汽车点火系统检测和维修

河南职业技术学院毕业设计（论文）题目汽车点火系统检测与维修系（分院）汽车工程系学生姓名张道军学号07183118专业名称汽车电子技术指导教师王贤高2010年3月10日河南职业技术学院汽车工程系（分院）毕业设计（论文）任务书姓名张道军专业汽车电子技术班级071毕业设计（论文）题目汽车点火系统检测与维修毕业设计（论文）选题的目的与意义点火系是将汽车电源供给的低压电转变为高压电，并按照发动机的作功顺序与点火时间的要求适时、准确地配送给各缸的火花塞，在其间隙处产生点火花，点燃气缸内的可燃混合气。本文较为详细的介绍了汽车点火系统的种类、作用及其工作原理，并针对常见的故障，给出了诊断的思路和方法。毕业设计（论文）的资料收集情况（含指定参考资料）①张西振:《汽车发电机电控技术》机械工业出版社2008年版。②闵永军、万茂松:《汽车故障诊断与维修技术》，高等教育出版社2004年版。③郭新华：《汽车构造》，高等教育出版社2004年版。④解福良：《汽车典型电控系统构造与维修》，人民交通出版社2005年版。⑤陈家瑞：《汽车构造》，机械工业出版社2007年版。毕业设计（论文）工作进度计划1、2009年11月17日：指导老师布置编写课题及编写要求；2、2009年11月18日—12月15日：前期论文初步检查；3、2010年3月16日：初步答辩；4、2010年3月23日—31日：论文收缴；5、2010年4月18日—19日：集中答辩。接受任务日期2009年11月17日要求完成日期2010年3月15日学生签名：年月日指导教师签名：年月日系（分院）主任（院长）签名：年月日毕业设计（论文）指导教师评阅意见表姓名张道军学号07183118性别男专业汽车电子技术班级071毕业设计（论文）题目汽车点火系统检测与维修评阅意见成绩指导教师签字年月日毕业设计（论文）答辩意见表姓名张道军学号07183118性别男专业汽车电子技术班级071毕业设计（论文）题目汽车点火系统检测与维修答辩时间2010.5.20地点第二答辩室答辩小组成员姓名职称学历从事专业组长罗富坤教授本科汽车类教学成员陈建讲师本科汽车类教学王贤高讲师研究生汽车类教学秘书答辩小组意见答辩成绩：答辩小组组长签名：年月日汽车点火系统检测与维修张道军摘要：点火系是将汽车电源供给的低压电转变为高压电，并按照发动机的作功顺序与点火时间的要求适时、准确地配送给各缸的火花塞，在其间隙处产生点火花，点燃气缸内的可燃混合气。本文较为详细的介绍了汽车点火系统的种类、作用及其工作原理，并针对常见的故障，给出了诊断的思路和方法。关键词：点火系统工作原理诊断方法一、点火系统的种类和作用汽车点火系统是点燃式发动机为了正常工作，用于提供点火能量和控制各个气缸点火顺序、点火时刻的装置。早期的机械式有触点点火系统、无触点晶体管点火系统，目前已经发展为先进的电子控制点火系统。机械式点火系统工作过程是由曲轴带动分电器轴转动，分电器轴上的凸轮转动，使点火线圈次级触点接通与闭合而产生高压电。这个点火高压电通过分电器轴上的分火头，根据发动机工作要求按顺序送到各个气缸的火花塞上，火花塞发出电火花点燃燃烧室内的气体。分电器壳体可以手动转动来调节基本的点火提前角(即怠速运转时的点火提前角)，同时还有真空提前装置，它根据进气管内真空度的变化提供不同的提前角。电子点火系统与机械式点火系统完全不同，它有一个点火用电子控制装置，内部有发动机在各种工况下所需的点火控制曲线图(MAP图)。通过一系列传感器如发动机转速传感器、进气管真空度传感器(发动机负荷传感器)、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等来判断发动机的工作状态，在MAP图上找出发动机在此工作状态下所需的点火提前角，按此要求进行点火。然后根据爆震传感器信号对上述点火要求进行修正，使发动机工作在最佳点火时刻。电子点火系统也有闭环控制与开环控制之分:带有爆震传感器，能根据发动机是否发生爆震及时修正点火提前角的电控系统称为闭环控制系统；不带爆震传感器，点火提前控制仅根据电控单元内设定的程序控制的称为开环控制系统。二、汽车点火系的组成与工作原理（一）、组成蓄电池点火系主要由电源、点火开关、点火线圈、断电器、配电器、电容器、火花塞、高压导线、阻尼电阻等组成，如图1所示。图1蓄电池点火系的组成（二）、工作原理图2点火系工作原理如图2、图3所示。电源是蓄电池，其电压为12V或24V，由点火线圈和断电器共同产生高压10000V以上。分初级回路和次极回路。点火线圈实际上是一个变压器，主要由初级绕组，次极绕组和铁芯组成。断电器是一个凸轮操纵的开关。断电器凸轮由发动机配气凸轮驱动，并以同样的转速旋转，即曲轴齿轮每转两圈，凸轮轴转一圈，为了保证曲轴转两圈各缸轮流点火一次，断电器凸轮的凸棱数一般等于发动机的气缸数，断电器的触点与点火线圈的初级绕组串联，用来切断或接通初级绕组的电路。触点闭合时，初级电路通电，电流从蓄电池的正极经点火开关，点火线圈的初级绕组，断电器触点，接地流回蓄电池的负极，为低压电路。图3点火线路简图触点断开时，在初级绕组通电时，其周围产生磁场，并由于铁芯的作用而加强。当断电器凸轮顶开触点时，初级电路被切断，初级电路迅速下降到零，铁芯中的磁通随之迅速衰减以至消失，因而在匝数多，导线细的次极绕组中感应出很高的电压，使火花塞两极之间的间隙被击穿，产生火花。初级绕组中电流下降的速度愈大，铁芯中磁通的变化就愈大，次极绕组中的感应电压也就愈高。初级电路为低压电路，次极电路为高压电路。在断电器触点分开瞬间，次极电路中分火头恰好与侧电极对准，次极电路从点火线圈的次极绕组，经高压导线，配电器，火花塞侧电极，蓄电池流回次极绕组。三、点火系统的要求1)能产生足以击穿火花塞间隙的电压。2)火花应具有足够的能量。3)点火时刻应适应发动机的工作情况。电容器与断电器触点并联当触点断开时，有两个作用:保护触点，自感电流向电容器充电，防止触点烧损。加速断电，提高次极电压。当点火线圈铁芯中的磁通发生变化时，不仅在次极绕组中产生高压电（互感电压），同时也在初级绕组中产生自感电压和电流，在触点分开，初级电流下降瞬间，自感电流与原初级电流方向相同，其感应电压高达300V左右，在触点间产生强烈火花，使触点迅速烧损。影响断电器正常工作。同时使初级电流的变化率下降，次极绕组中感应的电压下降。火花塞间隙中的火花变弱，难以点燃混合气。在触点闭合时，初级电流增长的过程中，初级绕组中也有自感电流产生，其方向与初级电流方向相反，使初级电流的增长速度减慢，次极绕组产生的电压下降。四、检测与诊断图4点火波形(一)、ECU控制点火原理发动机启动后，ECU每10ms采集一次发动机的各传感器动态参数，按预先编好的程序处理这些数据，并存入随机存储器RAM中；同时ECU还要根据电源电压大小、从其只读存储器ROM中选取出适应当前工况的高压变压器初级线圈电流导通时间，(即ECU输出宽度不同的方波电压控制高压输出糸统变压器初级线圈电流大小，实现对高压输电压大小的控制)ECU综合这些数据，从其只读存储器ROM中查找出（计算出）适应当前发动机工况的最佳点火提前角存入随机存储器RAM中,然后利用发动机转速（或转角）信号和曲轴位置信号，将最佳点火提前角转换成点火时刻,即切断高压变压器初级电流的时刻.在下列情况下ECU点火实行开环控制，点火按预设程序工作。(二)、常见故障分析及排除方法1、常见故障发动机不能起动、发动机运转不平稳和发动机功率下降、油耗增大、加速不良2、故障分析及排除方法（1）发动机不能起动故障部位点火开关至分电器间电路，电流表、点火开关，断电器，电容器，传感器，点火控制器，分电器盖或分火头，高压导线，火花塞，分电器，分缸线。故障原因：有短路、断路、接触不良处，电流表、点火开关损坏，点火线圈损坏、附加电阻断路，触点氧化、烧蚀，固定触点搭铁不良，连线断路、搭铁，触点间隙过大、过小，损坏，传感器线圈短路、断路、搭铁，转子凸轮与铁心间隙不当，霍尔元件损坏，损坏，漏电，漏电或断路，积炭或油污，间隙过大、过小，漏电，分电器安装位置有误，分缸线位置插错。排除方法：检查、紧固、更换导线、清洁或更换、清洁或更换热特性适当的火花塞，调整后重新对点火正时，重新配线。（2）发动机运转不稳定故障部位点火正时，火花塞，高压导线。故障原因：点火正时调整不当，点火提前角调节装置故障，分电器轴松旷、断电器凸轮磨损不均，个别缸火花塞绝缘损坏或积炭，个别分缸线损坏、漏电。排除方法：重新对点火正时，修理或更换分电器，更换分电器，更换火花塞，更换。（3）发动机功率下降、油耗增大、加速不良故障部位点火正时，断电器。故障原因：点火正时调整不当，点火提前角调节装置故障，触点间隙过大。排除方法：重新对点火正时，维修或更换分电器，修理或更换。(三)、传统点火系故障诊断（触点式）传统点火系由电源、点火开关、附加电阻、附加电阻短路开关、点火线圈、分电器（包括断电器、配电器及点火提前角调节装置）、高压线、火花塞组成。断电器触点的闭合与断开控制点火线圈初级电路的通断，当初级电路切断时，产生点火高压，经配电器、高压线送至火花塞跳火，点燃汽缸内的可燃混合气。传统点火系常见的故障原因有：⑴低压电路接触不良、断路、短路、搭铁或搭铁不良；⑵断电器触点烧蚀、油污、间隙过大或过小、连线断路、触点弹簧弹力过弱；⑶电容器损坏、附加电阻断路；⑷蓄电池亏电、点火开关接触不良；⑸点火线圈损坏、高压线漏电；⑹分电器盖破裂、分火头损坏；⑺火花塞积炭、油污、绝缘体破裂或间隙不当；⑻分电器凸轮磨损不均；⑼分电器轴弯曲或磨损松旷；⑽分电器真空点火提前装置或离心点火提前装置失效；⑾点火正时失准、缸线错乱。通常把故障⑴—⑸称为低压电路故障，⑹—⑻称为高压电路故障，⑼—⑾称为综合故障。(四)、电子点火系故障诊断（无触点式）图5桑塔纳轿车点火系布线图电子点火系统由传感器、点火控制器、分电器、火花塞等组成，取消了断电器触点，点火线圈初级电流通断受点火控制器控制，按点火信号传感器工作原理不同，有磁脉冲式、霍尔效应式等多种形式。1、脉冲无触点电子点火装置的组成及故障诊断磁脉冲无触点电子点火装置由磁脉冲式传感器、点火控制器、点火线圈、点火开关和蓄电池等组成。发动机工作时，磁脉冲传感器产生交变的点火信号，通过点火控制器控制点火线圈初级电流的通断和点火系工作。磁脉冲无触点电子点火装置常见故障原因有：⑴磁脉冲信号发生器损坏；⑵点火控制器损坏；⑶点火线圈损坏或性能不佳；⑷线路接触不良或有断路、短路；⑸分电器盖破裂、分火头损坏；⑹火花塞积炭、油污、绝缘体破裂或间隙不当；⑺分电器真空点火提前装置或离心点火提前装置失效；⑻点火正时失准、缸线错乱。2、霍尔效应式无触点电子点火装置的组成及故障诊断霍尔效应式无触点电子点火装置由点火开关、蓄电池、点火线圈、高压分线、火花塞、分电器、霍尔信号发生器和点火控制器等组成。点火信号由霍尔传感器产生，点火控制器将点火信号放大整形后控制点火线圈初级电流的通断和点火系工作。霍尔效应式无触点电子点火装置与磁脉冲式无触点电子点火装置故障现象非常相似，不同的是点火信号由霍尔传感器产生。(五)、点火正时失准故障诊断最佳点火时刻是随发动机工况变化而变化的，为了使发动机在各种工况都能获得最佳点火提前角，分电器内装有离心式点火调节器和真空点火调节装置，初始点火提前角检查调整（点火正时）需人工进行。1、经验法检查点火正时将发动机运转至正常温度，在车速为25—30km/h（试验转速因车型而不同）时突然急加速，若能听到短促而轻微的爆燃声并立即消失，表明点火正时正确；若无爆燃声为点火过迟；若爆燃声严重为点火过早。点火过迟或点火过早均应进行调整。松开分电器固定板，逆着分火头旋转方向转动分电器外壳（增大点火提前角）或顺着分火头旋转方向转动分电器外壳（减小点火提前角）。重复上述过程，点火提前角达到正常后将分电器固定。2、利用点火正时灯检查点火正时经验法诊断点火正时准确性较差，不能测量准确的点火提前角。利用点火正时灯可以测量不同转速下的点火提前角。点火正时灯是一种频率闪光灯，当延时电位器处于零位时，闪光与