任务五汽车点火系统检修

1、1 u维修案例：维修案例：一辆奇瑞QQ，采用372电控发动机，无分电器式单缸独 立点火，故障现象是发动机不能启动，打启动机，启动机正常，经检测 更换2号缸的点火模块，故障排除，你知道是怎么回事吗？ u专业术语：专业术语：点火提前角、闭合角、电控点火系统 2 1.1 电控点火系统的组成及分类 定义：电子控制点火系统也称微机控制的点火系统，是现代轿车广泛 应用的一种新型点火系统。电子控制的点火系统主要由监测发 动机运行状况的传感器，处理信号和发出点火指令的电控单 元，对点火指令作出响应的点火器和点火线圈等组成。 组成：对于点火的处理和执行部件来说，点火系统包括：点火模组 （也称点火模块）、ECU、

2、分电器（现代绝大部分车没有）、 高压线、火花塞等部件。 分类：如图所示 点火系统 电控点火系统 非电控点火系统 传统点火系统 电子点火系统 有分电器式 无分电器式 单缸独立点火 双杠同时点火 三大科谷教育（机电一体化汽车专业）3 1.2电控点火系统详细组成 4 1.3 电控点火系统结构分析 基本结构TOP 执行器 点火器 点火线圈 火花塞 （分电器） ECU 传感器 CMP（凸轮轴位置传感器） CKP（曲轴位置传感器） KS（爆震传感器（修正） VSS（车速传感器） MAF（空气流量计） TPS（节气门位置传感器） ECT（冷却液温度窗前） IAT（进气温度传感器） 主传感器辅助传感器 l1、

3、传感器、传感器：传感器用来检测与点火有关的发动机工作的状况信息，并将检测 结果输入ECU，作为计算和控制点火时刻的依据。这些传感器大多与燃油喷 射系统、怠速控制系统等电子控制系统共用。 5 2、ECU控制单元：目前汽车发动机大多数都采用集中控制系统，其中 微机控制点火系统仅是电子控制器的一个子系统。电子控制器（ECU） 既是燃油喷射控制系统的控制核心，也是点火控制系统的控制核心。 在ECU的只读存贮器（ROM）中，除存储有监控和自检等程序之外， 还存储有由台架试验测定的该型发动机在各种工况下的最佳点火提前 角。随机存储器（RAM）用来存储微机工作时暂时需要存储的数据， 如输入/输出数据、单片机

4、运算得出的结果、故障代码、点火提前角修 正数据等等，这些数据根据需要可随时调用或被新的数据改写。CPU 不断接收上述各种传感器发送的信号，并按预先编制的程序进行计算 和判断后，向点火控制器发出最佳点火提前角和点火线圈初级电路导 通时间的控制信号。 3、执行器： 点火器:是电控点火系统的执行元件，它可将电子控制系统输出的点火 信号进行功率放大，驱动点火线圈工作。 点火线圈:可将火花塞跳火所需的能量存储在线圈的磁场中，并将电源 提供的低压电转变为足以在电极间产生击穿点火的1520kV 高压电。在有分电器的电控点火系统中，只有一个点火线 圈，而无分电器点火系统中则有多个点火线圈。 分电器:在有分电器

5、的电控点火系统中，分电器根据发动机的点火顺 序，将点火线圈产生的高压电依次输送给各缸火花塞。 火花塞:主要是利用点火线圈产生的高电压产生电火花，点燃气缸内的 混合气。 6 2.1 有分电器的电控点火的结构 凸轮轴位置传感器CMP 曲轴位置传感器CKP 爆震传感器KS E C U 点火器点火线圈分电器 分缸线火花塞 火花塞产生的 电火花点燃气 缸中 的混合气 混合气燃烧推动活塞做 功，气缸震动，将震动 被安装在气缸上的爆震 传感器检测到 从上述结构图中，不难看出，有爆震传感器的点火系统是属于闭环控制，其中 的爆震传感器KS属于反馈传感器。 7 2.2 有分电器的电控点火系统原理 l工作原理：工作

6、原理： 如左图。点火开关接通 IG2，点火器、点火线 圈和ECU通电，ECU 根据各种传感器输入 的信号，确定出发动 机最佳点火时刻，向 点火器发出触发点火 信号“IGT”，切断初 级电路，使次级绕组 感应出高压电经分电 器送到各缸火花塞。 发动机每点1次火，点 火器向ECU反馈1个点 火确认信号“IGF”， 作为自诊断系统监控 信号。若ECU连续4次 未收到“IGF”信号， 即判定点火系出现故 障。 8 2.3 有分电器电控点火系统车型举例 常见车型： 本田雅阁 HONDA Accard 丰田A8 TOYOTA A8 奇瑞A8CHARY A8 9 3.1无分电器电控点火系统结构 1、双杠同时

7、点火 凸轮轴位置传感器CMP 曲轴位置传感器CKP 爆震传感器KS E C U 点火器 点火线圈B 火花塞产生的 电火花点燃气 缸中 的混合气 混合气燃烧推动活塞做 功，气缸震动，将震动 被安装在气缸上的爆震 传感器检测到 点火线圈A 火花塞1 火花塞4 火花塞2 火花塞3 10 3.2双缸同时点火系统原理 1、点火线圈直接分配高压的双缸同时点火电路原理如下图（V型6缸） 所示。桑塔纳2000GSi、捷达AT、GTX和奥迪200型轿车点火系统采 用了这种配电方式。 11 4.1单缸独立点火系统结构 凸轮轴位置传感器CMP 曲轴位置传感器CKP 爆震传感器KS E C U 火花塞产生的 电火花点

8、燃气 缸中 的混合气 混合气燃烧推动活塞做 功，气缸震动，将震动 被安装在气缸上的爆震 传感器检测到 点火器 点火线圈 火花塞 点火器 点火线圈 火花塞 点火器 点火线圈 火花塞 点火器 点火线圈 火花塞 12 4.2单缸独立点火系统工作原理 13 4.3单缸独立点火系统车型举例 现在的汽车大多采用无分电器式单缸独立点火， 点火线圈和点火模块继承在一起。 例如：奇瑞QQ、Passat B5、Audi A6 、东风雪 铁龙、别克君悦、丰田凯美瑞等。 14 4.1无分电器电控点火系统检测 对于有分电器的，同学们主要要认识实物元件，同时要知道一般分电 器内还有凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器。通过实

9、训能分辨供电 线和高压输出线，并能测量其组织，安装时注意点火正时的调整。由 于现在汽车上几乎不再使用分电器，所以这里不做过多电路讲解，大 家可以参考书本内容或其他资料。但实训时要对其有一定认识。 无分电器电控点火系统检测： 三大科谷教育（机电一体化汽车专业）15 1、电压检测 无分电器电压的检测如图所示。 a. 关闭点火开关，拔下点火线圈插头。 b. 用万用表红表笔接2脚，黑表笔表4脚，打开点火开关，测电压值 12V左右。 16 信号检测 无分电器信号的检测如下图所示。 a. 用发光二极管连接点火模块插头1、4脚测量点火信号。 b. 用同样的方法连接3、4脚，发光二极管也应闪亮。 17 电阻检

10、测 无分电器电阻的检测如下图所示。 分别测量点火线圈的初、次级电阻。初级电阻为几欧到十几欧姆；次级 电阻为几千欧至于十几千欧姆。 18 4.5.1点火提前角 1、概念：点火提前角是指从火花塞跳火开始到活塞至压 缩上止点时刻曲轴转过的角度。 2、发动机启动时点火提前角的控制： 发动机起动时，按ECU内存储的初始点火提前角（设定值） 对点火提前角进行控制。起动时点火提前角的设定值随发动机 而异，对一般的发动机而言，起动时的点火提前角是固定的， 一般为10左右。 在发动机起动过程中，发动机转速变化大，且由于转速较低 （一般低于500r/min），进气歧管绝对压力传感器信号或空气 流量计信号不稳定，E

11、CU无法正确计算点火提前角，一般将点 火时刻固定在设定的初始点火提前角。此时的控制信号主要是 发动机转速信号（Ne信号）和起动开关信号（STA信号）。 19 3、发动机启动后点火提前角的控制 发动机正常运转时（起动后），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，并根据其他有关信号进行修正， 最后确定实际的点火提前角，并向电子点火控制器输出点火指令信 号，以控制点火系的工作。 最佳点火提前角 = 初始点火提前角 + 基 本点火提前角 + 修正点火提前角（或点火延迟角） 3.1、初始点火提前角： 为了控制点火正时，电控单元根据上止点位置来确定点火提前角。 在一些微电子控制点火系

12、统中，有些发动机电控单元把G1或G2信号 出现后第一个Ne信号过零点定为压缩行程上止点前10，并以这个 角度作为点火正时计算的基准点，称之为初始点火提前角，其大小 随发动机而异。 20 3.2 基本点火提前角： 发动机正常运转时，电控 单元按怠速工况和非怠速 工况两种情况，确定基本 点火提前角。 发动机处于怠速工况时， 电控单元根据节气门位置 信号（怠速触点闭合）、 发动机转速信号及空调开 关信号，确定基本点火提 前角，如右图所示。 21 3.3修正点火提前角（或点火延 迟角） 暖机修正：发动机冷车起动后，冷却水 温度较低时，应增大点火提前角。在暖机 过程中，随冷却水温度的升高，点火提前 角修

13、正值逐渐减小，如右图所示。修正值 的变化规律及大小随发动机暖机修正的主 要控制信号包括冷却水温度信号（ECT）、 空气流量信号、节气门开度信号（TPS） 等。 22 过热修正： 发动机处于正常运行工况时（怠速触点断开）， 若冷却水温度过高，为了避免产生爆震，应将点火提前角推迟。发 动机处于怠速工况时（怠速触点闭合），若冷却水温度过高，为了 避免发动机长时间过热，应将点火提前角降低。过热修正值的变化 规律如右图所示。 过热修正的主要控制信号包括冷却水温度信号（ECT）、节气 门开度信号（TPS）等。 23 爆震修正：爆震修正需要从爆震传感器（下一节将详细介绍） 传来的信号进行点火提前角的控制，当

14、不爆震时加大点火提 前角，产生保证或逐步减小点火提前角，然后又加大，重复 进行以使发动机既尽可能不产生爆震，又输出足够的功率。 、波形分析指 把汽车发动机实 际点火波形与标 准波形比较以判 断点火系统故障 的过程。点火过 程的波形包括一 次电流、一次电 压和二次电压。 （1）点火波形介 绍 1）多缸平列波按点 火次序从左至右首尾 相连的波形 2）多缸并列波按点火次序从上到下排列的波形 3）多缸重叠波将多缸发动机各缸点火过程的曲线重叠 到同一图形上的波形 4）单缸标准二次电压波形 29 案例：丰田8A故障 故障现象：一台丰田8A发动机，直列四缸，有分电器式 双杠同时点火。无法着车。着车故障排除后

15、，启动不到30 秒又熄火，熄火后再次着车非常困难。 故障分析：导致无法着车的故障比较多，排除供基本供电 系统故障后，车辆无油无火无转速信号均无法着车。这里 我们先设法解决该车不着车的问题。 故障分析及解决： 1、要想着车，除了基本的电路、油路、进气保障之外还 要点火系统准确的配合。这里我们先进行火花塞跳火试验， 发现火花塞均不跳火，那么是否是分电器故障或者无电压 输入到分电器中，使用万用表检测，分电器输入电压正常。 30 2、由于该车的CMP、CKP均在分电器内。先拔下CMP、CKP 检测线束插座，供电和搭铁均正常，燃油测量CKP的电阻，发 现CKP电阻无穷大，故而判定CKP故障。更换分电器，

16、重新打 起动机，车辆迅速着车。但是着车后不一会就熄火了，熄火时 发动机严重抖动。 3、再次进行各缸跳火试验，发现3缸跳火时有时无，且跳火不 明显，检查火花塞，火花塞无明显积碳。 由于分电器刚刚跟换，不可能是分电器故障，故而检测分缸线， 发现3缸分缸线严重老化，并伴有龟裂现象，仔细检查其它分缸 线也有不同程度的老化。更换全部分缸线，再次打火，发动机 正常工作。 31 总结 本章节主要介绍了电控发动机电控点火系统的工作过程及 相关传感器和执行器。 其中主要的传感器有：ECT、CMP、CKP、KS 需要详细掌握各种传感器的检测方法和判断方法及工作原 理。 理解电控发动机点火控制过程，掌握点火提前角的

17、影响因 素。 本章还详细介绍了点火系统的常见故障及分析方法。 32 3.2双缸同时点火系统原理 1、点火线圈直接分配高压的双缸同时点火电路原理如下图（V型6缸） 所示。桑塔纳2000GSi、捷达AT、GTX和奥迪200型轿车点火系统采 用了这种配电方式。 33 4.1无分电器电控点火系统检测 对于有分电器的，同学们主要要认识实物元件，同时要知道一般分电 器内还有凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器。通过实训能分辨供电 线和高压输出线，并能测量其组织，安装时注意点火正时的调整。由 于现在汽车上几乎不再使用分电器，所以这里不做过多电路讲解，大 家可以参考书本内容或其他资料。但实训时要对其有一定认识。

18、无分电器电控点火系统检测： 34 电阻检测 无分电器电阻的检测如下图所示。 分别测量点火线圈的初、次级电阻。初级电阻为几欧到十几欧姆；次级 电阻为几千欧至于十几千欧姆。 35 3、发动机启动后点火提前角的控制 发动机正常运转时（起动后），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，并根据其他有关信号进行修正， 最后确定实际的点火提前角，并向电子点火控制器输出点火指令信 号，以控制点火系的工作。 最佳点火提前角 = 初始点火提前角 + 基 本点火提前角 + 修正点火提前角（或点火延迟角） 3.1、初始点火提前角： 为了控制点火正时，电控单元根据上止点位置来确定点火提前角。 在一些微电子控制点火系统中，有些发动机电控单元把G1或G2信号 出现后第一个Ne信号过零点定为压缩行程上止点前10，并以这个 角度作为点火正时计算的基准点，称之为初始点火