《学习情况五 点火系统检修经典案例.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学习情况五 点火系统检修经典案例.ppt（98页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、学习情况五 点火系统检修,任务一 点火系统的维护与检修,一、任务分析 二、相关知识 三、任务实施 四、知识与能力拓展,一、任务分析,点火系统在汽油发动机中占有重要作用。 通过了解汽车点火系统的作用、类型、组成、点火系统的结构、工作原理及电路分析，掌握点火系统的检修方法及解体后主要部件的检测方法。 通过学习点火系统的维护与检测相关知识，能对点火系统的技术性能进行正确评价。,二、相关知识,（一）点火系统概述,1点火系统的功用 2发动机对点火系统的要求,（1）能产生足以击穿火花塞间隙的电压 （2）电火花应具有足够的能量 （3）点火时刻应适应发动机的工况,3点火系统的分类,表5-1 点火系统的分类方法
2、,表5-1 点火系统的分类方法 续表,（二）电子点火系统的结构与工作原理,1电子点火系统的结构,图5-1 电子点火系统的组成 1中间轴 2分电器 3火花塞 4分高压线 5中央高压线 6点火线圈 7点火开关 8点火控制器 9起动机 10蓄电池 11搭铁端, 配电器。,（1）电源 （2）分电器,（a）分电器盖 （b）分火头 图5-2 分电器盖与分火头,图5-4 真空式调节器的结构 1分电器壳体 2断电器活动底板 3触点 4推杆 5膜片 6回位弹簧 7真空管 8节气门 9凸轮,（3）点火线圈,图5-5 开磁路点火线圈的结构 1初级绕组 2次级绕组 3点火线圈“+”接线柱 4中央高压线接线柱 5点火线
3、圈“”接线柱 6铁芯,图5-6 闭磁路点火线圈实物（奇瑞轿车用）,图5-7 闭磁路点火线圈的结构 1、5磁力线 2铁芯 3初级绕组 4次级绕组,图5-8 闭磁路点火线圈的磁路 1中央高压线接线柱 2初级绕组 3铁芯 4次级绕组,（4）点火控制器,图5-9 桑塔纳轿车点火控制器的实物,（5）火花塞,（a）火花塞实物 （b）火花塞结构 图5-10 火花塞的构造 l接线螺母 2瓷绝缘体 3金属杆 4、8内密封垫圈 5壳体 6导电玻璃 7密封垫圈 9侧电极 10中心电极,图5-11 火花塞从热特性上的分类,图5-12 常见的火花塞结构类型,（6）高压线 （7）点火开关,图5-13 电子点火系统的工作原
4、理图 1蓄电池 2点火开关 3点火线圈 4中央高压线 5配电器 6分高压线 7火花塞 8信号发生器 9点火控制器,2电子点火系统的工作原理,电磁感应式电子点火系统一般由信号发生器、点火控制器、点火线圈、分电器和火花塞等组成，如图5-14所示。,3电磁感应式电子点火系统的结构与工作原理,图5-14 电磁感应式电子点火系统 1火花塞 2信号发生器 3点火线圈 4点火开关 5蓄电池6点火控制器 7分电器,图5-15 电磁感应式信号发生器的结构 1永久磁铁 2信号线圈 3分电器盖卡簧 4信号发生器线束 5转子 6分电器盖卡簧 7活动板（定子盘）, 功用。 信号发生器的功用是产生信号电压，输出给点火控制
5、器，通过点火控制器来控制点火系统的工作。 组成。 信号发生器在分电器内，主要由转子、感应线圈和永久磁铁等组成，其结构如图5-15所示。,图5-16 电磁感应式电子点火系统信号发生器工作原理图 1转子 2感应线圈 3铁芯 4永久磁铁,（2）电磁感应式电子点火系统的工作原理,图5-17 不同转速时感应线圈内磁通量及感应电动势的变化情况,4霍尔效应式电子点火系统的结构与工作原理,（1）霍尔效应式电子点火系统的组成,图5-18 霍尔效应式电子点火系统的组成 1蓄电池 2点火开关 3点火线圈 4点火控制器 5霍尔信号发生器 6分电器 7火花塞,图5-19 带有霍尔信号发生器的分电器 1、4、15、16垫
6、圈 2分电器壳 3底板 5插座 6、14定位销 7插头 8叶轮 9防尘罩 10分火头 11分电器盖 12电刷 13挡圈 17固定夹 18霍尔信号发生器 19真空式调节器 20固定螺栓 21压板,（2）霍尔信号发生器的结构与工作原理,图5-20 霍尔信号发生器的结构 1分火头及触发叶轮 2霍尔集成电路 3永久磁铁 4专用插座,图5-21 霍尔信号发生器的内部集成电路原理图,霍尔信号发生器的工作原理如图5-22所示。,图5-22 霍尔信号发生器的工作原理图 1霍尔元件 2触发叶轮片 3永久磁铁 4导磁板,当发动机工作时，分电器轴带动触发叶轮转动，每当触发叶轮的叶片进入永久磁铁和霍尔元件之间的空气气
7、隙时，原来垂直进入霍尔元件的磁力线被叶片遮住，霍尔元件的磁路被触发叶轮的叶片旁路，因此霍尔元件不产生霍尔电压，霍尔集成电路输出级的晶体管处于截止状态，其集电极电位为高电位（1112 V），即此时信号发生器的输出信号为1112 V（见图5-21）；当触发叶轮的叶片离开此气隙时，永久磁铁的磁力线则可垂直进入霍尔元件，于是在霍尔元件中便会产生霍尔电压，霍尔集成电路输出极的晶体管处于导通状态，其集电极电位为低电位（0.30.4 V），这时霍尔信号发生器输出信号为0.30.4 V。,故触发叶轮每转一周，霍尔信号发生器便可产生4个脉冲信号，将此信号输送给点火控制器便可实现对点火系统的控制。, 发动机工作时
8、，分电器轴带动霍尔信号发生器的触发叶轮旋转。 当触发叶轮的叶片进入空气气隙时，霍尔信号发生器输出高电压信号为1112 V，高电压信号使点火控制器集成电路中的末级大功率晶体管VT导通，点火系统的初级电路导通，电流回路为：电源“+”点火线圈N1点火控制器（VT）搭铁。,（3）霍尔效应式电子点火系统的工作原理,图5-23 霍尔效应式电子点火系统的工作原理图 1霍尔信号发生器 2点火控制器 3点火开关 4点火线圈 5火花塞, 当触发叶轮的叶片离开霍尔元件的气隙时，霍尔信号发生器输出0.30.4 V的低电压信号，低电压信号使点火控制器末级大功率晶体管VT截止，初级电路截止，初级电流消失，次级电路产生高压
9、电。 高压电由分电器分配到各缸火花塞，点燃混合气。,（1）光电式电子点火系统结构特点 （2）光电式信号发生器的结构 （3）光电式信号发生器的工作原理 （4）光电式电子点火系统的工作原理,5光电式电子点火系统的结构与工作原理,当发动机工作时，遮光盘随分电器转动，当遮光盘的缺口通过VL与VT时，红外线通过缺口照射到VT，使其导通，则VT1导通，VT2导通，VT3截止，由于R6、R8的分压为VT4提供偏置电压，VT4导通。于是点火系统的初级电路导通。,图5-24 光电式信号发生器的结构 l分火头 2发光二极管 3光敏晶体管 4遮光盘,图5-25 光电式信号发生器的工作原理图 1遮光盘 2分电器轴 3
10、发光二极管 4光敏晶体管,图5-26 光电式电子点火系统的工作原理图 1-光电式信号发生器 2点火控制器 3点火线圈 4点火开关 5蓄电池,当遮光盘的叶片部分遮住发光二极管发出的红外线光束时，VT截止，则VT1、VT2截止，VT3经R5获得偏流而导通，VT4截止，使点火系统的初级电路截止，点火线圈的次级绕组产生高压电。 高压电通过分电器分配给各缸火花塞，点燃混合气。 电路中其他元件的作用如下。 a.稳压管VS使VL的工作电压维持在3V左右。 b.电阻R7的作用是当VT4截止时，短路初级电路中的自感电动势，保护VT4。 c.电容器C1对VT2正反馈，使VT2、VT3加速翻转。,（三）计算机控制点
11、火系统的结构与工作原理,1概述,（a）一个点火线圈控制两个火花塞（桑塔纳车型用） 图5-27 无分电器点火系统的点火线圈,（b）独立点火方式的点火线圈（帕萨特B5车型用） 图5-27 无分电器点火系统的点火线圈,图5-28 一个点火线圈控制一个火花塞,计算机控制点火系统目前主要有两种形式：一种是带分电器的计算机控制点火系统；另一种是不带分电器的直接点火系统（DIS）。,2计算机控制点火系统的类型,3计算机控制点火系统的组成及功用,表5-2 计算机控制点火系统的组成及功用,表5-2 计算机控制点火系统的组成及功用 续表,4计算机控制点火系统的控制内容,（1）点火提前角（点火时刻）的控制, 原始点
12、火提前角。 点火提前角的计算。 最佳点火提前角原始点火提前角基本点火提前角修正点火提前角 点火提前角控制。 a起动期间点火时间控制 b起动后点火时间控制。 点火时刻优化控制。,图5-29 蓄电池电压与通电时间修正曲线,（2）通电时间（或闭合角）的控制 （3）爆燃控制,图5-30 爆燃控制方法示意图 1火花塞 2分电器 3点火线圈4点火控制器 5爆燃传感器,图5-31 爆燃传感器,图5-32 计算机控制点火系统电路图 1火花塞 2分电器 3点火线圈 4点火开关,5计算机控制点火系统的工作原理,电流经点火开关向点火控制器和点火线圈初级绕组供电。 初级电路为（见图 5-32）：蓄电池正极点火开关点火
13、线圈初级绕组点火控制器搭铁。 当发动机ECU向点火控制器提供IGT点火信号时，点火控制器立刻切断初级电路，次级绕组产生高压电，火花塞跳火，点燃混合气。,图5-32 计算机控制点火系统电路图 1火花塞 2分电器 3点火线圈 4点火开关,发动机ECU根据转速信号（Ne）、曲轴位置信号（G1、G2）、进气歧管真空度信号、起动开关信号、进气温度信号、冷却液温度信号等计算点火提前角，通过IGT端子向点火控制器输出点火正时信号，即点火正时。 同时，点火控制器向ECU反馈点火确认信号IGF，当EGU接收不到点火控制器反馈的IGF点火确认信号时，ECU立即切断喷油器的电路，停止燃油喷射，发动机熄火。,图5-3
14、3 曲轴位置传感器的结构与安装位置 1G转子 2G1耦合线圈 3G2耦合线圈 4Ne转子 5、9Ne耦合线圈 6G、Ne转子 7Gl、G2耦合线圈 8分电器,图5-34 无分电器点火系统的控制原理,6无分电器点火系统的工作原理,图5-35 无分电器点火系统组成 1发动机ECU 2发动机ECU点火信号线插接器（4孔） 3点火控制器N122 4点火线圈端插接器（3孔） 5、12、13、14、16、17、18、19插接器 6凸轮轴位置传感器G40 7曲轴位置传感器G4 8爆燃传感器 9双点火线圈N、N128和N158 10爆燃传感器 11火花塞及插接器 15点火开关控制的火线,图5-36 无分电器点
15、火系统主要传感器的位置 1双点火线圈N、N128、N158 2喷油器 3凸轮轴位置传感器（霍尔式） 4氧传感器 5曲轴位置传感器 6发动机转速传感器 7冷却液温度传感器,图5-37 无分电器点火系统的工作原理图 1双点火线圈N、N128、N158 2点火控制器N122 3发动机ECU 4凸轮轴位置传感器G40 5发动机转速传感器G28 6曲轴位置传感器G4 7火花塞,无分电器点火系统工作原理：图5-37所示为无分电器点元火系统的工作原理图，蓄电池经点火开关向3个双点火线圈N、N128、N158提供初级电流，3个点火线圈的初级电路分别经点火控制器N122搭铁。,发动机ECU根据发动机的转速信号、
16、曲轴位置信号、凸轮轴位置信号、进气歧管压力传感器（安装在发动机ECU中）信号、冷却液温度信号等计算最佳点火提前角，并判断缸位，向点火控制器发出点火信号和气缸缸序判别信号（IGD）。 点火控制器由此可判断发动机气缸的点火次序，依次使各点火线圈初级电路由导通变为截止，各点火线圈的次级绕组依次产生高压电，使对应的两个火花塞同时跳火，点燃其中处于压缩行程气缸内的混合气。,图5-38 双点火线圈两缸同时跳火 1点火控制器 2发动机ECU3火花塞 4电源 5双点火线圈,三、任务实施,（一）点火系统主要部件的检测,1点火线圈的检测,（1）外部检查 （2）初级绕组、次级绕组的检查 （3）点火线圈性能的测试,2
17、信号发生器的检测,（1）磁感应信号发生器的检测 （2）霍尔信号发生器的检测,图5-39 电磁感应式电子点火系统中的点火控制器的检测,3点火控制器的检测,（2）霍尔效应式电子点火系统中的点火控制器的检测,图5-40 点火控制器接线图 l蓄电池 2点火开关 3点火线圈 4点火控制器 5霍尔信号发生器插接器 6分电器 7高压线,（1）外观检查 （2）漏电检查 （3）电阻的测量,4分火头的检测,图5-41 分火头电阻的测量,（1）高压线电阻的检查 （2）火花塞插头电阻的检查,5高压导线的检查,图5-42 高压线电阻的检查,图5-43 火花塞插头电阻的检查,（3）防干扰接头电阻的检查,图5-44 防干扰
18、接头电阻的检查,（二）点火正时的检查与调整,1就车检查点火正时 2使用点火正时灯检查点火正时,图5-45 点火正时记号 A发动机缸体上的正时记号 B曲轴带轮上的正时记号,图5-46 点火正时灯,图5-47 打开点火正时灯并对准正时标记, 由于初级电流较大，必须使用高能点火线圈，不能用普通的点火线圈代替。 清洗发动机时必须在发动机熄火后进行。 若进行点火系统的故障检测，应在发动机熄火后，断开点火系统的线路，连接检测仪表。 当点火系统有故障，由其他车辆拖行时，须将点火控制器的插头拔下。,（三）点火系统的使用与维护注意事项,四、知识与能力拓展,解放CA1092型汽车电磁感应式电子点火系统,图5-48
19、 解放CA1092型汽车点火系统的组成 1蓄电池 2点火线圈 3点火控制器 4火花塞 5分电器 6信号发生器 7点火开关,1解放CA1092型汽车电磁感应式电子点火系统的结构特点,（1）信号发生器 （2）点火控制器,图5-49 分电器的结构 1分电器盖 2分火头 3防护罩 4固定夹 5信号发生器 6真空调节器 7信号发生器端子,图5-50 信号发生器的结构 l导磁板 2永久磁铁 3定子 4线圈 5转子 6分火头 7离心式调节器8托板 9分电器轴,图5-51 感应线圈产生的感应电动势,图5-52 6TS2107型点火控制器的外形,2解放CA1092型汽车点火系统的工作过程,图5-53 解放CA1
20、092型汽车点火系统的工作过程 1信号发生器 2点火控制器 3点火线圈 4点火开关,任务二 点火系统常见故障诊断与排除,一、任务分析 二、相关知识 三、任务实施 四、知识与能力拓展,一、任务分析,通过对发动机不能起动、发动机运转不平稳等点火系统常见故障的分析，确定故障诊断流程，掌握电子点火系统和计算机控制点火系统的故障诊断方法。,二、相关知识,（一）点火系统常见故障,表5-3 点火系统的故障诊断与排除,表5-3 点火系统的故障诊断与排除 续表,1磁脉冲无触点电子点火装置的故障诊断 2霍尔效应式无触点电子点火装置的故障诊断 3点火正时失准的故障诊断 4少数气缸不工作的故障诊断,（二）点火系统常见
21、故障的诊断, 外部检查。 进行断火试验。 检查分缸高压线和火花塞。,（1）少数气缸不工作的故障现象 （2）气缸不工作故障排除一般程序,三、任务实施,（一）电子点火系统的故障诊断方法,1确定故障是在低压电路还是在高压电路, 打开分电器盖，转动曲轴，使分电器转子缺口对正霍尔信号发生器,如图5-54所示。,图5-54 分电器转子缺口对正霍尔信号发生器,图5-55 确定故障在高、低压电路的方法 1-分电器内的霍尔信号发生器的空气气隙 2螺钉旋具 3霍尔传感器插接器 4点火控制器5点火线圈 6高压线, 拔出分电器盖上的中央高压线，使其端部离气缸体57 mm。 接通点火开关，用螺钉旋具在霍尔信号发生器的间
22、隙中轻轻地插入和拔出，模拟转子在间隙中的动作，如图5-55所示。, 如果高压线端部跳火，表明低压电路中的霍尔信号发生器、点火控制器及点火线圈性能良好，故障在高压电路；如不跳火，在点火线圈及线路良好的情况下，可确定故障在霍尔信号发生器或点火控制器，应进一步检查。,2确定霍尔信号发生器和点火控制器的故障诊断,（二）计算机控制点火系统的故障诊断方法,1双缸同时点火系统的检测（以桑塔纳GSi轿车为例）,图5-56 桑塔纳GSi轿车点火系统电路,表5-4 点火系统组件的检测及结果,表5-4 点火系统组件的检测及结果 续表,2独立点火系统的检测（以帕萨特B5 1.8T ANQ型发动机为例）,图5-57 帕
23、萨特B5 1.8T的点火系统,在检测时，应保证蓄电池电压至少为1.5 V。 拔下霍尔传感器的三针插头，如图5-58所示。 打开点火开关，用万用表测端l和3，至少4.5 V。 如果不在允许范围内，检查ECU到插座之间的导线。 如在导线中未发现故障，且在三针插座端子1和3之间有电压，则更换霍尔传感器G40；若在端子1和3之间无电压，则更换发动机。,（1）霍尔传感器的检修,在检测时，应保证蓄电池电压至少为11.5 V，霍尔传感器正常，发动机转速传感器正常。 将点火线圈的功率终端和三针插头拔下，用万用表测量中间的端子和接地点，打开点火开关，测量供电电压，至少11.5 V。 如果无电压，检查控制单元和三
24、针插座之间的导线以及端子2和继电器之间是否导通。,（2）带功率终端的点火线圈的检修, 拔下喷油器插头及点火线圈终端的三针插座，将二极管灯连接于端子1与接地点之间，起动发动机，检查发动机控制单元的点火信号，二极管灯应闪烁，如果不闪烁，检查导线，如果未找到导线的故障，而在端子2和接地点间有电压，则更换发动机控制单元。,在检测时，应保证蓄电池电压至少为11.5 V。 将到发动机转速传感器的三针插头拔下，如图5-59所示。,（3）发动机转速传感器的检查,图5-58 拔下霍尔传感器的三针插头 1三针插座 2霍尔传感器,图5-59 拔下发动机转速传感器的三针插头 1插座 2三针插头,测量插座端子1和2之间，即传感器的电阻值，其允许值应为4801 000 ，否则检查传感器的导线是否有断路或短路，如果在导线中找不到故障，拆下传感器并将传感器轮固定，检查是否有损伤和端面跳动。 若传感器损坏，则更换发动机转速传感器（G28）。 若传感器无故障，则更换发动机控制单元。 如果点火信号正常，则更换功率终端。,四、知识与能力拓展,实例一 发动机熄火后不能正常起动 实例二 发动机在起动时有着火征兆，但不能正常运转,