汽车点火系统检测和维修

河南职业技术学院

毕业设计（论文）题目汽车点火系统检测与维修

系（分院）汽车工程系

学生姓名张道军

学号07183118

专业名称汽车电子技术

指导教师王贤高

2010年3月10日

河南职业技术学院汽车工程系（分院）毕业设计（论文）任务书

毕业设计（论文）指导教师评阅意见表

汽车点火系统检测与维修

张道军

摘要：点火系是将汽车电源供给的低压电转变为高压电，并按照发动机的作功顺序与点火时间的要求适时、准确地配送给各缸的火花塞，在其间隙处产生点火花，点燃气缸内的可燃混合气。本文较为详细的介绍了汽车点火系统的种类、作用及其工作原理，并针对常见的故障，给出了诊断的思路和方法。

关键词：点火系统工作原理诊断方法

一、点火系统的种类和作用

汽车点火系统是点燃式发动机为了正常工作，用于提供点火能量和控制各个气缸点火顺序、点火时刻的装置。

早期的机械式有触点点火系统、无触点晶体管点火系统，目前已经发展为先进的电子控制点火系统。

机械式点火系统工作过程是由曲轴带动分电器轴转动，分电器轴上的凸轮转动，

使点火线圈次级触点接通与闭合而产生高压电。

这个点火高压电通过分电器轴上的分火头，根据发动机工作要求按顺序送到各个气缸的火花塞上，火花塞发出电火花点燃燃烧室内的气体。分电器壳体可以手动转动来调节基本的点火提前角(即怠速运转时的点火提前角)，同时还有真空提前装置，它根据进气管内真空度的变化提供不同的提前角。

电子点火系统与机械式点火系统完全不同，它有一个点火用电子控制装置，内部有发动机在各种工况下所需的点火控制曲线图(MAP图)。通过一系列传感器如发动机转速传感器、进气管真空度传感器(发动机负荷传感器)、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等来判断发动机的工作状态，在MAP图上找出发动机在此工作状态下所需的点火提前角，按此要求进行点火。然后根据爆震传感器信号对上述点火要求进行修正，使发动机工作在最佳点火时刻。

电子点火系统也有闭环控制与开环控制之分:带有爆震传感器，能根据发动机是否发生爆震及时修正点火提前角的电控系统称为闭环控制系统；不带爆震传感器，点火提前控制仅根据电控单元内设定的程序控制的称为开环控制系统。

二、汽车点火系的组成与工作原理

（一）、组成

蓄电池点火系主要由电源、点火开关、点火线圈、断电器、配电器、电容器、火花塞、高压导线、阻尼电阻等组成，如图1所示。

图1 蓄电池点火系的组成

（二）、工作原理

图2 点火系工作原理

如图2、图3所示。电源是蓄电池，其电压为12 V 或24 V ，由点火线圈和断电器共同产生高压10000 V 以上。分初级回路和次极回路。点火线圈实际上是一个变压器，主要由初级绕组，次极绕组和铁芯组成。断电器是一个凸轮操纵的开关。断电器凸轮由发动机配气凸轮驱动，并以同样的转速旋转，即曲轴齿轮每转两圈，凸轮轴转一圈，为了保证曲轴转两圈各缸轮流点火一次，断电器凸轮的凸棱数一般等于发动机的气缸数，断电器的触点与点火线圈的初级绕组串联，用来切断或接通初级绕组的电路。

触点闭合时，初级电路通电，电流从蓄电池的正极经点火开关，点火线圈的初级绕组，断电器触点，接地流回蓄电池的负极，为低压电路。

图3 点火线路简图

触点断开时，在初级绕组通电时，其周围产生磁场，并由于铁芯的作用而加强。当断电器凸轮顶开触点时，初级电路被切断，初级电路迅速下降到零，铁芯中的磁通随之迅速衰减以至消失，因而在匝数多，导线细的次极绕组中感应出很高的电压，使

火花塞两极之间的间隙被击穿，产生火花。

初级绕组中电流下降的速度愈大，铁芯中磁通的变化就愈大，次极绕组中的感应电压也就愈高。

初级电路为低压电路，次极电路为高压电路。

在断电器触点分开瞬间，次极电路中分火头恰好与侧电极对准，次极电路从点火线圈的次极绕组，经高压导线，配电器，火花塞侧电极，蓄电池流回次极绕组。

三、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作情况。

电容器与断电器触点并联当触点断开时，有两个作用:保护触点，自感电流向电容器充电，防止触点烧损。加速断电，提高次极电压。

当点火线圈铁芯中的磁通发生变化时，不仅在次极绕组中产生高压电（互感电压），同时也在初级绕组中产生自感电压和电流，在触点分开，初级电流下降瞬间，自感电流与原初级电流方向相同，其感应电压高达300V左右，在触点间产生强烈火花，使触点迅速烧损。影响断电器正常工作。同时使初级电流的变化率下降，次极绕组中感应的电压下降。火花塞间隙中的火花变弱，难以点燃混合气。

在触点闭合时，初级电流增长的过程中，初级绕组中也有自感电流产生，其方向与初级电流方向相反，使初级电流的增长速度减慢，次极绕组产生的电压下降。

四、检测与诊断

图4 点火波形

(一)、ECU控制点火原理

发动机启动后，ECU每10ms采集一次发动机的各传感器动态参数，按预先编好的程序处理这些数据，并存入随机存储器RAM中；同时ECU还要根据电源电压大小、从其只读存储器ROM中选取出适应当前工况的高压变压器初级线圈电流导通时间，(即ECU输出宽度不同的方波电压控制高压输出糸统变压器初级线圈电流大小，实现对高压输电压大小的控制)ECU综合这些数据，从其只读存储器ROM中查找出（计算出）适应当前发动机工况的最佳点火提前角存入随机存储器RAM中,然后利用发动机转速（或转角）信号和曲轴位置信号，将最佳点火提前角转换成点火时刻,即切断高压变压器初级电流的时刻.在下列情况下ECU点火实行开环控制，点火按预设程序工作。

(二)、常见故障分析及排除方法

1、常见故障

发动机不能起动、发动机运转不平稳和发动机功率下降、油耗增大、加速不良

2、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、紧固、更换导线、清洁或更换、清洁或更换热特性适当的火花塞，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。