项目六 汽油机点火系统

关九鸟

　　汽油机在压缩接近上止点时，火花塞点燃可燃混合气，从而燃烧对外作功。因此，汽油机的燃烧室中都装有火花塞。能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系统。

当在火花塞两电极间加上直流电压并且电压升高到一定值时，火花塞两电极之间的间隙就会被击穿而产生电火花，能够在火花塞两电极间产生电火花所需要的最低电压称为击穿电压。

汽油发动机点火系统经历了传统点火系统、电子点火系统、微机控制点火系统的发展过程。传统点火系统采用机械触点，容易烧蚀，点火正时不稳定，火花能量小，高速点火性能差，不能满足发动机向高转速、高压缩比、稀混合气燃烧等方面发展的要求，尤其是汽车排放的严格要求，现已基本淘汰。随着电子技术的发展，人们研制和开发了一系列高性能的电子点火系统，目前汽车上普遍采用的是微机控制电子点火系统。

任务一 无触点电子点火系统

知识目标

掌握无触点电子点火系统的组成。􀁹

掌握无触点电子点火系统主要组件的结构和工作过程。

技能目标

掌握无触点电子点火系统的检测过程及规范

★基础知识

传统点火系统工作时，断电器触点断开瞬间，会在触点处产生火花，烧损触点。当火花塞积炭时，易漏电，次极电压上不去，不能可靠地点火，产生高速缺火现象。无触点电子点火系克服了这些缺点，具有较强地跳火能力，使点火可靠。

无触点电子点火系统利用传感器代替断电器触点，产生点火信号，控制点火线圈的通断和点火系统的工作，可以克服与触点相关的一切缺点。无触点电子点火系统主要由点火信号发生器（传感器）、点火控制器、点火线圈、分电器、火花塞等组成（见图6-1）。

一、点火信号发生器

点火信号发生器的作用是产生与发动机曲轴位置相应的磁感应电压脉冲信号，并输入给点火器作为点火控制信号。安装在分电器内，由分电器轴驱动。

常见点火信号发生器（传感器）有电磁式、霍尔效应式和光电式。因此，无触点电子点火系统按照点火信号发生器（传感器）的形式分为电磁式电子点火系统、霍尔效应式电子点火系统、光电效应式电子点火系统三种。

1.电磁式点火信号发生器电磁式点火信号发生器（见图6-2）由信号转子和感应器两部分组成。信号转子由分电器轴驱动，其转速与分电器轴相同；感应器固定在分电器底板上，由永久磁铁、铁芯和绕在铁心上的电磁线圈组成。信号转子的外缘有凸齿，凸齿数与发动机的气缸数相等。

　　工作原理见“汽油机燃料供给系统中的曲轴凸轮轴位置传感器” 电磁感应式点火信号发生器的主要优点是结构简单，便于批量生产，并且工作性能稳定，耐高温性能良好，适用于各种环境条件下的工作，应用十分广泛。

电磁感应式点火信号发生器的主要缺点是其点火信号发生器输出的点火信号电压幅值和电压波形与发动机转速关系很大，点火信号电压可在0.5～100V之间变化。在低速尤其是起动时，由于点火脉冲信号较弱，如与之配套的点火电子组件没有足够的灵敏度，会使低速时点火性能变差而影响起动性能。转速变化时，由于信号电压波形上的变化，点火提前角和闭合角也会发生一定程度的变化，且不易精确控制。

2.霍尔效应式点火信号发生器霍尔效应式点火信号发生器由霍尔元件、永久磁铁和由分电器轴驱动的带缺口的触发叶轮等组成（见图6-3）。

　　当触发叶轮的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间时（见图6-4（a）），永久磁铁的磁力线被转子叶片旁路，不能作用到霍尔触发器上，通过霍尔元件的磁感应强度近似为零，霍尔元件不产生电压；随着触发叶轮的转动，当触发叶轮的缺口部分进入永久磁铁与霍尔元件之间时（见图6-4（b）），磁力线穿过缺口作用于霍尔元件上，通过霍尔元件的磁感应强度增高，在外加电压和磁场的共同作用下，霍尔元件的输出端便有霍尔电压输出。发动机工作时，触发叶轮不断旋转，触发叶轮的缺口交替地在永久磁铁与霍尔触发器之间穿过，使霍尔触发器中产生变化的电压信号，并经内部的集成电路整形为规则的方波信号，输入点火控制电路，控制点火系统工作。

与电磁感应式点火信号发生器相比，霍尔效应式点火信号发生器由于点火信号发生器输出的点火信号幅值、波形不受发动机转速的影响，即使发动机转速很低时，也能输出稳定的点火信号，因此它的低速性能好，有利于发动机的起动，并且发动机在任何工况下，霍尔效应式点火信号发生器均能输出矩形波信号，故点火正时精度高且易于控制。另外，霍尔效应式点火信号发生器无需调整，不受灰尘、油污的影响，使得霍尔效应式电子点火装置的工作性能更加可靠、寿命长，应用越来越广泛。

3.光电效应式点火信号发生器光电效应式点火信号发生器是利用光电效应原理，以可见光光束进行触发的。其结构如图6-5所示。

　　光电效应式点火信号发生器安装在分电器壳体内，由发光二极管、光敏三极管、遮光盘、信号电路等组成（见图6-6）。

遮光盘安装在分电器轴上，位于分火头下面，随分电器轴一起转动。它的外围均布有360条缝隙，这缝隙即是光孔，产生1°信号。对于六缸发动机，在遮光盘外围稍靠内的圆上，间隔60°分布六个光孔，产生120°曲轴转角信号，其中有一个较宽的光孔是产生第一缸上止点对应的120°信号缝隙（见图6-7）。

　　当遮光盘随分电器轴转动时，光源发出的射向光接收器的光束被遮光盘交替挡住，因而光敏三极管交替导通与截止，形成电脉冲信号。该电信号引入点火控制器即可控制初级电流的通断，从而控制点火系统的工作。遮光盘每转一圈，光接收器输出的电信号的个数等于发动机气缸数，正好供每缸各点火一次。

二、点火控制器

点火控制器（见图6-8）的作用是将从点火信号发生器收到的信号进行整形、放大以控制点火线圈一侧电路的通断。具有初级电流上升率的控制、闭合角控制、停车断电保护和过电压保护等功能。

　　三、点火线圈点火线圈（见图6-9）是将电源低压电转变成点火所需的高压电的基本元件。常用的点火线圈分为开磁路和闭磁路两种型式。

1.开磁路点火线圈

传统的开磁路点火线圈的基本结构如图6-10所示，主要由铁芯、绕组、胶木盖、瓷杯等组成。

开磁路点火线圈其铁芯用0.3～0.5mm厚的硅钢片叠成，铁心上绕有初级绕组和次级绕阻。次级绕阻居内，通常用直径为0.06～0.10mm的漆包线绕11000～26000匝；初级绕阻居外，通常用0.5～1.0mm的漆包线绕230～370匝。

　　当初级电阻通电时，铁心被磁化，形成磁路。由于开式线圈漏磁损失较多，因此这种开磁路的点火线圈初级、次级能量转换效率不高（60％左右）。

2.闭磁路点火线圈闭磁路点火线圈如图6-11（a）所示。在闭磁路点火线圈中，初线绕组和次级绕组绕在口字形（见图6-11（b））或日字形（见图6-11（c））的铁芯上。使初级绕组在铁心中产生的磁通形成闭合磁路，减少磁路损失，从而提高次级电压。

四、分电器

分电器的作用是按照发动机要求的点火时刻和点火顺序，将点火线圈产生的高压电分配到相应气缸的火花塞上。

分电器主要由断电器、配电器、电容器和点火提前调节装置等组成（见图6-12）。

1.断电器

断电器的作用是接通和切断初级绕组的电路，使其电流发生变化，以便在次级绕组中产生高压电。电子点火系统中使用无触点点火信号发生器代替了触点式断电器。

2.配电器

配电器（见图6-13）的作用是将点火线圈产生的高压电分配到相应气缸的火花塞上。

　　3.电容

电容减小触点断开时的火花，延长触点使用寿命，加快初级电流的衰减速度，提高次级电压。

4.真空式点火提前调节装置真空式点火提前调节装置（见图6-14）的作用是根据发动机负荷、转速的变化自动调节点火提前角，以保证发动机具有良好的动力性和燃料经济性。

五、火花塞

火花塞的作用是将高压电引进发动机燃烧室，在电极间形成火花，以点燃可燃混合气。

火花塞拧装于气缸盖的火花塞孔内，下端电极伸入燃烧室。上端连接分缸高压线。火花塞是点火系中工作条件最恶劣、要求高和易损坏部件。

1.对火花塞的要求

（1）混合气燃烧时，火花塞下部将承受高压燃气的冲击，要求火花塞必须有足够的机械强度。

（2）火花塞承受着交变的高电压，要求它应有足够的绝缘强度，能承受30kv高压。

（3）混合气燃烧时，燃烧室内温度很高，可达1500～2200℃，进气时又突然冷却至50～60℃，因此要求火花塞不但耐高温，而且能承受温度剧变，不出现局部过冷或过热。

（4）混合气的燃烧产物很复杂，含有多种活性物质，如臭氧、一氧化碳和氧化硫等，易使电极腐蚀。因此要求火花塞要耐腐蚀。

（5）火花塞的电极间隙影响击穿电压，所以要有合适的电极间隙。火花塞安装位置要合适，以保证有合理的着火点。火花塞气密性应当好，以保证燃烧室不漏气。

2.火花塞的结构

火花塞主要由螺杆、瓷绝缘体、中心电极、侧电极和壳体等部分组成，如图6-15所示。

电极一般采用耐高温、耐腐蚀的镍锰合金钢或铬锰氮、钨、镍锰硅等合金制成，也有采用镍包铜材料制成，以提高散热性能。火花塞电极间隙多为0.6～0.7mm，电子点火其间隙可增大至1.0～1.2mm。

3.火花塞的特性与类型

要使火花塞能正常工作，其绝缘体裙部的温度应保持在773～1023K（500～750℃），使落在绝缘体上的油滴立即烧掉，不致形成积炭，该温度为火花塞的“自净温度”。如果绝缘体裙部的温度低于自净温度，就会引起火花塞积炭；若温度过高，则混合气与炽热的绝缘体接触时，会引起炽热点火而产生早燃、爆燃等现象。

影响火花塞裙部温度的主要因素是裙部长度。按照裙部尺寸可分为以下冷型、中型和热型三种类型（见图6-16）。裙部越长，受热面积越大，散热路径越长，散热困难，则裙部温度越高，称为热型火花塞；反之，裙部越短，裙部温度越低，称为冷型火花塞；在两者之间的称之为中型火花塞。热型火花塞适用于功率小、压缩比低的发动机；冷型火花塞适用于功率大、转速高和压缩比大的发动机；中型火花塞适用于转速较低的发动机。

★任务实施一、

任务内容

1.火花塞检查调整。

2.分电器检查。

二、任务实施准备

1.器材与设备：发动机故障检测台架、汽车专用万用表、火花塞间隙测量规、塞尺、火花塞套筒、套装工具。

2.参考资料：《汽车构造拆装与维护保养实训》、发动机维修手册。

三、任务实施步骤

1.检查调整火花塞。

（1）检查火花塞外观。火花塞的绝缘体不得有破裂，否则应予以更换；火花塞的旁电极严重烧蚀时，应予以更换新品。火花塞的绝缘体与壳体之间、绝缘体与旁电极之间，不得有严重积炭，积炭严重的火花塞应用汽油或酒精浸泡清洗，并用毛刷刷净表面。

（2）检查火花塞电极间隙。测量和调整火花塞电极间隙应用专用量规进行。对于新的火花塞，可通过弯曲负电极来调整火花塞电极间隙。使用过的火花塞电极间隙不可调整。

（3）测量火花塞插头电阻。用万用表表测量火花塞插头电阻。

（4）测量火花塞绝缘电阻。用万用表测量火花塞绝缘电阻。

（5）检查火花塞跳火。拆下喷油器接线，将火花塞套入高压分线，火花塞外壳金属与机体搭铁，起动发动机，观察火花塞跳火情况，火花呈蓝白色为正常，无火花或呈红色，说明火花塞或点火线路有问题，应继续检查。

2.检查分电器。

（1）测量分火头电阻。其电阻值应为（l±0.4）kΩ。如阻值为无穷大，说明该电阻断路。

（2）测量高压导线插座电阻。其电阻值应为（1±0.4）kΩ。如阻值为无穷大，说明插头内部电阻断路。

（3）测量高压导线电阻。中央高压线应为0～2.8kΩ、高压分线应为0.6～7.4kΩ 。如阻值为无穷大，说明高压线或抗干扰插头内部电阻断路。

（4）检测电磁感应式点火信号发生器间隙。信号转子凸齿与信号发生器铁芯之间的间隙，因汽油机的类型不同而有所差异，但一般的标准间隙为0.2～0.4mm。检查时，可用塞尺进行测量。

（5）测量电磁感应式点火信号发生器的电阻值。测量感应线圈的电阻值时，应该先把线圈从线束插接器上拆除下来，然后用万用表欧姆挡对其进行测量。若其电阻无穷大，则表明有断路故障，应首先检查插接件的焊接处，然后再深入传感线圈内部，查看线圈在何处断路；若其电阻与标准值（规定值）相比显得过小，则说明信号发生器线圈有绕线间短路。

★拓展知识

一、传统点火系统的组成

传统点火系统主要由电源（蓄电池和发电机）、点火开关、点火线圈、电容器、断电器、配电器、火花塞、阻尼电阻和高压导线等组成（见图6-17）。

二、传统点火系统的工作过程

　　如图6-18（a）所示，触点闭合时，初级电路通电，电流从蓄电池的正极经点火开关，点火线圈的初级绕组，断电器触点，接地流回蓄电池的负极。

在初级绕组通电时，其周围产生磁场，并由于铁芯的作用而加强。如图6-18（b）所示，当断电器凸轮顶开触点时，初级电路被切断，初级电路迅速下降到零，铁芯中的磁通随之迅速衰减以至消失，因而在匝数多，导线细的次极绕组中感应出很高的电压，使火花塞两极之间的间隙被击穿，产生火花。

初级绕组中电流下降的速度愈大，铁芯中磁通的变化就愈大，次极绕组中的感应电压也就愈高。

初级电路为低压电路，次级电路为高压电路。在断电器触点分开瞬间，次级电路中分火头恰好与侧电极对准，次级电路从点火线圈的次极绕组，经高压导线，配电器，火花塞侧电极，蓄电池流回次级绕组。

三、点火提前角调节

发动机工作时，点火时刻对发动机的工作和性能有很大的影响。混合气燃烧有一定的速度，即从火花塞跳火到气缸内的可燃混合气完全燃烧是需要一定时间的。虽然这段时间很短，不过千分之几秒，但是由于发动机的转速很高，在这样短的时间内曲轴却转过较大的角度。若恰好在活塞到达上止点时点火，混合气开始燃烧时，活塞已开始向下运动，使气缸容积增大，燃烧压力降低，发动机功率下降。因此，应提前点火，即在活塞到达压缩行程上止点之前火花塞跳火，使燃烧室内的气体压力在活塞到达压缩行程上止点后10°～12°时达到最大值。这样混合气燃烧时产生的热量，在作功行程中得到最有效的利用，可以提高发动机的功率。但是，若点火过早，则活塞还在向上止点移动时，气缸内压力已达到很大数值，这时气体压力作用的方向与活塞运动的方向相反，在示功图上出现了套环，此时，发动机有效功减小，发动机功率也将下降。

点火时刻与发动机功率关系如图6-19所示。

　　从点火时刻起到活塞到达压缩上止点，这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角。能使发动机获得最佳动力性、经济性和最佳排放性能的点火提前角，称为最佳点火提前角。发动机工作时，最佳点火提前角不是固定值，它随很多因素而改变。影响点火提前角的主要因素是发动机的转速和混合气的燃烧速度。混合气的燃烧速度又与混合气的成分、发动机的结构及其它（燃烧室的形状、压缩比等）一些因素有关。

当节气门开度一定时，随着发动机转速升高，单位时间内曲轴转过的角度增大。如果混合气燃烧速度不变，则应适当增大点火提前角，否则燃烧会延续到作功行程，使发动机的动力性、经济性下降。所以，点火提前角应随发动机转速升高而增大。但是，当发动机转速达到一定值以后，由于燃烧室内的温度和压力提高，扰流增强，混合气燃烧速度加快，最佳点火提前角增大的幅度减慢，并非成线性关系。

当发动机转速一定时，随着负荷增加，节气门开度增大，单位时间内吸入气缸内的可燃混合气数量增加，压缩行程终了时燃烧室内的温度和压力增高。同时残余废气在气缸内混合气中所占的比例减少，混合气燃烧速度加快，点火提前角应适当减小。反之，发动机负荷减小时，点火提前角应当加大。

任务二 微机控制点火系统

知识目标

掌握微机控制点火系统的组成􀁹

掌握微机控制点火系统的工作过程

技能目标

掌握微机控制点火系统的检测过程及规范

★基础知识

普通电子点火系统都存在着考虑的控制因素不全面、点火提前角控制不精确的缺陷，影响了发动机性能的充分发挥。此外，离心点火提前调整装置和真空点火提前调整装置中，机械运动部件的磨损、老化和脏污等，都会引起点火提前角调节特性的改变，使发动机性能下降。

微机控制点火系统可以通过各种传感器感知多种因素对点火提前角的影响，使发动机在各种工况和使用条件下的点火提前角都与相应的最佳点火提前角比较接近，并且不存在机械磨损等问题，克服了离心点火提前调整装置和真空点火提前调整装置的缺陷，使点火系统的发展更趋完善，发动机的性能得到进一步改善和更加充分的发挥。因此，微机控制点火系统是继无触点的普通电子点火系统之后，点火系统发展的又一次飞跃。

微机控制点火系统，按是否配有分电器分为有分电器微机控制点火系统和无分电器微机控制点火系统两种。

一、无分电器微机控制点火系统的组成

无分电器微机控制点火系统由低压电源、点火开关、微机控制单元（ECU）、点火控制器、点火线圈、火花塞、高压线和各种传感器等组成（见图6-20）。

有的无分电器点火系统还将点火线圈直接安装在火花塞上，取消了高压线。

二、无分电器微机控制点火系统的分类

无分电器微机控制点火系统优点：在不增加电能消耗的情况下，进一步增大了点火能量；对无线电的干扰大幅度降低；避免了与分电器有关的一些机械故障，工作可靠性提高；高速时点火能量有保证；节省了安装空间，有利于发动机的合理布置，为汽车车身的流线型设计提供了有利条件；无需进行点火正时方面的调整，使用、维护方便。由于无分电器微机控制点火系统具有上述突出优点，因此无分电器微机控制点火系统正逐步成为点火系统的主流。

无分电器微机控制点火系统根据高压配电方式的不同分为独立点火方式和同时点火方式两种。

1.独立点火方式独立点火方（COP）是一个缸的火花塞配一个点火线圈，各个独立的点火线圈直接安装在火花塞上，独立向火花塞提供高压电，各缸直接点火（见图6-21）。

这种结构的特点是去掉了高压线，将点火器和点火线圈一体化（见图6-22），因此可以使高压电能的传递损失和对无线电的干扰降低到最低水平。

　　由于一个线圈向一个气缸提供点火能量，因此在发动机转速相同时，单位时间内线圈中通过的电流要小得多，线圈不易发热，所以这种线圈的初级电流可以设计得较大，即使在发动机高速运行时，也能够提供足够的点火能量。

2.同时点火方式

同时点火方式是两个气缸合用一个点火线圈，对两个气缸同时点火。这种点火方式只能用于气缸数目为偶数的发动机上。如果在4缸机上，当两个缸活塞同时接近上止点时（一个是压缩另一个是排气行程），两个火花塞共同用一个点火线圈且同时点火（见图6-23），这时候一个是有效点火另一个则是无效点火。

图6-23

三、微机控制点火系统的控制策略

微机控制点火系统的控制策略包括点火提前角控制、闭合角控制和爆震控制，其中最重要的是对点火提前角的控制。

1.点火提前角控制影响最佳点火提前角的因素很多很复杂，只有在微机控制电子点火系中利用微机和自动控制技术才能使点火提前角控制在最佳值。

点火提前角控制策略因各制造厂家开发点火装置的型号不同而各异。下面以日本丰田公司开发的丰田计算机控制系统（TCCS）为例说明点火提前角的控制。

该系统的点火提前角控制包括两种基本情况：一种是起动时的点火提前角控制，另一种是起动后正常运行期间的点火提前角控制。 （1）起动时的点火提前角控制在起动时，发动机转速信号和进气流量信号不稳定，点火提前角采用固定值， 即初始点火提前角。ECU根据转速信号（Ne信号）和起动开关信号（STA信号）判定为起动工况，将点火提前角固定为一个设定值；当发动机转速达到某一转速时，转入其他控制方式。

（2）起动后的点火提前角控制发动机起动后正常运行期间的点火提前角是由ECU在初始点火提前角的基础上，根据主要因素确定基本点火提前角，再根据其他次要因素进行修正而得到的实际点火提前角，所以：

实际点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角

①初始点火提前角初始点火提前角是原始设定并存储在发动机ECU中的固定值，是由机械安装位置所确定的，又称固定点火提前角，一般为上止点前5°～10°。

出现下列情况之一时，实际点火提前角等于初始点火提前角：当发动机起动且起动转速在 400r/min 以下时；当检查连接器中T端子与E1端子短路，节气门位置传感器怠速触点闭合，车速在2km/h时；当发动机ECU出现故障，后备系统工作时。

②基本点火提前角基本点火提前角是ECU根据主要因素确定的点火提前角，发动机在怠速和正常运行工况的控制是不同的。

怠速时节气门位置传感器的怠速触点闭合，ECU根据发动机的怠速转速、空调开关和动力转向开关信号确定基本点火提前角。

当发动机正常工作时，发动机工作稳定，气缸燃烧充分，此时的基本点火提前角是根据发动机转速和负荷确定的。

③修正点火提前角。修正点火提前角是ECU根据其他次要因素对点火提前角进行的修正。通过上述方法获得初始点火提前角和基本点火提前角之后，再根据其他传感器的检测参数进行修正，就可得到实际点火提前角。点火提前角的修正项目随发动机各异，TCCS系统的修正项目有暖机修正、怠速稳定修正、过热修正、空燃比修正、爆震修正等。

a.暖机修正暖机修正是指当节气门位置传感器怠速触点闭合时，ECU根据发动机冷却液温度的变化对点火提前角进行的修正。

当冷却液温度较低时，由于混合气的燃烧速度较慢，发生爆震的可能性很小，应增大点火提前角，以促使发动机尽快暖机；随着冷却液温度的升高，混合气的燃烧速度加快，为防止发动机过热，逐渐减小点火提前角。

b.怠速稳定修正怠速稳定修正是指当发动机怠速时，ECU根据发动机怠速转速的变化对点火提前角进行的修正。

当发动机负载变化，如接通或断开空调、动力转向时，会引起发动机转速的波动，此时ECU根据实际转速与目标转速的差值动态地修正点火提前角，以稳定怠速。若发动机的实际转速低于目标转速，ECU将增大点火提前角，并且目标转速与实际转速的差值越大，则点火提前角越大，使怠速保持稳定。

c.过热修正过热修正是指发动机冷却液温度过高时，对点火提前角进行的修正。

当发动机处于怠速运行工况时，若冷却液温度过高，为了避免发动机长时间过热，应增大点火提前角提高发动机怠速转速，从而提高水泵和冷却风扇的转速，加强冷却，降低发动机温度。当发动机处于非怠速运行工况时，若冷却液温度过高，为了避免爆震，应减小点火提前角。

d.空燃比修正空燃比修正是指电控燃油喷射系统进行空然比闭环控制时，根据空然比的变化对点火提前角进行的修正。

当ECU根据氧传感器的信号修正喷油量时，喷油量处于波动变化，这会引起发动机的转速在一定范围内波动。为了提高发动机转速的稳定性，当喷油量减少而导致混合气变稀时，应适当地增加点火提前角；反之则减小点火提前角。

2.闭合角控制

分电器中断电器触点闭合期间（即点火线圈初级线圈电流接通期间）分电器驱动轴（凸轮轴）转过的角度称为闭合角，也称作初级线圈通电时间。

闭合角控制主要影响点火线圈初级绕组的通电时间和点火线圈的储存能量，而点火线圈通电时间和储存能量取决于发动机转速和蓄电池的供电电压。为了保证在不同的转速和蓄电池供电电压时都具有相同的初级绕组断电电流（以保证点火能量恒定），并避免点火线圈因大电流长时间通电而过热损坏，因此，还必须对点火线圈的导通角（通电时间）加以控制。

微机控制电子点火系统通常采用导通角随发动机转速、蓄电池电压为变量制成的导通角特性，并将其以数据的形式储存于电子控制单元中的存储器中，以便随时读取。

3.爆震控制

点火提前角的控制通常有开环控制和闭环控制两种方式。

开环控制方式是ECU根据有关传感器提供的发动机工况信息从内部存储器（ROM）中读取出相应的基本点火提前角，并通过计算出的修正值给予修正后得出的最佳点火提前角数据来控制点火，而对控制结果好坏不予以考虑。

闭环控制方式是在控制点火提前角的同时，不断地检测发动机的有关工况，如发动机是否发生爆燃、怠速是否稳定等，然后根据检测到的变化量大小，及时对点火提前角进行进一步修正，使发动机始终处于最佳的点火状态。闭环控制方式以爆燃控制应用最为广泛。

爆燃控制最主要的传感器是爆震传感器，它用于检测发动机是否发生爆燃，一般每台发动机安装1～2只，分别安装在发动机气缸体或气缸盖的前部和后部。

发动机工作期间（多在低速大负荷工况时）如发生爆燃，且爆燃强度达到一定值时，ECU便能接收到提前信号，并根据爆燃强度的大小给点火电子组件发出推迟点火的信号，一般每次推迟0.5°～1.5°曲轴转角，直到爆燃消失。爆燃消失后，ECU便将点火提前角逐渐移至最佳点火角，或以一定角度使点火提前，直到再次发生爆燃时为止。

带有爆燃控制的点火提前角闭环控制系统由于具有爆燃反馈系统，故对传感器精度要求较低，基本上不受环境和使用因素的影响，但由于发动机接近爆燃极限工作，排气中的NOX含量较高，因此，在微机控制的电子点火系统中，爆燃控制一般仅在大负荷、中低转速起作用，而在部分低负荷高转速时则多采用开环控制。

★任务实施

一、任务内容

1.点火线圈检查。

2.爆震传感器检查。

3.1号点火器故障排除。

二、任务实施准备

1.器材与设备：实训发动机、汽车专用万用表、示波器、跨接线、铜棒、清洁工具等。

2.参考资料：《汽车构造拆装与维护保养实训》、发动机维修手册。

三、任务实施步骤

1.检查点火线圈。

（1）外观检查。检查点火线圈的外壳有无裂纹。

（2）测量初级绕组电阻。用万用表电阻档测量点火线圈的“+”与“－”端子间的电阻。

（3）测量次级绕组电阻。用万用表电阻档测量点火线圈的“+”与中央高压端子间的电阻。

（4）检查电阻器的电阻。用万用表直接接于电阻器的两端子上。

（5）检查发火强度。将被检验的点火线圈与好的点火线圈分别接入点火系统进行对比，看其火花强度是否一样。

2.检查爆震传感器。

（1）使用万用表电阻档检测爆震传感器各端子之间的电阻。

（2）拔下爆震传感器的插座，测量传感器至ECU之间导线的电阻。

（3）利用跨接线连接爆震传感器，接上万用表，调至交流电压挡；使用铜棒敲击爆震传感器周围的缸体，观察万用表其电压值变化。

（4）换用示波器接到爆震传感器导线上，使用铜棒敲击爆震传感器周围的缸体，并观察其波形变化。

（5）起动发动机，观察爆震波形，计算振荡频率。

3.1号点火器故障排除。

（1）阅读解码器使用说明书，掌握解码器使用方法及注意事项。 （2）选择测试接头。

（3）用测试接线连接解码器和发动机诊断插座，打开点火开关。 （4）按下解码器电源键，启动解码器。

（5）点击屏幕上的[开始]。

（6）在屏幕显示车系选择菜单。

（7）选择相应车系的诊断软件版本。

（8）点击屏幕上的[确定]。

（9）点击屏幕上的[控制模块]。

（10）点击屏幕上的[发动机系统]。如果通讯成功，屏幕显示所测系统控制电脑相关信息

（11）点击屏幕上的[确定]。

（12）点击屏幕上的[查控制电脑型号]。

（13）点击屏幕上的[确定]，返回到诊断系统功能菜单。

（14）点击屏幕上的[读取故障代码]。故障码为：Ｐ1300，故障为：1号点火器故障故障。退出诊断系统，关闭解码器，按以下步骤排除故障。

　　（15）故障排除后，再次使用解码器进行故障码读取。如无故障码，则退出诊断系统，关闭解码器，拆卸连接线。

★拓展知识

一、发动机不能启动

1.故障现象

点火开关打至启动挡时，起动机能够带动发动机运转，但发动机没有着火征兆。

2.故障原因

当发动机因点火系的故障不能启动时，故障可能出现在低压电路，也可能出现在高压电路。

（1）霍尔传感器故障。

（2）点火控制器故障。

（3）点火线圈故障。

（4）分火头故障。

（5）炭精触点故障。

（6）高压导线或火花塞故障。

（7）线路故障。

（8）点火正时不正确。

二、发动机运转不稳

1.故障现象

发动机运转转速时高时低，出现抖动，严重时出现排气冒黑烟、排气管放炮等现象。

2.故障原因

（1）点火正时调整不当。

（2）火花塞积炭严重。

（3）高压线路中（分火头、高压线、分电器盖）有漏电。

（4）点火线圈故障.

（5）点火提前调节装置故障。

思考题

1.点火信号发生器的类型及工作过程？

2.点火线圈的类型及工作过程？

3.分电器的组成与工作过程？

4.点火系统对火花塞的要求？

5.火花塞的结构与类型？

6.微机控制点火系统的类型与组成？

7.微机控制点火系统的控制策略？