项目四++发动机点火系统

1、项目四 发动机点火系统项目描述：通过本项目学习，可掌握发动机点火系统的作用、组成、电路及工作原理；掌握发动机点火系统各组成部分的作用、构造、工作原理、常见故障维护与调整；掌握点火系统各组成部分的维护调整、掌握电子点火系统常见故障的判断及排除；掌握电子控制点火系统的组成、工作原理；掌握电子控制点火系统的使用维护及故障诊断。工作任务：任务一 电子点火系统的认知任务二 电子点火系统的检修任务三 电控点火系统的认知任务四 电控点火系统的检修任务一 电子点火系统的认知【任务目标】1、熟悉点火系统的作用、种类及要求2、熟悉电子点火系统的结构组成及工作原理3、掌握电子点火系统正确拆装工艺【任务实施】一、任务

2、需求知识（一）汽车点火系统的作用、种类及要求1、汽车点火系统的作用在汽油发动机中，气缸内的混合气是由高压电火花点燃的，而产生电火花的功能是由点火系来完成的。点火系将电源的低电压变成高电压，再按照发动机点火顺序轮流送至各气缸，点燃压缩混合气；并能适应发动机工况和使用条件的变化，自动调节点火时刻，实现可靠而准确的点火，电子点火系结构如图4-1所示。图4-1 点火系的结构图2、汽车点火系统的种类点火系按采用的电源不同，可分为蓄电池点火系和磁电机点火系两大类。蓄电池点火系按是否采用电子元件控制可分为传统点火系和电子点火系。（1）传统点火系汽车上的蓄电池或发电机向点火系提供电能，机械触点控制点火时刻，点

3、火时刻的调节采用机械式自动调节机构，储能方式为电感储能。传统点火系结构简单，成本低，是一种应用较早、较普遍的点火系。但该点火系工作可靠性差，点火状况受转速、触点技术状况影响较大，需要经常维修、调整。随着汽车技术的发展，传统点火系越来越不适应现代发动机对点火的要求，正日趋被新的电子点火系所取代。（2）电子点火系蓄电池或发电机向点火系提供电能，晶体管控制点火时刻，点火时刻的调节采用机械式调节机构或电子调节机构，储能方式有电感储能和电容储能两种。电子点火系的点火电压和点火能量高，受发动机工况和使用条件的影响小，结构简单，工作可靠，维护、调整工作量小，节约燃油，减小污染，应用日益广泛。电子点火系按点火

4、信号不同分为三类：磁脉冲式、霍尔式、光电式。3、汽车点火系统的要求无论是哪一类的点火装置，均有共同的技术性能要求，即应在发动机各种工（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（二）电子点火系统结构组成及工作原理普通电子点火系统一般由点火信号发生器、电子点火器、分电器总成、点相线圈、火花塞等主要部件组成，如图4-2所示。况和使用条件下保证可靠而准确地点火，为此应满足以下三个方面的要求：图4-2 普通电子点火系组成1、点火线圈按铁心形状不同可分为开磁路式和闭磁路式两种。（1）开磁路点火线圈1）基本结构传统的开磁路点火线圈的基本结构如图4-3所

5、示，主要由铁心、绕组、胶木盖、瓷杯等组成。其铁心用0.30.5mm厚的硅钢片叠成，铁心上绕有初级绕组和次级绕阻。次级绕阻居内，通常用直径为0.060.10mm的漆包线绕1100026000匝；初级绕阻居外，通常用0.51.0mm的漆包线绕230370匝。次级绕阻的一端连接在盖子上高压插孔中的弹簧片上，另一端与初级绕阻的一端相连；初级绕阻的两端则分别连接在盖子上的低压接线柱上。绕阻与外壳之间装有导磁钢套并填满沥青或变压器油，以减少漏磁、加强绝缘性并防止潮气侵入。传统的开磁路点火线圈中，次级绕组在铁心中的磁通通过导磁钢套构成回路，磁力线的上、下部分从空气中通过，磁路的磁阻大，磁通损失大，转换效率低

6、（约60%）；三接柱点火线圈壳体外部装有一个附加电阻，附加电阻两端连至胶木盖的“+开关”和“开关”接柱。其作用是改善点火性能。两接柱点火线圈无附加电阻在点火开关与点火线圈“+”接柱间，连入一根附加电阻线。图4-3 点火线圈结构示意图1-瓷杯 2-铁心 3-初级绕组 4-次级绕组 5-钢片 6-外壳 7-“”接柱8-胶木盖 9-高压线插座 10-“+”或“开关”接柱 11-“开关”接柱 12-附加电阻（2）闭磁路点火线圈图4-4 闭磁路点火线圈的结构1-“曰”字形铁心 2-初级绕组接柱 3-高压接柱 4-初级绕组 5-次级绕组闭磁路点火线圈的铁心是“曰”字形或“口”字形，如图4-4所示，铁心内绕

7、有初级绕阻，在初级绕组外面绕有次级绕组，其铁心构成闭合磁路，磁路中只设有一个微小的气隙，其磁路如图4-5所示 。闭磁路点火线圈漏磁少，磁阻小，能量损失小，变换效率高，可使点火线圈小型化。a）开磁路点火线圈的磁路 b）闭磁路点火线圈的磁路图4-5 点火线圈磁路1-磁力线 2-铁心 3-初级绕组 4-次级绕组 5-导磁钢片 6-空气隙（3）点火线圈的工作原理点火线圈之所以能将车上低压电变成高电压，是由于有与普通变压器相同的形式，初级线圈与次级线圈的匝数比大。但点火线圈工作方式却与普通变压器不一样，普通变压器是连续工作的，而点火线圈则是断续工作的，它根据发动机不同的转速以不同的频率反复进行储能及放能

8、。当初级线圈接通电源时，随着电流的增长四周产生一个很强的磁场，铁芯储存了磁场能；当开关装置使初级线圈电路断开时，初级线圈的磁场迅速衰减，次级线圈就会感应出很高的电压。初级线圈的磁场消失速度越快，电流断开瞬间的电流越大，两个线圈的匝比越大，则次级线圈感应出来的电压越高。2、火花塞火花塞的作用是将高压电引进发动机燃烧室，在电极间形成火花，以点燃可燃混合气。火花塞拧装于气缸盖的火花塞孔内，下端电极伸入燃烧室。上端连接分缸高压线。火花塞是点火系中工作条件最恶劣、要求高和易损坏部件，如图4-6所示。图4-6 火花塞（1）结构火花塞主要由接触头、瓷绝缘体、中心电极、侧电极和壳体等部分组成。 5在钢质外壳的

9、内部固定有高氧化铝陶瓷绝缘体，在绝缘体中心孔的上部有金属杆，杆的上端有接线螺母，用来接高压导线，下部装有中心电极。金属杆与中心电极之间用导体玻璃密封，铜质内垫圈起密封和导热作用。钢质外壳的上部有便于拆装的六角平面，下部有螺纹以便旋装在发动机气缸盖内，外壳下端固定有弯曲的侧电极。电极一般采用耐高温、耐腐蚀的镍锰合金钢或铬锰氮、钨、镍锰硅等合金制成，也有采用镍包铜材料制成，以提高散热性能。火花塞电极间隙多为0.60.7mm，电子点火其间隙可增大至1.01.2mm。火花塞与气缸盖座孔之间应保证密封，密封方式有平面密封和锥面密封两种。平面密封时，在火花塞与座孔之间应加装铜包石棉垫圈；锥面密封是靠火花塞

10、壳体的锥形面与气缸盖之间相应的锥形面进行密封。（2）火花塞的热特性火花塞正常工作时裙部的温度应保持在500700，这样才能使落在绝缘体上的油滴立即烧掉，不致形成积炭，通常称这个温度为火花塞的“自净温度”。如果温度低于自净温度，就可能使油雾聚积成油层，引起积炭而不能跳火；如果温度过高，例如超过850，会形成炽热点，发生表面点火，使发动机遭受损坏。 火花塞裙部的工作温度取决于火花塞热特性和发动机气缸的工作温度。火花塞热特性就是指火花塞发火部位的热量向发动机冷却系统散发的性能。影响火花塞热特性的主要因素是火花塞裙部的长度。裙部较长时，受热面积大，吸收热量多，而散热路径长，散热少，裙部温度较高，把这种

11、火花塞称为“热型”火花塞。反之，当裙部较短时，吸热少，散热多，裙部温度较低，把这种火花塞成为“冷型”火花塞，如图4-7所示。火花塞热特性常用热值表示。国产火花塞热值分别用1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、阿拉伯数字表示。1、2、3为低热值火花塞；4、5、6为中热值火花塞；7、8、9及以上为高热值火花塞。热值数越高，表示散热性越好。因而，小数字为热型火花塞，大数字为冷型火花塞。火花塞裙部温度还与发动机气缸内的工作温度有关。对于大功率、高压缩比和高转速的发动机来说，燃烧室内温度高，火花塞裙部温度就高。反之，小功率、小压缩比、低转速发动机的燃烧室内温度低，火花塞裙部温度就低。因此不同类

12、型的发动机应选用不同热特性的火花塞。图4-7 冷型和热型火花塞a）热型 b）冷型3、磁脉冲式电子点火装置的工作过程（1）点火信号发生器的原理 丰田公司TCCS系统使用转子磁脉冲曲轴位置传感器并安装在分电器内，其结构如图4-8所示。该传感器分上下两部分，上部分产生G信号，下部分产生Ne信号。两部分都是运用带齿轮的转子旋转，使信号发生器内的线圈磁通变化，从而产生交变电动势，经放大后，将该信号输入电子控制单元。图4-8 转子磁脉冲式曲轴位置传感器1-G信号传感线圈 2-Ne信号转子 3-G信号转子 4-永久磁铁 5-Ne信号传感线圈 Ne信号用来检测曲轴转角和发动机转速信号，它相当于轮齿式曲轴位置传

13、感器的信号。其传感器位置有固定在分电器内下半部等间隔24个齿轮的转子（即Ne正时转子），及固定在轮齿转子对面的感应线圈组合而成，如图4-9所示。图4-9 Ne信号发生器结构与波形（a）信号发生器结构 （b）信号发生器波形当转子转动时，轮齿于感应线圈凸缘（即磁头）的空气间隙变化，使感应线圈的的磁场变化而产生感应电动式。轮齿靠近及远离磁头时，都会产生一次增减磁通的变化。所以，每一个轮齿通过磁头时，都会在感应线圈中产生一个完整的交流电压信号。Ne正时转子上有24个齿，转子转一圈，即曲轴转两圈（720°）时，感应线圈产生24个交流信号，即Ne信号。Ne信号如图4-9所示。它的一个周期的脉冲相

14、当于30°曲轴转角（720°/24=30°）。更精确的转角测量是利用30°转角的时间，由ECU再均分30等分，产生1°曲轴转角的信号。同时，它还用于检测发动机的转速。这是由ECU依照Ne信号的两个脉冲，即60°曲轴转角所经过的时间为基准测量发动机的转速。G信号用于辩证气缸及检测活塞上止点位置，这相当于轮齿磁脉冲式曲轴位置传感器的120°信号。G信号是位于Ne信号发生器上方的凸缘轮(即G正时转子)及其对面对称的两个感应线圈产生的，它的结构如图4-10所示。G信号的产生原理与Ne信号产生原理相同，G信号也利用于作为Ne信号计算曲

15、轴转角的基准信号。图4-10 G信号发生器结构（a）曲轴转角与转速传感器结构 （b）曲轴基准位置传感器结构G1、G2信号分别用于检测六缸及一缸上止点信号，由于G1、G2信号发生器设置的关系，当产生G1、G2信号时，实际上活塞并不是正好在上止点，而是在上止点前10°的位置。曲轴位置传感器G1、G2和Ne信号与曲轴转角的关系如图4-11所示。图4-11 G和Ne信号曲轴转角的关系图4-12 磁脉冲式无触点电子点火装置1信号发生器 2电子点火器 3点火线圈 4点火开关 5蓄电池（2）电子点火器的工作原理电子点火器的工作原理如图4-12所示，它由点火信号发生器、电子点火器、分电器、点火线圈、

16、火花塞等组成。接通点火开关时，蓄电池的电压使VT1导通，其电路为：蓄电池正极点火开关R3R1VT信号线圈搭铁蓄电池负极构成回路。当点火信号发生器产生正向脉冲时，信号电压与VT1的正向电压降叠加后，高于VT2的导通电压，VT2导通。VT2的导通使VT3的基极电位下降而截止，VT3的截止使VT4的基极电位上升而导通、VT5因R7的正向偏置而导通。于是初级电流回路为：蓄电池正极点火形状点火线圈附加电阻R点火线圈初级绕阻VT5搭铁蓄电池负极构成回路，点火线圈储能。当点火信号发生器产生反向脉冲时，信号电压与VT1的正向电压降叠加后，使VT2的基极电位降低，VT2截止。VT2的截止使VT3的积极电位上升而

17、导通，VT3的导通使VT4的基极电位下降而截止，晶体管VT5没有正向偏置电压而截止。于是初级电流被切断，在次级绕组中产生高压，经配电器按点火次序分配到各缸火花塞点火，点燃可燃混合气，发动机作功。电路中晶体管VT1的基极和发射极相连，相当于发射极为正、集电极为负的二极管，起温度补偿作用。其原理如下：当温度升高时，VT2的导通电压会降低，使VT2提前导通而泄后截止，从而导致点或推迟，VT1与VT2的信号相同，具有同样的温度特性系数，故在温度升高时，VT1的正向导通电压也会降低，使P点电位UP下降，正好补偿了温度升高对VT2工作电位的影响，而使VT2的导通和截止时间与常温时相同。电路中其他元件的作用

18、是：R3、VD3为电源稳压电路，使VT2导通时不受电源系电压波动的影响；VD1、VD2为信号稳压二极管，削平高速时感应线圈产生的峰值电压；VD4的作用是防止初级电流被切断时产生的高压击穿VT5；C1是信号滤波电容器，C2是电源滤波电容器；R4为正向反馈电阻，起加速VT2的导通和截止的作用。4、霍尔效应式电子点火装置的工作过程（1）霍尔效应原理霍尔效应原理如图4-13所示，当电流I通过放在磁场中的半导体基片（即霍尔元件），且电流方向与磁场方向垂直时，在垂直于电流和磁场的半导体基片的横向侧面上将产生一个电压UH（通常称之为霍尔电压）。霍尔电压的高低与通过的电流和磁感应强度成正比，可用下式表示：UH

19、=RHIB/d式中RH霍尔系数；d半导体基片厚度（mm）；I电流（A）；B磁感应强度（T）。由上式可知，当通过的电流I为一定值时，霍尔电压UH随磁感应强度B的大小而变化。图4-13 霍尔效应原理（2）霍尔效应式点火信号发生器的工作原理霍尔式信号发生器正是利用霍尔现象来产生点火信号的。霍尔信号发生器的结构组成如图4-14a所示，其工作原理如图4-14b、图4-14c所示。图4-14 霍尔式信号发生器4-14a 1与分火头制成一体的触发叶轮 2霍尔集成电路 3底板4带导板的永久磁铁 6专用插接器4-14b 1触发叶轮叶片 2霍尔集成块 4永久磁铁 5 导板在与分火头制成一体的触发叶轮的四周，均布着

20、与发动机气缸数相同的缺口，当触发叶轮由分电器轴带动着转动，转到触发叶轮的本体（没有缺口的地方）对着装有霍尔集成块的地方时（叶片在气缝内），通过霍尔集成块的磁路被触发叶轮短路，如图4-14b所示，此时霍尔集成块中没有磁场通过，不会产生霍尔电压；当触发叶轮转到其缺口对着装有霍尔集成块的地方时（叶片不在气缝内），永久磁铁所产生的磁场，在导板的引导下，垂直穿过通电的霍尔集成块，于是霍尔集成块的横向侧面产生一个霍尔电压UH，但这个霍尔电压UH是mA级，信号很微弱，还需要进行信号处理，这一任务由集成电路完成。这样霍尔软件产生产生的霍尔电压UH信号，经过放大、脉冲整形，最后以整体的矩形脉冲（方波）信号Ug输

21、出，如图4-15所示。图4-15 霍尔信号波形（3）霍尔式电子点火器的工作原理霍尔式电子点火器一般都由专用点火集成块IC和一些外围电路组成，比较接近计算机控制的点火系统（但还是有根本的区别）。除了具有控制点火线圈初级电流的通断外，它还具有其他辅助控制功能，如限流控制、停车断电保护等功能。这使该点火系统显示出更多的优越性，如点火能量高，在发动机转速范围内基本保持恒定，高速不断火、低速耗能少、起动可靠。图4-16为霍尔式点火装置的工作电路。图4-16 霍尔式点火装置的工作电路霍尔式点火装置的工作过程如下：接通点火开关，发动机转动，当霍尔信号发生器输出信号Ug为高电位，该信号通过点火器插座端子和端子

22、进入点火器。此时，点火器通过内部电路，驱动点火器大功率晶体管VT导通，接通初级电路。其电路是：蓄电池正极点火开关点火线圈初级绕阻N1点火器大功率晶体管VT反馈电阻Rs蓄电池负极。当霍尔信号发生器输出信号Ug下跳为低电位时，点火气大功率晶体管VT立即截止，切断点火线圈初级电路，次级电路产生高压电。5、光电式电子点火装置的工作过程（1）光电式电子点火装置组成光电式电子点火装置采用的是光电式点火信号发生器，其结构组成如图4-17所示。图4-17 光电式电子点火装置结构示意图1-点火电子组件 2-点火开关 3-点火线圈 4-光电式点火信号发生器5-分火头 6-遮光盘 7-分电器 8-火花塞（2）光电式

23、点火信号发生器的工作原理光电式曲轴位置传感器安装在分电器内，如图4-18所示。它由信号发生器和带缝隙、光孔的信号盘组成。信号盘安装在分电器轴上，随分电器轴一起转动，它的外围均布有360条缝隙，这缝隙即是光孔，产生1°信号。对于六缸发动机，在信号盘外围稍靠内的圆上，间隔60°分布六个光孔，产生120°曲轴转角信号，其中有一个较宽的光孔是产生第一缸上止点对应的120°信号缝隙，如图4-19所示。图4-18 光电式曲轴位置传感器信号发生器安装在分电器壳体上，如图4-19所示。它由两只发光二极管、两只光敏二极管和电子电路组成。两只发光二极管分别对正着两只光敏二极

24、管，信号盘在发光二极管和光敏二极管之间。发动机曲轴运转时，带动分电器轴和信号盘转动。因为信号盘上有孔，所以产生透光和遮光的交替变化，使信号发生器输出表征曲轴位置和曲轴转角的脉冲信号。图4-19 信号发生器安装位置和信号盘的结构当发光二极管的光束照射到光敏二极管上时，光敏二极管感光产生电压；当发光二极管的光束被遮挡时，光敏二极管产生的电压为零。将光敏二极管产生的脉冲电压输入电子电路经放大整形后，向ECU输入曲轴转角的1°信号和120°信号。由于信号发生器安装位置的关系，120°信号在活塞上止点前70°输出。发动机曲轴转两圈，分电器轴转一周。1°信

25、号发生器输出360个脉冲，每个脉冲周期高电位对应1°，低电位也对应1°。表征曲轴转角720°。与此同时，120°信号发生器在各缸压缩行程上止点前70°产生一个脉冲，六个缸共六个脉冲信号。图4-20为光电式信号发生器的工作原理。图4-20 光电式信号发生器的工作原理（3）光电式电子点火装置的工作原理图4-21 光电式电子点火装置的工作原理图光电式电子点火装置的工作原理如图4-21所示，当光敏晶体管V受光导通时，晶体管VT1获得正向偏压而导通。VT1导通后为VT2提供正向偏压UR4，使VT2导通后，VT3处于截止状态。功率晶体管VT获得正向偏压UR

26、6导通，从而使点火线圈初级绕组通电；当光敏晶体管V失光时，由导通转为截止，VT1失去基极电流由导通转为截止，VT2也截止，VT3因获得正向偏压由截止转为导通。VT失去正向偏压UR6则由导通转为截止，点火线圈初级绕组断电，在点火线圈次级绕组产生高压，经配电器分送至各缸火花塞。其他元件的作用：稳压二极管VS用以保证发光二极管GA获得稳定的工作电压。电容C1为正反馈电路，用以提高功率晶体管VT的开关速度，减少功率损耗，防止发热。电阻R7用以保护功率晶体管VT。当VT由导通转为截止时，在次级绕组N2产生次级电压的同时，初级绕组也产生300V左右的自感电动势，R7可为其提供回路，防止VT被击穿损坏。电阻

27、及R8与电容C2也具有R7的作用，同时C2还具有滤波功能。电阻R9为点火线圈的附加电阻。（三）电子点火系统的拆装1、观察电子点火系统的组成电子点火系统组成如图4-22所示。2、分电器的就车拆装（1）关闭点火开关（2）拔下蓄电池负极搭铁（3）拔下高压总线及分缸线（4）打开分电器盖卡箍（5）取出分电器3、分电器的分解各型电子点火系统分电器的分解程序与方法大同小异，下面以桑塔纳系列轿车用霍尔式分电器的分零解为例说明，如图4-23所示。图4-22 电子点火系统简图 1-点火开关 2-蓄电池 3-点火线圈 4-高压线 5 -火花塞 6-分电器 7-信号发生器 8点火控制器图4-23 霍尔分电器结构示意图

28、（1）拆下分电器盖，拔下分火头，取下防护罩。（2）取下凸轮轴顶端的毛毡，拆下分电器轴顶端的凸轮轴轴向限位螺钉，然后用一字旋具拆下分电器壳体上的铝质椭圆孔盖，再用镊子伸人椭圆孔中将离心提前装置的弹簧从挂钩上拔下，以便拆卸触发叶轮。（3）向上拔起凸轮轴，先用拆装卡环用的专用工具将触发叶轮下面一个卡环拨开，并将其向下移出卡环槽，然后下压触发叶轮使其定位销露出。（4）先取下触发叶轮定位销，然后转动并拔下触发叶轮，再用专用工具拆下触发叶轮下面的一个卡环。（5）用十字旋具拆下固定真空提前装置的两个螺钉(其中一个为分电器盖挂钩的固定螺钉)，取下真空提前装置。（6）先用尖嘴钳拔出信号发生器线束插座上的塑料螺钉

29、，再将信号发生器线束插座从分电器壳体的槽中拔出。（7）先用十字旋具拆下分电器壳体上固定霍尔信号发生器底板的两个螺钉，然后取出信号发生器底板和信号发生器，再从分电器轴上取下凸轮轴。（8）拆下分电器轴下端的横销，从分电器壳体内取出分电器轴和离心提前装置。如需更换霍尔信号发生器，则在信号发生器底板和信号发生器拆下之后，先将信号发生器底板上的卡环拆下，然后取下信号发生器，再将新品装到底板上即可。组装分电器时，可按与分解时相反的程序进行。值得注意的是在安装凸轮轴时，应将离心提前装置的弹簧装好，并在毛毡和各个摩擦部位滴上几滴机油。二、任务工作单一、汽车电子点火系统的认知根据右图所示写出分各部件名称1 2

30、34 5 67 8二、根据实车操作写出你拆装分电器的流程三、分电器的分解与组装写出分解步骤 四、分解后试写其作用及工作原理 1、作用2、工作原理四、评价总结 一、小组互评二、自我评价任务二 电子点火系的检修【任务目标】1、能正确地检修火花塞2、能正确地检修分电器3、能正确地检修点火线圈4、能正确地检修霍尔式电子点火系5、能正确地检修磁感应式电子点火系6、能正确的校正点火时间【任务实施】一、任务需求知识（一）火花塞的检修1、外观检查拆下火花塞，检查火花塞的螺纹及绝缘体有无损坏。如有异常，应更换火花塞。2、间隙检查检查火花塞电极间隙，如图4-24所示，不同车型发动机的火花塞电极间隙不同，在维修时应

31、查阅维修手册。如桑塔纳AFE发动机火花塞间隙为0.70.8mm，可通过弯曲负电极来调整火花塞电极间隙，使用过的火花塞电极间隙一般不调整。若火花塞电极间隙不在规定的范围内，应更换火花塞。图4-24 检查火花塞电极间隙3、电阻检查测量火花塞绝缘电阻。用兆欧表测量火花塞绝缘电阻（如图4-25所示），电阻值应为10M或更大。不符合要求则更换。图4-25 测量火花塞绝缘电阻若火花塞电极有湿炭痕迹，待其干燥后用火花塞清洁器，以低于588kPa的压力、20s左右的时间清洁火花塞电极。若有机油痕迹，在使用火花塞清洁器之前，先用汽油清除机油。（二）分电器的检修1、分电器总成的解体与清洗（1）拆除分电器屏蔽罩及分

32、电器盖。（2）取下分火头及防尘罩等。（3）拆除挡圈，将两把旋具通过触发器转子的两相对切槽插至挡圈，以分电器壳为支点，小心地向下压旋具，取下触发器转子。（4）拆下真空提前装置及霍尔元件。（5）冲出连接销，拆下分电器驱动齿轮，取出分电器轴及离心提前装置等。（6）解体后，用布或棉纱蘸适量清洗剂清洗擦拭各零件。2、分电器主要零件的检修（1）分火头的检修：1）外观检查分火头应无任何裂纹、烧蚀及击穿(分火头顶部金属有一些焦状物是正常的)。2）绝缘检查将高压电源(1020KV)的一根触针接分火头导电片，另一触针对准分火头座孔内，若有火花产生，则说明分火头漏电；也可将分火头倒放在机体上，用发动机高压电进行跳火

33、试验；还可采用兆欧表检测，阻值应为无穷大。注意：若在高压线与分火头距离很近时，勉强能够看到有很细弱的火花，一般为正常情况。3）分火头导电片电阻检查用万用表检查分火头顶部导电片电阻，应符合规定。如图4-26所示，分火头检查不符合要求应更换。图4-26 检查分火头电阻（2）分电器盖的检修1）外观检查用一块干燥的棉布将分电器盖擦拭干净，查看分电器盖应无裂纹及烧蚀痕迹，内部各电极应无明显的磨损、腐蚀及烧蚀，如有应更换分电器盖；中心电极应无卡滞，若烧蚀磨损致使其长度较标准长度减小2mm以上时，也应更换新件。图4-27为分电器盖简图。图4-27 分电器盖2）绝缘检查将高压触针分别插在分电器盖上的两个相邻的

34、旁插孔内或中央插孔与旁插孔内进行试火，若有火，说明绝缘损坏，应更换。也可用兆欧表检测，阻值应为无穷大。（三）点火线圈检修1、外观检验目测点火线圈若有绝缘盖破裂或外壳碰裂，就会受潮而失去点火能力，应予以更换。点火线圈如图4-28所示图4-28点火线圈2、初次级绕组断路、短路和搭铁检验（1）测量电阻法用万用表测量点火线圈的初级绕组、次级绕组以及附加电阻的电阻值，应符合技术标准，否则说明有故障，应予以更换。（2）试灯检验法用试灯，接在初级绕组的两接线柱上，若灯不亮则是断路；当检查绕组是否有搭铁故障时，可将试灯的一端与初级绕组相连，一端接外壳，如灯亮，便表示有搭铁故障；短路故障用试灯不易查出。3、次级

35、绕组的检验因为次级绕组的一端接于高压插孔，另一端与初级绕组相连，所以检验中，当试灯的一个触针接高压插孔，另一触针接低压接线柱时，若试灯发出亮光，说明有短路故障；若试灯暗红，说明无短路故障；若试灯根本不发红，则应注意观察，当将触针从接线柱上移开时，看有无火花发生，如没有火花，说明绕组已断路。因为次级绕组和初级绕组是相通的，若次级绕组有搭铁故障，在检查初级绕组时就已反映出来了，无需检查。（四）霍尔式电子点火系的检修1、霍尔式信号发生器的检修霍尔式信号发生器的保护电路设在点火控制器中，因此，不能直接向信号发生器施加电源电压进行检测。其技术状态可在汽车上通过测量输人电压和输出电压进行判断。检测之前，先

36、断开点火开关，再拆下分电器盖，拔出中央高压线并将其端头搭铁，如图4-29所示，然后进行测量。图4-29 检测霍尔式信号发生器输入与输出电压（1）检测输入电压1)将直流电压表正极与信号发生器插座上“+”端子引线(红黑色导线)连接，电压表负极与插座上“-”端子引线(棕白色导线)连接。2)接通点火开关，无论触发叶轮的叶片是否进人气隙，电压表显示的电压都应接近于电源电压(当电源电压为14.4V时，输人电压应为1313.5V；当叶片刚进人气隙时，虽然输入电压约为10.3V，但会迅速上升到1313.5V)。（2）检测输出电压1）首先断开点火开关，然后将直流电压表正极改接到信号发生器插座“0”端子连接的引线

37、上(即绿白色信号输出线上)，如图4-29中的虚线所示。2）接通点火开关，转动触发叶轮。当触发叶片进人气隙时，电压应为9.8V，即比叶片刚进人气隙时的输人电压约低0.5V；当触发叶片离开气隙时，电压应为0.10.5V。如输人电压和输出电压与上述检测结果相符，说明信号发生器良好，否则说明有故障，应予更换新品。2、霍尔式点火控制器的检修桑塔纳轿车霍尔式点火控制器可在汽车上进行检查，方法如下:（1）首先断开点火开关，然后拔下分电器上信号发生器的线束插头。（2）将直流电压表正极接点火线圈“+15”端子，负极接点火线圈“-1”端子。（3）接通点火开关，电压表读数应为6V左右且在12s内降低到0V。如电压不

38、下降到零或保持6V不降低，说明点火控制器失效，应予换用新品。（五）磁感应式电子点火系的检修1、磁感应式信号发生器的检修（1）信号发生器的电阻检修关闭点火开关，拔开线束连接器，用万用表的电阻挡测量发生器上两端子间的电阻值。如电阻值不在规定的范围内，必须更换信号发生器。（2）信号发生器输出信号的检修拔下导线连接器，当发动机转动时，用万用表的电压挡检测信号发生器上两端子间是否有脉冲电压信号输出；如没有脉冲电压信号输出，则须更换信号发生器。（3）感应线圈与转子的间隙检查用塞尺测量转子与感应线圈凸出部分的空气间隙，间隙应为0.20.4mm。若 25间隙不符合要求，则应根据实际情况进行调整或更换分电器总成

39、。2、磁感应式点火控制器的检测（1）在发动机停机的状态下，测定输人电压。此电压约为12V。（2）检查功率管是否导通。在发动机停机的状态下，打开点火开关，测量与点火线圈相连的端子对地电压应为12V。（3）检查功率管是否截止。发动机运转时，测量与点火线圈相连的端子对地电压应为交变电压。（六）校正点火时间上海桑塔纳轿车霍尔式电子点火装置校正点火时间的步骤如下：1、转动曲轴，使第一缸活塞到达压缩上止点位置。此时，飞轮上的上止点刻线与变速器壳观察窗孔指针对齐；正时齿形带轮上的标记与气门室罩盖底面对齐；机油泵驱动轴端的扁形缺口与曲轴中心线平行，如图4-30所示。2、将分电器插入安装孔中，并确保分电器下轴与

40、联轴节完全啮合。逆时针转分电器外壳使转子叶片刚刚进人霍尔元件气隙，固定分电器外壳(正常情况下，分火头应与外壳上厂方所打的记号对正)。3、记住分火头朝向，盖上分电器盖，以分火头所指的旁插孔为第一缸，按1-3-4-2(顺时针)插好分缸线。并把中央高压线及霍尔点火信号传感器插接器插好。4、起动发动机，检查校正效果。在发动机水温正常、转速为850±50r/min时，拔下并堵塞分电器真空管，其点火提前角应为6±1°。如不符合要求，可转动分电器外壳，使之达到概定值。校正后，应紧固分电器压板螺钉，装好分电器真空管。图4-30 校正点火时间二、任务工作单一、点火系统的部件检修1点

41、火线圈的检修 2火花塞的检修初级绕组修量值 电极间隙修量值次级绕组修量值 绝缘电阻修量值结果分析 结果分析3分火头的电阻检修 4 火花塞插头的电阻检修修量值 修量值结果分析 结果分析5防干扰接头的电阻检修 6高压导线的电阻检修修量值 修量值 结果分析 结果分析二、 霍尔发生器的电路检修“+”与“-”之间的电压值S与“-” 之间的电压值，缺口对正霍尔元件的气隙时电压值 缺口离开霍尔元件的气隙时电压值三、上海桑塔纳轿车霍尔式电子点火装置校正点火时间的步骤四、依据电路利用材料组装桑塔纳电子点火系五、评价总结一、小组互评二、自我评价任务三 电控点火系统的认知【任务目标】1、熟悉电控点火系统的组成与原理

42、2、熟悉主要传感器信号3、掌握电控点火系统的基本功能【任务实施】一、任务需求知识（一）电控点火系统的组成与原理1、电控点火系统的组成电控点火系统一般由4部分组成：电源和点火开关；监测发动机运行状况的传感器；处理信号并发出工作指令的电控单元ECU；执行ECU指令的执行器。（1）电源和点火开关电控点火系统的电源和点火开关与普通电子点火系统相同。电源为蓄电池或发电机，其功用是给点火系统提供所需的电能，点火开关则用来接通或断开电源电路。（2）传感器电控点火系统中的传感器用于检测发动机各种运行参数的变化，为ECU提供点火提前角的依据。主要传感器有凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、爆震传感器等。（3）电控

43、单元ECU电控单元ECU是电控点火系统的核心。在发动机工作时，ECU不断地接收各传感器输送来的信号，并按内存的程序对接收到的信号进行运算、存储和分析处理，最后向点火器发出控制指令，以完成对点火提前角、通电时间及爆震的控制。（4）执行器1）点火器 点火器是电控点火系统的执行元件，其功用是对ECU输送来的控制指令进行功率放大，以便驱动点火线圈工作。有分立式和组合式两种。2）点火线圈 在电控点火系统中，有些只有一个点火线圈(有分电器电控点火系统)，有些则有多个点火线圈(无分电器电控点火系统)。在所有类型的电感储能式点火系统中，点火线圈的功用是相同的：在不需要点火时，以磁场能的形式贮存点火所需的能量；

44、在需要点火时，释放点火能量，并将电源提供的1214V的低压电转变为足以击穿火花塞电极间隙的高压电。3）分电器 主要是根据发动机的点火顺序，将点火线圈产生的高压电依次 29分配给各气缸火花塞。4）火花塞 火花塞的功用与普通电子点火系统相同，主要是利用点火线圈产生的高压电产生电火花，点燃气缸内的混合气。2、电控点火系统的分类（1）非直接点火系统该系统仍然保留分电器，点火线圈产生的高压电是经过分电器中的配电器进行分配的，即由分火头和分电器盖组成的配电器，依照点火顺序适时地将高压电分配至各气缸，使各缸火花塞依次点火。（2）直接点火系统（无分电器点火系统）直接点火系统取消了分电器，该系统中点火线圈上的高

45、压线直接与火花塞相连，工作时，点火线圈产生的高压电直接送至各缸火花塞，由微机根据各传感器输入的信息，依照发动机的点火顺序，适时控制各缸火花塞点火。无分电器点火系统由于废除了分电器，因此不存在分火头和旁电极间跳火的问题，减小了能量损失，不存在分火头与旁电极之间产生火花问题，电磁干扰小，节省了安装空间。直接点火系统可分为以下两类：1）同时点火方式：两个气缸合用一个点火线圈，对两个气缸同时点火。2）单独点火方式：每个气缸的火花塞配一个点火线圈，单独对本缸点火。3、电控点火系统的工作原理发动机工作时，ECU不断采集发动机的转速、负荷、冷却水温度、进气温度等信号，并根据存储器中存放的与点火提前角和初级电

46、路导通时间有关的程度和数据，确定出该工况下的最佳点火提前角和点火线圈一次绕组通电时间，并根据冷却水温和进气水温加以修正。再以曲轴位置传感器的点火基准信号为依据，向点火器发出控制信号。点火器则根据ECU的控制指令，控制点火线圈一次绕组回路的接通和切断。当点火线圈一次绕组回路被接通时，点火线圈将点火能量以磁场能的形式储存起来。当一次绕组回路被切断时，在点火线圈二次绕组中就会产生很高的互感电动势(1520kV)，经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。点火能量经火花塞电极瞬间释放，产生的电火花点燃气缸内的混合气，使发动机完成作功过程。此外，在具有爆震控制功能的电控点火系统中，ECU还根据爆震传感器的信号

47、来判断发动机有无爆震及爆震的强度，并对点火提前角进行闭环控制。（二）主要传感器信号1、曲轴位置传感器信号（Ne信号）Ne信号指发动机曲轴转角信号，它是根据曲轴位置传感器产生的信号经过 30整形和转换而获得的脉冲信号。在电控点火系统中，Ne信号主要用来计量点火提前角和通电时间。ECU计算点火提前角或通电时间时，其控制精度要求必须精确到1°曲轴转角，而目前车用汽油发动机的最高转速高达6000r/min以上，发动机正常工作时，1°曲轴转角所用的时间相当短，用传感器产生1°曲轴转角信号有一定的困难。以安装在分电器内的电磁感应式曲轴位置传感器为例，其转子一般为24个齿，曲轴

48、每转720°只能向ECU输送24个Ne信号，其信号周期为30°曲轴转角，显然以此信号来直接控制点火提前角和通电时间是不能满足要求的。为此，在发动机电控系统中，通常利用具有高速运算功能的微型计算机系统，将曲轴位置传感器产生的Ne信号分频转换成1°信号。2、凸轮轴位置传感器信号（G信号）G信号是指活塞运行到压缩上止点位置的判别信号，它是根据凸轮轴位置传感器产生的信号经过整形和转换而获得的脉冲信号。在电控点火系统中，G信号主要用来确定计量点火提前角的基准。G信号一般为周期等于作功间隔角的脉冲信号，而且G信号发生时，并不是各气缸活塞运行到压缩上止点的时刻，而是在压缩上止点

49、前某一固定的曲轴转角，一般为上止点前70°。部分发动机的凸轮轴位置传感器，曲轴每转两圈产生两个信号，两个信号分别对应第一缸的压缩上止点和排气上止点，两个信号分别称为G1信号和G2信号。发动机工作时，ECU如果收不到G信号，因无法确定计量点火提前角的基准，则无法对点火提前角进行控制。为防止造成燃油浪费或其他事故，失效保护系统将自动停止电控燃油喷射系统工作，发动机无法启动。曲轴每转两圈凸轮轴位置传感器产生两个信号的发动机，只要有一个G信号(G1信号或G2信号)正常，其电控点火系统就能正常工作，所以此种发动机工作可靠性较高。3、控制信号IGt和IGd电控点火系统工作中，ECU向点火器发出的

50、控制信号有IGt和IGd两个信号。IGt信号是ECU向点火器中功率晶体管发出的通断控制信号；IGd信号是在无分电器的电控点火系统中，为保证点火顺序，ECU向点火器输送的判别汽缸的信号，以便与G信号共同决定需点火的汽缸。IGd信号存储在ECU内的存储器中，实际就是点火顺序信息。在采用同时点火方式的无分电器电控点火系统中，IGd信号又分为IGdA信号和IGdB信号。同时点火方式是指给接近压缩上止点的汽缸与接近排气上止点的汽缸同时点火的方式，这种点火方式应用在部分无分电器电控点火系统中，给接近压缩上止点的汽缸点火是有效的，给接近排气上止点的汽缸点火是无效的(即不起作用)。4、点火确认信号IGfIGf

51、信号是指完成点火后，点火器向ECU输送的点火确认信号。由于电控燃油喷射系统中，喷油器的驱动信号也来自于曲轴位置传感器，若点火系统出故障使火花塞不能点火时，曲轴位置传感器工作正常，喷油器仍会照常喷油。为了防止因喷油过多，导致燃油浪费、发动机再启动困难或行车时三元催化反应器过热等现象的发生，特设定当完成点火过程后，点火器应及时向ECU返回点火确认信号(IGf信号)。发动机工作时，ECU向点火器发出点火控制信号(IGt信号)后，若有35次收不到返回的点火确认信号(IGf信号)，ECU便以此判定点火系统有故障，并强行停止电控燃油喷射系统继续喷油，使发动机熄火。5、点火器点火器的工作电路如图4-31所示

52、。点火器的最基本功能是接收ECU输出的IGdA、IGdB和IGt信号，依次驱动各点火线圈初级绕组的接通和截止，实现ECU控制下的点火。图4-31点火器的工作电路当点火器从ECU接收到IGdA、IGdB和IGt信号后，点火器内的气缸判别电路判别出需要点火的气缸，点火器通过驱动电路，控制相应的点火线圈的大功率晶体管导通，初级绕组通电，当点火信号IGt变为低电位时，初级绕组断电，次级绕组产生高压电。整个发动机的点火正时流程图如图4-32所示。图4-32点火正时流程图6、点火线圈DLI（无分电器电控点火系）所用的点火线圈采用小型闭磁路点火线圈，如图4-33所示。它由初级线圈、次级线圈、铁心、高压二极管

53、、外壳、低压接柱、高压引线等组成。每组点火线圈供应两缸同时点火，如图4-34所示。当初级绕组电流被切断时，两个气缸中都有跳火现象发生，在能量分配上，压缩行程的气缸压力较高，所需跳火电压高，而排气行程气缸压力接近大气压，所需电压低，因此能保证压缩行程气缸有足够的点火能量。图4-33闭磁路点火线圈a）外形图 b）内部结构图4-34 两缸同时点火（三）电控点火系统的控制功能1、点火提前角控制点火系统对发动机的工作有着十分重要的影响，其功用是在发动机的各种工况和使用条件下，都能及时、可靠地点燃汽缸内的混合气。点火及时是要求点燃混合气的时间适当，点火可靠是要求产生的电火花有足够的能量，以保证能点燃汽缸内

54、的混合气。电控点火系统(ESA)的功能包括点火提前角控制、通电时间(闭合角)控制和爆震控制3个方面。（1）点火提前角控制1）怠速工况基本点火提前角的确定发动机处于怠速工况时，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)确定基本点火提前角，如图4-35所示。怠速时的基本点火提前角可根据空调是否工作及发动机的怠速转速略有不同来确定。如空调工作时，随着发动机怠速的目标转速的提高，应适当增加点火提前角，以保证发动机运转速度的稳定。图4-35 怠速运转时基本点火提前角的确定2）非怠速工况基本点火提前角的确定发动机处于非怠速工况以外的其他行驶工

55、况时，ECU主要是依据发动机的转速和负荷(用进气量表示)确定基本点火提前角，不同转速和负荷时的基本点火提前角数值存储在ECU内的存储器中，ECU根据传感器的输出信号利用查表法从中找出基本点火提前角的最佳值即可。发动机处于怠速工况以外的其他工况时，控制点火提前角的信号主要有：进气管绝对压力传感器信号(PIM信号)或空气流量计信号(Vs信号)、发动机转速信号(Ne信号)、节气门位置传感器信号(IDL信号)、燃油选择开关或插头信号(R-P信号)、爆震信号(KNK信号)等。按燃油的辛烷值不同，在ECU存储器中存有两张基本点火提前角的数据表格，驾驶员可根据使用燃油的辛烷值，通过燃油选择开关或插头进行选择

56、。具有爆震控制功能的电控点火系统中，ECU内还存有专用于爆震控制点火提前角的数据。3）发动机启动后对点火提前角的修正方法。不同的发动机控制系统中，对点火提前角的修正方法是不同的，主要有以下两种。修正系数法 如在日本日产车系ECCS系统中，实际点火提前角等于基本点火提前角与点火提前角修正系数之积，即实际点火提前角=基本点火提前角³点火提前角修正系数修正点火提前角法 如在日本丰田车系TCCS系统中，实际点火提前角等于初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角之和，即实际点火提前角=初始点火提前角十基本点火提前角+修正点火提前角修正系数或修正点火提前角都是存储在ECU中，发动机工作时，

57、ECU根据初始点火提前角、基本点火提前角和修正系数(或修正点火提前角)计算实际点火提前角。2、通电时间(闭合角)控制在电感储能式点火系统中，点火线圈一次绕组回路接通后，其一次电流是按指数规律增长的，必须有足够的通电时间才能使一次电流达到饱和。如果一次绕组通电时间不足，点火线圈一次绕组回路被断开瞬间，一次电流达不到额定值，将导致点火线圈二次绕组产生的最高电压下降，影响点火系统工作的可靠性。但点火线圈一次绕组的通电时间也不能过长，否则会导致点火线圈发热并增大电能消耗。为此，无论是哪一种类型的点火系统，只要是采用电感储能方式，就必须对点火线圈一次绕组的通电时间进行控制。发动机工作时，由于随蓄电池电压的降低，在相同的通电时间里，点火线圈一次电流所达到的峰值将会减小。因