點(diǎn)火系統(tǒng)的故障診斷與排除

點(diǎn)火系統(tǒng)的故障診斷與排除第1頁/共39頁教學(xué)目的

專業(yè)能力1）能夠正確的敘述點(diǎn)火系結(jié)構(gòu)與工作原理；2）能夠正確的拆裝、檢測維護(hù)火花塞；3）能夠正確的識讀點(diǎn)火系電路圖；4）能夠正確的診斷與排除點(diǎn)火系故障。方法目標(biāo)1）培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識點(diǎn)火系的能力；2）培養(yǎng)學(xué)生拆裝與檢測維護(hù)點(diǎn)火系的能力；3）培養(yǎng)學(xué)生使用維修手冊的能力；4）培養(yǎng)學(xué)生診斷點(diǎn)火系的思維能力。素質(zhì)能力1）培養(yǎng)學(xué)生相互溝通能力2）培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力3）培養(yǎng)學(xué)生的思維修能力重點(diǎn)起動機(jī)電路圖識讀難點(diǎn)起動系統(tǒng)故障診斷與排除第2頁/共39頁

●點(diǎn)火系作用與分類●點(diǎn)火系結(jié)構(gòu)與工作原理本次課主要介紹的內(nèi)容有：●點(diǎn)火系結(jié)構(gòu)與工作原理

點(diǎn)火系的檢測與維護(hù)

點(diǎn)火系常見故障現(xiàn)象第3頁/共39頁●點(diǎn)火系作用與分類（1）在汽油發(fā)動機(jī)中，氣缸內(nèi)的混合氣是由高壓電火花點(diǎn)燃的，而產(chǎn)生電火花的功能是由點(diǎn)火系來完成的；（2）點(diǎn)火系將電源的低電壓變成高電壓，再按照發(fā)動機(jī)點(diǎn)火順序輪流送至各氣缸，點(diǎn)燃壓縮混合氣；并能適應(yīng)發(fā)動機(jī)工況和使用條件的變化；（3）自動調(diào)節(jié)點(diǎn)火時刻，實(shí)現(xiàn)可靠而準(zhǔn)確的點(diǎn)火；還能在更換燃油或安裝分電器時進(jìn)行人工校準(zhǔn)點(diǎn)火時刻。1、點(diǎn)火系作用第4頁/共39頁2、點(diǎn)火系分類1）傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)磁脈沖式2）電子點(diǎn)火系統(tǒng)霍爾式3）電控點(diǎn)火系統(tǒng)光電式（已淘汰）（1）傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)以蓄電池和發(fā)動機(jī)為電源，借點(diǎn)火線圈和斷電器的作用，將電源提供的6V、12V或24V的低電壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘姡偻ㄟ^分電器分配到各缸火花塞，使火花塞兩電極之間產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃可燃混合氣。傳統(tǒng)點(diǎn)火系結(jié)構(gòu)簡單，成本低，是一種應(yīng)用較早、較普遍的點(diǎn)火系。但該點(diǎn)火系工作可靠性差，點(diǎn)火狀況受轉(zhuǎn)速、觸點(diǎn)技術(shù)狀況影響較大，需要經(jīng)常維修、調(diào)整。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)點(diǎn)火系越來越不適應(yīng)現(xiàn)代發(fā)動機(jī)對點(diǎn)火的要求，正日趨被新的電子點(diǎn)火系所取代。

第5頁/共39頁（2）電子點(diǎn)火系統(tǒng)以蓄電池和發(fā)動機(jī)為電源，借點(diǎn)火線圈和由半導(dǎo)體器件（晶體三極管）組成的點(diǎn)火控制器將電源供給的低電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠妷海偻ㄟ^分電器分配到各缸火花塞，使火花塞兩電極之間產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃可燃混合氣。電子點(diǎn)火系的點(diǎn)火電壓和點(diǎn)火能量高，受發(fā)動機(jī)工況和使用條件的影響小，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，維護(hù)、調(diào)整工作量小，節(jié)約燃油，減小污染，應(yīng)用日益廣泛。第6頁/共39頁B、按信號發(fā)生器型式分類

①磁感應(yīng)式；

②霍爾式；

③光電式；

④電磁震蕩式。A、按儲能方式分類

①電感儲能電子點(diǎn)火系：火花能量以磁場形式儲存在點(diǎn)火線圈中，如蓄電池點(diǎn)火系；②電容儲能電子點(diǎn)火系統(tǒng)：火花能量以電場的形式儲存在專門的儲能電容器中。第7頁/共39頁以蓄電池和發(fā)動機(jī)為電源，借點(diǎn)火線圈將電源的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘姡儆煞蛛娖鲗⒏邏弘姺峙涞礁鞲谆鸹ㄈ?，并由微機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)各種傳感器提供的反映發(fā)動機(jī)工況的信息，發(fā)出點(diǎn)火控制信號，控制點(diǎn)火時刻，點(diǎn)燃可燃混合氣。它還可以取消分電器，由微機(jī)控制系統(tǒng)直接將高壓電分配給各缸。（3）電控點(diǎn)火系統(tǒng)第8頁/共39頁●點(diǎn)火系結(jié)構(gòu)與工作原理1、傳統(tǒng)點(diǎn)火系的組成由電源（蓄電池、發(fā)電機(jī)）、點(diǎn)火開關(guān)、點(diǎn)火線圈、分電器（斷電器、配電器、電容器）、火花塞、高壓導(dǎo)線、附加電阻等組成。

第9頁/共39頁發(fā)動機(jī)工作時，分電器軸連同凸輪一起在發(fā)動機(jī)凸輪軸的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，凸輪旋轉(zhuǎn)時交替地使斷電器觸點(diǎn)打開與閉合。在點(diǎn)火開關(guān)接通的情況下，當(dāng)觸點(diǎn)閉合時，點(diǎn)火線圈一次繞組中有電流流過，流過一次繞組的電流稱為一次電流I1，一次電流所流過的路徑稱為一次電路，或低壓電路。其路徑如下：蓄電池正極→電流表→點(diǎn)火開關(guān)→點(diǎn)火線圈“十開關(guān)”接線柱→附加電阻→“開關(guān)”接線柱→點(diǎn)火線圈一次繞組→點(diǎn)火線圈“一”接線柱→斷電器觸點(diǎn)→搭鐵→蓄電池負(fù)極。電流通過一次繞組時，在鐵心中產(chǎn)生磁場。當(dāng)斷電器凸輪將觸點(diǎn)打開時，一次電路被切斷，一次繞組中的電流迅速下降到零，引起磁通突降，在一次繞組中產(chǎn)生自感電動勢，達(dá)200～300V。因此，二次繞組中將在互感的作用下產(chǎn)生與二次繞組和一次繞組匝比成正比的高壓電動勢，達(dá)15～20kV。該電動勢擊穿火花塞間隙，產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃混合氣。二次繞組上產(chǎn)生的電壓稱為二次電壓U2，二次繞組所在的電路稱為二次電路，或高壓電路。其路徑為：二次繞組→附加電阻→點(diǎn)火開關(guān)→蓄電池正極→蓄電池負(fù)極→高壓導(dǎo)線→配電器旁電極→分火頭→高壓導(dǎo)線→二次繞組。發(fā)動機(jī)工作期間，斷電器凸輪每轉(zhuǎn)一周，各缸按點(diǎn)火順序輪流點(diǎn)火一次。第10頁/共39頁分電器軸轉(zhuǎn)動斷電器點(diǎn)火線圈斷開產(chǎn)生高壓（1）凸輪軸帶動分電器軸轉(zhuǎn)動，分電器凸起間歇打開和閉合斷電器；（2）斷電器閉合點(diǎn)火線圈一次側(cè)電路通電儲能；斷電器打開點(diǎn)火二次側(cè)電路通過互感產(chǎn)生高壓；（3）配電器將二次側(cè)電路高壓分配到各個氣缸；（4）傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)特點(diǎn)：白金觸點(diǎn)—易壞。第11頁/共39頁2、電子點(diǎn)火系由點(diǎn)火開關(guān)、點(diǎn)火信號發(fā)生器、點(diǎn)火線圈、火花塞組成。點(diǎn)火信號發(fā)生器負(fù)責(zé)產(chǎn)生點(diǎn)火信號控制點(diǎn)火初級線圈的通斷，次級產(chǎn)生的高壓擊穿火花塞中心電極和旁電極間的空氣隙產(chǎn)生高壓火花點(diǎn)燃可燃混合氣。第12頁/共39頁傳感器產(chǎn)生信號點(diǎn)火模塊點(diǎn)火線圈功率管斷開產(chǎn)生高壓（1）點(diǎn)火開關(guān)打開，點(diǎn)火模塊通電準(zhǔn)備工作；（2）凸輪軸帶動分電器軸轉(zhuǎn)動，傳感器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使傳感器線圈產(chǎn)生交變變化的信號（正弦波）；（3）信號送入點(diǎn)火模塊，經(jīng)過多級放大驅(qū)動功率三極管工作。功率三極管接通點(diǎn)火線圈一次側(cè)電路通電儲能；功率三極管斷開點(diǎn)火線圈二次側(cè)電路通過互感產(chǎn)生高壓;擊穿火花塞點(diǎn)火；（4）傳感器工作穩(wěn)定可靠，無機(jī)械磨損，壽命長，控制精度高。第13頁/共39頁3、微機(jī)控制點(diǎn)火系由傳感器、ECU、點(diǎn)火線圈、高壓導(dǎo)線、火花塞組成。由傳感器檢測發(fā)動機(jī)的工況電腦判斷是否在壓縮行程上止點(diǎn)前某一時刻，若是則控制點(diǎn)火線圈初級通斷，產(chǎn)生次級高壓由火花塞生成高壓電火花點(diǎn)燃可燃混合氣。第14頁/共39頁傳感器產(chǎn)生信號點(diǎn)火模塊點(diǎn)火線圈功率管斷開產(chǎn)生高壓電腦ECU發(fā)送處理后的信號控制點(diǎn)火的信號發(fā)送信號點(diǎn)火模塊功率管斷開點(diǎn)火線圈產(chǎn)生高壓火花塞注意：1、點(diǎn)火信號要注意關(guān)鍵是時間的精確（即最佳的點(diǎn)火時刻）；2、最新的無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)實(shí)質(zhì)是多了幾個點(diǎn)火線圈（使每個缸的點(diǎn)火時刻更準(zhǔn)確），那么必須有幾個線圈就需要發(fā)送幾個控制信號，必須有幾個點(diǎn)火模塊。第15頁/共39頁無論是哪一類的點(diǎn)火裝置，均有共同的技術(shù)性能要求，即應(yīng)在發(fā)動機(jī)各種工況和使用條件下保證可靠而準(zhǔn)確地點(diǎn)火，為此應(yīng)滿足以下三個方面的要求：（4）點(diǎn)火系統(tǒng)的要求①能產(chǎn)生足以擊穿火花塞間隙的電壓②火花應(yīng)具有足夠的能量③點(diǎn)火時刻應(yīng)適應(yīng)發(fā)動機(jī)的工作情況第16頁/共39頁

曲軸/凸輪軸位置傳感器：作用就是確定曲軸的位置，也就是曲軸的轉(zhuǎn)角。它通常要配合凸輪軸位置傳感器一起來工作——確定基本點(diǎn)火時刻。（5）點(diǎn)火系統(tǒng)的相關(guān)元件第17頁/共39頁ECU（ElectronicControlUnit）電子控制單元：又稱“行車電腦”、“車載電腦”等。從用途上講則是汽車專用微機(jī)控制器，也叫汽車專用單片機(jī)。它和普通的單片機(jī)一樣，由微處理器（CPU）、存儲器（ROM、、RAM）、輸入/輸出接口（I/O）、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）以及整形、驅(qū)動等大規(guī)模集成電路組成。電控單元的功用是根據(jù)其內(nèi)存的程序和數(shù)據(jù)對空氣流量計(jì)及各種傳感器輸入的信息進(jìn)行運(yùn)算、處理、判斷，然后輸出指令，向噴油器提供一定寬度的電脈沖信號以控制噴油量。電控單元由微型計(jì)算機(jī)、輸入、輸出及控制電路等組成。第18頁/共39頁點(diǎn)火線圈：隨著汽車汽油發(fā)動機(jī)向高轉(zhuǎn)速、高壓縮比、大功率、低油耗和低排放的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的點(diǎn)火裝置已經(jīng)不適應(yīng)使用要求。點(diǎn)火裝置的核心部件是點(diǎn)火線圈和開關(guān)裝置，提高點(diǎn)火線圈的能量，火花塞就能產(chǎn)生足夠能量的火花，這是點(diǎn)火裝置適應(yīng)現(xiàn)代發(fā)動機(jī)運(yùn)行的基本條件。第19頁/共39頁給汽車發(fā)動機(jī)（汽油發(fā)動機(jī)）輸送15000～30000伏的高壓電，在適當(dāng)?shù)臅r機(jī)給各個缸點(diǎn)火．一般導(dǎo)線絕緣程度不夠，必須用一種特制的高壓線，這就是汽車高壓線．他的外皮是高絕緣度橡膠，內(nèi)芯多采用碳素原料做導(dǎo)體．第20頁/共39頁火花塞（sparkplugs）：俗稱火嘴，它的作用是把高壓導(dǎo)線（火嘴線）送來的脈沖高壓電放電，擊穿火花塞兩電極間空氣，產(chǎn)生電火花以此引燃?xì)飧變?nèi)的混合氣體。第21頁/共39頁

●微機(jī)點(diǎn)火系元件檢測●點(diǎn)火系統(tǒng)的檢查維護(hù)本次課主要介紹的內(nèi)容有：點(diǎn)火系結(jié)構(gòu)與工作原理

●點(diǎn)火系的檢測與維護(hù)

點(diǎn)火系常見故障現(xiàn)象第22頁/共39頁1、火花塞檢測（1）目測火花塞是否有積炭、油污、異常顏色；（2）檢查火花塞間隙，標(biāo)準(zhǔn)值：0.7-1.2mm；（3）用萬用表200MΩ檔，測量電極與外殼的阻值為“∞”，說明絕緣良好?！裎C(jī)點(diǎn)火系元件檢測第23頁/共39頁（1）點(diǎn)火線圈初級線圈的電阻值，標(biāo)準(zhǔn)值：1～4Ω；2、點(diǎn)火線圈檢測（2）點(diǎn)火線圈次級線圈電阻值，標(biāo)準(zhǔn)值：8000～16000Ω。第24頁/共39頁3、高壓導(dǎo)線檢測（1）目測高壓導(dǎo)線是否有老化．裂紋和損壞；

（2）測量高壓導(dǎo)線的電阻值,標(biāo)準(zhǔn)值：5KΩ左右。第25頁/共39頁4、磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器（1）測量信號輪與信號發(fā)生器的間隙，標(biāo)準(zhǔn)值：0.2-0.4mm；（2）測量電阻值，標(biāo)準(zhǔn)值：130-190Ω；（3）測量輸出電壓，標(biāo)準(zhǔn)值：0.2V。第26頁/共39頁我們應(yīng)定期的檢查點(diǎn)火線圈的外觀，外表面應(yīng)保持清潔，內(nèi)部應(yīng)避免受潮，以保持其良好的絕緣性能；點(diǎn)火線圈高壓引出螺釘與高壓線的連接應(yīng)牢固可靠。若連接松動時，容易發(fā)生放電跳火，會導(dǎo)致連接部位燒損；點(diǎn)火線圈次級繞組的一端經(jīng)高壓線、火花塞帽與火花塞相連，在使用中要防止高壓線、火花塞帽松脫。●點(diǎn)火系統(tǒng)的檢查維護(hù)第27頁/共39頁（1）調(diào)整火花塞的電極間隙一般為0.6~0.7mm，電子點(diǎn)火系統(tǒng)間隙可以適當(dāng)增加為1.0~1.2mm，火花塞的使用壽命一般為20000~30000Km；火花塞電極間隙過小，擊穿電壓降低，削弱火花強(qiáng)度；電極間隙過大，提高擊穿電壓，火花強(qiáng)度大，可能破壞絕緣性能。（2）清潔火花塞上面有積碳可能造成火花塞工作不良；火花塞上有積碳、積油等時，可用汽油或煤油燈浸泡，軟化后，用非金屬刷凈積碳，用吹風(fēng)機(jī)吹干。不可以用刀刮、砂紙打磨等，以防損壞電極。2、火花塞的清潔與調(diào)整1、火花塞的合理使用：在實(shí)際運(yùn)行中，除了正確選擇適合自己座駕的火花塞之外，還有一些措施，可以有效控制各種積污，充分發(fā)揮火花塞的作用。比如避免長時間低速、低負(fù)荷運(yùn)行；減少怠速運(yùn)行時間，越來越多的汽車專家認(rèn)為怠速著車損傷汽車；避免超高速、超負(fù)荷運(yùn)行，如果不是換車跟買手機(jī)一樣，最好不要飆車；燃油要保持一定的純凈度，認(rèn)準(zhǔn)油品的品牌非常關(guān)鍵；避免急加速、急減速運(yùn)行等不良駕駛習(xí)慣。只有這樣，才能有效地控制火花塞的各種積污，延長火花塞的使用壽命，提高發(fā)動機(jī)的工作第28頁/共39頁(1)拔下高壓線接頭時應(yīng)輕柔，操作時不可用力搖晃火花塞絕緣體，否則會破壞火花塞密封性能。(2)發(fā)動機(jī)冷卻后方可拆卸，當(dāng)旋松所要拆卸的火花塞后，用一根細(xì)軟管逐一吹凈火花塞周圍的污物，以防火花塞旋出后污物落入燃燒室內(nèi)。(3)螺絲周圍、火花塞電極和密封墊必須保持清潔，干燥無油污，否則會引發(fā)漏電、漏氣、火花減弱等故障。(4)安裝時，先用套筒將火花塞對準(zhǔn)螺孔，用手輕輕擰入，擰到約螺紋全長的1/2后，再用加力杠桿緊固。若擰動時手感不暢，應(yīng)退出檢查是否對正螺口或螺紋中有無夾帶雜質(zhì)，切不可盲目加力緊固，以免損傷螺孔，殃及缸蓋，特別是鋁合金缸蓋。(5)應(yīng)按要求力矩擰緊，過松會造成漏氣，過緊使密封墊失去彈性，同樣會造成漏氣。錐座型火花塞由于不用密封墊，遵守擰緊力矩尤顯重要。3、火花塞的拆裝注意事項(xiàng)第29頁/共39頁（1）瓷芯呈褐黑色，電極附近有塊狀積碳原因一、燒機(jī)油；原因二、火花塞裂或電極斷（采用跳火的方式進(jìn)行）（2）瓷芯呈慘白色：火花塞過熱（3）瓷芯呈微黑色，有碳粉覆蓋原因：長時間冷車、低速運(yùn)轉(zhuǎn)后出現(xiàn)，正常行駛后，會消失。3、火花塞故障診斷（觀色查故障）第30頁/共39頁

●常見故障分類●點(diǎn)火系典型故障本次課主要介紹的內(nèi)容有：點(diǎn)火系結(jié)構(gòu)與工作原理

點(diǎn)火系的檢測與維護(hù)●點(diǎn)火系常見故障現(xiàn)象第31頁/共39頁點(diǎn)火系故障按其在點(diǎn)火系的位置可分為二種情況：低壓電路故障和高壓電路故障;（1）低壓電路常見故障：蓄電池存電不足；線連接不良或錯亂；蓄電池搭鐵不良；分電器或霍爾傳感器損壞；點(diǎn)火開關(guān)損壞或接線不良；晶體管點(diǎn)火控制單元損壞或接線不良；低壓電路故障的診斷方法大多采用電流表或電壓表逐線檢查來排除故障點(diǎn)?！癯Ｒ姽收戏诸?/p>

（2）高壓電路常見的故障：高壓線脫落或漏電；分電器蓋破裂擊穿；分電器分火頭燒蝕破裂擊穿；火花塞電極間隙過大或過??；火花塞積炭過多；火花塞絕緣體損壞；點(diǎn)火線圈損壞或接線脫落。高壓電路的故障大多采用高壓試火法，即將分電器中心高壓線或某缸高壓線拔下，將線頭放置距離缸體3-6mm處，起動發(fā)動機(jī)試火，有火花且火花強(qiáng)烈，說明點(diǎn)火系工作正常。第32頁/共39頁●點(diǎn)火系典型故障1、點(diǎn)火系不工作（1）故障現(xiàn)象：打開點(diǎn)火開關(guān)，起動發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)無反應(yīng)；高壓試火，高壓線無火花。（2）故障分析與診斷。2、點(diǎn)火時間過早（1）故障現(xiàn)象：怠速運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，易熄火；加速時，發(fā)動機(jī)有嚴(yán)重的爆燃聲。（2）故障分析：該故障主要是點(diǎn)火正時調(diào)整失準(zhǔn)或點(diǎn)火角度裝配失準(zhǔn)所致。（3）排除方法：連好點(diǎn)火測試儀，調(diào)整點(diǎn)火提前角到規(guī)定值。第33頁/共39頁3、點(diǎn)火過遲（1）故障現(xiàn)象：消音器聲響沉重、急加速化油器回火、發(fā)動機(jī)冷卻液溫度較高、汽車行駛無力；（2）故障分析與診斷：點(diǎn)火角度不正確；（3）排除方法：調(diào)整點(diǎn)火角度至規(guī)定值。4、火花塞故障（1）故障主要表現(xiàn)為：火花塞積炭、油污和過熱等現(xiàn)象；（2）火花塞積炭：絕緣體端部、電極及火花塞殼常覆蓋著一層相當(dāng)厚的黑灰色粉狀柔軟的積垢；