汽车电气设备构造与维修课件：汽车点火系统零部件检测

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★

汽车点火系统零部件检测

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★教学目标1.能正确认识汽车点火系统的元件特点和作用。2.能对点火系统重要元件进行检测。

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★一、汽车点火系统分类有哪些？

二、微机点火系统的组成有哪几部分？复习旧知

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★导入新课车辆在使用过程中，因为点火系统故障导致汽车出现怠速抖动和不稳的故障现象，应该如何进行点火系统元件进行检测和判断？

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★一、点火线圈(一)点火线圈的结构及作用汽车点火线圈主要由初级线圈、次级线圈和铁心等组成，如图4-2-1所示。在点火系统中，利用点火线圈将低压电变高压电，使火花塞产生电火花。汽车点火线圈点火线圈作为发动机点火系统中的核心部件，如果没有点火线圈产生的高压电，那么气缸内的可燃混合气体将不会被击穿点燃，发动机将无法正常做功。因此需要定期对点火线圈进行保养和检测。

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★图4-2-1

独立式点火线圈

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★（二）点火线圈的检修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。

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★2.点火线圈检测（1）测初级绕组短路、断路：使用数字万用表拨到200Ω档或者电阻的最小档，量初级绕组的两接线柱上间电阻值，正常值应为小于1Ω；若电阻值过小则为短路，电阻为无穷大时为断路。（2）测次级绕组短路、断路：使用数字万用表拨到200Ω档或者电阻的最小档，量次级绕组电阻值，因为次级绕组一端接于高压孔，另外一端与初级绕组相连，所有万用表表笔分别接初级绕组和高压插孔，正常值应为11～15KΩ。若电阻值过小则为短路，电阻值为无穷大时为断路。（3）测点火线圈搭铁情况，使用数字万用表拨到电阻的最大档，红表笔接初级绕组，黑表笔接壳体，正常值应为无穷大，否则搭铁不良。

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★（1）初级绕组导通情况检测（2）次级绕组导通情况检测（3）初级绕组绝缘情况检测（4）次级绕组绝缘情况检测

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★二、火花塞火花塞（sparkplugs），俗称火嘴。它的作用是把高压导线送来的脉冲高压（20000V～30000V）电放电，击穿火花塞两电极间空气，产生电火花点燃气缸内的混合气体。（一）火花塞的结构火花塞的结构如图D-4-2所示。图D-4-2

火花塞结构

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★火花塞的工作环境极为恶劣，以一台普通四冲程汽油机的火花塞为例，在进气冲程时温度只有60℃，压力90KPa；而在点火燃烧时，温度会瞬间上升至3000℃，压力达到4000KPa；这种急冷急热的交替频率很高，一般材料应付不了这种工作环境，还要保证绝缘性能，因此对火花塞的材料要求也就很苛刻了。火花塞关键部分是绝缘体，如果绝缘体不起作用，高压电就会不经过两电极搭铁，会造成无火花现象。因此，火花塞的绝缘体必须要有良好的机械性能和耐高电压、耐高温冲击，耐化学腐蚀的能力；普通火花塞多采用以氧化铝为基础的陶瓷做成。

火花塞电极间的间隙对火花塞的工作有很大影响，间隙过小，则火花微弱，并且容易因产生积碳而漏电；间隙过大，所需击穿电压增高，发动机不易启动，且在高速时容易发生“缺火”现象，故火花塞间隙应适当，一般蓄电池点火系统使用的火花塞间隙为0．7～0．9mm，个别火花塞间隙可达1．0mm以上。

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★（二）火花塞的种类1.按照热值高低来分：有冷型和热型。绝缘体裙部短，受热面积小，传热距离短，散热容易，因此裙部温度低些，称为冷型火花塞，适用于高速高压缩比的大功率发动机；有些绝缘体裙部长的火花塞，受热面积大，传热距离长，散热困难，裙部温度高，称为热型火花塞，适用于中低速低压缩比的小功率发动机。2.按照电极材料来分：有镍合金、银合金和铂合金等。

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★3.按火花塞形状来分：（1）标准型火花塞：其绝缘体裙部略缩入壳体端面，侧电极在壳体端面以外，是使用最广泛的一种。（2）绝缘突出型火花塞：绝缘体裙部较长，突出于壳体端面以外。它具有吸热量大、抗污能力好等优点，且能直接受到进气的冷却而降低温度，因而也不易引起炽热点火，故热适应范围宽。（3）细电极型火花塞：其电极很细，特点是火花强烈，点火能力好，在严寒季节也能保证发动机迅速可靠地起动，热范围较宽，能满足多种用途。（4）锥座型火花塞：其壳体和旋入螺纹制成锥形，因此不用垫圈即可保持良好密封，从而缩小了火花塞体积，对发动机的设计更为有利。（5）多极型火花塞：侧电极一般为两个或两个以上，优点是点火可靠，间隙不需经常调整，故在电极容易烧蚀和火花塞间隙不能经常调节的一些汽油机上常常采用。（6）沿面跳火型火花塞：即沿面间隙型，它是一种最冷型的火花塞，其中心电极与壳体端面之间的间隙是同心的。

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★此外，为了抑制汽车点火系统对无线电的干扰，又生产了电阻型和屏蔽型火花塞。电阻型火花塞是在火花塞内装有5～10kΩ的电阻，屏蔽型火花塞是利用金属壳体把整个火花塞屏蔽密封起来。屏蔽型火花塞不仅可以防止无线电干扰，还可用于防水、防爆的场合。图4-2-3

常用火花塞结构类型

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★（三）火花塞的检测（1）火花塞的清洁

清洁火花塞主要包括清理螺纹积垢、清洗火花塞表面和清除火花塞积炭等。清除火花塞积炭正规做法应在火花塞清洁试验器上进行。

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★（2）火花塞电极间隙的检查与调整火花塞间隙测量与调整如图4-2-4所示。火花塞电极间隙应采用圆形量规测量，不宜使用厚薄规测量，因为当侧电极上制有凹坑时，厚薄规不能测量出真实间隙值。火花塞间隙不当时，应用特制的测量工具弯曲侧电极进行调整，火花塞间隙一般为0.7mm～0.9mm。

图4-2-4

火花塞间隙测量与调整

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★三、高压线（一）高压线的作用和特点汽车的高压线是通过点火线圈传输电能以供火花塞点火作用，从而让发动机做功的一种带有“绝缘”装置的“导线”，其结构并不复杂，在内部的金属导线外通过生产工艺在外部包上一层高强度绝缘体。能在较高、低温度下有良好的绝缘性和内部传输与导电功能。高压线内部传输的电流很小,对里面的金属导线要求不高，但其通过的电压仁却较高，一般在上万伏左右，所以其对外部的绝缘体要求甚高，如果因绝缘材料老化、绝缘强度下降会产生漏电的损坏其他电器系统或是高压系统的可能。图4-2-5

高压导线

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★（二）高压线的检测1.外观检查：高压线的常见损坏答形式是漏电和断路，高压线从发动机上拆下观察其外表,如有破损、龟裂或内有击穿漏电的痕迹应更换。2.高压线导通情况检测：使用数字万用表检测高压导线的电阻值应为(0.2kΩ～7.4kΩ)，否则高压线出现短路和断路。3.高压线绝缘情况检测：使用数字万用表检测高压线绝缘情况，红笔连接高压线一端，黑表笔连接外壳，电阻值应为∞，否则高压线绝缘不良。

高压导线导通情况检测

高压导线绝缘情况检测

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★四、点火控制器点火控制器是发动机控制系统的执行器，其作用是根据微机发出的指令信号，通过内部大功率三极管的导通与截止来控制点火线圈初级绕组电路的通断，使点火线圈产生高压电。点火控制器取代了传统点火系统中断电器的触点，将点火信号发生器输出的点火信号整形、放大，转变为点火控制信号，控制点火线圈初级绕组中电流的通、断，以便在次级线圈的绕组中产生高压电，供火花塞点火。点火控制器的基本电路包括整形电路、开关信号放大电路、功率输出电路等。图4-2-6

点火控制器

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★五、点火信号发生器在电子点火系统中，点火信号发生器取代了传统点火系统断电器中的凸轮，用来判定活塞在气缸中所处的位置，并将非电量的活塞位置信号转变成为脉冲电信号输送到点火控制器，从而保证火花塞在恰当的时刻道点火。所以点火信号发生器实际就是一种感知发动机工作状况，发出回点火信号的传感器，它通过一定的方式将汽车发动机曲轴转过的角度或活塞在气缸的位置转换成相应的电脉冲信号，最后送到电子控制器中，控制初级电路的通断，产生点火信号。信号发生器通常安装在分电器内部，常用的信号发生器有电磁感应式、霍尔式和光电式三种。

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★a.磁感应式点火信号发生器

图

4-2-7

点火信号发生器三种类型b.霍尔式点火信号发生器

c.光电式点火信号发生器

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★六、控制单元（ECU）ECU是电控系统的控制核心，它根据传感器传来的数据进行分析，经过预先编制的程序计算和判断后，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。如图4-2-8所示。

图4-2-8

点火控制单元ECU

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★七、传感器（一）曲轴位置传感器1.曲轴位置传感器结构和特点曲轴位置及转速传感器（NE信号）由一个信号板和偶合线圈组成。NE信号板有34个齿并装在曲轴上，NE信号传感器在发动机每转一圈，产生34个信号，发动机ECM由G2信号检测出标准曲轴角度，由NE信号检测曲轴实际角度和发动机转速。曲轴位置传感器的作用是检测曲轴位置给ECM，ECM以此信号计算发动机控制。曲轴位置传感器的电路图如图4-2-9所示。

图4-2-9

曲轴位置传感器实物和电路图

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★2.曲轴位置传感器的检测断开点火开关，拔下传感器插头，用万用表测量传感器“1”脚和“2”脚之间的电阻，应为460～620Ω，“2”脚和“3”脚之间的电阻应大于1KΩ，“1”脚和“3”脚之间的电阻应大于1kΩ，如果测量值不在此范围内，应更曲轴位置传感器。曲轴位置传感器检测

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★（二）凸轮轴位置传感器1.凸轮轴位置传感器结构特点凸轮轴传感器（G2信号）由信号板和偶合线圈组成。G2信号板在其圆周上有一个齿。信号板装在凸轮轴上。当凸轮轴旋转时，信号板上的凸部和偶合线圈的气隙变化，在磁场中引起磁场波动，并在偶合线圈中产生一个电动势。凸轮轴位置传感器采用霍尔效应式传感器，安装在凸轮轴链轮后面，其作用是检测凸轮轴旋转速度，发动机控制模块(ECM)利用凸轮轴位置传感器送来的信号识别第l缸位置，从而确定喷油顺序。若在发动机运行中ECM检测到CMP信号错误或未收到CMP信号，ECM利用最近一次的凸轮轴信号来控制喷油顺序。凸轮轴位置传感器的工作电路如图4-2-10所示。

图4-2-10凸轮轴位置传感器实物和电路图

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★2.凸轮轴位置传感器的检测断开点火开关，拔下传感器插头，用欧姆表测量传感器“1”脚和“3”脚之间的电阻，应为3.40kΩ左右，“1”脚和“2”脚之间的电阻，应大于1kΩ，“2”脚和“3”脚之间电阻应大于1kΩ。如果测量值不在此范围内，则更换凸轮轴位置传感器。

凸轮轴位置传感器检测

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★（三）爆震传感器1.爆震传感器的作用爆震传感器是反映点火提前角的主要因素之一。爆震传感器安装在气缸体或气缸盖上,其功用是将爆震时传到气缸体或气缸盖上的机械振动转换成电压信号输送给ECU，ECU则根据此电压信号判断发动机是否发生爆震及爆震的强度。将检测的信号输入ECU，ECU根据爆燃传感器的反馈信号来调整点火提前角，从而使点火提前角保持最佳位置,以避免发动机出现爆燃,改善发动机的工作性能,延长发动机的工作寿命。

图4-2-11

爆震传感器实物和电路图

汽车电气设备构造与维修汽车点火系统维护与检修★汽车电气设备构造与维修工作领域★2.爆震传感器的检测点火开关置于“OFF”位置，拔开爆震传感器导线接头，用万用表Ω档检测爆震传感器的接线端子与外壳间的电阻，应为∞（不导通）；若为0Ω（导通）则须更换爆震传感器。对于磁致伸缩式爆震传感器，还可应用万用表Ω档检测线圈的电阻，其阻值应符合规定值（具体数据见具体车型维修手册），否则更换爆震传感器。爆震传感器检测