《汽車電氣設備構造與維修（高職版）》（王志新） 項目四 點火系統(tǒng)的構造與維修

掃碼下載文旌課堂APP掃碼簽到（202X.XX.XXXX:XX至202X.XX.XXXX:XX）簽到方式教師通過“文旌課堂APP”生成簽到二維碼，并設置簽到時間，學生通過“文旌課堂APP”掃描“簽到二維碼”進行簽到。簽到項目4點火系統(tǒng)的構造與維修項目導讀能夠在火花塞兩電極間產生電火花的全部設備稱為點火系統(tǒng)，它是汽油發(fā)動機的重要組成部分，其性能良好與否對發(fā)動機的功率、油耗和廢氣排放等影響很大。本項目通過認識點火系統(tǒng)、診斷與排除點火系統(tǒng)的故障兩個任務，使學生掌握點火系統(tǒng)的維修方法。達成目標知識目標1．了解點火系統(tǒng)的作用和類型。2．熟悉點火系統(tǒng)主要部件的檢修。3．掌握點火系統(tǒng)常見故障的診斷與排除方法。1．能夠檢修點火系統(tǒng)主要部件。2．能夠診斷與排除點火系統(tǒng)的常見故障。技能目標1．養(yǎng)成嚴謹務實、積極高效的工作作風。2．弘揚精益求精、科學嚴謹、追求卓越的工匠精神。素質目標任務4.1項目導航認識點火系統(tǒng)任務4.2診斷與排除點火系統(tǒng)故障認識點火系統(tǒng)任務4.1任務引入某日，在一家汽車維修廠，一位車主反映自己的車輛啟動以后，發(fā)動機怠速運轉的轉速比正常的時候高，而且明顯感受到車輛抖動，車輛在行駛過程中加速不良，但儀表盤并沒有指示燈亮起。經過檢查，維修人員發(fā)現(xiàn)該車輛的故障為點火線圈故障，于是對其進行了更換。任務引入本任務主要介紹點火系統(tǒng)的作用、點火系統(tǒng)的類型及點火系統(tǒng)主要部件的檢修，其知識與技能要求如下表所示。任務內容認識點火系統(tǒng)學習程度識記理解應用學習任務點火系統(tǒng)的作用●

點火系統(tǒng)的類型●點火系統(tǒng)主要部件的檢修●實訓任務檢測點火系統(tǒng)主要部件●自我勉勵任務工單4.1——檢測點火系統(tǒng)主要部件任務描述在進行實踐操作前，需要掌握點火系統(tǒng)的相關知識。按照操作步驟檢測點火系統(tǒng)主要部件。學生領取任務工單，并進行分組（詳見教材）4.1.1點火系統(tǒng)的作用點火系統(tǒng)的作用是在壓縮沖程終了時，將汽油發(fā)動機工作時吸入氣缸的可燃混合氣，及時地用電火花點燃，并滿足可燃混合氣充分燃燒及發(fā)動機工作穩(wěn)定的性能要求，順利地實現(xiàn)熱能到機械能的轉變。4.1.2點火系統(tǒng)的類型傳統(tǒng)點火系統(tǒng)電子點火系統(tǒng)微機控制點火系統(tǒng)現(xiàn)在汽車廣泛采用的系統(tǒng)三個階段4.1.2點火系統(tǒng)的類型1．傳統(tǒng)點火系統(tǒng)傳統(tǒng)點火系統(tǒng)組成包括：蓄電池點火開關點火線圈分電器（包括斷電器、配電器、電容器、真空提前裝置、離心提前裝置）高壓線火花塞附加電阻等傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成4.1.2點火系統(tǒng)的類型用來提供點火系統(tǒng)工作時所需的能量。蓄電池1用來控制儀表電路、初級電路及啟動機繼電器電路的開閉。點火開關2點火線圈主要由初級繞組、次極繞組、鐵芯組成，它相當于自耦變壓器，用來將蓄電池供給的低壓電轉變?yōu)楦邏弘姟｜c火線圈3初級繞組所在的電路稱為初級電路。次級繞組所在的電路稱為次級電路。4.1.2點火系統(tǒng)的類型由斷電器、配電器、電容器和點火提前裝置（包括真空提前裝置、離心提前裝置）等組成，它用來控制初級電路的通斷，使點火線圈的次級繞組中產生高壓電，并將點火線圈產生的高壓電分配到相應氣缸的火花塞上。分電器44.1.2點火系統(tǒng)的類型用來將點火線圈產生的高壓電引入火花塞。高壓線5利用點火線圈產生的高壓電產生電火花，點燃氣缸內的可燃混合氣?；鸹ㄈ?串聯(lián)在初級電路中，用來改善點火特性。附加電阻74.1.2點火系統(tǒng)的類型工作原理當發(fā)動機工作時，斷電器軸連同凸輪一起在發(fā)動機凸輪軸的驅動下旋轉。凸輪轉動時，斷電器觸點交替地閉合和打開。當觸點閉合時，初級電路接通；當觸點打開時，初級電路切斷，次級電路中產生高壓電。高壓電經配電器分送至各氣缸中的火花塞上，使得火花塞的電極間隙被擊穿，從而產生電火花，點燃可燃混合氣。1．傳統(tǒng)點火系統(tǒng)4.1.2點火系統(tǒng)的類型知識之窗傳統(tǒng)點火系統(tǒng)存在故障率高、壽命短、點火能量低、火花塞易污染和對點火正時的調節(jié)性差等缺陷，不能適應現(xiàn)代汽車的發(fā)展需要，已被淘汰。但傳統(tǒng)點火系統(tǒng)對后續(xù)內容的學習有一定幫助，所以在此進行簡單介紹。4.1.2點火系統(tǒng)的類型2．電子點火系統(tǒng)1）電子點火系統(tǒng)的組成隨著晶體管技術的發(fā)展，集成電路的產生，電子點火系統(tǒng)逐漸替代了傳統(tǒng)點火系統(tǒng)。它主要包括蓄電池、點火線圈、點火器、分電器、火花塞等部件，其中，分電器中還裝有點火信號發(fā)生器和配電器。4.1.2點火系統(tǒng)的類型工作原理2．電子點火系統(tǒng)電子點火系統(tǒng)是利用晶體三極管作為開關來接通或斷開初級電路的。在電子點火系統(tǒng)中，點火信號發(fā)生器產生點火信號，以控制晶體三極管的導通與截止，進而控制初級電路的通斷。當初級電路被切斷時，次級電路中產生高壓電，高壓電通過配電器被送至氣缸的火花塞上，點燃可燃混合氣。4.1.2點火系統(tǒng)的類型2．電子點火系統(tǒng)按照點火信號產生方式不同(1)(2)(3)磁感應式電子點火系統(tǒng)光電式電子點火系統(tǒng)霍爾效應式電子點火系統(tǒng)4.1.2點火系統(tǒng)的類型（1）磁感應式電子點火系統(tǒng)磁感應式電子點火系統(tǒng)主要由磁感應式點火信號發(fā)生器、點火器、分電器、點火線圈、火花塞等組成。磁感應式點火信號發(fā)生器裝在分電器內的底板上，它由裝在分電器軸上的信號轉子，以及永久磁鐵、鐵芯和繞在鐵芯上的傳感線圈等組成。其作用是產生與發(fā)動機曲軸位置相應的磁感應電壓脈沖信號，并將其輸送給點火器作為點火控制信號。4.1.2點火系統(tǒng)的類型（2）光電式電子點火系統(tǒng)光電式電子點火系統(tǒng)由光電式點火信號發(fā)生器、點火器、點火開關、點火線圈、分電器（包括遮光盤、光觸發(fā)器、放大器）、火花塞等組成。光電式點火信號發(fā)生器安裝在遮光盤上，遮光盤開有與發(fā)動機氣缸數(shù)相同的缺口，其上下兩面分別裝有發(fā)光二極管和光敏三極管。這種點火系統(tǒng)工作時，遮光盤隨分電器軸一起轉動，當遮光盤的缺口轉到發(fā)光二極管位置時，光敏三極管感受到發(fā)光二極管發(fā)出的光照而導通，產生點火信號；當遮光盤遮住發(fā)光二極管時，光敏三極管截止。點火器根據(jù)點火信號來控制點火線圈初級繞組電路的通斷，進而使次級繞組中產生高壓電。4.1.2點火系統(tǒng)的類型（3）霍爾效應式電子點火系統(tǒng)霍爾效應式電子點火系統(tǒng)由裝在分電器內的霍爾式點火信號發(fā)生器、點火器、火花塞、點火線圈、蓄電池、點火開關等組成?；魻柺近c火信號發(fā)生器是利用霍爾效應來產生點火信號的。4.1.2點火系統(tǒng)的類型（1）微機控制點火系統(tǒng)的組成隨著計算機的迅猛發(fā)展，微機控制點火系統(tǒng)迅速普及。微機控制點火系統(tǒng)可依靠計算機強大的分析處理數(shù)據(jù)的能力，根據(jù)發(fā)動機的不同運行工況不斷修正點火提前角，以獲得最佳的點火時刻。該系統(tǒng)可改善發(fā)動機性能，使發(fā)動機工作時的動力性和經濟性達到最佳，以減少污染排放。3．微機控制點火系統(tǒng)4.1.2點火系統(tǒng)的類型知識之窗在發(fā)動機的壓縮沖程終了時，點火系統(tǒng)提供高壓火花點燃氣缸內被壓縮的可燃混合氣做功，這個時間就是點火正時。為使點火能量最大化，點火正時一般要提前一定的量，即在活塞即將到達上止點的那一刻點火，而不是正好達到上止點時才點火，這個提前量稱為點火提前角。4.1.2點火系統(tǒng)的類型微機控制點火系統(tǒng)的組成微機控制點火系統(tǒng)的結構因廠家和生產年代不同而有所不同，但基本結構相同。它主要由傳感器、電子控制器（ECU）、點火器、點火線圈、火花塞、點火開關等組成，如圖所示。4.1.2點火系統(tǒng)的類型傳感器電子控制器點火器點火線圈火花塞器包括凸輪軸位置傳感器、車速傳感器、曲軸位置傳感器、爆震傳感器、空氣流量傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、冷卻液溫度傳感器和進氣溫度傳感器等，主要用來檢測發(fā)動機各種運行參數(shù)的變化，為電子控制器提供點火控制信號。接收傳感器輸送的點火控制信號，并進行存儲、運算和分析處理，然后向點火器發(fā)出點火控制信號，以完成對點火提前角、通電時間和爆震的控制。將電子控制器輸送來的點火控制信號進行功率放大，控制初級電路的通斷，并在完成點火后向電子控制器輸送點火確認信號。利用點火線圈產生的高壓電產生電火花，點燃氣缸內的可燃混合氣。將低壓電轉變?yōu)楦邏弘姟?.1.2點火系統(tǒng)的類型發(fā)動機運行時，電子控制器會不斷地采集發(fā)動機轉速、冷卻液溫度、進氣溫度等信號，并根據(jù)ROM（一種存儲器）中存儲的相關程序與數(shù)據(jù)，確定該工況的最佳點火提前角，以此向點火器發(fā)出指令。點火器根據(jù)電子控制器的指令，控制初級電路的通斷。當初級電路導通時，電流從初級繞組中通過，并以磁場能的形式儲存起來；當初級電路斷開時，次級繞組感應產生高壓電，高壓電通過分電器被送至各氣缸火花塞上，產生電火花，點燃可燃混合氣。3．微機控制點火系統(tǒng)工作原理4.1.3點火系統(tǒng)主要部件的檢修點火線圈火花塞高壓線ABC4.1.3點火系統(tǒng)主要部件的檢修1．點火線圈的檢修1）點火線圈的組成點火線圈主要由初級繞組、次級繞組和鐵芯組成。初級繞組由0.5～1mm的漆包線繞200～500匝而成。初級繞組一端與車上低壓電源（+）連接，另一端與開關裝置（斷電器）連接。次級繞組由0.1mm的漆包線繞15000～25000匝而成。次級繞組一端與初級繞組連接，另一端與高壓線輸出端連接，輸出高壓電。點火線圈可將12V的低壓電變成15～20kV的高壓電。當初級電路斷路時，按照繞組匝數(shù)比，次級繞組會互感出萬伏以上的高壓電，實現(xiàn)點火。4.1.3點火系統(tǒng)主要部件的檢修2）點火線圈的檢修方法檢修過程首先用目測的方法判斷點火線圈有無絕緣性方面的損壞和外殼破裂；然后主要檢測初級繞組和次級繞組有無短路、斷路、搭鐵不良等故障；通常可用數(shù)字萬用表測量電阻來判斷。4.1.3點火系統(tǒng)主要部件的檢修（1）初級繞組的檢測用數(shù)字萬用表測量點火線圈的兩個低壓接線柱間的電阻，其阻值應符合技術標準，否則說明有故障，應予以更換。初級繞組阻值一般為0.5～1.0Ω（高能點火線圈）和1.5～3.0Ω（普通點火線圈）。說明初級電路斷路說明初級電路短路“∞”過小4.1.3點火系統(tǒng)主要部件的檢修（2）次級繞組的檢測。利用測量電阻法對次級繞組進行檢測，具體操作方法為：用數(shù)字萬用表的一支表筆接點火線圈低壓接線柱中的一個，另一支表筆接點火線圈的高壓插孔。次級繞組阻值一般為2.5～4.0kΩ（高能點火線圈）和6.0～8.0kΩ（普通點火線圈）。說明次級電路斷路說明次級電路短路“∞”過小4.1.3點火系統(tǒng)主要部件的檢修2．火花塞的檢修1）火花塞的組成火花塞主要由接線螺桿、絕緣體、殼體及電極等部分組成。接線螺桿用來接高壓線；絕緣體通常由陶瓷制成，因為陶瓷絕緣、耐熱、導熱，陶瓷表面會被加工成波浪狀，目的是防止飛弧產生；與絕緣體相連的是殼體，殼體上部呈六角形，以便拆裝火花塞，殼體下部呈螺紋狀，以便將火花塞固定在氣缸頂部；電極由中心電極和側電極兩部分組成?；鸹ㄈg隙一般為0.7～0.8mm，個別火花塞間隙可達1mm。4.1.3點火系統(tǒng)主要部件的檢修清除火花塞積炭調整火花塞間隙2）火花塞的檢修方法4.1.3點火系統(tǒng)主要部件的檢修（1）清除火花塞積炭火花塞應定期拆下來進行積炭清除，因為當積炭較多時，火花塞間隙處相當于并聯(lián)一個電阻，可能會造成發(fā)動機斷火。清除火花塞積炭時，不能使用鋼絲等工具，以免損傷絕緣體，應當使用火花塞專用清洗設備。4.1.3點火系統(tǒng)主要部件的檢修（2）調整火花塞間隙汽車行駛一定距離后，需要對火花塞間隙調整一次。因為火花塞間隙過大或過小，都容易造成缺火現(xiàn)象。在調整前，應先將塞尺塞到火花塞的兩個電極之間，測量它們之間的間隙，如圖?；鸹ㄈg隙過大時，可用旋具柄輕輕敲打側電極來進行調整；間隙過小時，可將一字旋具插入電極之間，扳動一字旋具將火花塞間隙調整到符合要求為止。調整間隙時，只能使側電極彎曲，不能使中心電極彎曲，以免損壞絕緣體；火花塞間隙調整好后，側電極與中心電極應略成直角。維修時空某汽車維修廠維修師傅老張非常擅長調整火花塞間隙，維修廠有這樣的工作都會交給他。然而跟著他學習的小王每次都調整不好。小王向張師傅請教，張師傅告訴他，調整火花塞間隙是細致工作，不能急躁，要有耐心，只有抱著精益求精的態(tài)度，才能在反復學習和摸索中掌握訣竅；另外，工作時要始終保持負責任的態(tài)度，這樣才能不斷提高自己的工作能力。4.1.3點火系統(tǒng)主要部件的檢修3．高壓線的檢修高壓線的常見損壞形式是漏電和斷路，一般的檢查內容有兩點：檢查高壓線表面是否有裂痕，并清除接頭上的積垢；用數(shù)字萬用表檢測高壓線的電阻（見圖），一般高壓線電阻阻值應在25MΩ以下。實踐操作——檢測點火系統(tǒng)主要部件以卡羅拉車型為例，介紹車輛點火系統(tǒng)主要部件的檢測，具體步驟掃碼觀看。課堂小結點火系統(tǒng)的作用點火系統(tǒng)的類型點火系統(tǒng)主要部件的檢修診斷與排除點火系統(tǒng)故障任務4.2任務引入某日，一位車主向維修人員反映，其車輛啟動時，發(fā)動機會發(fā)出“突突”響聲，并且尾氣稍有黑煙。維修人員根據(jù)該現(xiàn)象對其車輛進行了檢查，最后發(fā)現(xiàn)是火花塞中由陶瓷制成的絕緣體有裂紋，換上新品后，車輛故障消失。任務引入本任務主要介紹點火系統(tǒng)的常見故障，其知識與技能要求如下表所示。任務內容診斷與排除點火系統(tǒng)的故障學習程度識記理解應用學習任務點火正時不準的故障診斷與排除●

點火系統(tǒng)無高壓火的故障診斷與排除●

點火系統(tǒng)高壓火弱的故障診斷與排除●點火系統(tǒng)缺火的故障診斷與排除●個別氣缸不點火的故障診斷與排除●點火性能隨工況變化的故障診斷與排除●

實訓任務診斷與排除點火系統(tǒng)故障●自我勉勵任務工單4.2——診斷與排除點火系統(tǒng)故障任務描述在進行實踐操作前，需要掌握診斷與排除點火系統(tǒng)故障的相關知識。在車輛上設置故障，學生根據(jù)故障現(xiàn)象，分析故障原因并進行相應的維修操作。學生領取任務工單，并進行分組（詳見教材）相關知識點火系統(tǒng)對發(fā)動機的工作影響較大。如果點火系統(tǒng)出現(xiàn)故障，將導致發(fā)動機運轉不穩(wěn)、動力下降、油耗增加，嚴重時還將導致發(fā)動機不能工作。4.2.1點火正時不準的故障診斷與排除1．故障現(xiàn)象發(fā)動機啟動困難；怠速時，發(fā)動機抖動；著車后，發(fā)動機水溫高；發(fā)動機動力不足；發(fā)動機易爆震。2．故障原因曲軸位置傳感器是影響發(fā)動機點火正時不準的主要零部件，所以故障原因可能是曲軸位置傳感器工作性能不良或安裝位置不正確。4.2.1點火正時不準的故障診斷與排除3．故障診斷與排除（1）檢查曲軸位置傳感器的信號轉子是否有變形、歪斜等情況，以及信號采集與輸出部分的安裝有無不當，工作間隙是否合適。若有以上情況，則需要對曲軸位置傳感器進行更換或調整。（2）拔下曲軸位置傳感器，用數(shù)字萬用表檢測其阻值是否符合要求。若不符合要求，則應對其進行更換。4.2.2點火系統(tǒng)無高壓火的故障診斷與排除點火線圈的初級電路斷路或次級電路斷路。火花塞工作性能不良。曲軸位置傳感器的連接電路短路或斷路，曲軸位置傳感器的工作性能不良。打開點火開關，啟動機能帶動發(fā)動機曲軸運轉，點火系統(tǒng)無高壓火。1．故障現(xiàn)象2．故障原因4.2.2點火系統(tǒng)無高壓火的故障診斷與排除010203檢查點火線圈是否有故障，若有故障則進行更換檢查火花塞電極是否燒蝕或火花塞間隙是否標準，若有以上情況則更換火花塞或調整火花塞間隙。檢查曲軸位置傳感器有無故障，若有故障則進行更換3．故障診斷與排除4.2.3點火系統(tǒng)高壓火弱的故障診斷與排除1．故障現(xiàn)象汽車啟動困難；怠速不穩(wěn)；排氣冒黑煙；加速性較差。2．故障原因（1）火花塞絕緣體起皺、破裂；

火花塞電極燒蝕、融化；

火花塞間隙過大或過小。（2）點火器、點火線圈故障，點火器搭鐵不良。（3）點火系統(tǒng)供電電壓不足等。4.2.3點火系統(tǒng)高壓火弱的故障診斷與排除3．故障診斷與排除觀察火花塞絕緣體和電極的外觀，有無上述問題，若有則進行更換；檢測火花塞間隙，若過大或者過小，則應進行調整。檢查點火器和點火線圈工作狀況是否良好，點火器搭鐵是否良好，若有故障則進行更換。檢查點火系統(tǒng)供電電壓是否正常，以及各插接件、導線連接是否牢固，若有異常則更換或者緊固各插接件、導線等。4.2.4點火系統(tǒng)缺火的故障診斷與排除檢查點火線圈外觀是否有破損，初級電路或次級電路是否斷路，若有故障則更換點火線圈或連接相應線束。檢查曲軸位置傳感器和點火器是否損壞，若損壞則進行更換。3．故障診斷與排除點火線圈故障。曲軸位置傳感器損壞。點火器損壞。2．故障原因1．故障現(xiàn)象啟動車輛，發(fā)動機故障燈常亮，發(fā)動機伴隨抖動。4.2.5個別氣缸不點火的故障診斷與排除故障現(xiàn)象01故障原因（1）火花塞損壞。（2）點火線圈故障。（3）無燃油、油壓不夠。02啟動發(fā)動機后，逐漸加大油門，從低速到高速整個轉速提升過程中均能聽到排氣消聲器內有節(jié)奏的“突突”聲，怠速運轉時發(fā)動機抖動。4.2.5個別氣缸不點火的故障診斷與排除（1）檢測火花塞間隙是否正常、電極是否良好，若有問題則進行調整或更換。（2）檢查點火線圈是否有故障，若有故障則進行更換。（3）檢查燃油是否充足，若不充足應進行補充。（4）檢查油壓是否正常，若不正常則對燃油系統(tǒng)進行檢修。3．故障診斷與排除4.2.6點火性能隨工況變化的故障診斷與排除01故障現(xiàn)象點火系統(tǒng)在汽車低速行駛時工作正常，在汽車高速行駛時工作不正