点火系的结构与维修3教案

项目四点火系的结构与维修

情景三：点火系统的控制电路

一、电子点火系电路举例

1、桑塔纳轿车用也于点火系统

图4-36为桑塔纳轿车用电子点火系统示意图，该车采用的是霍尔式电子点

火装置。其中霍尔式电子点火信号发生器上有3个端子，分别是“+“S”

（信号）端子。点火模块上有7个接线端子，①号端子接点火线圈的负极；③号端

子接信号发生器的端子，并通过②号端子与点火模块的壳体一起搭铁；④

号端子与点火线图的正极并联，接点火开关的15号端子，受点火开关的控制；

⑤号端子接信号发生器的“+”端子；⑥号端子接唁号发生器的“S”（信号）端子；

⑦号端子空置不接。

工作时，接通点火开关，由电源系统给点火模块提供一个工作电压，点火模

块同时也给信号发生器提供一个稳定的工作电压。当分电器轴转动时，信号发生

器所产生的信号电压经点火模块的⑥号端子输入，点火模块根据⑥号端子的揄入

信号，控制点火线圈初级电流的通断，并产生次级电压，次级电压由配电器按点

火次序分配到各缸火花寒，点燃可燃混合气使发动机做功。

2、解放CA1091型汽车电子点火电路

解放CA1091型汽车电子点火系统，该车采用的是磁感应式电子点火装置，

其也路原理如下图4一37所示。

1

2

3.z

-o

4sz

i-

59

Z0

DII

TI9U

—It-rf

O.luF3

Tl5

10k

---------------------------------------------------------(J)-----------

该磁感应式电子点火装置配套的是6TS2107型电子点火模块，共有6个接线

端子，其中①号端子与壳体一起接搭铁；②号、③号端子分别接信号发生器的线

圈两端(注意导线颜色的区别，不能接错)；④号端子空置不接：⑤号端子与点火

线圈的正极并联，接点火开关的15号端子，受点火开关的控制；⑥号端子接点

火线圉的负极，控制点火线圈初级电流的通断。

工作时，接通点火开关，由电源系统给点火模块提供一个工作电压，分电器

轴转动时，信号发生器的线圈所产生的脉冲信号通过②、③号端子输入，点火模

块根据输入信号，通过6Ts2107集成块控制大功率晶体管VD2导通与截止，并控

制初级电流的通断，从而产生次级高压，再由配电器按点火次序分配到各缸火花

寒，点燃可燃混合气使发动机做功。

二、微机控制有分电器点火系电路

1、微机控制有分电器点火系

以丰田皇冠3.0轿车点火控制电路为例，如图4—38所示，维修时用万用

表检测“+B”端子和点火线圈的“+”端子与搭铁之间的电压，应为蓄电池电

压。怠速时检查点火器“IGT”端子与搭铁之间应有脉冲信号，检查ECU的“IGF”

端子与搭铁之间应有脉冲信号。

点火开关

点火

点火^

线圈

蓄电池1GT

图4-38丰田皇冠3.0轿车点火控制电路

2、微机控制无分电器点火系

微机控制无分电器点火系又叫直接点火系，元分电器，点火线圈的高压电直

接加于火花塞。由ECU和点火控制器确定点火顺序。

微机控制无分电器点火系可分为以下两种类型：

（1）同时点火方式

无分电器，点火线圈的高压线直接与火花塞相连，一个点火线圈连接两个缸

的火花塞。两缸火花塞串联，同时点火。配对缸工作相位相差360°,一缸处于

压缩（作功缸），一缸处于排气（废火缸）。工作缸击穿电压高，损耗缸击穿电压

低，点火能量大部分都分配于工作缸。

丰田皇冠汽车所采用的无分电器同时点火系统，如下图4一39所示。

1）来自曲轴位置传感器的信号：曲轴位置传感器由Gl、G2及Ne三个线圈组

成，其功能是判别气缸，检测曲轴的转角，以决定点火时期的原始设定位置。

①G1信号：利用G1信号可判别出第6缸在压缩上止点的附近。G1传感线圈

产生电压波形，是设定在第6缸压缩上止点附近时产生的，因此只要G1线圈产

生指导，就表示第6缸处于压缩上止点附近，其点火提前角和闭合角由ECU根据

Ne信号决定。

②G2信号：G2信号与G1信号波形相同，G1信号与G2信号相隔180。（曲轴

转角360。）。当G2信号产生时，即表示第1缸冷塞处于压缩上止点的附近。应

完成其点火准备，点火正时也由Ne信号决定。

③Nc信号正时转子有24个齿，它每转一转，产生24个信号波形，其波形与

Gl、G2信号波形相似，每个波形表示Ne正时转子角度为15。或发动机曲轴转角

30°o这个数值在点火控制中会引起较大误差，为了保持一定的精度，需将这些

脉冲电压信号整形，再通过转角脉冲发生器，把24个脉冲转变为曲轴一转产生

720个脉冲，即转变为每0.5。曲轴转角发生1个脉冲。

注意：当发动机起动的瞬间，已超过了产生G1信号时期，而G2信号又未产

生，此时无法判别气缸，因此必须等到产生G信号判别气缸后才能执行实际点火

控制。

当G1或G2信号产生时，可用来判别第6缸或第1缸处于压缩上止点前，因

此必须对该缸完成点火准备，G1或G2信号产生后所产生的Ne信号即成为第6

缸第1缸的点火正进的基准信号，如图4-39引示。

2）ECU的输出信号：ECU通过曲轴位置传感器接收到Gl、G2、Ne信号，向点

火器输出IGT、IGdA、IGdB三个信号。

①IGT信号：IGT信号就是点火正时信号。

当G1或G2信号产生时，ECU以此信号为基准，根据Ne信号控制其后的三

次点火信号，即每4个Ne信号产生一次点火信号（4个Ne信号为60°,相当于

曲轴转角为120°）,而每产生三次点火信号后，再经G信号重新设定其后的三

次点火信号。

点火提前角的控制仍然由ECU利用各传感器检测到的发动机转速、进气压力

（真空度）、节气门位置、水温等信号进行控制。闭合角由点火器中的闭合角控

制电路进行控制。

②IGdA、IGdB信号：IGdA、IGdB信号是ECU输送给点火器的判缸信号，它

存于ECU的存储器中，ECU根据Gl、G2及Ne信号查表选择IGdA、IGdB信号状

态，以确定各缸的点火顺序。

③点火器：点火器内有气缸判别、闭合角控制、恒流控制、安金信号等电路，

其主要功能是接收ECU发出的IGT、IGdA、IGdB信号，并依次驱动各个点火线圈

工作。另外它还向ECU输入安全信号（IGF）。其具体工作过程如下：

点火器中的气缸判别电路根据判别信号IGdA、IGdB的信号状态，决定哪条

驱动电路接通，并将IGT点火正时信号送往与此驱动电路相连接的点火线圈，完

成对某缸的点火。例如，如果IGdA、IGdB信号状态分别为0和1时，气缸判别

电路使VT1导通，将点火正时信号送给1缸和6缸的点火线圈，使基工作、完成

对1缸和6缸的点火。

④安全信号IGF：将点火器继续点火线圈的初级电流的信号反馈给ECU的信

号，使点火器具有安全功能。

在电控燃油喷射发动机中，喷油器的驱动信号来自曲轴位置传感器。如果点

火系统出现故障使火花塞不点火，而曲轴位置传感器工作正常时，喷油器会照常

喷油，造成气缸内喷油过多，结果会出现再起动困难或行车时三元催化转化器过

热。为避免这种现象发生，当TGF信号连续3~5次无反馈信号送入ECU时，则

ECU判断点火系统有故障、并强制停止喷油器工作。

⑤点火线圈：一般传统点火线圈的二次线圈的一端通过配电器接火花塞，一

端与一次线圈相接。无分电器点火系统采用小型闭磁路的点火线圈，二次线圈的

两端分别与两个气缸上的火花塞相联接。

气缸的组合原则为，一缸处于压缩行程的末期，另一缸处于排气行程的末期,

曲轴旋转360°后两缸所处的行程正好相反。对于6缸发动机来讲，其气缸的组

合为第1缸与第6缸、第2缸与第5缸、第3缸与第4缸，即每两缸一个点火线

圈，火花塞串联同时点火。

工作缸击穿电压高，损耗缸击穿电压低，点火能量大部分都分配于工作缸。

（1）单独点火方式

广本雅阁点火系采用独立点火的无分电器点火系统，如图4-40所示。

及斯初总卜炮"•'快电”盒

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GRNMirr

LCM.PCM

33

•KM点火控赛M次

图2-36点火系统电路图

情景四：点火系统常见的故障及原因

一、传统点火系的正确使用、检测与维修

1、传统点火系统的使用

传统点火系统在使用过程中，应注意以下事项。

①确保各部位导线及接柱连接的可行。

②确认发动机工作时分火头的旋转方向，以便能按发动机作功顺序，正确连

接各缸高压线而不至于启动时点火错乱，造成发动机不能启动的故障。

③安装分电器时，必须保证点火正时正确。

④洗车时应尽量避免水将点火系统元器件及高压线打湿而造成漏电。

⑤发动机熄火后需要使用辅助电器时，应将点火开关置于ACC档而不要长时

间置于IG档或ON档，以免造成初级绕组的长时间放电而使蓄电池亏电，同时还

降低了点火线圈的使用寿命。

⑥应定时对点火系统进行维护与调整，确保点火系工作性能的稳定可靠。

⑦远途运输的车辆，应备有断电器触点、点火线图及电容器作为备用零件，

以便中途零件损坏时可以及时更换。

2、传统点火系统的维护

1）点火正时的调整

①首先确认或调整断电器触点间隙应符合要求。

②确认第一缸压缩上止点位置

③确认断电器触点刚刚打开时刻

④起动发动机，在发动机达到正常工作温度时（水温70℃〜80℃）,检查

点火正时。

⑤行车检查点火正时。

2）点火系统的维护

要保证发动机运转正常，少出故障，必须做好传统点火系统的维护工作。

传统点火系统维护作业内容主要有：

①及时清理火花塞积炭；

②检查调整火花塞间隙；

③检查高压导线的连接及其对缸体的绝缘情况：

④传统分电器触点应无烧蚀，触点间隙正常

3、传统点火系统的检修

1）分电器的检修

①检查断电器触点接触情况：将触点分开察看接触面是否有油污、烧蚀、

凸凹不平及触点间能否全面接触。如触点有油污，可用干布稍沾些汽油将其擦净；

如触点有轻微烧蚀，可用细砂纸擦磨干净；如表面严重烧蚀、凸凹不平时，应更

换触点总成。两触点的中心线应重合，否则应用尖嘴钳校正。

②检查触点间隙：用塞尺检查方法如图4-41所示。

③检查触点臂弹簧的张力：触点闭合时，用弹簧秤的挂钩钩在活动触点的

一端，沿着触点的轴向拉动弹簧拜，如图4-42所示。触点刚刚分开时的读数一

般为4.9〜6.9N,否则应予以更换。

④检查分电器轴与衬套之间的间隙。分电器轴与衬套的正常配合间隙为

0.02〜0.04mm,最大不得超过0.07mm。

⑤检查分火头和分电器盖是否漏电。可在汽车上利用点火线圈的高压电对

准分火头进行跳火试验。若能跳火，说明分火头漏电。分电器盖如有裂损应更换。

⑥点火提前机构的检修：点火提前机构的性能检查只能在实验台上进行，

实脸步骤与方法，参见实训项目”5.2点火系各元件性能测试”。

图4-41断电器触点间隙的调整

图4-42触点臂张力的检查

2)电容器的检修

检查电容器是好是坏的方法很多。例如：将电容器拆下放在机体上(搭铁)，

有中心高压线对着电容器的中心引线进行连续跳火试验，若刚开始时能跳火，后

来又不跳了，说明电容器完好；若一直能跳火，说明电容器被击穿，应予以更换。

3)点火线圉的检修

点火线圈的检测步骤与方法参见实训项“5.1传统点火系元件结构认识与检

测”，若点火线圈外部有裂纹、初级或次级绕组的阻值不符合要求，应予以更换。

二、电子点火系统的故障诊断

1、电子点火系的故障分析

(1)常见故障：电子点火系的常见故障有不点火、火花弱、点火时间不当和缺

火等。

(2)故障诊断：下面以发动机不能起动为例，阐述电子点火系故障诊断的一般

程序。不同车型的电子点火系线路结构不尽相同，但都可以按以下的检查方法和

故障诊断程序准确、迅速地排除故障，关键是对具体的点火线路结构要熟悉。

2、磁感应式电子点火系统故障的诊断与排除方法

①点火系统低压电路部分故障

故障原因：点火线图、电子控制器、磁感应传感器及其连接线路有故障。

②故障的诊断与排除方法：a.外部检查：检查点火系统线路连接是否正确、

可靠；检查分电器等器件是否完好、安装是否可靠。b.拆线间隔断搭铁试火

花：拆下点火线圈负端子上的连接线，另接上一根导线。接通点火开关，用外

力带动曲轴转动，将点火线图上的连接导线间断搭铁，用中央高压线跳火，如果

无火花，说明火线圈及其接线路有故障，应分别检修；如果有火花，应检查电子

控制器。C.拆线间断加压试火花：断开点火开关，将点火线图上的连接导线

恢复到原来状态，取下传感器插头，接通点火开关，分别在插头的两接线端子上

间断施加1.5V或者2V的直流电压，用中央高压浅跳火故障在传感器，应检修；

如果无火花，故障在电子控制器及其连接线路，应分别检修；若电子控制器损坏，

应更换新品。

③点火系统高压电路部分故障

（1）故障原因：配电器、分缸线、火花塞有故障；传感器信号电压极性接反，

点火不正时等。

（2）故障的诊断与排除方法：a.外部检查：检查高压线是否脱落、插错；接通

点火开关，用外力带动曲轴转动，检查分电器盖、火花塞是否漏电等。b.间断

旁磁路试火花：拆开分电器盖，接通点火开关，用螺丝刀间断短接定子与转子爪

极，用中央高压线在分火头上跳火，如果有火花，故障在分火头，应检查或更换；

如果无火花，应拆下火花塞上的分缸线，检查跳火情况。c.转动曲轴试火花：

断开点火开关，将中央线和分电器盖装好，从火花塞上拆下分缸线，接通点火开

关，用外力带动曲轴转动，将分缸线在缸体上跳火，如无火花，故障在分电器盖

或分缸线，应分别检修或更换；如果有火花，应拆下火花塞检查，有故障时应检

修或更换，若各分线有火花，火花塞良好，应检查［•专感器信号电压极性。d.转

动定子底板试火花：断开点火开关，将分缸线和火花塞装好，取下分电器，接

通点火开关。转动定子底板，当转子和定子爪极大致对齐时，中央高压线与搭铁

处之间产生电火花，说明接线正确，否则应交换传感器信号线位置。如果传感器

信号线按正确，则应调整点火正时。

若点火系统同时出现多个故障，仍按上述方法重复检查多次，直至所有故障

均排除为止。

3、点火正时的检测与调整

1）、点火正时检查。一般检查时，启动发动机，使冷却液温度上升到80℃,

急加速，如转速不能随之立即增高，感到发闷，或在排气管中有“突突”声，说

明点火过迟；如出现类似金属敲击声，说明点火过早。使用点火正时灯（仪）检查

时，查找并验证飞轮或曲轴前端皮带盘上1缸压缩终了上止点标记和点火提前角

标记，擦拭使之清晰可见，如标记不清晰，最好用粉笔或油漆将标记描白。将点

火正时灯（仪）正确连接到汽车发动机上，将传感器插接在1缸火花塞与高压线之

间。必要时，接上转速表和真空表。启动发动机，至正常工作温度状态，保持在

怠速下稳定运转。打开正时灯并对准正时标记（正时刻度盘或正时指针），调整

正时灯电位器，使正时标记清晰可见，就如同固定不动一样。此时表头读数即为

发动机怠速运转时的点火提前角。用同样的方法可分别测出不同工况、转速时的

点火提前角并记录；在拆下真空管接头并堵住（点火提前机构不起作用）的情况

下，怠速时测出的点火提前角为初始提前角（基本点火正时）。实际上，在怠速时

由于离心式和真空式调节器末起作用或作用很小，在上述怠速时测得的提前角基

本就等于初始提前角。在拆下真空管的情况下。发动机在某一转速下测得的提前

角减去初始提前角，即可得到该转速下的离心提前角；反之，在连接真空管的情

况下，发动机在同样转速下测得的提前角减去离心提前角和初始提前角，则又可

以得到真空提前角。用同样的方法可分别测出初始提前角及不同工况、转速、负

荷时的离心提前角和真空提前角并记录。测出的点火提前角应与规定标准值进行

对照，判断点火提前角的大小是否符合要求。不符合要求，应调整点火正时。

2）、点火正时调整。调整点火提前角的基本方法是转动分电器壳体。点火过

早时应顺着分电器轴旋转方向转动分电器壳体，点火过迟时则反向转动分电器壳

体。点火正时的调整有静态正时和动态正时。①静态正时调整时，查间隙（电子

点火式的可略过）。用厚薄规检查断电器触点间隙，正常应为0.35—0.45mmo

调整时，用起子松开锁紧螺钉，转动调整螺钉使之符合要求。②找记号。转动曲

轴，将1缸活塞转到压缩冲程上止点附近（向火花塞孔塞棉丝或用手指感觉到有

压力以验证），对准飞抡或皮带轮上的初始点火正时标记上。③调0位。有辛烷

值调节器的应将箕调整在0位。④对分火头。检查分火头是否正对着分电器盖上

的1缸高压线插孔，否则予以调整，松开分电器固定螺栓并适当转动，使分火头

对准1缸分缸线插孔位置。对准后初步固定。⑤查跳火。检查分电器是否正处于

恰好高压跳火位置（初级电流恰好切断位置），否则转动分电器外壳位置进行调

整，然后固定分电器。⑥对分缸线次序。按点火次序，顺分火头转动方向，插上

各缸分缸线。3缸机是：1―2―3;4缸机1―3―4―2（桑塔纳、奥迪、切诺基等）

或1—2—4—3（BJ2021）；6缸机一^殳是1〜5〜3—6—2一4。

路试检查：进行路试检查使发动机走热后，在平坦、坚硬路面上以最高挡最

低稳定车速行驶。急加速时，若听到轻微的突爆声且瞬间消失（装有爆震限制器

的发动机就没有突爆声），车速迅速提高，则为点火正时正确；若突爆声强烈明

显且长时间不消失，则为点火过早；若听不到突爆声，且加速缓慢，排气管有“突

突”声，则为点火过迟。

三、微机控制点火系的故障诊断

微机控制点火系统与普通电子点火系相比，在结构上多了一些传感器、在控

制方式上由信号发生器的直接控制点火器，变为由电控单元ECU综合控制点火

器。因此，在进行微机控制点火系统的故障诊断与排除时，应在变通电子点火系

故障诊断的基础上，增加传感器的检测与控制信号传输电路的检测。

微机控制的点火系，其实只是发动机电子控制系统中，占比例较小的一都分，

车载的史控故障自诊眇系统，为我们进行故障诊断与排除带来了许多方便。因此，

我们在进行微机控制点火系统的故障诊断与排除时，要充分利用电控单元的自诊

断功能，快速地查找故障原因，及时排除故障。

需要指出的是微机控制的点火系统主要是利用信号来控制执行元件的，这些

信号在传输过程中的衰减和失真，对控制结果造成了较大的偏差。针对这样的故

障，有时还需要用到一些特殊的方法来加以检测与诊断。

微机控制点火系统故障诊断的一般程序与方法是：

1、调取故障码

调取故障码的方法较多，可以就车调码，也可以借助一些检测设备如解码器

等来获取存储在电控单元中的故障码。

故障码给我们排除故障指明了方向，特别象信号断路或上下限超标等具有明

显症兆的故障，简直就是“手到病除”。

但也有部分故障是不具有故障码的，这就需要我们借助其他手段，做进一步

的诊断。

2、元器件性能检测

根据故障码的提示，针对有故障的元器件，需要进一步明确到底是元器件损

坏还是线路（接触不良）所造成的故障，因此需要对元器件做进一步的检测。元器

件的检测与普通电子点火系的元器件检测方法基本一至，线路故障可以用万用表

测量、观察插接器松旷情况等手段明确。

3、故障模拟再现

对于某些间歇性故障，因受某种特殊环境因素的影响才会出现，当在失去这

种环境因素时检测，肯定什么故障也检测不到。因此，我们应采用各种各样的办

法，来模拟故障出现的环境因素，让故障再现。一般常用的模拟方法有：振动法、

加热法、水淋法、电器全部接通法、道路试脸法等。

①振动法。②加热法。③水淋法。④电器全部接通法。⑤道路试验

法。

4、波形分析

对于某些复杂的疑难杂症，我们往往要借助于高科技手段来记录、存储各元

器件的工作波形，并与标准波形进行比对，最后综合各种因素来诊断故障的所在。

微机控制的点火系统因其在精确控制点火时刻所涉及的因素较多，控制过程

复杂，给我们的故障诊断带来了一定的难度，但我们只要用科学的态度和手段认

真分析故障原因、综合考虑各种因素，再难的故障也就迎刃而解。

微机控制点火系统的故障诊断树如下：

工作任务单七：汽车点火系统线路检测与故障排除

姓名学号班级成绩评定

日期组另！学时2教师签字

任务名称汽车点火系统线路检测与故障排除

1、能利用检测设备正确进行点火系统相关线路检测与点火正时检查调整；

能力目标2、能通过故障现象，分析点火系统故障原因；

3、结合相关技术资料与检测设备，制定故障诊断步骤，并能予以排除。

实训器材实训用车（带分电器点火系统）、维修手册、数字万用表、试灯、火花塞间隙规、常用工具

信息获取车型：故障表现：

第一项内容一一点火正时的检查与调整

任1、利用点火正时枪进行点火正时检查，记录检查结果，提前角：_________度

务

正常口过早口过迟口

要

2、记录点火正时角的调整步骤：__________________________________________________