点火系统检测与排除

扬州技师学院

题目名称：点火系统故障检测与排除班 级：

学生姓名：朱姜 毕业论文 11汽修（高本） 指导教师：韩彬

2015年 2 月

点火系统故障检测与排除

摘 要

关键字：火花塞 分电器 分电器

“汽车”这一名词在当今飞速发展的时代，有着举足轻重的位置。它已经成为了人们生活中的一部分，在我国汽车保有量越来越多，车型也越来越复杂。尤其是高科技的飞速发展，一些新技术、新材料在汽车上的广泛应用后，给汽车故障诊断与排除增加了一定难度。

在现代汽油发动机中，气缸内的可燃混合气是采用高压电火花点燃的。为了在气缸中产生高压电火花，必须采用专门的点火装置，即点火系统。点火质量的高低直接影响发动机的性能，所以，点火系统是发动机最重要的系统之一。发动机许多常见故障都是点火时刻不准引起的，因此，在实际维修过程中，有很大比例的发动机故障是由于点火系统的故障引起的。

汽车点火系统工作状况的好坏, 直接影响发动机的动力性和经济性。在汽车维修过程中, 点火系统故障率相对较高。因此，本篇论文通过介绍常见的汽车点火系统故障诊断，并提出修理方法。汽车点火系统是点燃式发动机为了正常工作，按照各缸点火次序，定时地供给火花塞以足够高能量的高压电(大约15000～30000V) ，使火花塞产生足够强的火花，点燃可燃混合气。

能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备，称为发动机点火系。为了适应发动机的工作，要求点火系能按照发动机的点火次序，在一定的时刻，供给火花塞以足够能量的高压电，使其两极间产生电火花，点燃混合气，使发动机做功。

汽油机点火系统的基本作用是准时给需要点火的气缸提供一个电火花，以点燃可燃混合气。气缸点火必须按照一定的顺序，根据发动机的转速和负载条件在准时的瞬间进行点火。所有的汽油机点火系统的工作原理基本相同，即在点火线圈初级电路中的电流突然切断时，次级电路产生很高的电压，是火花塞产生电火花。

随着单触点组和单个点火线圈的点火系统问世，以及在汽车上采用蓄电池和起动机之后，汽车电器变得比较简单和便宜了。蓄电池的电流通过闭合电流初级绕组，当触点打开时，在次级绕组中产生高压电，分电器按点火顺序将高压电适时地分配给需要点的火花

塞，这就是我们所说的传统的蓄电池点火系统。

目 录

摘 要................................................ 2

一. 电子点火系统的种类和结构 . ........................... 4

1.电子点火系统的分类 …………………………………………………………4

（1）. 磁感应式电子点火系统................................... 4

（2）. 霍尔式电子点火系统..................................... 4

2. 电子点火系统的结构 .............................................

（1）点火开关................................................ 5

（2）点火线圈................................................ 5

（3） 分电器................................................. 5

（4） 火花塞................................................. 5

（5）点火控制器.............................................. 5

（6） 点火信号发生器......................................... 6

二. 电子点火系统常见故障及实例 ........................... 6 （一）汽车点火系统常见故障的检测 ............................... 7

（1）汽车故障诊断的四项基本原则.............................. 7

（2）汽车故障诊断的基本方法.................................. 8 （二）常见故障现象 . ............................................ 7

（1）点火系不工作............................................ 7

（2）点火时间过早............................................ 7

（3）点火过迟................................................ 7

（4）火花塞故障.............................................. 8

（5）发动机爆震和过热........................................ 8 （三）常见故障的诊断 . .......................................... 8

（1）. 发动机不能启动或启动困难............................... 8

（2）. 发动机怠速不良......................................... 8

（3）. 发动机转速不稳......................................... 8

三. 电子点火系统的常见故障排除 ......................... 9

（1）故障实例一.............................................. 9

（2）故障实例二.............................................. 9

总结………………………………………………………….10

一. 电子点火系统的种类和结构

（一）电子点火系统的分类

现在生产和使用的汽车上，大都采用了不同形式的电子点火系统，认识和了解这些电子点火系统，对于正确使用和维护保养车朝十分必要。电子点火系统的分类见表1。

1. 磁感应式电子点火系统

解放CA1092、东风EQ1092、北京BJ2020等型汽车以及早期生产的部分轿车，都装配了磁感应式电子点火系统。它主要由磁感应式分电器、点火控制器、高能点火线圈和火花塞等组成

2. 霍尔式电子点火系统

霍尔式分电器主要由霍尔传感器、点火提前调节装置、配电器等组成。霍尔传感器由触发叶轮、霍尔集成电路、导磁钢片、永久磁铁等组成。发动机工作时，分电器通过触发叶轮使霍尔集成电路的磁通发生变化，产生电压信号，供给点火控制器。与磁感应传感器不同的是，霍尔传感器需要一个输入电压。

3. 微机控制点火系统

在发动机的电子集中控制系统中，点火系统由微机控制称为微机控制点火系统。现在生产的大部分轿车都采用微机控制点火系统。该点火系统主要由传感器、电子控制器、点火控制器点火器、点火线圈和火花塞等组成。

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。各型发动机点火器的内部结构各不相同，有的发动机并不配置点火器，大功率三极管直接设在电子控制器ECU 内部；有的点火器只有一只达林顿三极管，仅起开关作用，其它电子控制元件则与电子控制器制成一体；有的点火器除开关作用外，还有恒流控制、闭合角控制、气缸判别、点火监视等功能。

（二）电子点火系统的结构

1. 点火开关

用来控制仪表电路、点火系统初级电路以及起动机继电器电路的开与闭。

2. 点火线圈

相当于自耦变压器，用来将电源供给的12V 、 24V或6V 的低压直流电转变为15～20kV 的高压直流电。

3. 分电器

由断电器、配电器、电容器和点火提前调节装置等组成。它用来在发动机工作时接通与切断点火系统的初级电路，使点火线圈的次级绕组中产生高压电，并按发动机要求的点火时刻与点火顺序，将点火线圈产生的高压电分配到相应气缸的火花塞上。

4. 火花塞

由中心电极和侧电极组成，安装在发动机的燃烧室中，用来将点火线圈产生的高压电引入燃烧室，点燃燃烧室内的可燃混合气。

5. 点火控制器

点火控制器就是所谓的点火模块，它是为一电子点火控制器。在环境不同时，通过选择金属探棒跟紫外光敏管来配合使用，实现点火、提示和信号传送的自动化。它的优点在于它的体积小，重量轻，易点火，反应速度较快。其功能是:接受从点火信号传感器传来的点火信号按各缸点火顺序要求，定时向各缸点火线圈播送低压电能. 以保证各拉缸火花塞适时产生电火花，点燃混合气。

6. 点火信号发生器

信号发生器由信号转子、光源和光接收器等组成。通过一个光敏二极管作为光接收器接收发光二极管发射的光源。信号转子由分电器轴驱动，其上的叶片（遮光片）数与发动机的气缸数相等。当信号转子随分电器轴旋转时，叶片和缺口不断地经过光源和光敏二极管之间，光敏管在光源照射下，输出低电平，在没有光源的情况下，输出高电平，故产生脉冲信号，经过电子控制器处理后，输出点火信号。

7. 电控单元ECU 一般是汽车内部系统控制模块的代名词。ECU 的主要部分是微机，而核心件是CPU 。ECU 将输入信号转化为数字形式，根据存储的参考数据进行对比加工，计算出输出值，输出信号再经功率放大去控制若干个调节伺服元件，因此，ECU 实际上是一个“电子控制单元”（Electronic Control Unit），它是由输入电路、微机和输出电路等三部分组成。电控单元(ECU)是电控系统的核心，安装在轿车右前轮罩后板处。

8. 电源

提供点火系统工作时所需的能量，由蓄电池和发电机构成，其标准电压一般为12V 。

点火正时

所谓的点火正时，其实是说火花塞开始产生火星的那个时刻，也就是一个时间点，而不是火花延续的一段“时间”。这个时间点必须拿捏得十分准确，过早地点燃燃油会让活塞还未下行就受到膨胀的压力，引起敲缸，也就是爆震；迟了点燃燃油又会由于火花的“传递”需要一定的时间，而使得活塞下行的时候还没有形成有效的爆炸压力，而当活塞行进到下止点能量却没有完全释放，造成动力的损失。在这里需要指出，从火花塞两极充电到形成火星需要一个固定的时间（两极间电压恒定），而火星持续的时间亦是一个固定的量。活塞运行至上止点前必须进行点火，经过燃烧后，爆炸压力最大时刚好处于活塞开始下行，这样的点火正时是最准确且最有效率的。

二 电子点火系统常见故障及实例

（一）汽车点火系统常见故障的检测

1. 汽车故障诊断的四项基本原则

（1）先简后繁、先易后难的原则。（2）先思后行、先熟后生的原则 。

（3）先上后下、先外后里的原则。（4）先备后用、代码优先的原则

2. 汽车故障诊断的基本方法

（1）询问用户：故障产生的时间、现象、当时的情况，发生故障时的原因以及是否经过检修、拆卸等。（2）初步确定出故障范围及部位。（3）调出故障码，并查出故障的内容。（4）按故障码显示的故障范围，进行检修，尤其注意接头是否松动、脱落，导线联接是否正确。 （5）检修完毕，应验证故障是否确已排除。（6）如调不出故障码，或者调出后查不出故障内容，则根据故障现象，大致判断出故障范围，采用逐个检查元件工作性能的方法加以排除。

（二）. 常见故障现象

（1）点火系不工作

1. 故障现象：打开点火开关，起动发动机，发动机无反应；高压试火，高压线无火花。

2. 故障分析与诊断：低压电路故障和高压电路故障。

（2）点火时间过早

1. 故障现象：怠速运转不平稳，易熄火；加速时，发动机有严重的爆燃声。

2. 故障分析：该故障主要是点火正时调整失准或点火角度装配失准所致。

3. 排除方法：连好点火测试仪，调整点火提前角到规定值。

（3）点火过迟

1. 故障现象：消音器声响沉重、急加速化油器回火、发动机冷却液温度较高、汽车行驶无力。

2. 故障分析与诊断：点火角度不正确。

3. 排除方法：调整点火角度至规定值。

（4）火花塞故障

故障主要表现为：火花塞积炭、油污和过热等现象

火花塞积炭：绝缘体端部、电极及火花塞壳常覆盖着一层相当厚的黑灰色粉状柔软的积垢。

火花塞油污：故障现象：绝缘体端部、电极及火花塞壳覆盖一层机油。 火花塞过热：中心电极熔化，绝缘体顶部疏松、松软，绝缘体端大部分呈灰白色硬皮。

（5）发动机爆震和过热

发动机在大负荷中等转速时最容易出现爆震。在使用燃油牌号正确的情况下，爆震现象多数是因点火提前角过大造成的。

在爆震情况下，发动机会迅速升温。另一方面，点火提前角过于落后，点火太迟，发动机温度也会偏高。在不出现爆震的情况下，水温过高多数不是点火系引起的，但若伴有发动机无力，加速不灵敏时，则应检查点火提前角是否过小。

三. 常见故障的诊断

（一）发动机不能启动或启动困难

1. 起动机不转动或转动缓慢。（1）检查蓄电池电压。（2）检查蓄电池极柱、导线联接等是否松动。（3）检查启动系，包括点火开关、启动开关、空档启动开关及起动机情况，各部线路是否连接松动。

2. 起动机转动正常，但发动机不能启动。（1）调出故障码。（2）检查燃油泵工作情况。（3）检查怠速系统是否工作正常（若怠速系统工作不正常，踏下加速踏板时发动机能启动。（4）检查点火系统，包括高压火花、点火正时情况、火花塞等。（5）检查进气系统有无漏气。 （6）检查空气流量计或空气压力传感器是否工作不良。（7）检查喷油器、低温启动喷油器是否工作正常。

（8）检查EFI 系统电路，包括ECU 连接器有关端子。（9）检查机械部分有无故障。

（2）发动机怠速不良

1. 调出故障码，分析故障原因。2. 检查进气系统有无漏气情况。3. 检查曲轴箱通风管的PCV 阀的工作情况（怠速时，PCV 阀应该关闭）。4. 检查节气门上的怠速调整螺钉是否调整正确，若调整螺钉调整不正确，会导致怠速时混合气过稀，导致发动机怠速不稳。5. 检查点火正时情况。6. 检查喷油器喷射情况。7. 检查EFI 系统电路及元件工作情况。8. 检查机械系统的状况。

（3）发动机转速不稳

（1）调出故障码，分析故障原因。（2）检查进气系统有无漏气情况。

（3）检查燃油泵供油情况，燃油管路的压力是否正常。（4）检查燃油压力调节器是否工作不正常。（5）检查喷油器喷射情况，是否个别喷油器不工作或喷油量不准确。（6）检查点火系统，如点火正时情况、高压火花情况、火花塞积炭等。（7）检查空气滤清器滤芯是否堵塞。（8）检查汽油滤清器滤芯是否堵塞。 （9）对EFI 系统电路及元件工作情况。（10）检查机械部分，如汽缸压力、气门间隙等。

电子点火系统的常见故障检查

故障实例一

故障原因：配电器、分缸线、火花塞有故障；传感器信号电压极性接反，点火不正时等。

故障的诊断与排除方法：1. 外部检查: 检查高压线是否脱落、插错；接通点火开关，用外力带动曲轴转动，检查分电器盖、火花塞是否漏电等。2. 间断旁磁路试火花：拆开分电器盖，接通点火开关，用螺丝刀间断短接定子与转子爪极，用中央高压线在分火头上跳火，如果有火花，故障在分火头，应检查或更换；如果无火花，应拆下火花塞上的分缸线，检查跳火情况。3. 转动曲轴试火花：断开点火开关，将中央线和分电器盖装好，从火花塞上拆下分缸线，接通点火开关，用外力带动曲轴转动，将分缸线在缸体上跳火，如无火花，故障在分电器盖或分缸线，应分别检修或更换；如果有火花，应拆下火花塞检查，有故障时应检修或更换，若各分线有火花，火花塞良好，应检查传感器信号电压极性。4. 转动定子底板试火花: 断开点火开关，将分缸线和火花塞装好，取下分电器，接通点火开关。转动定子底板，当转子和定子爪极大致对齐时，中央高压线与搭铁处之间产生电火花，说明接线正确，否则应交换传感如果传感器信号线接正确，则应调整点火正时。

故障实例二

冷车时较易起动，当发动机水温达到正常水温后，运转稳定性逐渐下降，并伴有起动机小齿轮与发动机飞轮齿环之间撞齿声。当发动机周围的环境温度升高时，发动机开始剧烈抖动以至停止运转，再次起动便很困难。根据上述现象，通过用新、旧点火线圈作高低温高压试火对比试验，发现该点火线圈总成中的二极管和次级线圈被击穿。

故障现象分析：因为冷车时，点火线圈和二极管击穿现象都不十分明显，尚可维持工作。当发动机达正常工作温度后，点火线圈的温度因环境温度升高而升高，使之绝缘等级下降，次级发生击穿短路，点火电压降低，火花塞断火，发动机停止运转；又因在该点火线圈总成中的二极管，是防止流入附加电阻的电流倒流到起动机电磁开关的。由于该二极管在高温时也被击穿，致使起动机电磁开关有电，起动机小齿轮前移，导致起动机小齿轮与发动机飞轮齿环之间发出撞齿的敲声。同时也削弱了点火线圈的初级电流，造成发动机的一系列故障现象。更换点火线圈总成后，故障排除。

总 结

汽车从问世以来，至今已有近120年的历史了，在这期间人类社会发生了很大的变化，汽车随着社会的不断变化亦发生了很大的变化。特别是科学技术的不断进步和发展，电子化、智能化汽车将不是梦想。

本文概述了点火系统的发展历程，点火系统在汽车中的作用，出现哪些故障现象说明是点火系统的故障以及点火系统的注意使用情况。点火系统在汽车发动机中起到了至关重要的作用，它的好坏直接影响了汽车的性能。所以在平时使用过程中一定要做好点火系统的保养，在维修中要按照维修手册的要求做出合理的检测，再根据示波器检测车来的波形在对照政策的波形做出合理的判断，最终在进行点火系统的维修。

最后，感谢所有关心和支持我的老师们和同学们！

参考文献

童剑锋 汽车点火线圈的使用与故障检修 [M] 汽车维修 2011.4 （82～96） 金力. 汽车点火系统经典案例分析 [M]大连理工大学出版社 2005.5 （40～48）