学习任务4：点火系统故障诊断

1、学习任务学习任务4 汽油机点火系统的检测、诊断与排除汽油机点火系统的检测、诊断与排除 【任务目标任务目标】 1.了解：汽油机点火系的检测项目和内容。了解：汽油机点火系的检测项目和内容。 2.熟悉：利用相关的检测诊断仪器和设备对点火熟悉：利用相关的检测诊断仪器和设备对点火线圈的初、次级电压波形进行检测以及点火系点线圈的初、次级电压波形进行检测以及点火系点火提前角的检测。火提前角的检测。 3.掌握：相关检测设备的使用方法和步骤。掌握：相关检测设备的使用方法和步骤。 4.学会：波形的读取方法，并查阅标准波形，对学会：波形的读取方法，并查阅标准波形，对所读取的波形进行分析，判断出检测车辆的点火所读取的

2、波形进行分析，判断出检测车辆的点火系统的工作情况；点火正时的故障分析。系统的工作情况；点火正时的故障分析。1234任务载体学习要求学习内容案例分析5学习导航学习导航自主学习【任务描述任务描述】 一辆桑塔纳一辆桑塔纳2000，底盘号：，底盘号：WVWZZZ33ZXW052150，该车已行驶了该车已行驶了16万公里。据车主描述，下了高速交完费后万公里。据车主描述，下了高速交完费后感觉提速费劲感觉提速费劲,后来越来越严重。用电脑检查没有故障码，后来越来越严重。用电脑检查没有故障码，读数据流，发现空气进气流量和喷油脉宽数值明显偏大，读数据流，发现空气进气流量和喷油脉宽数值明显偏大，所以首先将节气门和喷

3、油嘴进行了清洗，并更换了空气流所以首先将节气门和喷油嘴进行了清洗，并更换了空气流量计，提速有了明显好转，正巧车主也有急事要办，所以量计，提速有了明显好转，正巧车主也有急事要办，所以就把车开走了。可没过几天车主又找了回来，抱怨还是加就把车开走了。可没过几天车主又找了回来，抱怨还是加不上油，连接油压表打油压正常。根据发动机的系统的工不上油，连接油压表打油压正常。根据发动机的系统的工作原理进行分析，分析故障产生原因可能在点火系统，要作原理进行分析，分析故障产生原因可能在点火系统，要排除此故障，需要进行完成二个工作任务：点火波形的检排除此故障，需要进行完成二个工作任务：点火波形的检测和点火正时的检测。

4、测和点火正时的检测。冷车不易起动，冷车不易起动，怠速不稳，热车怠速不稳，热车加速犯闯，车速加速犯闯，车速超过超过120kmh后后提速困难。提速困难。点火模块工作不良，点火模块工作不良，更换点火线圈和点火更换点火线圈和点火模块组件模块组件N152，故障，故障排除。排除。 桑塔纳时代超人轿车桑塔纳时代超人轿车任务载体任务载体如何检修发动机微机控制点火系统？如何检修发动机微机控制点火系统？1.能够正确分析故障原因。能够正确分析故障原因。2.掌握微机控制点火系统的故障诊断方法。掌握微机控制点火系统的故障诊断方法。学习要求学习要求学习内容学习内容2.4.1 点火系故障原因分析点火系故障原因分析2.4.2

5、 点火系常规检查点火系常规检查2.4.4 典型点火系统故障诊断典型点火系统故障诊断2.4.3 点火系波形分析点火系波形分析点火系典型故障发动机不能启动个别缸不工作发动机动力不足高速缺火启动时曲轴反转加速爆震传统点火系的检测与诊断火花塞无火：火花塞无火：汽缸不做工，发动机不起动。汽缸不做工，发动机不起动。 点火时刻：点火时刻：发动机不易起动，怠速不稳；发动机发动机不易起动，怠速不稳；发动机动力不足，易过热，易爆燃等。动力不足，易过热，易爆燃等。 火花塞火弱：火花塞火弱：高压火花弱，发动机起动困难，怠高压火花弱，发动机起动困难，怠速不稳，排气冒黑烟，加速性差。速不稳，排气冒黑烟，加速性差。点火性能

6、不稳定点火性能不稳定：发动机在不同状态时，工作性能不发动机在不同状态时，工作性能不同，常表现为：发动机低速正常，高速失速；低温正常，高同，常表现为：发动机低速正常，高速失速；低温正常，高温不正常；起动时正常，工作一段时间后不正常等。温不正常；起动时正常，工作一段时间后不正常等。 常见故障常见故障2.4.1 点火系故障原因分析点火系故障原因分析火花塞无火火花塞无火点火时刻点火时刻火花塞火弱火花塞火弱点火系故障低压电路无低压电路无IGT信号：信号：曲轴位置传感器曲轴位置传感器、ECU、点火器、点火器高压电路电阻过大和漏电低压电路断开电流小：传感器、低压电路断开电流小：传感器、ECU、点、点火器、火

7、器、点火线圈点火线圈高压电路电阻过大和漏电低压电路低压电路IGT信号：信号：传感器传感器、ECU、点火器、点火器高压电路安装：高压电路安装：分电器、高压线分电器、高压线在深刻理解点火系统组成、工作过程的基础上，由点火系统的功能（正时、在深刻理解点火系统组成、工作过程的基础上，由点火系统的功能（正时、能量）出发，进行故障原因的分析。能量）出发，进行故障原因的分析。低压电路低压电路信号不稳定：传感器松动、线路连接不良、信号不稳定：传感器松动、线路连接不良、点火器热稳定性差等点火器热稳定性差等 点火性能不稳定点火性能不稳定高压电路电阻过大和漏电高压电路电阻过大和漏电2.4.1 点火系故障原因分析点火

8、系故障原因分析波波/灯灯V波波/灯灯VV逆着信号流的方向，由结果逆着信号流的方向，由结果-原因。原因。2.4.2 点火系常规检查点火系常规检查火花塞跳火检查火花塞跳火检查中央高压线跳火检查中央高压线跳火检查检查点火线圈电源电路、控制电路检查点火线圈电源电路、控制电路检查点火器电路及检查点火器电路及IGT信号信号传感器：曲轴位置传感器传感器：曲轴位置传感器检查电脑检查电脑分电器、分缸线分电器、分缸线检查点火线圈检查点火线圈点火器点火器更换更换分缸高压线跳火检查分缸高压线跳火检查火花塞火花塞更换更换逆着信号流的方向，由结果逆着信号流的方向，由结果-原因。原因。2.4.2 点火系常规检查点火系常规检

9、查项目项目4.1 点火波形的检测点火波形的检测 一、点火示波器一、点火示波器 （一）点火示波器简介 （二）点火示波器测试线的连接 示波器与发动机联机示波器与发动机联机 示波器与发动机联机，是指示波器点火传感器示波器与发动机联机，是指示波器点火传感器（包括夹持器等）与发动机点火系有关部位的连（包括夹持器等）与发动机点火系有关部位的连接。接。 传统点火系一次点火信号是从断电器触点两端传统点火系一次点火信号是从断电器触点两端采集的，二次点火信号是从点火线圈高压总线上采集的，二次点火信号是从点火线圈高压总线上采集的，具体连接方法请见点火示波器使用说明采集的，具体连接方法请见点火示波器使用说明书。书。

10、元征元征EA-1000型发动机综合性能分析仪（带有型发动机综合性能分析仪（带有点火示波器功能）的联机方法如下。点火示波器功能）的联机方法如下。 （1）传统点火系：元征）传统点火系：元征EA-1000型发动机综合性能型发动机综合性能分析仪（以下简称为分析仪分析仪（以下简称为分析仪）的电源夹持器夹持在蓄电）的电源夹持器夹持在蓄电池正、负极上，红正、黑负池正、负极上，红正、黑负；一次信号红、黑小鳄鱼夹；一次信号红、黑小鳄鱼夹分别夹在点火线圈的一次接分别夹在点火线圈的一次接线柱上，红正、黑负；线柱上，红正、黑负；1缸信缸信号传感器（外卡式感应钳）号传感器（外卡式感应钳）卡在第卡在第1缸高压线上；二次信

11、缸高压线上；二次信号传感器（外卡式电容感应号传感器（外卡式电容感应钳）卡在点火线圈中心高压钳）卡在点火线圈中心高压线上，如图线上，如图4-60所示。所示。 图图4-60 分析仪传感器与传统点火系分析仪传感器与传统点火系联机方法联机方法 （2）无分电器点火系）无分电器点火系 对对于单缸独立点火线圈式，须于单缸独立点火线圈式，须采用分析仪的金属片式二次采用分析仪的金属片式二次信号传感器，连接方法如图信号传感器，连接方法如图4-61所示。所示。 对于双缸独立点火线圈式对于双缸独立点火线圈式，在检测任一缸点火波形时，在检测任一缸点火波形时，须将，须将1缸信号传感器和二缸信号传感器和二次信号传感器共同卡

12、在该缸次信号传感器共同卡在该缸高压线上，如图高压线上，如图4-62所示。所示。 图图4-61 分析仪信号传感器与单缸独立点火线分析仪信号传感器与单缸独立点火线圈式点火系的联机方法圈式点火系的联机方法图图4-62 分析仪信号传感器与双缸独立点火线圈分析仪信号传感器与双缸独立点火线圈式点火系的联机方法式点火系的联机方法 二、次级电压标准波形分析二、次级电压标准波形分析图图3-2 次级点火电压的标准波形次级点火电压的标准波形 图3-2 次级点火电压的标准波形 1ab段：为火花塞击穿电压段：为火花塞击穿电压(点火电压点火电压)，传统点火系统，传统点火系统击穿电压为一般在击穿电压为一般在1520KV之间

13、，电子点火系统击穿电之间，电子点火系统击穿电压为压为1830KV。 2cd段：为火花塞电极间混合气被击穿之后，维持火花段：为火花塞电极间混合气被击穿之后，维持火花放电所需电压，一般为必千伏，这段波形称为放电所需电压，一般为必千伏，这段波形称为“火花线火花线”。 火花线具有一定的高度和宽度。它反映了点火能量的大小，火花线具有一定的高度和宽度。它反映了点火能量的大小，也是保证可靠点火的重要条件。也是保证可靠点火的重要条件。 3de段：火花消失，点火线圈中剩余磁场能量在线路中段：火花消失，点火线圈中剩余磁场能量在线路中维持一段衰减振荡。此段称为第一次振荡波。振荡结束后，维持一段衰减振荡。此段称为第一

14、次振荡波。振荡结束后，电压降到零。电压降到零。 4fg段：因初级电流接通而引起回路电压出现衰减振荡，段：因初级电流接通而引起回路电压出现衰减振荡，这段称为第二次振荡波。振荡结束后，电压降到零。这段称为第二次振荡波。振荡结束后，电压降到零。 5fa段：初级电流导通，线圈储能阶段，即断电器触点段：初级电流导通，线圈储能阶段，即断电器触点闭合的全部时间闭合的全部时间 波形分析就是把实际波形与标准波形比较以判断点火系的故障。波形分析就是把实际波形与标准波形比较以判断点火系的故障。15KV-30KV过大：高压电路间隙大过短：高压电路间隙大、电阻大3个以上过少：电路电阻大1.52.5KV各缸一致。平列波平

15、列波并列波并列波重叠波重叠波单缸选择波单缸选择波 2.4.3 点火系波形分析点火系波形分析单缸选择波：按点火顺序逐个单选出一个缸的波形进行显示，单缸选择波：按点火顺序逐个单选出一个缸的波形进行显示，把横坐标拉长，以看清点火波形各阶段的变化，也可看清火把横坐标拉长，以看清点火波形各阶段的变化，也可看清火花线的长度和高度花线的长度和高度2.4.3 点火系波形分析点火系波形分析平列波：各缸点火波形按点火顺序从左至右首尾相连排列，平列波：各缸点火波形按点火顺序从左至右首尾相连排列， 1缸右侧。易于比较各缸发火线的高度、击穿电压。缸右侧。易于比较各缸发火线的高度、击穿电压。2.4.3 点火系波形分析点火

16、系波形分析 1）多缸平列波）多缸平列波 在示波器屏幕上，从在示波器屏幕上，从左至右按点火次序将所左至右按点火次序将所有各缸点火波形首尾相有各缸点火波形首尾相连的一种排列形式，称连的一种排列形式，称为多缸平列波。为多缸平列波。 6缸发动机的标准二缸发动机的标准二次平列波，如图次平列波，如图4-56所所示。示。 图图4-56 标准二次平列波标准二次平列波 2）多缸并列波）多缸并列波 在示波器屏幕上，从下在示波器屏幕上，从下至上按点火次序将所有各缸至上按点火次序将所有各缸点火波形之首对齐并分别放点火波形之首对齐并分别放置的一种排列形式，称为多置的一种排列形式，称为多缸并列波。缸并列波。 6缸发动机的

17、标准二次并缸发动机的标准二次并列波，如图列波，如图4-57所示。有的所示。有的点火示波器，将各缸点火波点火示波器，将各缸点火波形按点火次序以三维的排列形按点火次序以三维的排列形式显示出来，可称之为三形式显示出来，可称之为三维多缸并列波。维多缸并列波。图图4-57 标准二次并列波标准二次并列波并列波：各缸点火波形并列波：各缸点火波形按点火顺序从下至上排按点火顺序从下至上排列，可以比较火花线长列，可以比较火花线长度和一次电路闭合区的度和一次电路闭合区的长度。长度。比较火花线长度比较各缸闭合时间，导通时刻，点火时刻。应一致。2.4.3 点火系波形分析点火系波形分析 3）多缸重叠波）多缸重叠波 在示波

18、器屏幕上，将在示波器屏幕上，将所有各缸点火波形之首所有各缸点火波形之首对齐并重叠在一起的排对齐并重叠在一起的排列形式，称为多缸重叠列形式，称为多缸重叠波。波。 6缸发动机的标准二次缸发动机的标准二次重叠波，如图重叠波，如图4-58所示所示。图图4-58 标准二次重叠波标准二次重叠波重叠波：各缸点火波形之首对齐重叠在一起排列，可以重叠波：各缸点火波形之首对齐重叠在一起排列，可以比较各缸点火周期、闭合区和断开段的差异。比较各缸点火周期、闭合区和断开段的差异。比较火花线高度和长度比较断开时间比较闭合时间，导通时刻，点火时刻。各缸一致。2.4.3 点火系波形分析点火系波形分析 4）单缸选缸波）单缸选缸

19、波 在示波器屏幕上，根据需要选出的任何一缸在示波器屏幕上，根据需要选出的任何一缸的单缸点火波形，称之为单缸选缸波形。的单缸点火波形，称之为单缸选缸波形。 由于点火系有一次线路和二次线路之分，因由于点火系有一次线路和二次线路之分，因此上述四种波形排列形式又有一次多缸平列波此上述四种波形排列形式又有一次多缸平列波、一次多缸并列波、一次多缸重叠波、一次单、一次多缸并列波、一次多缸重叠波、一次单缸选缸波和二次多缸平列波、二次多缸并列波缸选缸波和二次多缸平列波、二次多缸并列波、二次多缸重叠波、二次单缸选缸波之分。、二次多缸重叠波、二次单缸选缸波之分。 3点火波形上的故障反映点火波形上的故障反映区区 当示

20、波器与发动机联机后当示波器与发动机联机后，在发动机运转中如果实测的，在发动机运转中如果实测的点火波形与标准波形相比有差点火波形与标准波形相比有差异，说明点火系有故障。异，说明点火系有故障。 传统点火系在点火波形上传统点火系在点火波形上有有4个故障反映区，如图个故障反映区，如图4-59所示。所示。图图4-59 波形上的故障反映区波形上的故障反映区 图中：图中： A区为断电器触点故障反映区；区为断电器触点故障反映区； B区为电容器、点火线圈故障反映区；区为电容器、点火线圈故障反映区； C区为电容器、断电器触点故障反映区；区为电容器、断电器触点故障反映区； D区为配电器、火花塞故障反映区。区为配电器

21、、火花塞故障反映区。图图4-59 波形上的故障反映区波形上的故障反映区 1）二次多缸平列波）二次多缸平列波 也称为高压多缸平列波也称为高压多缸平列波。利用该波形可完成下列。利用该波形可完成下列参数测量和故障诊断。参数测量和故障诊断。 （1）各缸点火高压值）各缸点火高压值测量：可从测量：可从kV刻度尺上直刻度尺上直接读出各缸击穿电压值，接读出各缸击穿电压值，如图如图4-63所示。所示。图图4-63 观测二次多缸平列波观测二次多缸平列波 击穿电压值应符合原厂规定。击穿电压值应符合原厂规定。 国产货车击穿电压值一般为国产货车击穿电压值一般为6kV 8kV或或8kV 10kV，进口及国产轿车击穿电压值

22、一般为，进口及国产轿车击穿电压值一般为10kV 20kV。 各缸击穿电压值应一致，相差不大于各缸击穿电压值应一致，相差不大于2kV。某。某国产货车的二次平列波如图国产货车的二次平列波如图4-67所示。所示。 图图4-67 某国产货车的二次平列波某国产货车的二次平列波 各波形位置按点火次序从左至右排列。下面分各波形位置按点火次序从左至右排列。下面分为四种情况进行故障分析、判断：为四种情况进行故障分析、判断： 如果各缸点火电压均过高，超过规定值上限如果各缸点火电压均过高，超过规定值上限，则可能是混合气过稀、分电器中央高压线两端部，则可能是混合气过稀、分电器中央高压线两端部未插到底、分电器盖插孔和高

23、压线圈插孔脏污严重未插到底、分电器盖插孔和高压线圈插孔脏污严重、分火头与分电器盖插孔电极间隙太大或各缸火花、分火头与分电器盖插孔电极间隙太大或各缸火花塞间隙均偏大等原因造成的。塞间隙均偏大等原因造成的。图图4-67 某国产货车的二次平列波某国产货车的二次平列波 如果个别缸点火电压过高，则可能是该缸高如果个别缸点火电压过高，则可能是该缸高压分线端部在分电器盖插孔内未插到底、分电器压分线端部在分电器盖插孔内未插到底、分电器盖插孔脏污严重、分火头与分电器盖该缸高压分盖插孔脏污严重、分火头与分电器盖该缸高压分线插孔电极间隙太大或该缸火花塞间隙太大等原线插孔电极间隙太大或该缸火花塞间隙太大等原因造成的。

24、因造成的。图图4-67 某国产货车的二次平列波某国产货车的二次平列波 若各缸点火电压均过低，低于规定值下限，若各缸点火电压均过低，低于规定值下限，则可能是混合气过浓、各缸火花塞间隙过小、各则可能是混合气过浓、各缸火花塞间隙过小、各缸火花塞电极油污、蓄电池电压不足或电容器容缸火花塞电极油污、蓄电池电压不足或电容器容量不足等原因造成的。量不足等原因造成的。 如果个别缸点火电压过低，则可能是该缸火如果个别缸点火电压过低，则可能是该缸火花塞间隙太小、火花塞电极油污或火花塞绝缘性花塞间隙太小、火花塞电极油污或火花塞绝缘性能差等原因造成的。能差等原因造成的。图图4-67 某国产货车的二次平列波某国产货车的

25、二次平列波 （3）单缸开路高压值测）单缸开路高压值测量：将某缸高压线从火花塞量：将某缸高压线从火花塞上拔下而不短路，该缸点火上拔下而不短路，该缸点火高压值应达到高压值应达到2030kV，即，即达到点火系的最大电压值。达到点火系的最大电压值。 否则，说明高压线、分电否则，说明高压线、分电器盖绝缘不良或点火线圈、器盖绝缘不良或点火线圈、电容器性能不良。电容器性能不良。 某国产货车某国产货车2缸高压线开缸高压线开路测量时击穿电压上升的情路测量时击穿电压上升的情况，如图况，如图4-69所示。所示。图图4-69 第第2缸高压线开路的二次平列波缸高压线开路的二次平列波三、次级电压的故障波形分析三、次级电压

26、的故障波形分析 （一）单缸次级电压的故障波形分析 （a）( b )( c )图图3-3 几种次级电压故障波形几种次级电压故障波形 （2）单缸短路高压值测）单缸短路高压值测量：将某缸火花塞上的高压量：将某缸火花塞上的高压分线拔下对机体短路，该缸分线拔下对机体短路，该缸点火电压应小于规定值（国点火电压应小于规定值（国产货车应小于产货车应小于5kV）。）。 否则，说明分火头与分电否则，说明分火头与分电器盖插孔电极间隙过大或该器盖插孔电极间隙过大或该缸高压分线与分电器盖插孔缸高压分线与分电器盖插孔接触不良。接触不良。 某国产货车第某国产货车第2缸高压分缸高压分线短路的二次平列波，如图线短路的二次平列波

27、，如图4-68所示。所示。图图4-68 第第2缸高压线短路的二次平列波缸高压线短路的二次平列波 （3）单缸开路高压值测）单缸开路高压值测量：将某缸高压线从火花塞量：将某缸高压线从火花塞上拔下而不短路，该缸点火上拔下而不短路，该缸点火高压值应达到高压值应达到2030kV，即，即达到点火系的最大电压值。达到点火系的最大电压值。 否则，说明高压线、分电否则，说明高压线、分电器盖绝缘不良或点火线圈、器盖绝缘不良或点火线圈、电容器性能不良。电容器性能不良。 某国产货车某国产货车2缸高压线开缸高压线开路测量时击穿电压上升的情路测量时击穿电压上升的情况，如图况，如图4-69所示。所示。图图4-69 第第2缸

28、高压线开路的二次平列波缸高压线开路的二次平列波 2）二次多缸并列波）二次多缸并列波 也称为高压多缸并列波。也称为高压多缸并列波。该波形的最大优点是，既能观该波形的最大优点是，既能观察到点火系整体（所有各缸的察到点火系整体（所有各缸的点火波形），又能观察到点火点火波形），又能观察到点火系个别（每个单缸的点火波形系个别（每个单缸的点火波形）。）。 正常的二次多缸并列波，正常的二次多缸并列波，各缸的火花线长度应相等，各各缸的火花线长度应相等，各缸的低频振荡波和闭合段波形缸的低频振荡波和闭合段波形应上下对齐，振幅应一致。应上下对齐，振幅应一致。图图4-57 标准二次并列波标准二次并列波 （二）不同气缸

29、次级点火波形对比分析1重叠波重叠波图图3-4次级电压的重叠波形示意图次级电压的重叠波形示意图2平列波平列波图图3-5 点火次级电压平列波形点火次级电压平列波形 3）二次多缸重叠波）二次多缸重叠波 也称为高压多缸重叠波。由也称为高压多缸重叠波。由于该波形是各缸点火波形的叠于该波形是各缸点火波形的叠加，因而可评价各缸工作的一加，因而可评价各缸工作的一致性。致性。 各缸工作一致的重叠波就像各缸工作一致的重叠波就像一个单缸波形，只要其中任一一个单缸波形，只要其中任一缸工作不佳，其波形就会偏离缸工作不佳，其波形就会偏离重叠波，届时通过逐缸单缸断重叠波，届时通过逐缸单缸断火，可立即找出工作不佳的气火，可立即找出工作不佳的气缸来。缸来。 点火示波器显示出被测发动点火示波器显示出被测发动机二次多缸重叠波后，可进行机二次多缸重叠波后，可进行下列参数测量。下列参数测量。图图4-58 标准二次重叠波标准二次重叠波 （1）可测得各缸波形间的）可测得各缸波形间的重叠角：如果各缸点火波形的重叠角：如果各缸点火波形的长度不一致，表明各缸点火间长度不一致，表明各缸点火间隔不一致。隔不一致。 此时，最短波形与最长波形此时，最短波形与最长波形之间的重叠区所对应的分电器之间的重叠区所对应的分电器凸轮轴转角，称为各缸波形间凸轮轴转