初级电路通电或断电。当点火线圈中的初级电路断电时，次级线圈产生的高压电输送给分电器，分电器按照发动机的点火顺序，依次将高压电输送给各缸火花塞，火花塞跳火，点燃气缸内的混合气。这种配电方式称分电器配电方式。有分电器电控点火系统的主要特点是：只有1个点火线圈。2024/12/2721/332无分电器电控点火系统图3-15无分电器电控点火系统a）单缸独立点火b）双缸同时点火2024/12/2722/331．双缸同时点火控制双缸同时点火控制方式分为二极管分配高压电式和点火线圈分配高压电式两种。（1）二极管分配高压电式二极管分配高压电的点火控制方式2024/12/2723/33（2）点火线圈分配高压电式点火线圈分配高压电双缸同时点火方式2024/12/2724/332．单缸独立点火控制单缸独立点火控制方式1-点火控制器；2-点火线圈；3-火花塞；2024/12/2725（三）点火系主要元件检测

1．点火线圈的检查（1）点火线圈常规检查如果高压线端部没有强烈的蓝色火花并且跳火声很小，说明点火线圈跳火性能不良，应对其进行下面检查。1）检查点火线圈是否有裂纹。2）点火线圈盖的凸台内是否有漏电的迹象。3）检查点火线圈壳体是否漏油。如果漏油，则点火线圈内部会直接接触到空气，这样内部会产生凝缩现象。线圈内的凝缩引起高压泄露，导致发动机不能点火。4）在无分电器系统中，检查各个点火线圈及点火模块处的导线接头是否牢固；检查接线端子是否有烧蚀现象。2024/12/2726（2）点火线圈电阻测试如果点火线圈的常规检查没有明显故障，但其跳火性能不良，应对其进行下面检查。1）用万用表测量点火线圈初级绕组的电阻值将万用表的两个表笔分别跨接到点火线圈的蓄电池（＋）和转速表（—）接线柱上，如图3-19a所示。初级绕组的阻值一般在0.5~2Ω之间。若发生断路、短路或者高电阻时，应更换点火线圈。2）用万用表测量点火线圈次级绕组的电阻值将万用表的两个表笔分别跨接到点火线圈的蓄电池（＋）和点火线圈的中央接线柱上，如图3-19b所示。次级绕组的阻值一般在8~20KΩ之间。2024/12/27272．火花塞的拆装与检查（1）火花塞的拆卸正确拆卸火花塞，必须做到以下几点：1）利用高压线钳子，从每个火花塞上拆下高压线。正确方法是抓住绝缘套，不要拉线，并慢慢地拧下来。2）使用火花塞套筒和棘轮，将每个火花塞拧松两圈。3）采用压缩空气吹走火花塞座处的灰尘。4）拆下火花塞，确保垫圈也一起被拆下。（2）火花塞的安装正确安装火花塞，必须做到以下几点：1）用干净的布擦掉火花塞座处的灰尘与油泥。2）确保装有衬垫的火花塞的衬垫状况良好，并且是正确地安放在火花塞上。如果继续使用原来的火花塞，则要安装一个新的衬垫。3）间隙不合适时，要调整火花塞间隙。4）安装火花塞并用手拧紧。如果气缸盖是铝制的，千万小心不要乱扣。5）使用扭力扳手拧紧火花塞，力矩大小参照表3-4，或依据厂家说明书的具体要求进行拧紧力矩。2024/12/2728（3）火花塞的检查1）外观检查

检查火花塞上的积炭和火花塞电极腐蚀的程度。工作条件良好时在火花塞上面也会有少量积炭，一般呈淡棕褐色或者灰色。但是，不应该出现火花塞电极烧毁的迹象，否则应该被更换。2）火花塞的点火电压检查火花塞的点火电压直接影响发动机工作状况，点火电压的高低与很多因素有关：火花塞或次级电路的状况、发动机温度、可燃混合气状况及气缸压缩压力等。点火电压可以用示波器测试次级电路波形时获取，波形中的最高线就是火花塞的点火电压。在测试和检查火花塞的点火电压时，要求：①所有气缸的点火线的高度应一致。②点火电压的大小应该在7~13kV之间。③各个气缸火花塞的点火电压之间的差值不超过3kV。

如果一个或者多个气缸的点火电压不一致，偏低或偏高，都表示该缸存在故障，应进一步进行检查。

任务二电控点火系统控制过程29电控点火系统的组成2024/12/2730/33

发动机工作时任何工况都需要一个点火提前角，最佳的点火提前角是保证发动机的动力性、燃油经济性和排放性最佳的前提。当点火提前角过大时，会造成缸内最高压力升高，爆燃倾向大。当点火提前角过小时，燃烧最高压力和温度下降，传热损失增多，排气温度升高。所以，为了保证发动机每一工况下点火角为最佳，即在最高压力出现在上止点后10～15°曲轴转角时进行点火，必须通过电控方式来实现。1、点火提前角控制的必要性2024/12/2731/332、点火提前角的控制2024/12/2732/332)起动后点火提前角的控制起动后点火提前角由基本点火提前角和修正角（或修正系数）组成。（1）基本点火提前角怠速工况时基本角确定：ECU根据节气门位置传感器信号（IDL信号）、发动机转速传感器信号（Ne信号）和空调开关信号（A/C信号）来确定，如图所示。怠速时基本点火提前角的确定332024/12/2734/33（2）点火提前角的修正-----冷却液温度修正点火提前角与冷却液温度信号的关系暖机怠速正常运行2024/12/2735/332发动机转速修正点火提前角与空调开关信号的关系2024/12/2736/33喷油量修正点火提前角随喷油量的变化关系当喷油量增多时，点火提前角应减小；当喷油量减少时，点火提前角应增大2024/12/2737/33控制点火线圈初级电路的通电时间。发动机工作时，ECU根据发动机转速信号（Ne信号）和电源电压信号确定最佳的闭合角（通电时间），并向点火器输出执令信号（IGt信号），以控制点火器中晶体管的导通时间，并随发动机转速提高和电源电压下降，闭合角（通电时间）增长。通电时间的控制ECU根据存储在内部的闭合角（通电时间）控制模型2024/12/2738/33

在电控点火系统中，通过爆震传感器输入给ECU，ECU经过分析，判定有无发生爆燃及爆燃的强度，并根据其判定结果对点火提前角进行反馈控制，可以使发动机处于爆燃的边缘工作，既能防止爆燃发生，又能有效地提高发动机动力性和经济性。爆燃控制实际是点火提前角控制中的追加功能，控制过程如图所示。爆震控制过程392024/12/2740/332．工作原理1-无爆震电压波；2-产生爆震电压波；3-爆燃识别区间；4-爆燃确定基准；5-爆燃传感器输出信号2024/12/2741/33爆燃识别电路1-火花塞；2-滤波电路；3-峰值检测电路；4-与基准值比较电路；5-爆震判断电路；6微处理电路爆燃传感器检测42故障现象：发动机动力不足，加速时放炮，故障灯常亮。43什么是爆震？爆震也叫爆燃，是发动机的一种不正常燃烧现象，这种不正常燃烧使气缸内压力产生冲击，引起发动机机体震动或活塞敲缸，所以称爆震。44◊采用爆震传感器的目的是为了在提高发动机的动力性

能的同时不产生爆震。动力性能发动机爆震爆震传感器爆震控制45检测发动机的爆震信号，送到电脑，控制点火时刻，防止爆震，有爆震则推迟点火时刻，无爆震则提前点火时刻，使点火时刻在任何工况都保持最佳值。（爆震控制）爆震传感器ECU点火无爆震，提前有爆震，推迟46爆震传感器作用2024/12/2747安装位置：发动机气缸体上，检测发动机不同频率范围内的机械振动，发生爆燃时爆震传感器向ECU输送信号

位置位置2024/12/2748爆震传感器分类压电式电感式共振型非共振型火花塞垫圈式分类49电感式爆震传感器结构结构50

发动机机体产生振动时，传感器的铁芯随之振动，感应线圈中的磁通量随之发生变化，

因而产生相应的交变电动势，该交变电动势即为传感器的输出信号。电感式爆震传感器工作原理原理51压电共振型结构结构2024/12/2752压电元件检测振子的振动压力，并转换成电信号输送给ECU。共振型压电式工作原理原理2024/12/2753压电非共振型结构结构2024/12/2754压电非共振型工作原理原理当发动机发生爆燃时，产生5~10kHZ压力波，压力波经过气缸体传给爆震传感器，再经过配重块，施加在压电元件上，不断变化的压力，使电动势也不断变化，当约20mV电动势传给ECU时，经过滤波后，ECU便输出一个指示爆燃的信号。2024/12/2755该类型的传感器是将压电元件安装在火花塞的垫圈处，每个缸都安装一个，根据每个缸的燃烧压力直接检测各缸的爆震信息，将其转换成电信号传给ECU。1-爆震传感器2-垫圈3-火花塞4-线束插头5-缸盖火花塞垫圈非共振型结构原理2024/12/2756爆震传感器发生故障时，ECU推迟各缸点火提前角爆震传感器失效动力下降常见失效形式：线路、传感器物理损坏2024/12/2757迈腾B7爆震传感器电路图迈腾1.8T轿车装备的爆震传感器G61。传感器插座上有3个端子，1端子接信号正极线，2端子接信号负极线，3端子连接的是屏蔽线（黑色线），爆震传感器压电元件产生的电压很微弱,屏蔽线的作用是防止外界和汽车本身各个用电器产生的电磁干扰对信号的影响,防止ECU得不到信号或得到错误信号。2024/12/2758检查传感器是否存在物理损坏。检查传感器安装是否正确，力矩过紧过松都会导致设置故障码。检查传感器安装面上是否有毛刺、铸造飞边或异物。基本检查任务三电控点火系统故障诊断591．直观诊断2．自诊断系统诊断3．仪器诊断2024/12/2760关闭点火开关，拔下传感器线束插头，用万用表电阻档检测传感器元件端1与2端子、1与3端子、2与3端子间电阻，应为无穷大，若电阻值为零，表示有短路或搭铁故障。传感器检查2024/12/2761连接故障诊断仪，点火开关转至“ON”位置，读取故障码，然后进入诊断仪读取测量值功能项，读取爆震传感器相关数据，启动发动机至正常工作温度，路试车辆读取诊断仪显示的传感器相关数据，通过数据分析判断传感器好坏。诊断仪检测2024/12/2762断开ECU连接线束插头，检查传感器与ECU连接导线电阻，各线路上阻值应小于0.5Ω，否则更换导线。线路检查2024/12/2763示波器检测打开点火开关，不起动发动机，用金属物敲击爆震传感器附近的缸体。在敲击发动机缸体后，示波器上应有一突变波形，敲击越大，幅值也越大，如果波形显示只是一条直线，则说明爆震传感器没有信号输出，应检查线路和爆震传感器。

2024/12/2764新宝来车爆震传感器更换流程：1.工具准备：拆装工具、扭矩扳手、新的爆震传感器。2024/12/27652.关闭点火开关及所有用电器，拔出点火钥匙。3.断开蓄电池接地线，按照维修手册操作流程拆卸发电机（发电机线束连接不断开）2024/12/2766脱开爆震传感器电气插头连接，拆下固定螺栓，取下爆震传感器。安装新的爆震传感器，按照规定力矩20Nm扭紧。按照维修手册操作流程安装发电机；连接蓄电池接地线。2024/12/276768（1）电控发动机电脑收到爆震信号会（C）点火提前角。A．固定B．提前C．推迟

D．不确定（2）点火提前角应随发动机转速的提高而（A）。A．增大

B．减小C．不变

D．不确定（3）电控点火系分为有分电器和无分电器两种，分电器配电方式有（D）点火线圈。A．6个B．4个C．2个D．1个（4）电控燃油喷射发动机，空燃比的理想数值是（C

）。A：2:1B：13.5：1C：14.7：1D：16：1（5）火花塞可分为冷型和热型火花塞，冷型火花塞适用于（D）的发动机。A．大功率、高速B．小功率、低速、低压缩比C．小功率、低速D．大功率、高速、高压缩比思考练习思考练习69（5）火花塞可分为冷型和热型火花塞，冷型火花塞适用于（

）的发动机。

A、大功率、高速B、小功率、低速、低压缩比

C、小功率、低速D、大功率、高速、高压缩比（1）当从示波器上观察点火系统的波形时，某一个气缸的点火线较低，可能原因（AD）。

A．火花塞漏电B．次级电路电阻太大C．混合气过稀D．该气缸的压缩压力较低（2）下列（ACD）会引起发动机爆震。

A．混合气太稀B．发动机运转温度太低C．燃烧室积炭过多D．发动机所用汽油辛烷值太低。（3）电控点火装置（ESA）的控制主要包括（ABC）。A．点火提前角B．通电时间C．爆震控制D．转速

（4）信号发生器的类型有