汽车点火系统的故障与检修.docx

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汽车点火系统的故障与检修

汽车点火系统的故障与检修

摘要

结论

致谢

参考文献

摘要

在当今飞速发展的时代汽车这一领域，有着非常重要的位置。

它已经成为人们生活中的一部分，在我国汽车拥有量越来越多，车型也越来越复杂。

尤其是高科技的飞速发展，一些新技术、新材料在汽车上的广泛应用，给汽车的维修带来了一定的难度。

在现代汽油发动机中，气缸内的可燃混合气是采用高压电火花点燃的。

为了在汽缸内产生高压电火花，点火质量的高低直接影响发动机的性能，所以点火系统是发动机最重要的系统之一。

发动机的许多常见故障都是点火时刻不准引起，因此在实际维修过程中，有很大比例是由于点火系统的故障引起的。

汽车点火系统的工作好坏，直接影响发动机的动力性和经济

电子控制器进行控制。

分电器的唯一任务只是把次级电压从点火线圈配送给火花塞。

第二章点火系统分类、结构及工作原理

（一）传统触点试点火系统

1结构特点这种点火系统有电源、点火线圈、分电器、点火开关和火花塞组成。

分电器轴有发动机凸轮轴驱动，分电器内断电器凸轮地凸角数与发动机气缸数相等，工作时断电器触点控制点火线圈初级电流，分别安装在分电器内外的离心、真空调节装置按照近似调节法控制点火提前角。

2基本工作原理；当发动机旋转时，分电器内地断电器凸轮也随之转到，断电器触点交替的闭合打开。

当接通点火开关后触点闭合，则点火线圈从初级绕组中有电流通过且逐渐增大。

当触点断开时次级绕组中将有15-25kv地高压电，经配电器按发动机的点火顺序将高压电分配给各个缸火花塞，产生电火花。

3存在的缺点

A触电打开时产生电火花，使触点烧蚀

B低压电流大小受触点允许电流值限制（一般为5a）不能过大，影子高压火花塞能量的提高也受到限制。

C高压电的最大阻值随发动机转速的升高和发动机气缸数的增加而下降。

D工作中高压点上升较慢，对火花塞积炭和污染较敏感

+E点火提前调节装置多采用机械式，最佳点火时刻不准确从而使发动机经济性和动力性受到影响。

（二）半导体辅助点火系统

1结果特点：

半导体辅助点火系统有断电器触点、电子点火组件、专用点火线圈、火花塞等组成。

电子点火组件有两级直接耦合式开关电路组成，小功率晶体管的工作受分电器触点控制，大功率晶体管受小功率晶体管控制。

工作中大功率晶体管接通或断开低压电路。

2工作原理：

当接通点火开关后，分电器在凸轮轴的驱动下转动，触点闭合时小功率晶体管应积极搭铁而截至，大功率晶体管在电源极偏执电阻的作用下导通，点火线圈次级绕组中有电流通过，点火开关段开始哦，小功率晶体管正偏而导通，大功率晶体管失去正向偏指电压而截至，初级绕组中的电流迅速减小，次级绕组中感应产生高压电。

3优点：

A触点通过的是小功率晶体管的基极电流电流较小，延长了触电的使用寿命。

B适当增加了低压电流，增加了次级绕组的电压，改善了点火性能。

4缺点：

A触点对污染较敏感，特别是分电器高速运转时，由于机械惯性的作用触点会震动，是次级电压降低；凸轮和触点及焦木快的磨损会影响点火系统的正常工作，另外点或提前调节装置带来的问题仍然与传统点火系相同。

（三）普通电子点火系统

1结构特点：

普通电子点火系统有磁感应式分电器；电子点火组件、点火线圈和火花塞等组成。

分电器内部装有磁感应式信号发生器，他与电子点火组件中末级大功率晶体管的配合相当于传统点火系统中分电器触点的作用，点火线圈为专用高能点火线圈，初级绕组中电阻和电感较小，低压电流较大，点火能量高。

2基本工作原理：

信号发生器转动时周围磁场发生变化，传感线圈中产生电压信号，仅电子点火组件的放大整形来控制末级大功率晶体管的导通与截止，点火线圈中初级绕组中电流发生变化，次级绕组中感应出高压电，电子点火组件中的闭合角（至末级大功率晶体管的导通期间分电器转过的角度。

其角度越大晶体管导通的时间越长，初级电流越大）控制，恒流控制（高压点火线圈是利用减小初级绕组的电阻值来增加初级绕组的电流，该电流容易烧坏末级大功率晶体管，必须限制）性能使初级绕组的电流无论在发动机高速还是低速时都为一定值，次级绕组的电压也为一定值，从而提高了点火性能。

3优点：

从根本上消除了触点带来的问题，在所有的转速范围内都有较可靠的点火性能采用闭合角、恒流控制；具有较为定的点火时刻，视线里免维修化。

4缺点：

点火提前角控制人不能够精确（点火提前角控制然采用真空和离心机构）；人脱离不了机械控制。

（四）微机点火系统

1结构特点：

微制点火系统由监视发动机运转状况的传感器处理信号，发出指令的危机处理机，响应微机发出指令的电子点火组件，点火线圈等组成。

微机控制点火系统可分为有分电器与无分电器两种，前者只有一个点火线圈，所欲各缸的点火电压均有该点火线圈提供，由分电器分配：

后者取消了分电器，它有与气缸同等数目的点火线圈（或者点火线圈的个数是气缸数的1/2）。

2基本工作原理：

点火提前角是在发动机控制器中计算出，系统不仅接受各种传感器（例如，燃油控制）数据，而且在瞬间计算出最佳点火提前角。

在任何工况下影响最佳点火提前交角的参数有；发动机转速信号、进气歧管的压力信号，空气压力信号，冷却水温信号。

最佳点火提前角的参数值存在ROM的查询表中。

发动机控制系统从传感器中读取数据并对ROM生成一个地址从查询表中读取数据后控制系统计算正确的点火提前角，在适当的时刻输出信号产生电火花。

微机控制点火用于独立点火方式。

固态模块收到正确的点火次序后数据并产生电信号来驱动电路。

这些信号是由曲轴和凸轮轴的定时输出信号产生的。

优点；将点火提前角的机械调节方式改为了来电子控制方式，增加了爆整控制内容，能使发动机获得最佳的燃烧，提高发动机的经济型减少了排放污染。

第三章点火系统的故障诊断与维修

点火系统是汽油机一个主要系统，点火系统工作情况的好坏直接影响发动机的性能，因此具有可靠、准确的点火系统是人们追求的目标。

然而，点火系统随着运行时间的增加，也会出现诸多故障，点火系统常见故障有电火过早、点火过迟、火花塞故障。

发动机回火和放炮、发动机爆震、发动机不能启动、发动机运转不平稳和发动机功率下降、油耗增大、加速不良、点火时间不当、个别缸不点火等。

1点火过早故障维修与故障判断

现象：

发动机运转不平稳、发动机启动时有反转、怠速和急加速是有爆燃则为点火过早。

排除方法：

连接点火测试仪，调整点火提前交到规定值。

2点火过迟故障维修

现象：

发动机发闷过热无力，排气管冒黑烟，放炮或化油器回火则为点火过迟。

排除方：

法连接好点火测试仪调整点火提前角道规定值

3发动机不能启动或启动困难

A现象发动机在行驶途中突然熄火；启动机带动曲轴运转速度正常但不能启动或启动困难，火花塞湿润。

B排除方法拔出分电器中央高压线据缸体5-8MM试火火花强度是否正常；a若正常插上中央高压线拔出火花塞上的高压分线继续试火看是否正常若正常则需检查点火正时点火提前角是否正常若正常说明火花塞有故障否则说明点火不正时若拔出火花塞上的高压分线后试火候若火花不正常则说明高压分先有问题

不正常则需用电压接在点火线圈负极接线柱与机体之间转动发动机观察电压变化情况（a）10V左右（b）0-10v波动（c），小于5v且不动

（a）10v左右不动需检查点火线圈后线路，是否有链接不良或打铁不良，否则为线路搭铁不良。

（b）0-10v波动则点火线圈次级绕组故障

（c）5v且不动；需拆下点火线圈负极接线柱导线，打开点火开关测量其电压是否在12v左右，若是，检查点火线圈后线路有无短路或搭铁不良故障。

4点火错乱

现象：

发动机启动困难，启动后工作不稳定且伴有化油器回火，排气管放炮和爆燃现象。

排除方法：

点火错乱故障原因是各分缸高压线相对位置弄错或分电器盖绝缘不良而漏电，一般诊断时，检查各分缸线是否沿分火头转动的方向安点火顺序排列，若顺序不对应重新排列，若顺序正确，则应检查分电器是否潮湿或有裂纹，若无则进行分电器盖的跳火实验，或用分电器盖进行对比试验；若分电器盖漏电，应更换。

5发动机爆震和过热维修

发动机在大负荷中等转速是最容易出现爆震。

在使用燃油型号正确的情况下爆震现象多数是应为点火提前角过大造成的

在爆震情况下发动机迅速升温。

另一方面点火过迟发动机温度也会过高。

再不出现爆震的情况下水温过高多数不试点火系统引起的，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。

检查汽油牌号，调整正确的点火提交前脚。

故障就会排除。

6火花塞故障检修

火花塞在工作中的故障一般有积碳和绝缘提损坏两种，七届过都是火花塞不能跳火。

实践证明一个气缸火花塞不工作燃料消耗要增加25%左右，而且动力下降会明显因此因此要做好火花塞的清洁检验工作，杜绝气缸不工作现象。

A火花塞严重积碳或油污产生的原因

火花塞的工作温度过低或混合气过浓。

实验证明当火花塞的工作温度低于450度时将不能烧掉绝缘体裙部积碳或油污既不能保证自洁也就是说当可燃混合气过浓时由于燃料不能充分燃烧是大量的游离碳和油污沉积在绝缘体裙部上形成严重积碳或油污，此外当发动机长时间怠速运转时，可燃混合气中的汽油浓度过高也会是火花塞严重积碳。

排除方法；定期对火花塞清洗

B导致火花塞工作温度过高过低地原因

火花塞选择不当。

不同冷热型号当火花塞具有不同的散热速度，冷型地火花塞散热速度较快，热型的火花塞散热较慢，为了保证火花塞在规定温度下稳定工作，对于压缩比高且高热值的发动机必须选用冷型的火花塞以增加散热速度，反之选用热型火花塞。

如果热值低的发动机仍选用冷型地火花塞，必然造成火花塞工作温度低不能自洁。

火花塞安装不妥。

为了辟免火花塞与气缸之间漏气，在更换火花塞时，随喜增加火花塞密封垫圈的个数，不但会造成火花塞与气缸之间螺纹锁劲紧力下降而损伤螺纹，还会由于火花塞气缸之间的接触面积增大而增加火花塞的散热速度致使火花塞工作温度过低。

C火花塞绝缘强度的检验

火花塞绝缘体裙不破裂造成的后果往往比较严重。

火花塞绝缘体群部破裂后形成的碎块脱落到气缸中，会造成发动机气缸严重机械磨损，其原因；一是火花塞中心电极与绝缘体之间热膨胀系数不符，火花塞工作过热导致内应力过大而破裂；二是火花塞受到某种强烈碰撞或汽油机爆燃而破裂。

火花塞的瓷质绝缘体由于在高温高压的剧烈变化下工作，可能发生裂痕，也可能由于的撞击发生裂痕。

这些裂痕均会降低绝缘性能，造成漏电，因此消除积碳后必须对火花塞进行绝缘性能的检验。

但只对火花塞进行一般的跳火实验事不够的，因为在正常气压下几时有裂痕，高压电仍可能在电极间跳火。

因此必须在相当于气缸压缩终了时的气体压力下进行检查，才能判断出漏电程度，以便决定是否更换。

（7）点火系统典型故障检修案例

A不着点火线圈接线柱导线断路引起的车

某北京bj2020型越野车在发动机启动时打开点火开关，启动机能够带动发动机运转，但不着车，可是将点火开关转到点火位置的瞬间发动机却能即可发动着火。

该车型为了保证发动机启动可靠，在起动机上装有点火线圈附加电阻、短路开关，其作用是启动时吧附加电阻短路，让出极电流不经过附加电阻直接进入点火线圈，这样蓄电池中的电压虽然下降很多但能有足够的触及电流保证发动机可靠启动。

全面检查点火线路，发现在起动机附加电阻短路，开关与点火线圈“开关”接线柱间的导线断路。

原来在启动发动机时起动机所消耗的电流很大，因而蓄电池的电压下降很多，是点火线圈的初级电流减小、次级电压降低、火花塞的火花减弱以至于不能点燃混合气，发动机便不能顺利启动，当附加电阻断路开关至点火线圈“开关”接线柱之间导线断路后启动点火线圈的初级电流必须通过附加电阻，因而使初级电流很小，导致高压微弱、发动机启动困难。

而在点火开关由启动位置转到正常位置的瞬间起动机的主电路被切断，解除了蓄电池的大电流放电，初级电流增大，高压火花增强，此时由于惯性力的作用，发动机仍在转动，故发动机立即着火。

重新将原来起动机附加电阻短路开关至点火线圈“开关”接线柱之间的导线断路处连接牢固后故障便排除了。

案例二：

启动困难，加速抖动，熄火

某奥迪轿车使用中发现发动机不易启动，加速抖动熄火，行驶中一窜一窜的，节气门控制不好马上熄火，不能正常行驶。

。

单纯从上述这些现象来分析，油路和电路存在故障的可能性都有；但从任意抽去一根或两根高压线、发动机就容易启动来分析，可能是电路故障。

因为如果电路正常，单纯油路故障，抽去一根或两根高压线，发动机故障只会更恶化，不可能更好启动；但如果是电路故障，特别是漏电引起的火弱，任意抽去一根或两根高压线，其它几根高压线电压会增高。

这是因为引起高压电路故障主要是分电器、分火头、高压线圈与高压线。

分火头

损坏漏电，一般没有高压火。

高压线圈与高压线故障也不可能抽去高压线反而好转。

判断有可能是分电器盖漏电，出现窜电造成火弱，任意抽去一根或两根高压线，其它几根高压线电压增高，启动反而迅速些。

后来拆检分电器盖发现原来是盖内布满水珠，可能是清洗发动机时不注意，造成分电器内进水所致。

擦干分电器内的水分，装复试车，发动机工作恢复正常。

案例三：

怠速切断阀垫卡滞、关闭点火开关后发动机不熄火；

某奥迪100轿车（4缸、化油器型发动机）在使用中，发动机工作正常，但常常出现发动机不熄火（持续十几秒后才熄火）而且抖动严重。

经检查，气缸压力、点火正时等正常。

经分析，发动机不熄火的条件，一定会有混合气和点燃混合气的热源。

按照常规诊断方法，发动机不熄火时，拔下分电器上霍尔传感器的插头后，霍尔传感器就产生不了电信号，点火控制器也就收不到信号，因此便不能产生高压火。

但该车拔下霍尔传感器插头后，发动机还不熄火，缺火后还能工作，估计是由于混合气继续进入气缸，而且气缸内有炽热点所致。

检查发现该车发动机油烧机油现象，拆下火花塞，用内窥镜观察发现气缸内有积碳；常见发动机冷却液温度过高，也能引起发动机不熄火的故障，但该车发动机冷却液温度却正常。

再次检查发动机熄火后是否有燃油继续进入气缸，拆下空气滤清器，检查发现阻风门完全打开，加速泵喷口也不渗油；其它部位也没发现故障点；拆检化油器也没发现问题。

最后拆下怠速电磁阀，发现电磁阀与化油器之间装有一个胶皮垫，胶皮垫内径与怠速电磁阀油针外径尺寸差不多，故障有可能就出在这里。

打开点火开关时，怠速电磁阀油针应被吸回，怠速油道打开，燃油经怠速油道进入气缸；点火开关关闭后，怠速电磁阀油针弹出，堵住怠速油道阻止燃油进入气缸。

该车由于胶皮垫卡滞怠速电磁阀油针，使油针不能堵住怠速油道，发动机熄火后、燃油继续进入气缸。

虽然关闭点火开关，火花塞不点火，但气缸内积碳温度任很高，继续将气缸内的混合气点燃，造成发动机不熄火。

又由于积碳点火能量弱，混合气燃烧不完全，也引起了汽车发动机抖动。

将胶皮垫换成O型密封圈后试车，故障消除。

案例四金属导线脱落加油发抖；

某丰田海狮面包车使用中，再踩加速踏板时，汽车呈现发抖的现象，再继续加大节气门开度至中高速稳定时，车速忽高忽低，且发动机常出现断火。

停车检查，发现怠速正常，加油从低速到高速，发动机工作都正常且加速灵敏。

后观察到点火线圈接线柱处冒电火花。

由此可以判定出故障出现在电路部分。

经过检查果然发现是其分电器中心高压线有问题引起。

原来该车分电器中心高压线是芯，高压线两端各用一小段金属导线堵住，使得碳精粉末不至于露出。

但该线插入端口的金属导线脱落丢失，以至于炭精粉末散落，出现一段空心。

由此发动机小负荷时转速低，断电触点闭合时间长，通过点火线圈的电流较大，故高压火花较强，能通过分电器中心高压线，使得发动机能维持小负荷正常工作，发动机高速、大负荷情况下，断电触点闭合时间短，通过点火线圈的电流较小，因而高压火花较弱，不能通过分电器中心高压线，出现一段空心，而向点火线圈上的低压接线柱上跳火，因此引发发动机高速不稳定、且有断火的异常现象。

后来更换合格的分电器中心高压线，故障便马上消除。

第四章点火系统的维修

（一）点火系统的维修要点

1汽车行驶1000km后的作业主要是进行清洁检查包括；

a清除分电器科体表面积尘和油污

B检查初级电路的链接，并加以紧固

C用棉纱沾汽油檫净火花塞表面油污

2汽车行驶5000km后的维护作业主要是进行清洁、检查，调整和润滑作用，包括；

A清洁分电器内外表面油污

B检查触点状态并加以清洁。

触点表面烧蚀不平，应予磨平。

用厚薄规检查触点间隙，应为0.35-0.45mm，如不符合要求应予调整

C润滑分电器总成需润滑部位包含；分电器轴，每次保养时将油杯放进0.5-1圈润滑油如有用完应补充。

凸轮轴和断电器小轴连接处。

拆下配电器转子取下粘心，滴上一两滴机油，待油滲入后装回。

凸轮轴工作面，如继电器内有特备沾块，应用涂抹的方法加入钙基滑脂，如没有沾块，应清除凸轮表面的油污抹上钙基滑脂。

活动触点臂销钉。

每次狄润油一两滴，不可多滴。

D检查每根高压线的绝缘度，以及线端和分电器的座孔的接触是否良好

E检处点火线圈表面的污垢，检查该压线端和座孔的接触情况

F清洁和检查火花塞，有积碳时应予清除，并校准间隙，检验密封性与发火连续性。

3汽车行驶10000km-15000km后的维护作业是；取下风电器总成，解体并进行维修。

4汽车行驶20000km-25000km后的维护作业是；取下阻尼电阻用欧姆表或电桥检测，其阻值应不超过20000欧，否则应更换。

5入冬前的维护作业是；汽车再进入冬季之前，应对点火系统进行换季保养，处进行上述讲述外，还应将火花塞的间隙适当调小，并将点火时间适当调早。

（二）点火正时的调整

分电器维护后重新安装，需调整点火正时，以保证点火时间准确。

调整时通过变速器壳体上的观察窗，将发动机第一缸活塞置于上至点使凸轮轴齿形带轮上的标记对齐气缸盖罩壳记号；使机油泵轴驱动端部扁式矩形块长边方向与曲轴方向一致；是中间轴向分电器驱动轴上的缺口与曲轴方向平行；分电器分火头的指向正好是分电器壳体上的标识，然后按入分电器，并进行必要的点火正时调整。

1点火正时的调整方法

A打开风电器盖，调整断电器的触点间隙，，其阻值0.35-0.45mm

B拆除一缸火花塞，用棉布团堵住火花塞孔，摇转曲轴，当听到棉布团的冲击声时，停转摇转。

C启动发动，观察发动机的工作情况，依“反快”与顺慢的要领进行调节。

结论

目前，随着科技的发展，微机控制点火系统以取代了dui传统蓄电池点火系统，电子点火系统主要由检测发动机运行状况的传感器，处理信号和发出点火指令的电控单元ecu，对点火指令作出相应的执行器等组成，传感器打大多与汽油喷射系统、怠速控制系统等电子控制系统共用，而且都有一个ecu集中控制，在传感器输入ecu信号中，曲轴位置信号和凸位轴位置信号是保持ecu控制点火系统正常工作的基本信号。

执行器主要包括点火控制器、点火线圈、火花塞等。

点火控制器是微机控制点火系统功率输出，他接受ecu输出的点火控制信号并进行放大，以便驱动点火线圈工作。

发动机启动后电控单元会对点火提前角进行计算和调整。

爆燃传感器是电子控制点火系统专用的一传感器，ecu根据爆燃传感器输出的信号来判断发动机是否发生爆燃，从而对点火提前角进行修正，实现点火提前角低保然反馈闭环控制。

致谢

在论文完成之际，我要感谢我的指导老师张伟的热情关怀和细心指导。

在我撰写论文的过程中，张伟老师倾注了大量的心血和汗水，在论文地选题、构思、和收集资料方面我都得到了他的帮助，特别是他广博学识，深厚的学术素养，严谨的治学精神使我终身受益，在此表示真诚的感谢和深深的谢意。

在写论文的过程中也得到许多同学的帮助，再次表示真诚的谢意。

最后，再向百忙中抽出时间对论文进行审批的老师表示感谢。

参考文献

罗富坤编《汽车故障检测与维修》中央劳动社会保障出版社

赵福堂编《汽车电器设备与维修》北京：

中央电视广播大学出版社

陈家瑞编《现代汽车概论》出版社：

机械工业出版社2009、2