最新版电子点火系统故障诊断与维修1毕业论文设计.docx

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最新版电子点火系统故障诊断与维修1毕业论文设计

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目录

一汽车电子点火系统的概述

1汽车点火系统的发展历程1

2电子点火系统的基本组成及工作原理1

二电子点火系统常见故障诊断5

1电子点火系的常见故障5

2电子点火系的故障诊断8

三电子点火系统故障诊断与维修实例13

1丰田轿车（采用无触点式点火系统）点火系统检查13

2红旗轿车点火线圈和点火器的检测13

结论15

致谢16

参考文献17

摘　　要

现代汽车电子控制技术是汽车技术和电子技术的相结合，是现代工业发展与高新技术发展的产物，汽车电子化程度的高低从某种程度上反映了汽车水平的高低。

目前，电子技术的应用已经深入到汽车的所有系统，使汽车的技术性能、经济性和舒适性都有了很大提高，而电子点火系统的应用能更好的提高汽车的动力性、燃油经济性、降低废气排放。

本文介绍了现代电子点火系统的发展历程、优点、分类、构造、工作原理，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。

关键词：

电子点火系统；故障诊断排除

一汽车电子点火系统的概述

1.点火系统的发展历程

在汽油机发动机，燃烧室的火花塞两极间加上直流电压后，电极间的气体便发生电离现象，随着两极间的间隙被击穿而产生电火花，并点燃气缸内压缩后的混合气。

而点火系随着科技的不断发展以点火脉冲触发方式的不同，经历了触点式点火系、电子点火系和微机控制的电子点火系统三个历程。

触点式点火系是靠断电触点来接通和切断点火线圈初级电流而使点火线圈此级产生高压电的，这种工作方式不可避免地存在

（1）高速易断火

（2）断电触点易烧蚀（3）对火花塞积炭敏感（4）起动性能差（5）无线电干扰大的缺陷。

尤其是多缸发动机的高速发展及人们对减少空气污染的重视和节约燃油的要求。

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。

为了不断的弥补缺陷，微机控制点火系统在发动机运转时，微机根据传感器信号，直接控制各个点火线圈产生高压电，是相应火花塞跳火。

到目前为止，微机控制点火系统使技术最先进的点火系统。

2.电子点火系统的基本组成及工作原理

电子点火系统又称为半导体点火系统或晶体管点火系统，它主要由点火电子组件、分电器及位于分电器内的点火信号发生器、点火线圈、火花塞等组成，如图所示。

1-火花塞；2-分电器；3-点火信号发生器；4-点火线圈；5-点火开关；

6-蓄电池；7-点火电子组件

图1—1电子点火系统结构

点火电子组件也称电子点火器（简称点火器），它是由半导体元器件（如三极管、可控硅等）组成的电子开关电路，其主要作用是根据点火信号发生器产生的点火脉冲信号，接通和断开点火线圈初级电路，起着传统点火系统中断电器触点同样的作用。

点火信号发生器装在分电器内，它可根据各缸的点火时刻产生相应的点火脉冲信号，控制点火器接通和断开点火线圈初级电路的具体时刻。

由于发动机点火时刻和初级线圈电流的不同控制方法，产生了不同的点火系统。

按点火系统的不同发展阶段可分为：

传统机械触点点火系统、无触点点火系统、微机控制式电子点火系统和微机控制式无分电器电子点火系统。

其中以无触点电子点火系统为例。

　　无触点电子点火系统中，按点火信号发生器产生点火借号的原理不同，可分为以下几种型式：

　　a.磁感应式（磁脉冲式）；

b.霍尔效应式；

c.光电式；

d.电磁振荡式。

其中，磁感应式无触点电子点火装置由于其结构简单，性能可靠稳定，已在国外普遍使用；霍尔效应式性能优于磁感应式（如奥迪、桑塔纳等）和部分美国车上应用较多；光电式和电磁振荡式则应用相对较少。

3．电子点火系统的工作原理

电子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源转化为高压电源，然后再由配电器分配给各缸火花塞。

其工作原理见下图。

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。

二电子点火系统常见故障诊断

1.电子点火系的常见故障

〈1〉点火系统无高压火

①故障现象

接通点火开关，起动机能带动发动机曲轴运转，点火系统无高压火

②故障原因

1曲轴位置传感器连接电路短路或短路；

2曲轴位置传感器工作性能不良；

3点火控制模块性能失效或连接线束松脱、短路或断路；

4线圈的初级绕组断路；

5点火线圈的次级绕组断路；

6高压线断路；

7火花塞工作不良；

〈2〉点火系高压配电部分常见故障及检查

①常见故障和影响：

a.分电器盖有裂纹、赃污等导致漏电、窜电。

b.分火头有裂纹而漏电。

c.高压导线破损而漏电，导电性能下降。

d.分电器盖碳柱磨损太短或电刷弹簧失效。

这些故障会使点火系火花减弱或无火、点火窜缸等，造成发动机工作不正常、功率下降、排气污染和油耗增加或不能起动等故障。

②故障检查

如怀疑高压配电部分有问题，可先打开分电器盖，观察分电器盖有无明显裂纹，碳柱是否太短及有无弹性。

若有问题，可用测量绝缘电阻的方法来鉴别其好坏，一般绝缘电阻应在50MΩ以上。

也可以用高压试火的方法来检查其漏电与否。

如果可以看到跳火，则说明分火头以漏电，需更换分火头。

对于高压导线的检查，一是看是否有破损，二是用欧姆表测导线的电阻值。

3、火花塞常见故障及检查

①火花塞常见的故障

火花塞常见故障有因电极烧损、电极熔断、积碳、积油、积灰而漏电、绝缘磁体破裂而漏电、电极间隙不当等。

这些故障会造成点火系断火、缺火，使发动机运转不平稳或不能工作。

②故障检查

拆下火花塞，可以用肉眼大致判断出火花塞是否正常工作。

火花塞的电极间绝缘性能也可以用欧姆表来检测。

一般其绝缘电阻值应在10MΩ以上。

低于10MΩ的，即使无积炭，积油等不良外观状态，火花塞也应更换。

火花塞的电极间隙要用圆形塞规检测。

电极间隙不正常，应用专用工具将其调整到正常值。

更换其他型号的火花塞时，火花塞的热特性一定要与发动机想匹配，否则，会引起发动机早燃或火花塞严重积炭。

4、点火信号发生器的常见故障及检查

①磁感应式

（1）常见故障及影响。

这种点火信号发生器的常见故障是：

信号感应线圈短路、断路、转子轴磨损偏摆或定子（感应线圈与导磁铁芯组件）移动，使转子和定子之间的气隙不当，造成信号减弱或无信号而不能触发电子点或器（或ECU）工作，点或系不能产生火花。

（2）故障检查。

磁感应式点或信号发生器的检查主要是两项：

a.检查导磁转子与定子之间的气隙，气隙不合适，可用与触点式分电器调整触点间隙类似的方法来调整。

有些气息是不可调的，若间隙不合适，只能更换信号发生器总成。

b.检查感应线圈的电阻，电阻无穷大，则说明线圈断路，过大或过小都需信号发生器总成。

②光电式

（1）常见故障及影响。

光电式信号发生器的常见故障是：

光敏、发光元件沾污、损坏，内部电路断路或接触不良等，使之信号减弱或无信号产生，造成发动机不能工作。

（2）故障检查。

打开分电器盖，检查光敏、发光元件表面是否脏污，线路连接是否良好。

如果无问题，从发动机上拆下分电器，拆开分电器线路插接器，用导线将插接器俩端的电源插孔连接起来，并将分电器外壳搭铁，打开点火开关（不起动），然后慢慢转动分电器轴，从插接器信号插孔测信号电压。

如果电压表指示电压在0~1V之间摆动，说明信号发生器良好，否则，需更换分电器。

③霍尔效应式

（！

）常见故障及影响。

霍尔效应式点火信号发生器的常见故障是：

内部集成块烧坏，线路断脱，因而不能产生点火电压信号或信号太弱，不能使电子点火器触发工作。

（2）故障检查。

霍尔效应式点火信号发生器检查方法与光电式的相同，也是将信号发生器接上电源后转动分电器轴，测其信号输出电压，但电压波动的范围不一样。

对于霍尔电压来说，导磁转子叶片插入缝隙时，霍尔元件上磁通量减弱，霍尔电压很微弱；而叶片离开缝隙时，则霍尔元件磁场加强，霍尔电压较高。

由于霍尔电压较弱，不足以触发电子点火器工作，所以信号发生器内部加了信号放大和相反器。

信号发生器输出的信号电压在转子叶片插入缝隙时是高电平，转子叶片离开时是低电平。

5、电子点火器的常见故障及检查

①常见故障及影响

电子点火系常见故障大多由内部电子元件短路、断路、漏电等原因而造成：

a.功率三极管不能导通，点火线圈初级不能通路而点火。

b.功率三极管不能截止，点火线圈初级不能断路而点火。

c.功率三极管不能工作在开关状态，即不能饱和导通或不能完全截止，使点火线圈初级电流减小或断流不彻底，造成火花减弱或不能点火。

②故障检查

（1）模拟点火信号检查法。

可利用一只1.5V的干电池或蓄电池的单格电池来模拟信号电压。

将正极的探针触及点火器信号输入接点，然后用负极做间断搭铁。

这时中央高压头应跳火。

如果点火开关和有关电路都已接通，但仍无高压电跳火，则表明点火器有故障应更换。

（2）高压试火法。

如果已确定点火信号发生器良好，可直接用高压试火的方法来检查。

将分电器中央高压线拔出，使高压线端距发动机缸体5mm左右或将高压线端插入一备用火花塞并使其搭铁，起动发动机，看是否跳火，如果火花强，说明电子点火器良好，否则，电子点火器有故障。

2.2电子点火系的故障诊断

1、电子点火系的故障分析

（1）常见故障：

电子点火系的常见故障有不点火、火花弱、点火时间不当和缺火等。

（2）故障诊断：

下面以发动机不能起动为例，阐述电子点火系故障诊断的一般程序

 不同车型的电子点火系线路结构不尽相同，但都可以按上图的检查方法和故障诊断程序准确、迅速地排除故障，关键是对具体的点火线路结构要熟悉。

图2-1电子点火系故障分析图

2、磁感应式电子点火系统故障的诊断与排除方法

①点火系统低压电路部分故障

（1）故障原因：

点火线圈、电子控制器、磁感应传感器及其连接线路有故障。

（2）故障的诊断与排除方法：

a.外部检查：

检查点火系统线路连接是否正确、可靠；检查分电器等器件是否完好、安装是否可靠。

b.拆线间隔断搭铁试火花 ：

拆下点火线圈负端子上的连接线，另接上一根导线。

接通点火开关，用外力带动曲轴转动，将点火线圈上的连接导线间断搭铁，用中央高压线跳火，如果无火花，说明火线圈及其接线路有故障，应分别检修；如果有火花，应检查电子控制器。

c. 拆线间断加压试火花 ：

断开点火开关，将点火线圈上的连接导线恢复到原来状态，取下传感器插头，接通点火开关，分别在插头的两接线端子上间断施加1.5V或者2V的直流电压，用中央高压线跳火故障在传感器，应检修；如果无火花，故障在电子控制器及其连接线路，应分别检修；若电子控制器损坏，应更换新品。

②点火系统高压电路部分故障

（1）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。

（2）故障的诊断与排除方法：

a.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。

b.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。

c.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。

 d.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，否则应交换传感器信号线位置。

如果传感器信号线接正确，则应调整点火正时。

若点火系统同时出现多个故障，仍按上述方法重复检查多次，直至所有故障均排除为止。

2.3点火正时的检测与调整

1、点火正时检查。

一般检查时，启动发动机，使冷却液温度上升到80℃，急加速，如转速不能随之立即增高，感到发闷，或在排气管中有“突突”声，说明点火过迟；如出现类似金属敲击声，说明点火过早。

使用点火正时灯（仪）检查时，查找并验证飞轮或曲轴前端皮带盘上1缸压缩终了上止点标记和点火提前角标记，擦拭使之清晰可见，如标记不清晰，最好用粉笔或油漆将标记描白。

将点火正时灯（仪）正确连接到汽车发动机上，将传感器插接在1缸火花塞与高压线之间。

必要时，接上转速表和真空表。

启动发动机，至正常工作温度状态，保持在怠速下稳定运转。

打开正时灯并对准正时标记（正时刻度盘或正时指针），调整正时灯电位器，使正时标记清晰可见，就如同固定不动一样。

此时表头读数即为发动机怠速运转时的点火提前角。

用同样的方法可分别测出不同工况、转速时的点火提前角并记录；在拆下真空管接头并堵住（点火提前机构不起作用）的情况下，怠速时测出的点火提前角为初始提前角（基本点火正时）。

实际上，在怠速时由于离心式和真空式调节器末起作用或作用很小，在上述怠速时测得的提前角基本就等于初始提前角。

在拆下真空管的情况下。

发动机在某一转速下测得的提前角减去初始提前角，即可得到该转速下的离心提前角；反之，在连接真空管的情况下，发动机在同样转速下测得的提前角减去离心提前角和初始提前角，则又可以得到真空提前角。

用同样的方法可分别测出初始提前角及不同工况、转速、负荷时的离心提前角和真空提前角并记录。

测出的点火提前角应与规定标准值进行对照，判断点火提前角的大小是否符合要求。

不符合要求，应调整点火正时。

2、点火正时调整。

调整点火提前角的基本方法是转动分电器壳体。

点火过早时应顺着分电器轴旋转方向转动分电器壳体，点火过迟时则反向转动分电器壳体。

点火正时的调整有静态正时和动态正时。

①静态正时调整时，查间隙（电子点火式的可略过）。

用厚薄规检查断电器触点间隙，正常应为0.35～0．45mm。

调整时，用起子松开锁紧螺钉，转动调整螺钉使之符合要求。

②找记号。

转动曲轴，将1缸活塞转到压缩冲程上止点附近（向火花塞孔塞棉丝或用手指感觉到有压力以验证），对准飞轮或皮带轮上的初始点火正时标记上。

③调0位。

有辛烷值调节器的应将其调整在0位。

④对分火头。

检查分火头是否正对着分电器盖上的1缸高压线插孔，否则予以调整，松开分电器固定螺栓并适当转动，使分火头对准1缸分缸线插孔位置。

对准后初步固定。

⑤查跳火。

检查分电器是否正处于恰好高压跳火位置（初级电流恰好切断位置），否则转动分电器外壳位置进行调整，然后固定分电器。

⑥对分缸线次序。

按点火次序，顺分火头转动方向，

路试检查：

进行路试检查使发动机走热后，在平坦、坚硬路面上以最高挡最低稳定车速行驶。

急加速时，若听到轻微的突爆声且瞬间消失（装有爆震限制器的发动机就没有突爆声），车速迅速提高，则为点火正时正确；若突爆声强烈明显且长时间不消失，则为点火过早；若听不到突爆声，且加速缓慢，排气管有“突突”声，则为点火过迟。

第三电子点火系统故障诊断与维修实例

3.1丰田轿车（采用无触点式点火系统）点火系统检查

1、点火信号发生器的检查

（1）用厚薄规测量转子凸齿与传感线圈铁芯间的间隙，应在0.2mm～0.4mm内

（2）用万用表检查点火信号发生器传感器线圈的电阻，其电阻值应在140Ω～180Ω。

2、点火电子组件的检查

（1）松开分电器上的线路插接器。

（2）接通点火开关，用一个1.5V的干电池，将他的正负极分别接至点火电子组件的两输入线（粉红线与白线），用万用表检查点火线圈 “—”接线柱与搭铁之间的电压。

然后将干电池的极性颠倒过来，再次测量点火线圈 “—”接柱与搭铁之间的电压。

两次测量结果分别为1～2V和12V，否则说明点火组件有故障。

加干电池测试的时间应尽可能短，每次不得超过5秒。

3、点火线圈的检测

　　用万用表检查点火线圈的初级绕组和次极绕组的电阻值应分别为1.3～1.7Ω和10～15KΩ。

4、高压线的检查

　　将高压线连同橡胶套一起拔出，注意不要把高压线折断。

检查高压线的触头，如以烧蚀应刮平整；如以断裂或变形则应予更换。

　　测量每条导线的电阻值应不得大于25KΩ，如过大，应于更换。

3.2红旗轿车点火线圈和点火器的检测

1、点火线圈及点火器故障检测

（1）点火线圈检测。

拔下点火线圈高压线，打开线圈端子护盖，按图所示用万用表测量：

1#端子与15#端子之间（即点火线圈一次侧）的电阻值，应为0.55Ω±0.05Ω；4#端子与15#端子之间（即点火线圈二次侧）的电阻值，应为3.3Ω±0.033Ω。

（2）点火器检测。

在点火线圈工作正常的条件下，拔下点火器插座，将点火开关置于“ON”位置，不起动发动机，用万用表测量插座1#端子与3#端子间的电压值，应大于11V。

若电压值不符或无电压存在，再将点火开关转回“OFF”位置，此时，插座1#端子与车身地线之间的电阻值应小于1.5Ω。

若不符合该项要求，则按电路图检查线路，排除故障后，重新检测；若符合该项要求，则上述电压值不符的原因为3#端子的供电线断线或接触不良，按电路图查找并排除故障。

（3）ECU点火输出控制工作状态检测。

　将检测灯接到点火器插座2#端子与3#端子上，起动发动机，若检测灯闪烁，则表示ECU的点火输出控制工作正常。

将点火开关转回“OFF”位置，插上点火器插座，按4项进行测试；若检测灯不闪烁，则进行线路检测。

线路检测方法为：

将点火开关置于“OFF”位置，标下右前轮下护板，拉出ECU插接器的固定锁架，拔下ECU插座。

用万用表测量ECU插座7#端子与点火器插座2#端子间的电阻值应小于1.5Ω，点火器插座2#、1#、3#端子相互间的电阻值应为∞。

（4）点火器输出检测。

在ECU工作正常且线路无故障的情况下，将检测灯连到点火线圈1#端子和15#端子上，起动发动机，若检测灯闪烁，则点火器输出正常；若不闪烁，即点火器损坏，应更换。

结论

本文介绍了常见汽车电子点火系统的优点、结构原理、工作原理及；详细介绍了电子点火系的常见故障及检查方法，其中有点火线圈常见的故障及检查，点火系高压配电部分常见故障及检查，火花塞常见故障及检查，点火信号发生器的常见故障及检查，电子点火器的常见故障及检查等。

还介绍了电子点火系的故障诊断，点火正时的检测与调整，同时编写了一些故障检修实例。

致谢

在本次论文设计过程中，指导老师孙成宁对该论文从选题，构思到最后定稿的各个环节给予细心指引与教导,使我得以最终完成毕业论文设计。

在学习中,老师严谨的治学态度、丰富渊博的知识、敏锐的学术思维、精益求精的工作态度以及侮人不倦的师者风范是我终生学习的楷模，导师们的高深精湛的造诣与严谨求实的治学精神，将永远激励着我。

这三年中还得到众多老师的关心支持和帮助。

在此，谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意！

最后，衷心地感谢我的父母，我的亲人，没有你们对我的养育就没有今天的我，正是你们对我的关心和爱护使我顺利完成了学业。

参考文献

［1］《汽车发动机构造与维修》黄平石爱勤

［2］《汽车电气设备与检修》林妙山

［3］《汽车电气设备与维修》张果珊

［4］《新编汽车技术》孙于凯

［5］《汽车点火系统原理与故障检修实例》麻友良

［6］《汽车文化》屠卫星