學習情景6：點火系檢修及故障診斷（電子）《汽車電氣設備與維修》電子點火與電控點火1.蓄電池;2.點火線圈;3.電子點火器;4.分電器;5.配電器;6.點火信號發生器;7.火花塞無觸點電子點火系統掌握電子點火系的結構組成、工作原理；掌握電子點火系的線路連接和電路分析；掌握電子點火系的故障診斷和排除方法。學習目標一、電子點火系的結構組成、工作原理1、結構組成磁感應式點火信號發生器、點火控制器、點火線圈、分電器、火花塞、高壓線、點火開關和電源2、結構特點增加了點火信號發生器和點火控制器；取消了斷電器和電容器；點火信號發生器有多種類型。3、工作原理4、主要類型按觸發方式的不同，電子點火分為磁感應式（磁脈沖式）、霍爾式、光電式等類型。

二、磁感應式（磁脈沖式）電子點火系利用磁脈沖信號發生器代替傳統的斷電器，當分電器旋轉時，磁脈沖信號發生器產生信號電壓，經脈沖信號放大器放大后，推動大功率管工作，控制點火線圈初級繞組電路的通、斷，使次級繞組產生高壓電，通過火花塞跳火點燃混合氣。1、結構組成主要由磁感應式點火信號發生器（安裝在分電器內）、點火控制器、分電器、點火線圈、火花塞2、信號發生器1.信號轉子；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→信號轉子→空氣隙→鐵芯（通過傳感線圈）→永久磁鐵S極。

視頻演示（1）磁感應式點火信號發生器的工作原理

（a）靠近（b）對正（c）離開1.信號轉子；2.傳感線圈；3.銜鐵；4.永久磁鐵；5.分電器軸（2）電子點火器的工作原理1.信號發生器2.點火控制器3.分電器4.火花塞5.點火線圈磁電式點火原理3、系統檢修P114（1）電子信號發生器的檢修（2）點火控制器的性能測試①檢測間隙：空氣隙一般為0.2～0.5mm；②測量電阻：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行試驗；②模擬點火信號法：用1.5V干電池正反接法作為模擬信號輸入，測量點火線圈（-）與搭鐵的電壓變化。（a）大功率三極管導通（b）大功率三極管截止當點火系的信號發生器是應用霍爾效應原理制成的，以霍爾信號發生器進行觸發的點火系統，稱為霍爾效應式電子點火系統。

三、霍爾式電子點火系1.蓄電池2.點火開關3.點火線圈4.點火器5.帶霍爾信號發生器的分電器6.火花塞桑塔納轎車霍爾效應式電子點火系統圖

I－電流；B－磁感應強度；UH－霍爾電壓式中，UH——霍爾電壓；RH——霍爾系數；d——基片厚度；I——電流強度；B——磁感應強度。1、霍爾效應原理當通過的電流I為定值時，霍爾電壓UH隨B呈正比例變化，而與磁通的變化率無關。2、霍爾信號發生器（a）觸發葉片進入空氣隙中（b）觸發葉片離開空氣隙1.觸發葉輪的葉片；2.霍爾集成塊；3.永久磁鐵；4.霍爾傳感器；5.導板霍爾傳感器3、點火控制器（1）基本功能分析當霍爾信號發生器的觸發葉片離開空氣隙時，霍爾信號發生器輸出高電位，通過導線6和3輸入點火電子組件。此時，點火器通過內部電路，適時地驅動點火器末級VT大功率管導通，接通初級電路。其電路是：蓄電池“＋”極→點火開關→點火線圈初級繞組W1→點火器→搭鐵→蓄電池“－”極。當觸發葉輪的葉片進入空氣隙時，霍爾信號發生器輸出的信號下跳為低電位，當該信號通過點火器插座⑥和③進入點火器時，點火器末級大功率管VT立即截止，切斷點火線圈初級電路，次級繞組產生高壓電。（2）點火原理演示4、系統檢修P115（1）信號發生器的性能判斷（2）點火控制器的性能判斷方法一：轉動用萬用表測信號電壓方法二：用鋸片插入或拔出測信號方法一：插拔跳火法（鋸片反復插拔空氣隙看火花）方法二：跨接搭鐵法（信號線外接反復搭鐵看火花）四、光電式電子點火系1.光源；2.遮光盤；3.光敏元件

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

某花冠轎車運行中突然熄火，再次起動發動機后又熄火？診斷儀檢測，讀取故障碼PO1305————第2缸點火故障學習任務：微機控制點火系統案例分析分析電子點火系有什么不足？點火時刻（即點火提前角）的控制，已明顯不能適應現代汽車的要求（離心式和真空式點火提前裝置）。這兩種裝置由于受其機械結構及性能的限制，調節能力有限，很難實現點火提前角隨著發動機的轉速、負荷、起動及怠速、水溫、汽油的辛烷值、壓縮比等的不同而精確調節，有時為了避免大負荷時的爆燃，不得不減小點火提前角。

微機控制點火系統一、微機控制點火系的組成1、傳感器及開關2、電控單元(ECU)3、執行器(1)曲軸位置及轉速傳感器(2)凸輪軸位置傳感器(3)空氣流量計(4)節氣門位置傳感器(5)冷卻液溫度傳感器(6)進氣溫度傳感器(7)氧傳感器(8)爆震傳感器(9)開關信號:啟動開關信號/空檔起動開關信號/空調開關信號電控單元（ECU）接收發動機各傳感器及開關輸人的信號，與預置在電控單元中的數據進行比較分析，確定出發動機的工況，比較分析該工況時的最佳點火提前角，并輸送點信號給點火控制器，使點火系實現精確點火。執行器接收電控單元(ECU)發出的指令(點火信號),執行點火功能。執行器通常是指點火控制器、點火線本部件。計算機控制點火過程演示點火線圈此組件提高蓄電池電壓（12V）以產生點火所必須的超過10kV的高電壓。初級線圈和次級線圈安置成互相靠得很近。當在初級線圈上間斷地施加電流時，就產生互感現象?？梢岳眠@個機理，在次級線圈內產生高電壓。點火線圈能產生高電壓，此高電壓隨線圈繞組的個數和尺寸而變

常規型

DIS（直接點火系統）型

IIA（整體式點火總成）型1、初級端子(+)2、初級端子(-)3、初級線圈4、鐵芯5、次級線圈6、次級端子7、點火器8、火花塞組成部分功能傳感器及開關信號空氣流量計檢測進氣量進氣歧管絕對壓力傳感器分電器Ne信號檢測線圈檢測曲軸角度（發動機轉速）G1、G2信號檢測線圈檢測曲軸角度基準位置節氣門位置傳感器向主ECU輸入點火提前角修正信號冷卻液溫度傳感器檢測發動機的冷卻液溫度起動開關檢測發動機是否正處于起動狀態空檔起動開關檢測自動變速器的選檔桿是否置于N位或P位車速傳感器檢測車速，向主ECU輸入車速信號空調開關A/C檢測空調的工作狀態（ON或OFF）爆震傳感器檢測發動機爆震信號電源電壓傳感器向主ECU輸入電源電壓信號點火執行器電子點火器與點火線圈根據主ECU輸出的點火控制信號，控制點火線圈初級電路的通斷，產生次級側高壓使火花塞點火，同時，把點火確認信號IGf反饋給ECU發動機控制器（主ECU）根據各傳感器輸入的信號，計算出最佳的點火提前角，并向電子點火器輸送點火控制信號二、微機控制點火系的分類無分電器式兩缸同時點火演示一、點火系的結構與變革

分電器

分電器蓋

轉子

點火線圈

點火器

發動機ECU（電子控制單元）

信號轉子

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

A型：在每個氣缸中裝備一個帶點火器的點火線圈。B型：在每2個氣缸中裝備一個帶點火器的點火線圈。它用高壓線向氣缸供應電流。2、直接點火系統（無分電器）DIS(直接點火系統）——這種點火系統取消了分電器，使用多個點火線圈直接向火花塞提供高壓電。點火正時由發動機電控單元（ECU）中的電子點火提前功能控制。這種點火系統在目前的汽油機中占主導地位。三、直接點火系統的工作1.流往初級線圈的電流當發動機運轉時，根據發動機ECU輸出的點火正時信號(IGT)，蓄電池的電流通過點火器流到初級線圈。結果，在線圈周圍產生磁力線，此線圈在中心包含一個磁芯。2.電流停止流往初級線圈當發動機繼續運轉時，點火器按發動機電子控制單元（ECU）輸出的點火正時信號（IGT）快速地停止流往初級線圈的電流。其結果是初級線圈的磁通量開始減小。因此，通過初級線圈的自導和次級線圈的互導，在阻止現存磁通量衰減的方向上產生的電動勢（EMF）。自導效應產生約為300V的電動勢，而與其相伴的次級線圈互導效應產生約為30KV高壓電電動勢。這樣就在火花塞內導應產生出火花。初級電流停止愈急劇，初級電流值愈大，則相應的次級電壓也愈高。（1）單缸獨立點火方式

（2）雙缸同時點火方式

點火線圈配電方式次級繞組中串聯一個高壓二極管，其作用是防止高速時初級繞組導通而產生的次級電壓形成誤點火。（2）雙缸同時點火方式

二極管配電方式的點火線圈有兩個初級繞組，一個次級繞組，相當于是共用一個次級繞組的兩個點火線圈的組件。當1、4缸點火觸發信號輸入點火控制器時，大功率晶體管VT1截止，初級繞組N1′斷電，次級繞組產生虛線箭頭所示方向的高壓電動勢，此時1、4缸高壓二極管正向導通而使火花塞跳火。

二極管配電方式在汽油發動機中，空氣－燃油混合氣被點燃，引起燃燒產生的爆發力推動活塞下行。當最大燃燒爆發力發生在壓縮上止點后10°時，熱能可以最有效地轉化為推動力。發動機不能在點火的同時產生最大爆發力，反而，在點火時刻稍微往后時發動機能夠產生最大的爆發力。因此，為使最大爆發力發生在上止點后10°，點火時刻應該有所提前。

點火正時的調整可以使發動機隨時根據工況在上止點后10°產生最大爆發力。因此點火系統必須能夠根據工況在正確時刻點燃空氣－燃油混合氣，使發動機能夠產生最有效的爆發力。

四、點火正時控制的必要性起動期間點火提前角控制（1）開環控制——它是指微機檢測發動機各種工作狀態信息，并根據這些信息從內部存儲器中查出相應的點火提前角，然后輸出控制信號對戰火時刻進行控制。（不能反饋/如桑塔納2000）（2）閉環控制——它是指微機在以一定的點火提前角控制發動機工作的同時，還不斷地檢測發動機的有關工作狀態，然后將檢測到的信息反饋給控制單元（ECU），ECU再根據這些信息對點火提前角進行控制（修正）。（實現反饋/如卡羅拉）1、點火提前角的控制方式（1）初始點火提前角——它是由發動機自身的工作特性確定的固定點火提前角。（2）基本點火提前角——它是由ECU根據發動機轉速和負荷這兩個主要指標確定的點火提前角。（3）修正點火提前角——它是指發動機正常運轉時，ECU根據發動機冷卻液溫度、爆震傳感器信號、進氣溫度信號、氧傳感器信號等參數確定的點火提前角修正量。2、點火提前角的種類實際點火提前角=初始點火提前角+基本點火提前角+修正點火提前角點火器按發動機電子控制單元（ECU）輸出的點火信號（IGT）精確地中斷流往點火線圈的初級電流。當IGT信號從斷轉換至通時，點火器起動初級電流。當IGT信號從通轉換至斷時，點火器關斷初級電流。初級電流被關斷的瞬間，在初級線圈中產生的成百伏的電壓，而在次級線圈中產生成千伏的電壓，足以使火花塞引燃火花。

點火正時信號（IGT）3、點火提前角的控制過程點火器按發動機ECU的IGT信號，精確地中斷點火線圈中的初級電流。然后，點火器又按初級電流的電流值，向發動機的ECU輸送1個點火反饋信號（IGF）。當來自點火器的初級電流達到預定值IF1時，IGF信號即被輸出。當初級電流超過預定值IF2時，此系統就判定所許的電流量已流過，因而允許IGF信號回至其原來的電壓。（IGF信號的波形隨發動機型號而不同。）如果發動機ECU未受到