項目5 點火系統(tǒng)的檢測與維修

項目5點火系統(tǒng)的檢測與維修知識目標1）掌握點火系統(tǒng)的組成、作用及工作原理。2）了解點火線圈、分電器、火花塞及高壓線組的常見故障及原因。技能目標1）能正確對點火系統(tǒng)進行拆裝與檢測。2）能正確診斷點火系統(tǒng)的故障部位并排除故障。任務(wù)1點火系統(tǒng)的檢測與維修

一、發(fā)動機對點火系統(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）點火時刻應(yīng)適應(yīng)發(fā)動機的工況點火提前角:

從開始點火到活塞到達上止點這段時間，用曲軸轉(zhuǎn)角來表示，這個曲軸轉(zhuǎn)角稱為點火提前角。當負荷一定，發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高時，相同時間內(nèi)曲軸將轉(zhuǎn)過較大的轉(zhuǎn)角，這時應(yīng)適當增大點火提前角當轉(zhuǎn)速一定時，隨著負荷的增大，進入氣缸的可燃混合氣的增多，壓縮終了時的壓力和溫度增高，因而混合氣燃燒速度加快，這時點火提前角應(yīng)適當減小二、點火系統(tǒng)的組成及功用1．傳感器

2．發(fā)動機ECU

根據(jù)傳感器輸入的信號，發(fā)動機ECU計算出最佳期點火提前角，并將點火控制信號輸送給點火控制器3．點火控制器根據(jù)發(fā)動機ECU輸出的點火控制信號控制點火線圈初級電路的通斷，產(chǎn)生次級高壓。同時，向ECU反饋點火確認信號。在發(fā)動機ECU控制的獨立點火系統(tǒng)中，點火控制器、點火線圈及火花塞組合成一體4．點火線圈點火線圈的作用是將12V低壓電變成30KV的高壓電，其結(jié)構(gòu)與自藕變壓器相似，所以也稱變壓器。點火線圈由一次繞組、二次繞組和鐵心等組成。在點火系統(tǒng)中，一般將點火線圈一次繞組N1所在的閉合電路稱為初級電路（低壓電路）。將點火線圈的二次繞組N2所在的閉合電路稱為次級電路（高壓電路），一般將點火線圈到火花塞的電路稱為高壓電路。流經(jīng)一次繞組N1的電流為初級電流，一般初級電流為7~8A，初級電路的電壓為電源電壓12V，次級電路的電壓為30KV左右的高壓電圖5-1點火線圈的結(jié)構(gòu)1-中央高壓線接線柱2-二級繞組3-鐵芯4-一級繞組圖5-2點火線圈的磁路a）“囗”字形鐵芯b）“日”字形鐵芯1-一次繞組2-磁力線3-鐵芯4-二次級繞組

5．火花塞

（1）火花塞的構(gòu)造中心電極用鎳鉻合金制成，具有良好的耐高溫、耐腐蝕性能，中心電極做成兩段，中間加有導(dǎo)電玻璃，由于導(dǎo)電玻璃和瓷絕緣體的膨脹系統(tǒng)數(shù)相近，因此，導(dǎo)電玻璃主要是起密封作用。火花塞間隙多為1.0～1.2mm。圖5-3火花塞的結(jié)構(gòu)1-接線螺母2-瓷絕緣體3-金屬桿4、8-內(nèi)密封墊圈5-殼體6-導(dǎo)電玻璃7-密封墊圈

9-側(cè)電極10-中心電極（2）火花塞的熱特性火花塞的熱特性是指火花塞下部（裙部）的溫度特性。實踐證明，火花塞裙部溫度保持在500～600℃時，落在絕緣體上的油滴能立即燒去，通常將這個溫度稱為火花塞的“自凈溫度”。低于這個溫度時，火花塞易產(chǎn)生積炭，高于這個溫度時，在火花塞表面易產(chǎn)生熾熱點，形成早燃。因此，要使火花塞能正常工作，就要保證火花塞的裙部溫度為自凈溫度?；鸹ㄈ臒崽匦灾饕獩Q定于絕緣體裙部的長度，絕緣體裙部長的火花塞，其受熱面積大，傳熱距離長，散熱困難，裙部溫度高，稱為“熱型”火花塞。反之，裙部短的火花塞，吸熱面積小，傳熱距離短，散熱容易，裙部溫度低，稱為“冷型”火花塞三．發(fā)動機ECU控制點火系統(tǒng)的控制內(nèi)容

1．點火提前角的控制

1）發(fā)動機起動時，點火提前角固定，與發(fā)動機的其他信號無關(guān)。

2）發(fā)動機正常工作時，發(fā)動機ECU根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷信號，確定基本點火提前角。然后ECU根據(jù)得到的修正信號對點火提前角進行修正，確定實際的最佳點火提前角。2．通電時間的控制發(fā)動機ECU能準確控制初級線圈的最佳通電時間，保證在任何車速下初級電流都能達到規(guī)定值7A。這樣既能改善點火性能，又能防止初級電流過大而燒壞點火線圈。

3．爆燃控制爆燃傳感器安裝在氣缸體上，其原理是利用壓電晶體的壓電效應(yīng)，把爆燃時傳到氣缸體上的機械振動轉(zhuǎn)換成電壓信號輸入發(fā)動機ECU，爆燃強，推遲點火的角度大。爆燃弱，推遲點火的角度小。每次調(diào)整都以一固定的角度遞減，直到爆燃消失為止。而后又以一固定的角度提前，當發(fā)動機再次出現(xiàn)爆燃時ECU又使點火提前角再次推遲，調(diào)整過程如此反復(fù)。4．發(fā)動機ECU控制點火系統(tǒng)的實例圖5-6奧迪V6發(fā)動機點火系統(tǒng)的組成1-發(fā)動機ECU2-發(fā)動機ECU點火信號線插接器（4孔）3-點火控制器N1225-點火線圈端插接器（3孔）

5、12、13、14、16、17、18、19-插接器6-凸輪軸位置傳感器G407-曲軸位置傳感器G48-爆燃傳感器Ⅱ9-雙點火線圈N、N128和N15810-爆燃傳感器Ⅰ11-火花塞及插接器15-點火開關(guān)控制的火線圖5-7奧迪V6發(fā)動機點火系統(tǒng)主要傳感器的位置1-雙點火線圈N、N128、N1582-噴油器3-凸輪軸位置傳感器（霍爾式）

5-λ傳感器Ⅱ5-曲軸位置傳感器6-發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器7-冷卻液溫度傳感器發(fā)動機ECU根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號、曲軸位置信號、凸輪軸位置信號、進氣壓力傳感器（安裝在發(fā)動機ECU中）信號、冷卻液溫度信號等計算最佳點火提前角，并判斷缸位，向點火控制器發(fā)出點火信號（IGT）和氣缸缸序判別信號（IGD），點火控制器由此可判斷發(fā)動機氣缸的點火次序，依次使各點火線圈初級電路由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，各點火線圈的二次繞組依次產(chǎn)生高壓電，使對應(yīng)的兩個火花塞同時跳火，點燃其中處于壓縮行程氣缸內(nèi)的混合氣。奧迪V6發(fā)動機的1缸和6缸、2缸和4缸、3缸和5缸同時處于上止點，并且總是一個氣缸為壓縮行程的上止點，另一個氣缸為排氣行程的上止點，每兩個氣缸共用一個雙點火線圈，如圖5-9所示。點火時，由點火控制器交替地控制三個點火線圈，每個點火線圈產(chǎn)生高壓電時，兩個氣缸的火花塞同時跳火：其中一個火花塞點燃處于壓縮行程氣缸內(nèi)的可燃混合氣，另一個火花塞雖然也跳火，但是由于該氣缸處于排氣行程，因而不起作用。奧迪V6發(fā)動機點火系統(tǒng)的工作原理如下：圖5-8奧迪V6發(fā)動機點火系統(tǒng)工作原理圖圖5-9雙點火線圈兩缸同時跳火【任務(wù)實施步驟】1．拆卸2號氣缸蓋罩圖5-10豐田卡羅拉轎車點火系統(tǒng)零件位置圖圖5-11零件拆裝順序圖2．拆卸點火線圈總成1)斷開4個點火線圈連接器2)拆下4個螺栓和4個點火線圈圖5-12斷開4個點火線圈連接器圖5-134個螺栓和4個點火線圈3.拆卸火花塞用14mm火花塞扳手和100mm加長桿拆下4個火花塞圖5-14拆卸火花塞1）目視檢查火花塞。若電極干燥，則火花塞正常工作。如果電極潮濕，有濕碳的痕跡，則需要用火花塞清潔器清潔并進行干燥。2）檢測火花塞電極間隙。舊火花塞的最大電極間隙為1.3mm，如果間隙大于最大值，則更換火花塞。新火花塞的電極間隙為1.0-1.1mm。4．安裝1）安裝火花塞。用14mm火花塞扳手和100mm加長桿安裝4個火花塞。扭矩：20N*m。2）安裝點火線圈總成。用4個螺栓安裝4個點火線圈。扭矩為10N*m。安裝點火線圈時，不要損壞發(fā)動機氣缸蓋罩、火花塞蓋或火花塞套管頂部邊緣。3）連接4個點火線圈連接器。4）安裝2號氣缸蓋罩任務(wù)2點火系統(tǒng)故障診斷與排除

【任務(wù)實施步驟】1．進行讀取故障碼利用解碼器讀取的內(nèi)容進行故障診斷與排除。2．進行火花塞跳火試驗1)拆下4個點火線圈和4個火花塞，并確認火花塞正常。2)斷開4個噴油器連接器。3)將火花塞安裝到各點火線圈上，并連接點火線圈連接器。4)將火花塞搭鐵。5)檢查并確認發(fā)動機起動過程中出現(xiàn)火花。3．沒有出現(xiàn)火花1)檢查并確認帶點火器的點火線圈的線束側(cè)連器連接牢固。2)換上新的能正常工作的帶點火器的點火線圈，再次進行火花測試。4．沒有出現(xiàn)火花1）進行點火線圈線束端子測量，圖5-15豐田卡羅拉轎車點火系統(tǒng)電路圖，點火線圈線束端子如圖5-16所示，。將點火開關(guān)置于ON位置，測量標準見表5-2。若不符，則做進一步檢測，即檢測檢測點火線圈與集成繼電器（IG2繼電器）之間的線束連接。檢測方法如圖5-17所示，檢測標準見表5-3，若不符，則需要維修或更換線束或集成繼電器。2)檢查發(fā)動機電控單元ECM與點火線圈之間的線束。測量IG