电控发动机点火系统检测与维修

点火系统检测与维修任务一点火系统检查与维护任务目标1.点火系统的检测2.点火系统维修学习目标1.了解汽车点火系统的检测2.掌握发动机点火系统的维修点火系统的作用汽油发动机正常工作需满足三个条件，即良好的空气、燃油混合气，较高的压缩压力，正确的点火正时及强烈的火花，点火系统的作用就是将蓄电池电压转变为15~30KV的高电压，并按气缸工作顺序，适时地将其引入气缸，形成电火花，点燃混合气，从而使发动机正常工作。

点火系统的组成及工作过程丰田卡罗拉轿车采用微机控制点火系统，可根据发动机的各种负荷情况，控制最佳点火时间，使发动机获得接近理想的l氛火提前角，降低排放，节约燃油，提高发动机的转矩，避免工作中产生爆燃，让发动机运转更平稳。

同时，也可获得稳定理想的点火电压，使点火性能恒定不变。

微机控制点火系统主要由蓄电池、传感器、ECU、点火模块、火花塞组成。

点火系统组成其中，传感器用来检测与点火有关的发动机的工作和状况信息，并将检测结果输入ECU，作为计算和控制点火时刻的依据。

当ECU接收到各种传感器发送来的信号后，按预先编制的程序进行计算和判断，并向点火模块发送含有点火提前角及点火闭合角信号的点火控制信号，该信号，该信号将控制点火模块产生高电压以驱动火花塞跳火，最终点燃混合气。

其主要部件位置如图。

点火系统主要部件微机控制点火系统与传统点火系统相比，还具有点火提前角、初级线圈闭合时间(闭合角控制)及爆震控制三个方面控制功能，使发动机始终工作在最佳状态。

点火模块的作用卡罗拉采用独立的点火模块，点火放大器与点火线圈集成于一体，每一个气缸均有一个点火模块，所以这种点火方式也称为独立点火。

点火模块点火模块实质上是一个高电压源，与变压器相似。

它将蓄电池的12~14V低电压升至最高30KV的高电压。

这一高压使安装于燃烧室中的火花塞电极之间放电产生火花。

火花塞1.火花塞的作用及工作原理火花塞的作用是将点火能量引入燃烧室，该高压在火花塞电极间产生火花，点燃压缩的棍合气。

其安装位置如图。

火花塞安装位置火花塞主要由接线螺杆、壳体、绝缘体、中心电极和接地电极组成。

火花塞的结构如果有足够高的电压，点火时火花会在火花塞电极间跳过。

电极间跳火的电压叫作点火电压。

电极间隙是影响J.从火电压的重要因素，中心电极与接地电极之间的距离就是电极间隙。

随着火花塞使用时间延长，电极间的间隙会逐渐增大，所需的点火电压不断增大。

当火花塞所需电压超过实际获得的电压时，就会造成点火失败。

所以，火花塞是点火系统主要的检查维护对对象，需定期检查和维护。

中心电极呈圆形，放电困难;呈方形或尖形，放电较容易。

火花塞经过长时间的使用后，电极成了圆形，放电困难。

电极间隙图中心电极形状与放电效果因此，火花塞应定期更换。

火花塞的电极越细越尖，越容易产生火花，但是火花塞损耗较快，使用寿命较短，所以有些火花塞电极上带有白金或铱金，使其耐损耗，通常称之为白金或铱金电极火花塞。

白金或铱金电极火花塞的更换间隔为100 000一240 000km，而普通火花塞更换间隔只有10 000-60 000km。

接地电极也根据不同的工作条件和应用场合选择不同的电极形状。

接地电极形式火花塞的热特性火花塞的工作温度是发动机性能保证的重要因素之一。

一般火花塞的工作温度低于500℃就会产生积碳，如果高于这个温度，火花塞上的积碳会被烧去，所以500℃也称为自净温度。

火花塞工作温度的上限大约为900℃,因为高于该温度，炙热部分会点燃尚未准备好的混合气，产生自行点火现象，对发动机产生极大损害。

为了让火花塞工作时既不“过冷”也不“过热”，针对不同的发动机，火花塞都应设计在特定的工作温度范围内，换句话说，一种类型的火花塞不能适用所有的发动机，不同的火花塞都具有不同的热负荷能量，这就是火花塞的“热特性”。

对于工作温度较高的发动机来说，火花塞应尽可能地散发出作用其上的热量，而对于工作温度较低的发动机来说，火花塞应保留住部分热量。

这主要由火花塞绝缘体的表面积人小来决定。

如果有很大的面积暴露在燃烧的气体中，绝缘体将变得很热，我们称之为“热型”火花塞。

如果表而积较小的时候，火花塞将保持较冷的状态，们称之为“冷型”火花塞。

因此，不同的绝缘体长度导致不同的热特性。

不同热值的火花塞形状如图。

火花塞类型因为上述原因，不少发动机使换火花塞时没有使用指定型号而导致故障。

现在火花寨所涵盖的热值指数越来越多，因此将其称为多热值火花塞。

火花塞的热值指数数越高，就能越快达到工作温度，因此火花塞也更“热”。

火花塞热值热值指数没有统一标雕，对于BOSCH和Beru而言，高热值指数表示热态火花塞；而对于NGD和ND而言，则正好相反。

下面以BOSCH火花塞为例介绍火花塞型号。

火花塞型号不同公司火花塞型号的标注位置及含义略有不同，博世火花塞的型号由三部分组成：第一部分为汉语拼音，表示火花塞的结构类型及主要尺寸。

第二部分为阿拉伯数字，表示火花塞热值。

通常热值越大，火花塞越冷，因为它散热好;热值越小，火花塞越热，因为它不容易散热第三部分为汉语拼音，表示火花塞派生产品的结构特证、材料特性及特殊技术要求。

其具体含义如图。

火花塞型号例如，F5RTC型火花塞，表示螺纹规格为M 14 x 1.25、旋转长度为19mm等。

点火系统的要求点火系统应在发动机各种不同的工况和使用条件下，保证可靠而准确地点燃混合气，因此，点火系统应满足下列三个基本要求。

产生足以击穿火花塞间隙的高电压轿车在行驶中，发动机在满载低速时至少需要8一10kV高电压，起动时至少需要19KV。

正常点火一般均在15KV以上。

为保证可靠点火，点火系统所能产生的最高电压必须总是高于火花塞的击穿电压，但过高的点火电压也可能会造成系统部件的损坏，故通常将点火电压限定在30KV以内。

火花应具有足够的能量为使混合气点燃可靠，火花应具有一定的能量。

发动机正常工作时，由于混合气压缩终了的温度已接近其自燃温度，因此所需的火花能量很小，但在发动机起动、怠速以及节气门突然急剧打开时需要较高的火花能量，为了保证可靠点火，一般应保证有50-80MJ的点火能量。

点火时刻应适应发动机的工况变化在发动机气缸内，混合气从开始点火到完全燃烧需要2~5ms的时间。

为使混合气在活塞压缩终了时能充分燃烧，以使发动机发出最大功率，点火就不应在压缩终了时进行，而应适当提前点火时刻。

所以点火系统必须根据各传感器传器的数据判断发动机的工况，并根据不同工况，调整合适的点火时刻。

点火系统的检查点火系统的检查与维护主要检查各连接器是否松动，点火模块是否损坏，火花塞是否需要更换，具体检查过程如下。

1.摇动蓄电池正负极接线及电缆夹、应无氧化、污垢现象，且连接牢固，如图7-11所示。

2.万用表检测蓄电池电池电压，应为9~12V。

检查正负极接线图检查蓄电池电压3.轻轻摇动点火模块，应安装牢固，无松旷现象。

检查点火模块安装情况图4.轻轻摇动点火模块连接器，应无松旷现象。

检查点火模块连接器安装情况5.轻轻摇动各导线，检查各导线是否从端子处脱开，线束外壳无明显损坏痕迹。

检查导线6.按下点火模块连接器锁舌，将连接器向外拔出，依次断开四个线束连接器，如图7-16所示。

断开点火模块连接器7.选用棘轮扳手、10mm套筒，依次拧松点火模块固定螺栓，并用手取下，如图7-17所示。

旋松点火模块固定螺检并用手取下8.左右旋动点火模块，使点火模块与火花塞脱离后按垂直方向拔出。

注意事项:拔出点火模块时，不要损坏发动机缸盖罩开口上的火花塞盖或火花塞套筒管顶部边缘。

拔出点火模块9.点火模块连接器，应无损坏、锈蚀、弯曲。

检查点火模块连接器10.检查点火模块外观，有无损坏、破裂、如图7-20所示。

检查点火模块外观11.检查点火模块橡胶部位，应无损坏、老化和裂纹。

检查点火模块橡胶部位12.选用加长杆、棘轮板手及火花塞套筒拧松火花塞，但不得完全拧松。

图7-22轻轻拧松火花塞13.用压缩空气清洁火花塞周围,以防灰尘落人螺孔或燃烧室内。

用压缩空气清洁火花塞周围14.使用组合工具完全松动，直至火花塞螺纹完全退出螺孔后将火花塞取出。

取出火花塞15.检查导管，应无明显、脏污。

检查导管检查导管16.目视检查火花塞，螺纹应完好，陶瓷部分应无裂纹，如图7-26所示。

检查火花塞外观17.检查火花塞外观，正常工况时，绝缘体呈白色或灰黄色到棕色。

应无过多积碳，无绿色或棕黄色釉面。

火花塞中心电极和接地电极无明显的磨损。

正常火花塞颜色及电极外观18.用塞尺检查火花塞电极间隙，旧火花塞最大间l缭为1.3mm；新火花塞间隙为0.9~11 mm，如图7-28所示。

注意事项:火花塞电极间隙过小，会降低所需的点火电压，火花传递时间也会缩短，可能会导致点火失败;而火花塞电极间隙过大，所需的点火电压也越高，也会增加点火失败的可能性。

通常，最佳的电极间隙由发动机制造商确定，因此更换火花塞需使用供应商规定的型号。

19.用兆欧表测量火花塞的绝缘电阻，应大于10KΩ。

检查火花塞间隙检侧火花塞绝缘电阻20.安装清洁和调整后更换新的火花塞。

注意事项:更换火花塞时应尽量全部更换，如单独更换可能会导致个别缸点火能力不同，造成轻微抖动。

安装时，用火花塞套筒将火花塞放入安装位置，不得将火花塞丢入导管。

用手旋入螺纹，直到拧不动位置，再使用扭力扳手，以20N.m的力矩拧紧。

更换火花塞21.将点火模块垂直插入，确保与火花塞接触良好，使用组合工具及扭力扳手，10N.m 的力矩拧紧。

安装点火模块22.依次连接连接器，并清洁气缸盖表面，如图7-32所示。

安装连接器知识拓展观察火花塞可以得出关于火花塞及发动机运行状况的有价值的信息。

火花塞的外观提供了关于火花塞工作状况、混合气及发动机中燃烧过程的信息。

正常的火花塞工作情况是绝缘体呈灰白色或灰黄色到棕色，说明发动机工作正常，火花塞热范围正确。

下面做简单介绍。

1.积碳严重，绝缘体、电极及壳体覆盖暗黑色积碳，如图7-33所示。

混合气过浓，空气滤清器脏堵，短途行驶，火花塞温度太低或火花塞热值太低都有可能引起该现象。

应检查混合气行程系统（配气及燃油系统），适当地增加高速行驶的时间可缓解该现象。

2.有机油沉积物，绝缘体、电极及壳体砌盖发亮的沉积物。

积碳严重机油沉积物产生该现象的主要原因是燃烧室内机油过多。

机油液而过高，活塞环、气缸盖和气门过度磨损都会使发动机运行过程中机油含量过多。

应检查发动机磨损情况并更换火花塞。

3.有灰渣沉积。

来自发动机机油中的合金成分，会造成燃烧室和火花塞表而形成灰渣，应及时修理发动机并更换机油类型。

4.中心电极覆有熔化的沉积物。

灰渣沉积中心电极覆有熔化的沉积物产生此现象的原因主要是自行点火引起火花塞过热，比如点火过早、火花塞热值太小等。

应检查混合气行程系统，更换具有正确热值的火花塞。