學(xué)習(xí)情景6：電子點(diǎn)火系檢修及故障診斷

學(xué)習(xí)情景6：點(diǎn)火系檢修及故障診斷（電子）《汽車電氣設(shè)備與維修》電子點(diǎn)火與電控點(diǎn)火1.蓄電池;2.點(diǎn)火線圈;3.電子點(diǎn)火器;4.分電器;5.配電器;6.點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器;7.火花塞無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)掌握電子點(diǎn)火系的結(jié)構(gòu)組成、工作原理；掌握電子點(diǎn)火系的線路連接和電路分析；掌握電子點(diǎn)火系的故障診斷和排除方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)一、電子點(diǎn)火系的結(jié)構(gòu)組成、工作原理1、結(jié)構(gòu)組成磁感應(yīng)式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器、點(diǎn)火控制器、點(diǎn)火線圈、分電器、火花塞、高壓線、點(diǎn)火開關(guān)和電源2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)增加了點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器和點(diǎn)火控制器；取消了斷電器和電容器；點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器有多種類型。3、工作原理4、主要類型按觸發(fā)方式的不同，電子點(diǎn)火分為磁感應(yīng)式（磁脈沖式）、霍爾式、光電式等類型。

二、磁感應(yīng)式（磁脈沖式）電子點(diǎn)火系利用磁脈沖信號(hào)發(fā)生器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的斷電器，當(dāng)分電器旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁脈沖信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生信號(hào)電壓，經(jīng)脈沖信號(hào)放大器放大后，推動(dòng)大功率管工作，控制點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組電路的通、斷，使次級(jí)繞組產(chǎn)生高壓電，通過火花塞跳火點(diǎn)燃混合氣。1、結(jié)構(gòu)組成主要由磁感應(yīng)式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器（安裝在分電器內(nèi)）、點(diǎn)火控制器、分電器、點(diǎn)火線圈、火花塞2、信號(hào)發(fā)生器1.信號(hào)轉(zhuǎn)子；2.永久磁鐵；3.鐵芯；4.磁通；5.傳感線圈；6.空氣隙永久磁鐵的磁路是：永久磁鐵N極→空氣隙→信號(hào)轉(zhuǎn)子→空氣隙→鐵芯（通過傳感線圈）→永久磁鐵S極。

視頻演示（1）磁感應(yīng)式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器的工作原理

（a）靠近（b）對(duì)正（c）離開1.信號(hào)轉(zhuǎn)子；2.傳感線圈；3.銜鐵；4.永久磁鐵；5.分電器軸（2）電子點(diǎn)火器的工作原理1.信號(hào)發(fā)生器2.點(diǎn)火控制器3.分電器4.火花塞5.點(diǎn)火線圈磁電式點(diǎn)火原理3、系統(tǒng)檢修P114（1）電子信號(hào)發(fā)生器的檢修（2）點(diǎn)火控制器的性能測(cè)試①檢測(cè)間隙：空氣隙一般為0.2～0.5mm；②測(cè)量電阻：不同車型有差異，詳見表5.2。①高壓試火法：拔出中央高壓線其端頭距缸體5-8mm，用起子快速刮碰空氣隙進(jìn)行試驗(yàn)；②模擬點(diǎn)火信號(hào)法：用1.5V干電池正反接法作為模擬信號(hào)輸入，測(cè)量點(diǎn)火線圈（-）與搭鐵的電壓變化。（a）大功率三極管導(dǎo)通（b）大功率三極管截止當(dāng)點(diǎn)火系的信號(hào)發(fā)生器是應(yīng)用霍爾效應(yīng)原理制成的，以霍爾信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行觸發(fā)的點(diǎn)火系統(tǒng)，稱為霍爾效應(yīng)式電子點(diǎn)火系統(tǒng)。

三、霍爾式電子點(diǎn)火系1.蓄電池2.點(diǎn)火開關(guān)3.點(diǎn)火線圈4.點(diǎn)火器5.帶霍爾信號(hào)發(fā)生器的分電器6.火花塞桑塔納轎車霍爾效應(yīng)式電子點(diǎn)火系統(tǒng)圖

I－電流；B－磁感應(yīng)強(qiáng)度；UH－霍爾電壓式中，UH——霍爾電壓；RH——霍爾系數(shù)；d——基片厚度；I——電流強(qiáng)度；B——磁感應(yīng)強(qiáng)度。1、霍爾效應(yīng)原理當(dāng)通過的電流I為定值時(shí)，霍爾電壓UH隨B呈正比例變化，而與磁通的變化率無關(guān)。2、霍爾信號(hào)發(fā)生器（a）觸發(fā)葉片進(jìn)入空氣隙中（b）觸發(fā)葉片離開空氣隙1.觸發(fā)葉輪的葉片；2.霍爾集成塊；3.永久磁鐵；4.霍爾傳感器；5.導(dǎo)板霍爾傳感器3、點(diǎn)火控制器（1）基本功能分析當(dāng)霍爾信號(hào)發(fā)生器的觸發(fā)葉片離開空氣隙時(shí)，霍爾信號(hào)發(fā)生器輸出高電位，通過導(dǎo)線6和3輸入點(diǎn)火電子組件。此時(shí)，點(diǎn)火器通過內(nèi)部電路，適時(shí)地驅(qū)動(dòng)點(diǎn)火器末級(jí)VT大功率管導(dǎo)通，接通初級(jí)電路。其電路是：蓄電池“＋”極→點(diǎn)火開關(guān)→點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組W1→點(diǎn)火器→搭鐵→蓄電池“－”極。當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片進(jìn)入空氣隙時(shí)，霍爾信號(hào)發(fā)生器輸出的信號(hào)下跳為低電位，當(dāng)該信號(hào)通過點(diǎn)火器插座⑥和③進(jìn)入點(diǎn)火器時(shí)，點(diǎn)火器末級(jí)大功率管VT立即截止，切斷點(diǎn)火線圈初級(jí)電路，次級(jí)繞組產(chǎn)生高壓電。（2）點(diǎn)火原理演示4、系統(tǒng)檢修P115（1）信號(hào)發(fā)生器的性能判斷（2）點(diǎn)火控制器的性能判斷方法一：轉(zhuǎn)動(dòng)用萬用表測(cè)信號(hào)電壓方法二：用鋸片插入或拔出測(cè)信號(hào)方法一：插拔跳火法（鋸片反復(fù)插拔空氣隙看火花）方法二：跨接搭鐵法（信號(hào)線外接反復(fù)搭鐵看火花）四、光電式電子點(diǎn)火系1.光源；2.遮光盤；3.光敏元件

應(yīng)用光電效應(yīng)的原理，以發(fā)光元件、光敏元件和遮光盤組成光電脈沖信號(hào)發(fā)生器來產(chǎn)生點(diǎn)火脈沖信號(hào)電壓，并經(jīng)放大電路放大后，推動(dòng)大功率管工作，控制點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組電路的通斷，使次級(jí)繞組產(chǎn)生高壓電，來達(dá)到控制點(diǎn)火的目的。（缺點(diǎn)：抗污能力差）光電傳感器演示（1）直觀外部的檢查（2）點(diǎn)火系統(tǒng)的檢查：判斷故障在低壓電路還是在高壓電路，判斷方法與傳統(tǒng)點(diǎn)火系基本相同。（3）點(diǎn)火線圈的檢查：桑塔納轎車初級(jí)繞組的電阻值，即點(diǎn)火線圈“＋”與“－”接柱之間的電阻值，應(yīng)為0.5～0.8Ω；次級(jí)繞組的電阻值，即點(diǎn)火線圈“＋”與高壓插孔之間的電阻值，應(yīng)為2.7～3.5kΩ。（4）點(diǎn)火電路的檢測(cè)（5）檢查點(diǎn)火控制器五、電子點(diǎn)火系故障診斷實(shí)訓(xùn)回顧：電子點(diǎn)火+起動(dòng)系統(tǒng)（拆裝檢修+故障診斷）安全確認(rèn)、外觀檢查、初步判定確認(rèn)蓄電池電是否充足檢查保護(hù)裝置熔斷絲、繼電器等★掌握繼電器檢查方法拔出起動(dòng)繼電器，通過“跨接”判定故障方向★跨接“3--5”，現(xiàn)象？★測(cè)量5號(hào)端子電壓？★測(cè)量1號(hào)端子電壓？★測(cè)量2號(hào)端子搭鐵？排除故障點(diǎn)后試車

某花冠轎車運(yùn)行中突然熄火，再次起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后又熄火？診斷儀檢測(cè)，讀取故障碼PO1305————第2缸點(diǎn)火故障學(xué)習(xí)任務(wù)：微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)案例分析分析電子點(diǎn)火系有什么不足？點(diǎn)火時(shí)刻（即點(diǎn)火提前角）的控制，已明顯不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車的要求（離心式和真空式點(diǎn)火提前裝置）。這兩種裝置由于受其機(jī)械結(jié)構(gòu)及性能的限制，調(diào)節(jié)能力有限，很難實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火提前角隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、起動(dòng)及怠速、水溫、汽油的辛烷值、壓縮比等的不同而精確調(diào)節(jié)，有時(shí)為了避免大負(fù)荷時(shí)的爆燃，不得不減小點(diǎn)火提前角。

微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)一、微機(jī)控制點(diǎn)火系的組成1、傳感器及開關(guān)2、電控單元(ECU)3、執(zhí)行器(1)曲軸位置及轉(zhuǎn)速傳感器(2)凸輪軸位置傳感器(3)空氣流量計(jì)(4)節(jié)氣門位置傳感器(5)冷卻液溫度傳感器(6)進(jìn)氣溫度傳感器(7)氧傳感器(8)爆震傳感器(9)開關(guān)信號(hào):啟動(dòng)開關(guān)信號(hào)/空檔起動(dòng)開關(guān)信號(hào)/空調(diào)開關(guān)信號(hào)電控單元（ECU）接收發(fā)動(dòng)機(jī)各傳感器及開關(guān)輸人的信號(hào)，與預(yù)置在電控單元中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，確定出發(fā)動(dòng)機(jī)的工況，比較分析該工況時(shí)的最佳點(diǎn)火提前角，并輸送點(diǎn)信號(hào)給點(diǎn)火控制器，使點(diǎn)火系實(shí)現(xiàn)精確點(diǎn)火。執(zhí)行器接收電控單元(ECU)發(fā)出的指令(點(diǎn)火信號(hào)),執(zhí)行點(diǎn)火功能。執(zhí)行器通常是指點(diǎn)火控制器、點(diǎn)火線本部件。計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火過程演示點(diǎn)火線圈此組件提高蓄電池電壓（12V）以產(chǎn)生點(diǎn)火所必須的超過10kV的高電壓。初級(jí)線圈和次級(jí)線圈安置成互相靠得很近。當(dāng)在初級(jí)線圈上間斷地施加電流時(shí)，就產(chǎn)生互感現(xiàn)象?？梢岳眠@個(gè)機(jī)理，在次級(jí)線圈內(nèi)產(chǎn)生高電壓。點(diǎn)火線圈能產(chǎn)生高電壓，此高電壓隨線圈繞組的個(gè)數(shù)和尺寸而變

常規(guī)型

DIS（直接點(diǎn)火系統(tǒng)）型

IIA（整體式點(diǎn)火總成）型1、初級(jí)端子(+)2、初級(jí)端子(-)3、初級(jí)線圈4、鐵芯5、次級(jí)線圈6、次級(jí)端子7、點(diǎn)火器8、火花塞組成部分功能傳感器及開關(guān)信號(hào)空氣流量計(jì)檢測(cè)進(jìn)氣量進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器分電器Ne信號(hào)檢測(cè)線圈檢測(cè)曲軸角度（發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速）G1、G2信號(hào)檢測(cè)線圈檢測(cè)曲軸角度基準(zhǔn)位置節(jié)氣門位置傳感器向主ECU輸入點(diǎn)火提前角修正信號(hào)冷卻液溫度傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液溫度起動(dòng)開關(guān)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)是否正處于起動(dòng)狀態(tài)空檔起動(dòng)開關(guān)檢測(cè)自動(dòng)變速器的選檔桿是否置于N位或P位車速傳感器檢測(cè)車速，向主ECU輸入車速信號(hào)空調(diào)開關(guān)A/C檢測(cè)空調(diào)的工作狀態(tài)（ON或OFF）爆震傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震信號(hào)電源電壓傳感器向主ECU輸入電源電壓信號(hào)點(diǎn)火執(zhí)行器電子點(diǎn)火器與點(diǎn)火線圈根據(jù)主ECU輸出的點(diǎn)火控制信號(hào)，控制點(diǎn)火線圈初級(jí)電路的通斷，產(chǎn)生次級(jí)側(cè)高壓使火花塞點(diǎn)火，同時(shí)，把點(diǎn)火確認(rèn)信號(hào)IGf反饋給ECU發(fā)動(dòng)機(jī)控制器（主ECU）根據(jù)各傳感器輸入的信號(hào)，計(jì)算出最佳的點(diǎn)火提前角，并向電子點(diǎn)火器輸送點(diǎn)火控制信號(hào)二、微機(jī)控制點(diǎn)火系的分類無分電器式兩缸同時(shí)點(diǎn)火演示一、點(diǎn)火系的結(jié)構(gòu)與變革

分電器

分電器蓋

轉(zhuǎn)子

點(diǎn)火線圈

點(diǎn)火器

發(fā)動(dòng)機(jī)ECU（電子控制單元）

信號(hào)轉(zhuǎn)子

感應(yīng)線圈1、整體式電控點(diǎn)火總成直接點(diǎn)火系統(tǒng)向火花塞提供高電壓，其直接來自于點(diǎn)火線圈。

A型：在每個(gè)氣缸中裝備一個(gè)帶點(diǎn)火器的點(diǎn)火線圈。B型：在每2個(gè)氣缸中裝備一個(gè)帶點(diǎn)火器的點(diǎn)火線圈。它用高壓線向氣缸供應(yīng)電流。2、直接點(diǎn)火系統(tǒng)（無分電器）DIS(直接點(diǎn)火系統(tǒng)）——這種點(diǎn)火系統(tǒng)取消了分電器，使用多個(gè)點(diǎn)火線圈直接向火花塞提供高壓電。點(diǎn)火正時(shí)由發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元（ECU）中的電子點(diǎn)火提前功能控制。這種點(diǎn)火系統(tǒng)在目前的汽油機(jī)中占主導(dǎo)地位。三、直接點(diǎn)火系統(tǒng)的工作1.流往初級(jí)線圈的電流當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU輸出的點(diǎn)火正時(shí)信號(hào)(IGT)，蓄電池的電流通過點(diǎn)火器流到初級(jí)線圈。結(jié)果，在線圈周圍產(chǎn)生磁力線，此線圈在中心包含一個(gè)磁芯。2.電流停止流往初級(jí)線圈當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，點(diǎn)火器按發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元（ECU）輸出的點(diǎn)火正時(shí)信號(hào)（IGT）快速地停止流往初級(jí)線圈的電流。其結(jié)果是初級(jí)線圈的磁通量開始減小。因此，通過初級(jí)線圈的自導(dǎo)和次級(jí)線圈的互導(dǎo)，在阻止現(xiàn)存磁通量衰減的方向上產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)（EMF）。自導(dǎo)效應(yīng)產(chǎn)生約為300V的電動(dòng)勢(shì)，而與其相伴的次級(jí)線圈互導(dǎo)效應(yīng)產(chǎn)生約為30KV高壓電電動(dòng)勢(shì)。這樣就在火花塞內(nèi)導(dǎo)應(yīng)產(chǎn)生出火花。初級(jí)電流停止愈急劇，初級(jí)電流值愈大，則相應(yīng)的次級(jí)電壓也愈高。（1）單缸獨(dú)立點(diǎn)火方式

（2）雙缸同時(shí)點(diǎn)火方式

點(diǎn)火線圈配電方式次級(jí)繞組中串聯(lián)一個(gè)高壓二極管，其作用是防止高速時(shí)初級(jí)繞組導(dǎo)通而產(chǎn)生的次級(jí)電壓形成誤點(diǎn)火。（2）雙缸同時(shí)點(diǎn)火方式

二極管配電方式的點(diǎn)火線圈有兩個(gè)初級(jí)繞組，一個(gè)次級(jí)繞組，相當(dāng)于是共用一個(gè)次級(jí)繞組的兩個(gè)點(diǎn)火線圈的組件。當(dāng)1、4缸點(diǎn)火觸發(fā)信號(hào)輸入點(diǎn)火控制器時(shí)，大功率晶體管VT1截止，初級(jí)繞組N1′斷電，次級(jí)繞組產(chǎn)生虛線箭頭所示方向的高壓電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)1、4缸高壓二極管正向?qū)ǘ够鸹ㄈ稹?/p>

二極管配電方式在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中，空氣－燃油混合氣被點(diǎn)燃，引起燃燒產(chǎn)生的爆發(fā)力推動(dòng)活塞下行。當(dāng)最大燃燒爆發(fā)力發(fā)生在壓縮上止點(diǎn)后10°時(shí)，熱能可以最有效地轉(zhuǎn)化為推動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)不能在點(diǎn)火的同時(shí)產(chǎn)生最大爆發(fā)力，反而，在點(diǎn)火時(shí)刻稍微往后時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)能夠產(chǎn)生最大的爆發(fā)力。因此，為使最大爆發(fā)力發(fā)生在上止點(diǎn)后10°，點(diǎn)火時(shí)刻應(yīng)該有所提前。

點(diǎn)火正時(shí)的調(diào)整可以使發(fā)動(dòng)機(jī)隨時(shí)根據(jù)工況在上止點(diǎn)后10°產(chǎn)生最大爆發(fā)力。因此點(diǎn)火系統(tǒng)必須能夠根據(jù)工況在正確時(shí)刻點(diǎn)燃空氣－燃油混合氣，使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠產(chǎn)生最有效的爆發(fā)力。

四、點(diǎn)火正時(shí)控制的必要性起動(dòng)期間點(diǎn)火提前角控制（1）開環(huán)控制——它是指微機(jī)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)各種工作狀態(tài)信息，并根據(jù)這些信息從內(nèi)部存儲(chǔ)器中查出相應(yīng)的點(diǎn)火提前角，然后輸出控制信號(hào)對(duì)戰(zhàn)火時(shí)刻進(jìn)行控制。（不能反饋/如桑塔納2000）（2）閉環(huán)控制——它是指微機(jī)在以一定的點(diǎn)火提前角控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作的同時(shí)，還不斷地檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的有關(guān)工作狀態(tài)，然后將檢測(cè)到的信息反饋給控制單元（ECU），ECU再根據(jù)這些信息對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行控制（修正）。（實(shí)現(xiàn)反饋/如卡羅拉）1、點(diǎn)火提前角的控制方式（1）初始點(diǎn)火提前角——它是由發(fā)動(dòng)機(jī)自身的工作特性確定的固定點(diǎn)火提前角。（2）基本點(diǎn)火提前角——它是由ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷這兩個(gè)主要指標(biāo)確定的點(diǎn)火提前角。（3）修正點(diǎn)火提前角——它是指發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、爆震傳感器信號(hào)、進(jìn)氣溫度信號(hào)、氧傳感器信號(hào)等參數(shù)確定的點(diǎn)火提前角修正量。2、點(diǎn)火提前角的種類實(shí)際點(diǎn)火提前角=初始點(diǎn)火提前角+基本點(diǎn)火提前角+修正點(diǎn)火提前角點(diǎn)火器按發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元（ECU）輸出的點(diǎn)火信號(hào)（IGT）精確地中斷流往點(diǎn)火線圈的初級(jí)電流。當(dāng)IGT信號(hào)從斷轉(zhuǎn)換至通時(shí)，點(diǎn)火器起動(dòng)初級(jí)電流。當(dāng)IGT信號(hào)從通轉(zhuǎn)換至斷時(shí)，點(diǎn)火器關(guān)斷初級(jí)電流。初級(jí)電流被關(guān)斷的瞬間，在初級(jí)線圈中產(chǎn)生的成百伏的電壓，而在次級(jí)線圈中產(chǎn)生成千伏的電壓，足以使火花塞引燃火花。

點(diǎn)火正時(shí)信號(hào)（IGT）3、點(diǎn)火提前角的控制過程點(diǎn)火器按發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的IGT信號(hào)，精確地中斷點(diǎn)火線圈中的初級(jí)電流。然后，點(diǎn)火器又按初級(jí)電流的電流值，向發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU輸送1個(gè)點(diǎn)火反饋信號(hào)（IGF）。當(dāng)來自點(diǎn)火器的初級(jí)電流達(dá)到預(yù)定值IF1時(shí)，IGF信號(hào)即被輸出。當(dāng)初級(jí)電流超過預(yù)定值IF2時(shí)，此系統(tǒng)就判定所許的電流量已流過，因而允許IGF信號(hào)回至其原來的電壓。（IGF信號(hào)的波形隨發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)而不同。）如果發(fā)動(dòng)機(jī)ECU未受到