学习任务4点火系统无高压火故障的检修.docx

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学习任务4点火系统无高压火故障的检修

学习目标

1、能够描述点火系统的结构及工作原理；

2、能够正确描述点火系统对发动机控制系统造成的影响；

3、能够根据故障现象，初步分析故障原因，查找维修手册，制定故障诊断步骤，使用诊断设备排除故障。

建议学时18学时

学习地点一体化工作站

学习准备汽车维修手册、互联网资源、车辆、汽车电气线路台架、起子、线钳、电烙铁、万用表等电工工具等。

工作任务描述一辆丰田卡罗拉轿车，装备1ZR-FE直列4缸电喷发动机，行驶15万KM，怠速抖动，加速不良。

检查为3缸火花塞损坏，更换火花塞，故障得以排除。

任务实施

一、接车

服务顾问（SA）与客户进行交流，询问车辆的使用情况、故障现象及车辆的历史维修记录

等；并检查车辆的行驶里程、发动机号、车架号和车辆的外观损伤情况，问诊试车、验证故障症状。

填写汽车维修接车问诊单、签订委托维修协议。

二、资讯

引导、自学、讨论、查找维修资料，掌握构造、原理、标准参数及检修方法。

引导问题一、传统点火系简介

1.、点火系统的功用

基本功用是产生电火花点燃气缸内的。

要求必须及时、可靠地点火。

点火系统点燃混合气的时间一般用表示。

点火提前角是指某气缸的从火花塞跳火到该气缸活塞运动至上止点时曲轴转过的。

2.、点火系统的类型

按所用电源不同可分为点火系统和蓄电池点火系统。

车用汽油发动机均采用蓄电池点火系统。

按贮存能量的元件不同，可分为储能式点火系统和电容储能式点火系统。

车用汽油机的点火系统一般都属电感储能式点火系统。

按对点火提前角的控制方式不同，可分传统点火系统、系统和电子点火系统。

传统点火系统

传统点火系统又称机械触点式点火系统，它利用机械触点控制点火提前角，并利用机械离心装置和真空装置对点火提前角进行自动调节。

发动机工作时，为保证点火顺序，传统点火系统利用分电器给各缸。

图4-1

3、点火线圈

分类

按有无附加电阻分：

带附加电阻型和不带附加电阻型

按接线柱数量不同分：

两柱式和三柱式

按性能分：

普通点火线圈和点火线圈

按磁路结构分：

开磁路和路点火线圈

图4-2

4、分电器

断电器、配电器、调节机构等。

5、火花塞

⑴、作用：

将点火线圈产生的高压电引入燃烧室，并在其电极间产生，点燃混合气

⑵、火花塞的结构：

2成：

壳体、金属杆、绝缘体、中央电极、侧电极和垫片。

②电极间隙：

指的是电极与侧电极之间的间隙。

　电极间隙过小：

火花，并且容易因产生积炭而漏电；

　电极间隙过大：

所需的击穿电压，发动机不易起动，且在高速时易发生“缺火。

　一般的电极间隙为：

0.6～0.8,现代的汽车甚至采用，可以改善排气净化。

图4-3

引导问题二普通电子点火系统

发动机工作时，点火信号发生器产生脉冲信号输送给电子点火器，脉冲信号控制点火器内晶体管的导通与截止。

当输入点火器的脉冲信号使晶体管导通时，点火线圈一次绕组回路接通，贮存点火所需的能量；当输入点火器的脉冲信号使晶体管截止时，点火线圈一次绕组回路断开，二次绕组便产生高压，此高压经配电器和高压线送至火花塞，以便完成点火。

功能和工作原理与传统点火系统基本相同，只是控制点火提前角的元件用电子点火器取代了，它利用晶体管的导通和截止来控制点火线圈绕组回路的通断，而晶体管的导通与截止则用产生的信号来控制。

普通电子点火系统仍保留了机械离心式和真空式点火提前角自动调节装置。

电感储能式普通电子点火系统，按点火信号发生器的结构原理不同，又分为电磁式、和光电式三种类型。

图4-4

1－点火信号发生器

2－电子点火器　

3－点火开关　

4－点火线圈　

5－火花塞

引导问题三微机控制点火系统组成与原理

1、组成

电控单元ECU：

根据电子控制器内储存的程序对发动机传感器输入的各种信息进行运算、处理、判断，然后输出，控制点火器动作，控制的通断。

电子点火器：

按照电控单元提供的点火电压脉冲信号，定时切断和接通点火线圈的初级回路，从而在点火线圈次级绕绷带上产生出高电压。

主要结构：

。

点火线圈：

无分电器点火系统中的闭磁路式点火线圈的初级绕组与次级绕组中间无，分别各处独立。

　有些点火线圈的次级绕组中串联有二极管。

火花塞：

电极间隙可达。

传感器：

曲轴转角传感器、、、、车速传感器。

2、点火控制系统的组成

图4-5

3、工作原理

接通点火开关，加到点火控制器上。

起动发动机，各开始将发动机的各种工况信息转换为电信号并传递给，控制单元将接收到的信号与存储器中储存的数据进行、计算后，输出点火信号至点火控制器，由点火控制器中的功率管接通和切断点火线圈的初级电路。

当点火控制器中的大功率三极管导通时，初级电路接通，在点火线圈中形成磁场。

当点火控制器大功率三极管截止时，初级电路被切断，初级电流迅速下降，次级绕组中感应出高压电进行点火。

曲轴每转两圈，各缸火花塞按点火顺序轮流跳火一次。

发动机工作时，上述过程周而复始在。

断开点火开关，切断初级电路，发动机熄火。

4、微机控制点火系的检修注意事项

（1）拆卸或安装电路部件之前，应先关闭或拆下蓄电池的负极搭铁线

（2）当利用起动机带动发动机旋转，而又想不使发动机发动的情况下，如进行缸压检查等，应拔下分电器盖上的，并将其搭铁。

（3）点火器必须搭铁良好，使用中应尽可能减少搭铁处的接触，确保电路稳定可靠的工作。

（4）发动机在运转过程中，严禁拆卸蓄电池，也不可用的方法检修电路。

（5）在判断点火系故障时，不要使高压电路处于开路状态，否则极易使点火器中的损坏。

（6）点火信号线应与高压线分开，避免高压线对点火系的干扰。

（7）电子点火系的点火线圈一般使用高能点火线圈，应尽可能避免用普通代替。

引导问题四广州本田雅阁有分电器微机控制点火系检修

1、组成、原理

图4-6

1组成：

分电器内有3个传感器CYL、TDC、CKP，模块和高压包也位于分电器内。

2传感器的作用：

CYL：

判缸信号作用是判别缸压缩行程上止点（4缸排气行程上止点）控制顺序喷射。

TDC：

上止点信号作用是判别各缸信号控制点火，为4齿转一周产生4个信号。

CKP：

曲轴信号计算曲轴16齿（24齿）

3工作原理：

喷射控制：

起动时ECU收到信号可控制4缸开始喷油然后再根据CKP计算顺序喷射。

点火控制：

当起动车时ECU收到任意一个信号就会发出第一个点火信号，然后根据CKP计算，每90˚发出一个信号。

本田公司点火信号为负触发型，当ECU内T3截止时模块内T2导通使T1截止。

T3道同时T2截止T1为导通初级线圈有电流通过信号中断时T1截止产生高压。

2、检修

⑴点火控制器的输入检测

当点火控制器的故障指示灯（MlL）闪亮时，以及在完成对点火系统、燃油供给、废气排放系统的检测后，均需进行点火控制器的输入检测如点火控制器正常，应正常工作。

拆下分电器点火（DI）盖、分电器点火（D1）转子和防泄漏盖，断开点火控制器的导线。

接通点火开关，检查其与车体地线之间的电压，应为电瓶电压。

若不是电瓶电压，则应检查点火开关与之间的导线是否断路。

若为电瓶电压，再接通点火开关，检查导线与车体地线之间的电压，应为电瓶电压。

若不是电瓶电压，则应检查点火线以及点火控制器与间的导线。

若为电瓶电压，再将ECM／PCM上的25芯插头断开，检查点火控制器与ECM／PCM之间的导线是否断路。

检查导线与车体地线之间的电阻应为无穷大。

若以上检查均正常，而故障指示灯仍闪亮，则应更换。

1点火导线的检查

点火高压线的检查如右图所示。

拆下点火高压线，切勿弯曲，以免损坏导线内部。

先检查点点火高压线端子是否锈蚀，如是则需清理。

如折断或变形，则需更换。

再测量点火高压线的电阻在20℃时的阻值，应不大于kΩ，若超过则应更换。

2点火线圈的检查

在20℃时测量点火线圈初级电阻和次级电阻。

初级线圈电阻在正极与端子之间测量；次级线圈电阻在端子和次级线圈端子之间测量。

3位传感器的检查

用万用表测量缸位传感器插头两端子之间的电阻，应在Ω之间，否则应更换分电器。

4分电器点火（DI）转子的检查

用万用表测量分电器点火（DI）转子的与侧电极之间的电阻，应在0.6～1.4kΩ之间。

5分电器点火（DI）盖的检查

检查分电器点火（DI）盖上有无裂纹、磨损和损坏，用兆欧表测量中心电极与侧电极之间的绝缘性，电阻应大于MΩ。

6火花塞的检查

火花塞型号应为NGK（ZFR5F-11）或DENSO（K16CK-L11）。

火花塞的检查如图九所示，检查火花塞电极是否烧损或积碳短路；电极间隙应在之间；火花塞旋紧力矩应为N•m。

3、主要技术要求及注意事项

主要技术要求

（1）点火线圈阻值（20℃时）

线圈电阻F22B1F22B2其他型发动机

初级线圈0.4～0.6Ω0.6～0.8Ω0.6～0.8Ω

次级线圈22～23kΩ14～22kΩ13～19kΩ

高压线电阻（含两端插头）应不大于25kΩ（20℃时）。

（2）注意事项

发动机运转或由起动机拖动时，不要触摸或拔下点火线；

连接或拔下点火系统接线、高压线及测试仪接线前应关闭点火开关；

如需要起动机拖动发动机但不起动发动机（如检查缸压）时，应拔下点火线圈功率放大器插头及喷油器插头；

清洗发动机前，必须关闭点火开关。

引导问题五双缸同时点火系统检修

时代超人M3.8.2发动机管理系统采用的无分电器点火系统有两个点火线圈，缸共用一个点火线圈，缸共用一个点火线圈，如图所示：

一只点火线圈为两个缸点火，这种方式要求共用一只点火线圈的两个气缸工作相位相差曲轴转角，它将发动机的两个气缸分为一组，同时进行点火的控制，这样当一缸接近压缩行程上止点时，另一缸必然在接近排气行程上止点，若此时点火，两个气缸的将同时跳火，点火的正时和线圈的驱动由完成。

图4-7

1、曲轴位置传感器检测

2、霍尔式凸轮轴位置传感器检测

3、测量输出级接地

拔下点火线圈插头，用数字式万用表测量电瓶正极和插头上触点4间的电压，应为电压（约12V），否则应检查插头触点和接地点的线路的开路。

4、测量点火线圈的供电电压

拔下点火线圈插头，用数字式万用表测量插头上触点和发动机接地点间的电压，应为电瓶电压（约12V）,否则应检查点火开关及与触点2之间线路的开路。

5、测量点火线圈工作情况

拔下点火线圈的插头和四个喷嘴的插头，打开点火开关，用数字式万用表分别测量点火线圈插头上触点1和3与发动机接地点间的电压，起动马达数秒钟，应有左右电压出现。

6、用数字式万用表测量点火线圈插头和线束插座之间的电阻，电阻应小于Ω。

7、测量两个线圈的初级线圈和次级线圈阻值，应基本相等。

8、试验能检测有无高压火及点火能量。

引导问题六独立点火系统的检修（丰田卡罗拉1ZR-FE发动机）

基本资料：

丰田卡罗拉1ZR-FE发动机点火系统如图所示，点火控制电路如图所示。

其中，各与点火线圈制为一体，形成四个点火线圈总成。

图4-8

1、检查点火线圈总成的供电电压

断开某点火线圈总成连接器，线束侧连接器各端子如图所示，接通点火开关，用万用表测端子1（+B）—端子4（GND）之间电压，应为V，否则进入步骤。

2、检查点火线圈总成IGF信号线路

断开ECU连接器，ECU线束测连接器如图所示。

用万用表测点火线圈线束侧连接器端子与ECU端子81之间的电阻，应小于Ω；测端子2或ECU端子81—车身搭铁之间的电阻，应大于kΩ。

如不符合要求则维修或更换线束或连接器。

3、检查点火线圈总成IGT信号线路

用万用表测点火线圈线束侧连接器端子与ECU端子82（或83或84或85）之间的电阻，应小于1Ω；测端子2或ECU端子82（或83或84或85）——车身搭铁之间的电阻，应大于10kΩ。

如不符合要求则维修或更换线束或连接器。

4、检查点火线圈总成搭铁电路

用万用表测点火线圈线束侧连接器端子与车身搭铁之间的电阻，应小于1Ω，否则，维修或更换线束或连接器。

5、检查点火线圈总成电源线路

点火线圈总成电源电路如图所示。

图4-9

从发动机舱继电器盒上拆下继电器（集成继电器），断开继电器连接器，如图所示。

用万用表测点火线圈线束侧连接器端子1与1A-4之间的电阻，应小于Ω；测端子1或1A-4—车身搭铁之间的电阻，应大于kΩ。

如不符合要求则维修或更换线束或连接器。

6、检查ECU电源电路

三、计划

根据维修小组的划分，在组长的带领下共同协作制定任务的检修方案；每个小组派一

组员展示小组的检修方案，由其他小组和老师组成审议小组对方案的可行性进行审议，方案通过审议，对存在的问题进行改正后，才可进行实施。

四、决策

1、请你根据各组展示的诊断方案分析出本级制定的方案有什么优点和缺点？

优点：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　五、

缺点：

2、结合各组的优点，请你优化你们组的诊断方案：

_______________________________________________________________

______________________________________________________________

五、实施

1、根据实车写出1ZR-FE发动机控制系统的零件名称

根据图示写出分各部件名称

123

456

789

101112

1、根据卡罗拉1ZR-FE发动机点火控制系统电路图

分析可能故障原因。

图4-10

3、丰田卡罗拉点火线圈故障码的读取

⑴步骤

⑵故障码

⑶故障码含义

4、用诊断仪读取发动机不同状态下的点火提前角

1怠速：

21500r/min：

⑶开空调：

4、点火系统元件和电路检测

⑴检查点火线圈

1交换点火线圈的排列形式，将第2缸点火线圈换位到1、3或4缸上，重新连接点火线圈连接器。

2重新连接诊断仪器，起动发动机，检查故障码DTC。

③结果分析（与之前所读取记录的故障码DTC相比较）

输出相同DTC说明：

输出不同的DTC说明：

3检查点火线圈电源

1断开点火线圈总成连接器，将点火开关置于ON档位置。

②测量2缸点火线圈总成连接器1号端子（+B）与4号端子（GND）之间的电压，并将测量结果记录在下表中。

+B电压检测记录表

测试端子

标准值

测量值

结果分析

B27-1（+B）—车身搭铁

③关闭点火开关，检查点火线圈总成连接器4号端子（GND）与车身之间是否存在断路，并将测量结果记录在下表中。

GND搭铁线检测记录表

测试端子

标准值

测量值

结果分析

B27-4（GND）—车身搭铁

⑶检查IGF电压信号和线路

（1）断开2缸点火线圈总成连接器，将点火开关置于ON档位置。

用万用表直流电压20V档测量2号端子（IGF）与4号端子（GND）之间的信号电压，并将测量结果进行记录。

B27-2（IGF）—B27-4（GND）电压为：

。

（2）断开蓄电池负极，断开点火线圈总成连接器，断开ECM连接器。

（3）检查点火线圈总成连接器2号端子（IGF）与ECM之间是否存在断路和短路，并测量结果记录在下表中。

图4-11点火确认信号IGF端子示意图

IGF线路检测记录表

测试端子

标准值

测量值

结果分析

B27-2（IGF）—B31-81（IGF1）

B27-2（IGF）—车身搭铁

4检查IGT电压信号和线路

①断开2缸点火线圈总成连接器，起动发动机，用万用表直流电压20V档测量3号端子（IGT）与4号端子（GND）之间的电压，并将测量结果进行记录。

B27-3（IGT）—B27-4（GND）电压为：

。

2断开蓄电池负极，断开点火线圈总成连接器，断开ECM连接器。

③检查点火线圈总成连接器3号端子（IGT）与ECM之间是否存在断路和短路，并测量结果记录在下表中。

图4-12点火信号IGT端子示意图

IGT线路检测记录表

测试端子

标准值

测量值

结果分析

B27-3（IGT2）—B31-84（IGT2）

B27-3（IGT2）—车身搭铁

⑸用示波器测取并画出信号波形：

次级点火电压波形

PCM的点火控制信号

PCM的点火反馈信号

爆震传感器

曲轴位置传感器

凸轮轴位置传感器

5、故障排除

⑴故障现象：

2故障原因分析：

3故障检修方法：

4故障处理措施：

⑸故障分析

检修结果记录

故障点是：

故障原因是：

六、检查控制：

由老师检查方案实施情况（在老师评价里边体现）

七、评价

1、成果展示

2、任务总结

各组学生根据方案实施情况，记录实施过程中遇到的问题及方案制定的不足之处，并再次完善方案。

遇到的问题：

改进内容：

。

3、考评表：

班级：

组别：

姓名：

项目

评价内容

评价等级

（学生自评）

职业素养评价项目

遵守学习纪律、不迟到早退

学习准备充分、仪容仪表符合活动要求

学习态度积极主动，勇跃发言和参与小组讨论

团队合作意识，注重沟通及相互协作

自主学习，成果展示

职业能力评价项目

按时按要求独立完成工作页