汽车系毕业设计.docx
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汽车系毕业设计
1.毕业实践任务书---------------------------------------------------------------------------
（2）
2.毕业设计论文-----------------------------------------------------------------------------（3）
摘要-------------------------------------------------------------------------------------------（3）
第一章广本奥德赛汽车点火系统的组成以及工作-------------------------（4）
第一节广本奥德赛点火系统的组成--------------------------------------------------------（4）
第二节广本奥德赛汽车点火系统的工作原理及工作特性---------------------------------（8）
第二章广州本田奥德赛汽车点火系统控制策略-----------------------------（9）
第一节点火提前角和闭合角的控制--------------------------------------------------------（9）
第二节广州本田奥德赛汽车发动机爆震的控制------------------------------------------（10）
第三节广本奥德赛汽车怠速稳定修正与空燃比修正-------------------------------------（10）
第四节广本奥德赛点火系通电时间控制--------------------------------------------------（11）
第三章广本奥德赛点火系统的故障分析以及保养指南------------------（11）
第一节常见广本奥德赛汽车点火系统各部件故障案例分析-----------------------------（11）
第二节广本奥德赛点火系统综合故障案例-----------------------------------------------（15）
第三节本田奥德赛汽车点火系统保养----------------------------------------------------（17）
总结-----------------------------------------------------------------------------------------（19）
参考文献-----------------------------------------------------------------------------------（20）
外文翻译-----------------------------------------------------------------------------------（21）
毕业设计任务书
2011年_4_月_26__日
毕业设计题目
广本奥德赛汽车点火系统故障分析
指导教师
陈晟敏
职称
专业名称
汽车技术服务与营销
班级
汽车50832
学生姓名
娄连杰
学号
5011083220
设计要求
1、广泛地查阅相关的国内外文献资料，明确研究内容，关键技术和解决方案。
2、完成英文翻译
3、完成毕业论文的撰写。
4、修改论文，完成论文正稿
5、整理总结，完成毕业实践论文，准备答辩
完成毕业课题
的计划安排：
序号
内容
时间安排
1
广泛地查阅相关的国内外文献资料，明确研究内容，关键技术和解决方案。
2.18~3.2
2
完成英文翻译
3.2~3.10
3
完成毕业论文初稿的撰写
3.10~4.15
4
修改论文，完成论文正稿
4.15~4.24
5
整理总结，完成毕业实践论文，准备答辩
4.24~5.5
答辩提交资料
计划答辩时间
月日-月日
无锡职业技术学院汽车技术系
年月日
本田奥德赛汽车点火系统常见故障检修
摘要:
本文介绍了广本奥德赛汽车点火系统的组成、构造，工作特性，以及点火系统的基本控制系统，系统分析了电子点火系统的常见故障，并结合实际分析了典型故障产生的原因，并给出了具体的故障排除方法。
并针对日后点火系统的保养进行了较为详尽的建议。
关键词:
本田奥德赛电子点火系统，常见故障
第一章广本奥德赛汽车点火系统的组成以及工作原理
第一节广本奥德赛点火系统的组成
广本奥德赛汽车的组成部件如图所,1-10所示
图1-10无分电器点火系统组成框图
一、传感器
传感器的作用是把代表发动机工况，状态变化的物理参数转变成电信号，输入送给控制器（微机）。
传感器是控制系统的“眼睛”和“耳朵”。
、传感器的作用是检测发动机运行工况。
主要传感器有：
符合传感器，温度传感器，转速传感器，曲轴位置传感器，爆震传感器
1.负荷传感器：
如图1-11所示，在负荷传感器检定工作中经常由于遇到负荷传感器在使用时要经历强烈的温度变化和外部附加载荷以及环境变化的影响,造成示值的不稳定,通常通过数显部分的电子电路或计算机处理程序进行硬性或软修正。
如果在标定的过程中对负荷传感
图1-11负荷传感器
器的工作原理和误差的来源理解的不深刻,往往在标定工作中会反复盲目的操作,依旧不能达到修正的目的。
在这里对负荷传感器的工作原理和误差的来源进行简单的阐述,已达到促进交流,提高认识,增强实际操作的目的。
2.电容式传感器：
它属于电容式传感器，有面积变化型和介质变化型两种。
图1-12中是面积变化型的原理，图中电容式转速传感器由两块固定金属板和与转动轴相连的可动金属板构成。
可动金属板处于电
容量最大的位置，当转动轴旋转180°时则处于电容量最小的位置。
电容量的周期变化速率即为转速。
可通过直流激励、交流激励和用可变电容构成振荡器的振荡槽路等方式得到转速的测量信号。
介质变化型是在电容器的两个固定电极板之间嵌入一块介
电常数的可动板而构成的
期性变化而引起电容量的周期性变化，其速率等于转动轴的转速数字式两种。
前者的输出信号值是转速的线性函数,后者的输出信号频率与转速成正比,或其信号峰值间隔与转速成反比。
转速传感器的种类繁多、应用极广，其原因是在自动控制系统和自动化仪表中大量使用各种电机，在不少场合下对低速（如每小时一转以下）、高速（如每分钟数十万转）、稳速（如误差仅为万分之几）和瞬时速度的精确测量有严格的要求。
常用的转速传感器有光电式、电容式、变磁阻式以及测速发电机等。
1曲轴传感器2变速箱壳3前排气管
图1-13曲轴位置传感器
3曲轴位置传感器：
曲轴位置传感器（如图1-13所示）的作用就是确定曲轴的位置，也就是曲轴的转角。
它通常要配合凸轮轴位置传感器一起来工作——确定基本点火时刻。
我们都知道，发动机是在压缩冲程末开始点火的，那么发动机
电脑是怎么知道哪缸该点火了呢？
就是通过曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号来计算的，通过曲轴位置传感器，可以知道哪缸活塞处于上止点，通过凸轮轴位置传感器，可以知道哪缸活塞是在压缩冲程中。
这样，发动机电脑知道了该什么时候给哪缸点火了。
4．爆震传感器：
爆震传感器（如图3-19所示）就装在发动机缸体中间以四缸机为例就装在2缸和3缸之间，或者1，2缸中间一个，3，4缸中间一个。
是用来测定发动机抖动度的，当发动机产生爆震时用来调整点火提前角的。
一般都是压电陶瓷式的，当发动机有
图1-14爆震传感器
1电器连接装置2平衡块3压电元件4外壳5安装螺纹
抖动时里面的陶瓷受到挤压产生一个电信号，因为这个电信号很弱所以一般的爆震传感器的连接线上都用屏蔽线包裹的。
除此之外还有其他传感器：
空气流量计（绝对压力传感器）：
进气量信号；
水温传感器：
水温信号；氧传感器：
空燃比浓稀信号；节气门位置传感器：
节气门开闭或全开、全闭、加速信号；
空档开关：
变速器空档信号，点火开关：
点火开关接通及起动信号；
空调器开关：
空调信号；蓄电池：
电池电压信号；
进气温度传感器：
进气温度信号
二、微机控制器ECU
电子控制器的作用是将传感器送入的电信号进行综合处理，然后输出最佳点火提前角的控制信号。
电子控制器的控制系统的“大脑”。
电子控制器的一般组成电子控制器的作用是根据发动机各传感器的输入信息及内存数据，进行运算、处理、判断，然后输出指令（信号），控制执行器的动作，达到快速、准确控制发动机的工作目的。
电子控制器的基本构成见图1-10，它包括输入回路、输出回路、A/D转换器、微型计算机以及电源电路、备用电路等
三、电源
点火系统的电源是蓄电池和发电机。
启动和怠速运转时由蓄电池供电，当发动机工作，发电机正常发电时，由发电机提供电能。
点火系统电源的通断由点火开关控制。
四、火花塞
火花塞主要是一对电极组成，火花塞的电极伸入发动机燃烧室内，其作用是将高压引入燃烧室，产生电火花，点燃混合气
另外，火花塞的受热与发动机工作状态有关，速度低时电极温度低，速度高时电极温度也高。
因此在保护电极部分具有适当的温度，就应该选用散热特性与发动机性能相适应额火花塞。
为了提高电极耐摩性。
奥德赛火花塞类型2-15火花塞规范2-16所示
表2-15火花塞类型
发动机
NGK
Nippondenso
F23z4
ZFR5F-11
Kj16CR-L11
表2-16火花塞规范
发动机
间隙①/in（mm）
力矩/1bf·ft（N·m）
FZ23Z4
0.039-0.043（1.0-1.1）
13（17.6）
五、点火线圈
产生高压电的原理：
白金闭合，初级线圈有电流通过，产生磁场，白金断开，流经初级线圈的电流突然中断，在初级线圈内产生感应电动势e1,次级线圈内由于护肝产生电动势e2。
由于次级线圈的绕数大约是初级吸纳全的100倍，（点火系统电阻如表2-17所示）所以e2高达几万伏。
表2-17点火线圈电阻（在68°F（20℃）下）
发动机
初级线圈/Ω
次级线圈/Ω
F23z4
0.45-0.55
16800-25200
六、点火控制器模块
点火控制模块根据ECM输出的点火信号来通，断点火初级线圈的电流。
点火控制模块由信号检测，信号放大，通断控制等各部分电路构成。
ICM模块安装在部件内。
高压线将点火线圈产生的高压电流送到部件和火花塞。
高压线导体是一种掺入碳的纤维，其电阻很均匀（高压线电阻如表2-17所示）。
导体用橡胶结缘，在外面又加了一层塑料保护膜。
表2-17高压线电阻（在68℉）下
发动机
电阻/Ω
FZ23Z4
最大值25000
第二节广本奥德赛汽车点火系统的工作原理及工作特性
一、广本奥德赛汽车电子点火系统的工作原理
其点火系与传统点火系一样均采用点火线圈储能和升压。
它是利用互感原理，先由点火线圈将低压电转化为高压电，然后再由配电器分配给各缸火花塞。
工作原理见图1-2。
图1-2电子点火系统工作原理图
信号发生器的转子在配气凸轮的驱动下旋转，信号发生器内部就会产生信号电压，并输入点火控制器控制大功率三极管导通和截止。
当SW接通，VT导通时，有初级电流流过；当三极管VT截止时，初级电流突然被切断，铁心中的磁通量迅速变化，在初级绕组W1和次级绕组W2中都会感应产生电动势。
由于次级绕组扎数多，因此能够感应产生足够击穿火花塞间隙的高压电，一般可达20000～25000v。
图中高压电用虚线表示，注意方向与低压电相反。
但在使用中只将点火线圈到火花塞之间的电路称为高压电。
发动机工作时，信号发生器转子在发动机凸轮轴的驱动下连续旋转，并不断产生点火信号控制三极管的导通与截止，点火线圈就不断产生高压电并由配电器按点火顺序分配到各缸火花塞产生点火花点燃混合气，保证发动机正常工作。
二、电子点火系的工作特性
为了避免机械触点点火系统触点容易烧蚀损坏的缺点，在晶体管技术广泛应用后产生了非接触式传感器作为控制信号，以大功率三极管为开关代替机械触点的无触点电子点火系统。
这种系统显著优点在于初级电路电流由晶体三极管进行接通和切断，因此电流值可以通过电路加以控制。
不足之处在于这种系统中的点火时刻仍采用机械离心提前装置和真空提前装置，对发动机工况适应性差。
第二章广州本田奥德赛汽车点火系统控制策略
第一节点火提前角和闭合角的控制
点火提前角的控制可分为开环控制和闭环控制两种
1）、开环控制的基本点火提前角是靠预先在台架上用实验方法测得的数据来确定的。
这些数据存入ECU的只读存储器ROM中，工作时，ECU根据发动机的工况来选择调取。
2）、闭环控制方式是根据发动机实际运行结果的反馈信息来控制点火提前角的，所以闭环控制又称为反馈控制。
通常，闭环控制方式是利用爆震传感器反馈爆震信号来控制点火提前角的。
目前广州本田奥德赛汽车应用的电控点火系统，是在开环控制方式的基础上再配以闭环控制方式的混合控制方式。
一.点火提前角的控制
2-18点火提前角的控制
实际点火提前角＝初始提前角+基本提前角+修正提前角（如图2-18）
起动期间:
固定值起动后基本点火提前角的控制：
由转速和负荷确定
点火提前角的修正：
部分负荷工况根据冷却水温、进气温度和节气门位置等信号修正。
满负荷工况要特别小心控制点火提前角，以免产生爆震。
最大和最小提前角的控制：
微处理器计算的点火提前角必须控制在一定范围内，否则发动机很难正常运转。
具体工作方式可以参见图2-19
二.闭合角的控制
闭合角控制电路的作用是：
根据发动机转速和蓄电池电压调节闭合角，以保证足够的点火能量。
在发动机转速上升和蓄电池电压下降时，闭合角控制电路使闭合角加大，即延长一次侧电路的通电时间，防止一次侧储能下降，确保点火能量。
第二节广州本田奥德赛汽车发动机爆震的控制
闭环控制所用的反馈信息可以是发动机的爆震信号、转速信号或气缸的压力信号等。
最常见的是利用发动机的爆震信号作为反馈信息，用来控制大负荷等工况下的点火提前角；
爆震传感器将发动机的爆震状况反馈给ECU，一旦爆震程度超过规定的标准，ECU立即发出点火系统推迟
图2-21爆震控制
点火；（图2-21所示）当爆震程度低于规定的标准时，ECU又会将点火时刻提前，循环调节点火结果，使发动机始终处于临界爆震的工作状态
若用发生爆震的循环次数与实际工作循环的次数之比值（爆震率）来衡量爆震强度，可以定量地把爆震分为四个等级：
爆震率在5％以下时为微爆震5％～10％为轻爆震10％～25％为中爆震；25％以上为重爆震。
当发动机出现1％～5％的轻微爆震时，其动力性、经济性接近最佳值。
闭环控制方式即按轻微爆震来确定最佳点火提前角。
一定时间内无爆震时，就逐步增大点火提前角，直至发生轻微爆震；爆震率大于5％时，又将点火提前角减小，直至爆震消除
第三节．广本奥德赛汽车怠速稳定修正与空燃比修正
一、怠速稳定修正
ECU根据实际转速与目标转速差来修正点火提前角，低于目标转速，应增大点火提前角，反之推迟点火提前角
怠速稳定修正控制信号：
发动机转速信号，节气门位置传感器信号，车速传感器信号，空调开关信号当发动机负载变化，引起发动机转速的波动，ECU根据实际转速与目标转速的差值修正点火提前角，以稳定怠速。
如图2-22所示
二、空燃比修正
由于空燃比反馈控制系统，是根据氧传感器的反馈信号调整喷油量的多少来达到最佳空燃比控制的，所以这种喷油量的变化必然带来发动机转速的变化（如图2-23所示）。
为了稳定发动机转速，点火提前角需根据喷油量的变化进行修。
图2-23点火提前角与喷油量关系
第四节广本奥德赛点火系通电时间控制
1.通电时间对发动机工作的影响
在发动机工作时，必须保证点火线圈的初级电路有足够的通电时间。
但如果通电时间过长，点火线圈又会发热并增大电能消耗。
要兼顾上述两方面的要求，就必须对点火线圈初级电路的通电时间进行控制。
另外还需根据蓄电池电压对通电时间进行修正
通电时间的控制方法
现代点火线圈初级电路的通电时间由ECU控制，根据发动机的转速信号和电源电压信确定最佳的闭合角（通电时间），并控制点火器输出指令信号（IGt信号），以控制点火中晶体管的导通时间。
2点火线圈的恒流控制
为了防止初级电流过大烧坏点火线圈，在部分电控点火系统的点火控制电路中增加了流控制电路。
恒流的基本方法：
在点火器功率晶体管的输出回路中增设一个电流检测电阻，用电流在该电阻上形成的电压降反馈控制晶体管的基极电流，只要这种反馈为负反馈，就可使晶体管的集电极电流稳定，从而实现恒流控制。
第三章广本奥德赛点火系统的故障分析以及保养指南
第一节广本奥德赛点火系统综合故障案例
一、广本奥德赛汽车点火时间控制故障案例
1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。
2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。
奥德赛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
二、奥德赛汽车火花塞故障分析
火花塞是点火系统的重要部件，它直接装在燃烧室内。
其作用是将点火线圈产生的高压电引入发动机的燃烧室，在电极间隙中形成电火花，点燃混合气。
因为火花塞的工作是在高温、高压以及具有强烈的腐蚀性下，所以工作条件是非常的恶劣的，因而对火花塞的要求很高。
具体有一下几个具体的要求：
火花塞的主要部件必须具有足够的机械强度。
火花塞能够承受剧烈的温度变化，并且有适当的热特性。
火花塞的绝缘体应具有足够的绝缘强度，能承受30kv的高电压。
火花塞的材料具有抵抗燃烧过程中产生的各种有害气体腐蚀的能力。
火花塞应当有适当的电极间隙和安装位置，气密性应当良好，以保证可靠地点火。
火花塞应具有尽可能低的击穿电压，这不仅可以提高点火系的工作可靠性，而且可以减轻高压电路的负担，延长使用寿命。
1、火花塞的技术要求：
火花塞的电极间隙多为0.6-0.7mm，近年来为了适应发动机排气净化的要求，有利于稀混合气的燃烧，大量采用高能电子点火装置，其火花塞间隙一般增大至1.0-1.2mm。
要使火花塞能正常工作，其绝缘体下部裙部的温度应保持在500-750℃，这样才能使落在绝缘体上的油滴立即烧掉，不致形成积炭，通常称这个温度为火花塞的“自净温度”。
如果温度低于自净温度，就可使油雾聚积成油层，引起积炭而漏电，导致不能点火。
若温度过高，则混合气与炽热的绝缘体接触时，会引起炽热点火而形成爆燃，甚至在进气过程中燃烧，产生化油器回火现象，使发动机遭受损坏。
2、火花塞的故障及检修
火花塞的常见的污染物有如下五种。
1）炭Sootfouling
现象：
绝缘体小头、电极和火花塞壳体上附着了一层绒状的黑色炭烟。
原因：
①燃油空气混合气调整不正确（化油器、燃油喷射等），化油器油位太高，空气滤清器太脏，自动阻风门或手动阻风门拉线失效等造成混合气过浓；②、车辆行驶距离太短（尤其是高速低挡），发动机温度，燃烧不完全；③、燃油质量低劣或燃油变质，燃烧不正常；④、火花塞太冷、热值太低（博世标准）
后果：
失火、起动能力很差。
措施：
调整空燃比和冷起动系统，检查空气滤清器，如发动机一切正常，需重新进行热值匹配试验。
2）.油污垢Oilfouling
现象：
绝缘体小头、电极和火花塞壳体上附着一层黑色油亮的炭烟和污垢。
原因：
①、活塞环弹性减弱，或磨损过度，机油窜入燃烧室；②、活塞裙部与气缸壁配合间隙过大导致窜油、漏气；③、活塞环内外圆切角方向装错而产生漏气，导致机油窜入燃烧室；④、气门杆部和气门导管磨损过甚间隙过大，或气门导管油封失效，漏油机；⑤、机油油位过高，机油窜入燃烧室；⑥、二冲程发动机机油比例过高（正常为40-60：
1）。
后果：
失火，起动困难。
措施：
大修发动机，使用正确的空燃比，更换火花塞。
3）.淀物Leaddeposits
现象：
绝缘体小头上有褐黄色釉质，或者微绿色的沉积物
原因：
燃油添加剂含铅。
釉质是发动机在教高负荷、长期在节气门部分开启的工况条件下运行时形成的。
后果：
在高负载条件下釉质导电，引起失火。
措施：
更换火花塞，清洁火花塞是没有意义的。
4）.状沉积物Ashdeposits
现象：
在绝缘体小头，甚至在整个绝缘体裙部和电极上有严重的机油添加剂灰状沉积物。
火花塞和燃烧室上有疏松的灰渣状沉积物。
原因：
添加剂，尤其是机油添加剂可以在火花塞和燃烧室内形成这些灰状沉积物。
后果：
可以引起自点火，造成功率损失，或发动机损坏。
措施：
维修发动机，更换火花塞，或更换机油型号。
5）.铅污染Heavyleaddeposits
现象：
绝缘体裙部局部出现厚厚一层灰黄色釉，这层釉也可能呈绿色。
原因：
使用含铅的燃料添加剂，釉层是在高负荷发动机经较长时间部分负荷运行后出现。
后果：
在教高负荷时覆盖层导电，引起点火中断。
措施：
更换新的火花塞，清洗是徒劳的。
图2-17火花塞
另外随着发动机工作时间的增长，气缸、活塞和活塞环磨损加大，使密封性下降，油耗自然增大。
火花塞积炭为热特性太冷，混合气体过浓或润滑油过多所致。
积炭将导致漏电，使点火线圈产生的高压降低，致使发动机停火或间隙断火。
火花塞积油常在长时间起动时发生，积留在电极间的油滴使火花塞的击穿的击穿电压增高，起动困难。
电极间隙过大常因电极烧蚀所致。
间隙过大，火花塞击穿电压增高，使点火线圈工作在过负荷状态，告诉时易断火。
间隙过小则火花弱小，不能可靠点燃混合气。
火花塞电极间隙应用圆形量规测量，间隙不当时应用特制工具弯曲旁电极进行调整。
绝缘体的裂纹常因温度剧变或机构冲击而引起，炭蹅嵌入裂缝会使火花塞短路。
火花塞密封垫圈损坏或安装太松时可能漏气。
火花塞热特性太热，会产生炽热点火导致敲缸。
3火花塞的故障的常见检测方法
a、触摸法：
起动发动机，使其怠速运转，用手触摸火花塞绝缘陶瓷部位，如温度上升得很高很快，表明火花塞正常，反之为不正常。
b、短路法：
起动发动机，使其怠速运转，然后用螺丝刀逐缸对火花塞短路，听发动机转速和响声变化，转速和响声变化明显，表明火花塞正常，反之为不正常。
c、跳火法：
旋下火花塞，放在气缸体上，用高压线试火，若无火花或火花较弱，表明火花塞漏电或不工作。
三、广州本田奥德赛汽车点火线圈故障及排除
1.点火线圈常见的故障如下：
初级绕组、次级绕组断路。
匝间短路或绕组搭铁。
绝缘老化、漏电。
内部导线连接点接触不良。
点火线圈的这些故障会造成：
无次级电压产生，或次级电压太低而不能点火。
虽能跳火，但由于次级电压降低
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