电控发动机点火系统的故障与排除

青海交通职业技术学院
汽车工程系2013届
毕业论文



电控发动机点火系统的故障与排除



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2012年 6月 1日

目 录

摘要： - 2 -
关键词 - 2 -
前 言 - 2 -
第一章．点火系统的作用及组成 - 2 -
1.1作用 - 2 -
1.2组成 - 2 -
1.3点火系统结构与工作原理 - 4 -
第二章. 点火系统常见故障产生的现象及原因 - 4 -
2.1发动机不能起动故障现象及原因 - 4 -
2.2发动机运转不稳定故障现象及原因 - 5 -
2.3发动机功率下降、油耗增大、加速不良故障现象及原因 - 5 -
2.4点火时间不当故障现象及原因 - 5 -
2.5个别缸不点火故障现象及原因 - 5 -
第三章．点火系统常见故障诊断与排除 - 5 -
3.1发动机不能起动诊断与排除 - 5 -
3.2发动机运转不稳定诊断与排除 - 6 -
3.3发动机功率下降、油耗增大、加速不良诊断与排除 - 6 -
3.4个别缸不点火诊断与排除 - 6 -
3.5点火时间不当诊断与排除 - 7 -
第四章．点火系统的日常维护 - 7 -
4.1主要内容 - 7 -
4.2点火正时的检查与调整 - 8 -
4.3分电器的检修及保养 - 8 -
4.4点火器的检修 - 8 -
结 论 - 3 -
参考文献 - 3 -
致 谢 - 3 -


摘要： 本文的主要内容是发动机点火系统常见的故障分析与诊断，对发动机工作中常见故障现象进行了深入的剖析。发动机不能起动、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。等一些常见的故障现象。同时，对这些故障产生的原因以及如何诊断以上问题进行了全面的分析。为此，发动机在使用过程我们应该特别留意车的各方面性能与响动，应该经常保养检查,做一名安全﹑舒适﹑放心的驾驶者。
关键词：发动机，点火系统，分析，诊断
Abstract: the main content of this paper is the engine ignition system common fault diagnosis and analysis, to the engine work in the common malfunctions are analyzed. Engine cannot start, the engine running smoothly and reduction of engine power, fuel consumption increase, malnutrition, ignition time, improper individual cylinder ignition. Some common failures. At the same time, for the reasons of these faults and how to diagnose the above question has carried on the comprehensive analysis of. Therefore, the engine in the use of the process we should pay special attention to the car performance in all aspects and sound, should be regular maintenance check, do a safety, comfortable, at ease drivers.
Key words: engine, ignition system, analysis, diagnosis



前 言
伴随着科学技术的飞跃发展，各种先进的汽车电子控制技术被广泛应用到汽车上大大促进了

汽车工业的发展，使汽车的动力性和燃油经济性得到了很大的提高。汽车电子控制从发动机开始，而发动机控制技术从控制点火开始，在各种工况下，可以通过ECU控制各个执行器从而获得最佳的点火提前角，使发动机的动力性、经济性、排放性及稳定性均处于最佳。在整个工作过程中，都可对点火线圈初级电路的通电时间和电流进行控制，在提高了点火的可靠性同时也有效地减少电能消耗，防止点火线圈烧损。电控点火的性能越好结构就越复杂，从而使点火故障诊断维修的难度增加，所以要有清晰的点火系统故障，以及故障的诊断分析思路是至关重要的。
第一章．点火系统的作用及组成
1.1作用
点火系统在引擎运转时所扮演的角色是在任何引擎转速及不同的引擎负荷下，均能在适当的时机提供足够的电压，使火花塞能产生足以点燃汽缸内混合气的火花，让引擎得到最佳的燃烧效率。 点火系统的基本装置包含了电源、点火系统（电瓶）、点火触发装置、点火正时控制装置、高压产生器（高压线圈）、高压电分配装置（分电盘）、高压导线及火花塞。现代的点火提前装置则已改由引擎管理电脑所控制，电脑收集引擎转速、进气歧管压力或空气流量、节气门位置、电瓶电压、水温、爆震等讯号，算出最佳点火正时提前角度，再发出点火讯号，达到控制点火正时的目的。
1.2组成
(1)点火开关：用来控制仪表电路、点火系统初级电路以及起动机继电器电路的开与闭。 点火线圈：相当于自耦变压器，用来将电源供给的12V、 24V或6V的低压直流电转变为15～20kV的高压直流电。
(2)分电器 ：由断电器、配电器、电容器和点火提前调节装置等组成。它用来在发动机工作时接通与切断点火系统的初级电路，使点火线圈的次级绕组中产生高压电，并按发动机要求的点火时刻与点火顺序，将点火线圈产生的高压电分配到相应气缸的火花塞上。
(3)断电器：主要由断电器凸轮、断电器触点、断电器活动触点臂等组成。断电器凸轮由发动机凸轮轴驱动，并以同样的转速旋转，即发动机曲轴每转两周，断电器凸轮转一周。
(4)配电器：由分电器盖和分火头组成。用来将点火线圈产生的高压电分配到各缸的火花塞。分电器盖上有一个中心电极和若干个旁电极，旁电极的数目与发动机的气缸数相等。分火头安装在分电器的凸轮轴上，与分电器轴一起旋转。发动机工作时，点火线圈次级绕组中产生的高压电，经分电器盖上的中心电极、分火头、旁电极、高压导线分送到各缸火花塞。电容器安装在分电器壳上，与断电器触点并联，用来减小断电器触点断开瞬间，在

触点处所产生的电火花，以免触点烧蚀，可延长触点的使用寿命。
(5)点火提前调节装置：由离心和真空两套点火提前调整装置组成，分别安装在断电器底板的下方和分电器的外壳上，用来在发动机工作时随发动机工况的变化自动调整点火提前角。火花塞：由中心电极和侧电极组成，安装在发动机的燃烧室中，用来将点火线圈产生的高压电引入燃烧室，点燃燃烧室内的可燃混合气。
(6)电源：提供点火系统工作时所需的能量，由蓄电池和发电机构成，其标称电压一般为12V。
1.3点火系统结构与工作原理
跟一般的微机控制点火系统基本原理一样，凯美瑞的独立点火系统也是需要利用曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器来感知曲轴位置和活塞位置，将信号传给电子控制单元ECU，ECU再结合发动机转速，空气流量传感器，水温，节气门位置传感器等信号，发出控制信号控制点火器，从而使点火线圈适时的产生高压电。
A2系统发电机采用了先进的无分电器独立点火系统，这种独立的点火系统有以下优点：每缸都有各自的独立的点火线圈，即使发动机转速很高，点火线圈也有较大的闭合角，可保证足够的点火能量，每个缸均有点火线圈，单位时间内通过点火线圈初级绕组的电流较小，点火线圈不发热；点火线圈体积也减少，能直接装在火花塞上面；取消了分缸高压线，避免了对计算机信号的电磁干扰；在提高点火正时控制精度的同时，还可以达到点火时间的全程调整。
第二章．点火系统常见故障产生的现象及原因
2.1发动机不能起动故障现象及原因
故障现象一：发动机不能起动。打开点火开关，但无法点火，不能启动发动机。
发动机不能起动原因:火花塞不能点燃缸内混合气
2.2发动机运转不稳定故障现象及原因
故障现象二：发动机运转不平稳。工作工程中发动机有转速不稳定或抽动现象
发动机运转不稳定原因:点火正时不当或者缺缸造成。
2.3发动机功率下降、油耗增大、加速不良故障现象及原因
故障现象三：发动机功率下降、油耗增大、加速不良。动力不足，费油且加速性能下降。
发动机功率下降、油耗增大、加速不良原因:点火正时调整不当，点火提前角调节装置故障，触点间隙过大导致。
2.4点火时间不当故障现象及原因
故障现象四：个别缸不点火。起动发动机后，怠速运转发动机抖动，有个别缸工作不良感觉，加大油门抖动稍好。
个别缸不点火原因:燃油供给不足或无点火现象。
2.5个别缸不点火故障现象及原因
故障现象五：点火时间不当。机器不易起动、功率降低、耗油量增多、高温、排气高温声音增大，甚至出现化

油器回火。
点火时间不当原因：点火时间没调整好和位角改变。
第三章．点火系统常见故障诊断与排除
3.1发动机不能起动诊断与排除
（1）可能的故障部位：点火开关至分电器间电路，点火开关，断电器，电容器，传感器，点火控制器，分电器盖或分火头，高压导线，火花塞，分电器，分缸线。
（2）具体原因分析：有短路、断路、接触不良处，点火开关损坏，点火线圈损坏、附加电阻断路，触点氧化、烧蚀，固定触点搭铁不良，连线断路、搭铁，触点间隙过大、过小，损坏，传感器线圈短路、断路、搭铁，转子凸轮与铁心间隙不当，霍尔元件损坏，损坏，漏电，漏电或断路，积炭或油污，间隙过大、过小，漏电，分电器安装位置有误，分缸线位置插错。
（3）排除方法：检查、紧固、更换导线、更换、清洁或更换，修理加强搭铁，修理，调整，更换，修理或更换，调整，清洁或更换热特性适当的火花塞，调整，更换，调整后重新对点火正时，重新配线。
3.2发动机运转不稳定诊断与排除
（1）可能的故障部位：点火正时，火花塞，高压导线。
（2）具体原因分析：点火正时调整不当，点火提前角调节装置故障，分电器轴松旷、断电器凸轮磨损不均，个别缸火花塞绝缘损坏或积炭，个别分缸线损坏、漏电。燃烧区波形向下倾斜（如图1所示）这种波形比较常见，大部分情况是由火花塞脏污或积炭引起的。由于次级电路的电阻太大，大的电阻消耗了能量，使火花塞的有效放电能量减小。此时要注意检查火花塞的热值、混合气浓度、气门油封等情况。

图1 点火波形向下倾斜
（3）排除方法：重新对点火正时，修理或更换分电器，更换分电器，更换火花塞等。
3.3发动机功率下降、油耗增大、加速不良诊断与排除
（1）可能的故障部位：点火正时，断电器。
（2）具体原因分析：点火正时调整不当，点火提前角调节装置故障，触点间隙过大。
（3）排除方法：重新对点火正时，维修或更换分电器，修理或更换。
3.4个别缸不点火诊断与排除
（1）可能的故障部位：喷油系统、高压线火花塞
（2）具体原因分析： 火花塞间隙太大或烧损，单缸高压线脱落或断路。也可能是燃油压力低导致。
（3）排除方法： ①首先对点火系统进行检查。拔下各缸高压线插上备用火花塞，高压线与点火线圈连接，转动点火开关使起动机运转，观察各缸火花均是蓝火，火花很强。从发动机上拆下火花塞，火花塞间隙正常，电极部分燃烧良好，呈棕黄色，瓷绝缘良好。装上火花塞、高压线，起动发动机后进行断火试验，各缸均工作，说明点火系统工作正

常。
②检查燃油供给系统。如果燃油供给不足，也会造成发动机抖动。在燃油分配管和压力油进口橡胶管连接处断开，串入燃油压力表，起动发动机检查燃油压力，分别检查怠速油压、加速变化油压及熄火后保持压力均正常。
③燃烧区波形杂乱无章如图2所示。这是由于高压电路开路造成的。

图2 点火系统的故障
（1）可能的故障部位：点火正时与位角的调整
（2）具体原因分析：点火时间没有调整好、白金间隙和位角改变。因为间隙和位角的变化都会造成接点张开时机的改变，而接点张开的时间就是汽油机的点火时间。所以调整点火时间之前，必须先调间隙；调整次序搞反了，就会使调整前功尽弃。
（3）排除方法：各种汽油机的点火方式和结构不同，点火时间的调整方法也不同。下面简单介绍蓄电池点火方式的调整方法。找第一缸的压缩上止点位置。方法是：拆下第一缸的火花塞，用手指按住火花塞孔。摇转机器，当手指感到有股气流冲上时，第一缸内压缩冲程开始。这时，卸开机壳观察飞轮的孔盖，慢转曲轴，使机壳上的指针对正飞轮上的记号，此时，第一缸活塞正处于压缩上止点。按顺时针方向转动分电器壳，使白金接点处于似开未开位置。
固定好分电器壳，装上分火芯，盖上分电器壳，将第一缸的高压线插在分火芯　所指位置，按顺时针方向依气缸点火次序，接好高压线。
第四章．点火系统的日常维护
4.1主要内容
①检查与调整点火正时；②检查火花塞电极和积炭，必要时调整至规定值，使用火花塞清洁仪或手工清除其积炭；③检查断电器触点的间隙以及表面状况，必要时进行调整、修整或更换；④检查高低压线路的连接情况，保证插接件牢固可靠，检查高压导线的绝缘性能和电阻，若不合要求则应更换；⑤清洁分电器内、外部，清除灰尘、油污、积水，润滑分电器各润滑点，保持分电器盖的通气孔畅通。
4.2点火正时的检查与调整
（1）点火正时的检查
①点火正时枪
②仪器：解码器的数据流、发动机分析仪
③一般为：8-38度
（2）点火正时的调整
①有分电器正时调整
逆着分电器凸轮旋转方向（顺时）转动分电器外壳，点火提前
顺着分电器凸轮旋转方向（顺时）转动分电器外壳，点火延迟
②无分电器正时调整
一般不能调整，看具体车型
少数可以通过调整螺丝进行调整
点火正时的检查与调整实例
4.3分电器的检修及保养
（1）分电器轴的检查。
（2）分电器凸轮的检查。
（3）触点间隙的调整。
（4）分电器盖和分火头的检查。
（5）点火提前装置的检修。
（6）分电器的润滑。
4.4点火器的检修

汽车用电子点火器，由于配用的点火信号发生器型式不同，电子点火器所采用的元器件结构型式和电路（如分立元件、集成电路、晶闸管等）也有所不同。即使是同一种类型的点火器，其生产厂家不同，电路结构及参数也不同，因此，很难用一种简单而统一的方法对其进行检查与测量。所以，对电子点火器的检查应根据其配用的信号发生器型式、电子点火器的工作原理、电路特点、功能以及在车上的具体连接、工作情况，选用适当的方法进行故障检查和判断。

结 论
随着社会的发展，汽车行业也大幅度的提高。汽油发动机的点火系得到更近一步的提高。上述讲述发动机点火系统的常见故障诊断与分析。主要以丰田系发动机点火系统的常见故障与故障诊断为例，及点火波形在故障中的应用以及点火正时的检查与调整。
参考文献
[1]任恒山 《现代汽车概论》 人民交通出版社 2009年2月第6次印刷
[2]黄靖雄 赖瑞海 《现代汽车新配置实务》 人民交通出版社 2009年5月第3次印刷
[3]闵文军 万茂松 周良《汽车故障诊断与维修技术》 高等教育出版社 2009年8月第13次印刷
[4]郭新华 《汽车构造》 高等教育出版社 2008年4月第11次印刷


致 谢
在本次论文设计过程中，在老师对该论文从选题，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，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人论文答辩的各位老师表示感谢。