实训项目六__发动机点火控制系统
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实训项目六 发动Leabharlann Baidu点火控制系统
学习目标 1．理解电控发动机点火系统的基本控制原理； 2．通过实训操作，理解点火提前角变化对发动 机排放的影响； 3．掌握传感器测试方法，验证电控发动机点火 系统传感器的输入与输出特性关系； 4．学习利用诊断仪器和波形分析检查传感器及 其电路； 5．学习掌握电控发动机点火系统故障的检测与 判断方法。
【相关知识】 汽油机点火系统的主要功能是始终保证可靠的点火，其
中点火提前角、点火能量和发动机爆震对发动机的动力性、 经济性和排放产生重要影响。特别是对安装三元催化转换装 置的发动机更为重要，因为缺火会导致未燃HC在三元催化 转换器内氧化燃烧，过高的温度而使催化转换器失效。电控 发动机利用计算机以发动机的转速和负荷为主要控制参数， 以发动机冷却水温、空气进气量、发动机爆震等为修正参 数，对发动机点火提前角进行最优化控制。由发动机燃烧理 论可知，只有当发动机汽缸产生最大燃烧压力的位置出现在 上止点后10O~15OCA时，才可获得较高的输出功率和燃料 经济性，如图6-1所示。为获得理想的最大燃烧压力位置而 在上止点前点火的曲轴位置被称为最佳点火提前角。最佳点 火提前角受发动机转速、负荷、混合气浓度和燃料品质等多 种因素影响。
⑧用火花塞工具卸下火花塞，如图6-9所
示。检查火花塞的型号、清理积碳、检
图 5-8测量点火高压线电阻
测电极间隙,如图6-10所示。如不合适，
进行调整。
⑨安装好火花塞和高压线，再次连接示波
器进行检测，观察波形的变化。
【注意】试验时各种连接线必须可靠安 装，连接的测试线避开发动机旋转部分，
图6-9 用专用工具卸火花塞
（3）单火花塞点火线圈（独立点火）
单火花塞点火线圈指每个汽缸配一
个点火线圈，点火线圈通常直接安
装在火花塞上。线圈有四个接线端，
如图6-5所示，接线端1接点火开关，
接线端15接电源，线端4a接火花塞， 接线端4b用来检测失火。点火触发
图6-5 独立点火电路
信号由低压侧的点火模块按逻辑产生。
实训任务一 发动机点火提前角的检测
图6-1 不同点火时刻的燃烧室压力 before TDC-上止点前 after TDC-上止点后
的混合气浓度不同，燃烧速度随之变化。当负荷增大时，混
合气浓度增加，燃烧速度加快，燃烧过程所占曲轴转角减
小，只有适当滞后点火提前角，才能保证在上止点后
10°~15°获得最高燃烧压力。反之，由于燃烧速度减慢，
而要增加点火提前角。
2．电子控制点火系统类型
电子控制点火系统指在传统的晶体
管点火系统基础上，发展为由计算机集
中控制一次电流的脉冲，经过高压点火
线圈形成次级高压，在火花塞点燃燃烧
室内可燃混合气的点火系统。不同类型
的电子点火系统使用不同的高压点火线
图6-2 双火花塞点火电路
圈。
（1）双火花塞点火线圈 双火花塞点火线圈由一个初级线圈
③按示波器资料要求连接示波器测试线，
如图6-6所示。 ④观察示波器图形，分别观察单个点火
波形、并列波形、串列波形和三维波形；
⑤比较波形的变化与不同，与如图6-7所 示的标准波形比较；
图6-7 标准点火波形
⑥根据点火波形分析判断点火失效原因；
⑦用万用表电阻档检测高压点火线电阻，
并与标准值对照；如图6-8所示。
火性能检查的重要内容。
【实训活动】 初级点火波形与次级点火波形
1．实训设备：汽油发动机或汽车、示波 器、车用万用表。
2．实训步骤： ①起动发动机，怠速至正常水温；
②根据试验用发动机或汽车，查阅发动
机资料，确定点火系统的形式和基本 参数；
图6-6 点火波形测试与接线 1-汽车或发动机搭铁线 2-同步信号探头 3-次极 高压线探头 4-信号转换盒 5-示波器 6-蓄电池
图6-3 1、4缸点火波形
图6-4 四火花塞点火电路
（2）四火花塞点火线圈 四火花塞点火线圈由两个初级线圈 和一个次级线圈组成。如图6-4所示。两个初级线圈由点
火控制器分别通、断电，次级线圈上会顺序产生正反点火
高压，利用二极管的单向导通特性，正反高压分别作用在 1、4缸和2、3缸火花塞上，其原理与双火花塞点火原理相 同。
1．影响点火提前角的因素
（1）发动机转速 设当混合气空燃比
一定时，燃烧过程所需要时间相对稳定，
随发动机转速提高，燃烧过程所需要的
曲轴转角增大。为在上止点后10°~15°
获得最高燃烧压力，必须适当提前点火
（即增大点火提前角）。反之，则要滞
后点火提前角（即减小点火提前角）。 （2）发动机负荷 发动机不同负荷下
【实训目标】 掌握点火性能的测量和分析；观察点火提前 角的变化，理解点火提前角与多种因素的关系；通过示波 器观察初、次极点火波形；通过点火波形学习分析点火故 障的方法；掌握各种测试仪器的使用方法。
【知识点】 汽油机燃烧对点火的最根本的要求是将压缩后 的混合气在适当的时刻点燃，点火时刻不正确，会导致发 动机动力性能下降、影响尾气排放中的有害物质的变化。 当点火时刻推迟时，HC与NO X均会降低。而对于装有三 元催化转换器的发动机，因为缺火会导致未燃HC在三元 催化器内氧化燃烧，并由于温度过高而使催化转换器失效。 所以，正确的点火时刻与可靠的点火率成为ECU控制和点
防止出现意外。
实训指导：学生可以更换不同损坏的火
花塞，通过测试，比较火花波形的变化
和总结特点。
图6-10 清除点火电极积碳和调节点火间隙
【提示】这个测试能提供关于每个气缸的燃烧质量非常有价值
的资料。如果有必要甚至可以在行驶下进行此顶测试。由于点
和一个次级线圈组成。初级线圈的一端接在电源的正端，另
一端接到点火控制器。次级线圈两端各接一个火花塞。电路
如图6-2所示。
次级线圈中串联二极管的作用是防止初级电路导通瞬
间，在次级电路产生反相二次高压（约1000~2000V），影
响正常点火燃烧。
随曲轴旋转，点火线圈每产生一个高压，两个火花塞同 时产生火花。 对于点火顺序为1-3-4-2的发动机，在1缸火花 塞形成高压火花，点燃压缩终了的混合气，同时在4缸火花 塞也形成维持火花，在排气终了中跳火。曲轴旋转3600后， 4缸为高压火花，1缸为维持火花。图6-3是在示波器上看到 的1、4缸的点火波形。
学习目标 1．理解电控发动机点火系统的基本控制原理； 2．通过实训操作，理解点火提前角变化对发动 机排放的影响； 3．掌握传感器测试方法，验证电控发动机点火 系统传感器的输入与输出特性关系； 4．学习利用诊断仪器和波形分析检查传感器及 其电路； 5．学习掌握电控发动机点火系统故障的检测与 判断方法。
【相关知识】 汽油机点火系统的主要功能是始终保证可靠的点火，其
中点火提前角、点火能量和发动机爆震对发动机的动力性、 经济性和排放产生重要影响。特别是对安装三元催化转换装 置的发动机更为重要，因为缺火会导致未燃HC在三元催化 转换器内氧化燃烧，过高的温度而使催化转换器失效。电控 发动机利用计算机以发动机的转速和负荷为主要控制参数， 以发动机冷却水温、空气进气量、发动机爆震等为修正参 数，对发动机点火提前角进行最优化控制。由发动机燃烧理 论可知，只有当发动机汽缸产生最大燃烧压力的位置出现在 上止点后10O~15OCA时，才可获得较高的输出功率和燃料 经济性，如图6-1所示。为获得理想的最大燃烧压力位置而 在上止点前点火的曲轴位置被称为最佳点火提前角。最佳点 火提前角受发动机转速、负荷、混合气浓度和燃料品质等多 种因素影响。
⑧用火花塞工具卸下火花塞，如图6-9所
示。检查火花塞的型号、清理积碳、检
图 5-8测量点火高压线电阻
测电极间隙,如图6-10所示。如不合适，
进行调整。
⑨安装好火花塞和高压线，再次连接示波
器进行检测，观察波形的变化。
【注意】试验时各种连接线必须可靠安 装，连接的测试线避开发动机旋转部分，
图6-9 用专用工具卸火花塞
（3）单火花塞点火线圈（独立点火）
单火花塞点火线圈指每个汽缸配一
个点火线圈，点火线圈通常直接安
装在火花塞上。线圈有四个接线端，
如图6-5所示，接线端1接点火开关，
接线端15接电源，线端4a接火花塞， 接线端4b用来检测失火。点火触发
图6-5 独立点火电路
信号由低压侧的点火模块按逻辑产生。
实训任务一 发动机点火提前角的检测
图6-1 不同点火时刻的燃烧室压力 before TDC-上止点前 after TDC-上止点后
的混合气浓度不同，燃烧速度随之变化。当负荷增大时，混
合气浓度增加，燃烧速度加快，燃烧过程所占曲轴转角减
小，只有适当滞后点火提前角，才能保证在上止点后
10°~15°获得最高燃烧压力。反之，由于燃烧速度减慢，
而要增加点火提前角。
2．电子控制点火系统类型
电子控制点火系统指在传统的晶体
管点火系统基础上，发展为由计算机集
中控制一次电流的脉冲，经过高压点火
线圈形成次级高压，在火花塞点燃燃烧
室内可燃混合气的点火系统。不同类型
的电子点火系统使用不同的高压点火线
图6-2 双火花塞点火电路
圈。
（1）双火花塞点火线圈 双火花塞点火线圈由一个初级线圈
③按示波器资料要求连接示波器测试线，
如图6-6所示。 ④观察示波器图形，分别观察单个点火
波形、并列波形、串列波形和三维波形；
⑤比较波形的变化与不同，与如图6-7所 示的标准波形比较；
图6-7 标准点火波形
⑥根据点火波形分析判断点火失效原因；
⑦用万用表电阻档检测高压点火线电阻，
并与标准值对照；如图6-8所示。
火性能检查的重要内容。
【实训活动】 初级点火波形与次级点火波形
1．实训设备：汽油发动机或汽车、示波 器、车用万用表。
2．实训步骤： ①起动发动机，怠速至正常水温；
②根据试验用发动机或汽车，查阅发动
机资料，确定点火系统的形式和基本 参数；
图6-6 点火波形测试与接线 1-汽车或发动机搭铁线 2-同步信号探头 3-次极 高压线探头 4-信号转换盒 5-示波器 6-蓄电池
图6-3 1、4缸点火波形
图6-4 四火花塞点火电路
（2）四火花塞点火线圈 四火花塞点火线圈由两个初级线圈 和一个次级线圈组成。如图6-4所示。两个初级线圈由点
火控制器分别通、断电，次级线圈上会顺序产生正反点火
高压，利用二极管的单向导通特性，正反高压分别作用在 1、4缸和2、3缸火花塞上，其原理与双火花塞点火原理相 同。
1．影响点火提前角的因素
（1）发动机转速 设当混合气空燃比
一定时，燃烧过程所需要时间相对稳定，
随发动机转速提高，燃烧过程所需要的
曲轴转角增大。为在上止点后10°~15°
获得最高燃烧压力，必须适当提前点火
（即增大点火提前角）。反之，则要滞
后点火提前角（即减小点火提前角）。 （2）发动机负荷 发动机不同负荷下
【实训目标】 掌握点火性能的测量和分析；观察点火提前 角的变化，理解点火提前角与多种因素的关系；通过示波 器观察初、次极点火波形；通过点火波形学习分析点火故 障的方法；掌握各种测试仪器的使用方法。
【知识点】 汽油机燃烧对点火的最根本的要求是将压缩后 的混合气在适当的时刻点燃，点火时刻不正确，会导致发 动机动力性能下降、影响尾气排放中的有害物质的变化。 当点火时刻推迟时，HC与NO X均会降低。而对于装有三 元催化转换器的发动机，因为缺火会导致未燃HC在三元 催化器内氧化燃烧，并由于温度过高而使催化转换器失效。 所以，正确的点火时刻与可靠的点火率成为ECU控制和点
防止出现意外。
实训指导：学生可以更换不同损坏的火
花塞，通过测试，比较火花波形的变化
和总结特点。
图6-10 清除点火电极积碳和调节点火间隙
【提示】这个测试能提供关于每个气缸的燃烧质量非常有价值
的资料。如果有必要甚至可以在行驶下进行此顶测试。由于点
和一个次级线圈组成。初级线圈的一端接在电源的正端，另
一端接到点火控制器。次级线圈两端各接一个火花塞。电路
如图6-2所示。
次级线圈中串联二极管的作用是防止初级电路导通瞬
间，在次级电路产生反相二次高压（约1000~2000V），影
响正常点火燃烧。
随曲轴旋转，点火线圈每产生一个高压，两个火花塞同 时产生火花。 对于点火顺序为1-3-4-2的发动机，在1缸火花 塞形成高压火花，点燃压缩终了的混合气，同时在4缸火花 塞也形成维持火花，在排气终了中跳火。曲轴旋转3600后， 4缸为高压火花，1缸为维持火花。图6-3是在示波器上看到 的1、4缸的点火波形。