汽车发动机电控系统构造与检修电控点火系统构造与检修课件.ppt

1、2022-8-142022-8-14认识发动机电控系统电控燃油喷射系统构造与检修电控点火系统构造与检修辅助控制系统构造与检修项目一项目二项目三项目四项目五发动机电控系统故障诊断与检修项目三 电控点火系统构造与检修学习情境生产任务 汽车发动机电控点火系统失效故障检修相关知识 3.1 电控点火系统概述 3.2 电控点火系统主要部件的结构和工作原理课堂讨论相关技能 3.3 电控点火系统的检修小组工作思考题项目三 电控点火系统构造与检修学 习 情 境 一位客户抱怨其驾驶的卡罗拉（1.6L）乘用车打开点火开关时，起动机能转动，但发动机起动不了。经维修技师检查，判断为发动机电控点火系统功能失效故障，需对发

2、动机电控点火系统进行检修。项目三 电控点火系统构造与检修生产任务 汽车发动机电控点火系统失效故障检修 1）工作对象 待检修卡罗拉（1.6L）乘用车1台。2）工作内容 （1）领取所需的工具，做好工作准备。（2）检查发动机电控点火系统的工作。（3）拆卸、检查发动机电控点火系统主要零部件并进行检测，分析检测结果，制订修复方案。（4）安装发动机电控点火系统零部件，确定发动机电控点火系统工作正常。（5）检查、评价工作质量。（6）整理工具，清洁工作场地。项目三 电控点火系统构造与检修 3）工作目标与要求 （1）学生应以小组工作的方式，完成本项工作任务。（2）学生应能在小组成员的配合下，利用汽车维修手册（或

3、实训指导书）制订并实施工作计划。（3）能通过阅读资料和现场观察，辨别所检修发动机电控点火系统的结构类型。（4）能认识所检修发动机电控点火系统的零部件，口述发动机电控点火系统的工作原理和各零部件的作用。（5）能向客户解释所修发动机电控点火系统故障原因和修复方案。（6）能按规范的步骤，完成发动机电控点火系统主要零部件的拆卸和安装工作。（7）在工作过程中，注意工作安全，做好废料的处理，保持工作环境整洁。项目三 电控点火系统构造与检修相 关 知 识 3.1 电控点火系统概述 3.1.1 点火系统的作用与类型 1）点火系统的作用 点火系统的作用是将汽车电源提供的低压电转变为高压电，并按照发动机各缸的点火

4、顺序和点火时刻的要求，适时准确地将高压电送至各缸的火花塞，使火花塞跳火，点燃汽缸内的可燃混合气体。项目三 电控点火系统构造与检修 2）点火系统的类型 按点火方式的不同，点火系统可分为传统点火系统、电子点火系统和电控点火系统，目前汽车发动机均已采用电控点火系统。电控点火系统按照是否安装分电器又可分为有分电器式电控点火系统和无分电器式电控点火系统，如图3-1所示。两者的区别是无分电器式电控点火系统取消了分电器和高压线，每个火花塞都由单独的点火线圈控制。项目三 电控点火系统构造与检修图3-1 电控点火系统类型项目三 电控点火系统构造与检修 3.1.2 电控点火系统的组成和工作原理 1）电控点火系统的

5、组成 电控点火系统主要由传感器、电子控制单元（ECU）及执行元件组成。传感器用来检测发动机工作状态，并将信号传给ECU；ECU负责对传感器传送的信号进行分析、比较、处理，向执行元件发出控制命令；执行元件（点火控制器等）接收ECU发出的控制指令，并按指令对点火线圈初级绕组电流进行控制，以产生足够的点火高压电。电控点火系统各组成部分的功用见表3-1。项目三 电控点火系统构造与检修项目三 电控点火系统构造与检修项目三 电控点火系统构造与检修 2）电控点火系统的工作原理 发动机工作时，ECU根据接收到的各传感器信号，按存储器中存储的有关程序和相关数据，确定出该工况下最佳点火控制参数（点火时间和通电时间

6、），并向点火器发出指令。点火器则根据ECU的指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。当初级电路中的电流被切断时，在次级绕组中将产生很高的感应电动势（1520kV）。对于无分电器的电控点火系统，点火线圈产生的高压电直接作用在火花塞上，点火能量经火花塞瞬间释放，使火花塞跳火，点燃汽缸内的可燃混合气。根据以上分析，电控点火系统的工作过程可分成3个阶段：即初级电路导通，点火能量储存；初级电路截止，次级电路产生高压电；火花塞电极产生电火花，点燃混合气。项目三 电控点火系统构造与检修 3）电控点火系统控制电路 各车型点

7、火系统控制电路基本相同，卡罗拉（1.6L）乘用车无分电器独立电控点火系统控制电路如图3-2所示。点火开关接通后，由蓄电池向点火线圈总成（点火线圈和点火控制器）+B端子供电，点火线圈总成GND端子搭铁，点火线圈总成IGT端子接收来自发动机ECU的信号，控制点火线圈初级绕组的通断，点火线圈总成的IGF端子向发动机ECU反馈点火确认信号。项目三 电控点火系统构造与检修图3-2 电控点火系统控制电路图项目三 电控点火系统构造与检修 3.1.3 电控点火系统的控制功能 发动机电控点火系统的控制功能主要包括点火时间控制、通电时间控制及爆震控制3个方面。项目三 电控点火系统构造与检修 1）点火时间控制 （1

8、）点火时间对发动机性能的影响。点火时间主要用点火提前角来表示，点火提前角是从火花塞发出电火花到该缸活塞运行至压缩行程上止点时曲轴转过的角度。对应于发动机每一工况都存在一个“最佳”点火提前角，对于现代汽车而言，最佳的点火提前角不仅保证发动机的动力性和燃油经济性都达到最佳值，还必须保证排放污染最小。点火提前角过大（点火过早），大部分混合气在压缩行程中燃烧，活塞所消耗的压缩功增加，且缸内最高压力升高，末端混合气自燃所需的时间缩短，爆震倾向增大。点火提前角过小（点火过迟），则燃烧延长到膨胀行程，燃烧最高压力和温度下降，传热损失增多，排气温度升高，功率、热效率降低，但爆震倾向减小，NOx排放量降低。试验

9、证明，最佳的点火提前角应使发动机汽缸内的最高压力出现在上止点后1015。项目三 电控点火系统构造与检修 （2）最佳点火提前角确定的依据。最佳点火提前角的数值需要根据发动机转速、负荷、燃料性质和混合气浓度等很多因素而定。发动机转速。发动机转速提高，以秒计的燃烧行程所需时间缩短，但燃烧行程所占曲轴转角增大，为保证发动机汽缸内的最高压力出现在上止点后1015的最佳位置，就必须适当提前点火。负荷。发动机的负荷调节是通过节气门进行的量调节，随着负荷减小，进气管真空度增大，进气量减少，汽缸内的温度和压力均降低，燃烧速度变慢，燃烧行程所占的曲轴转角增大，应适当增大点火提前角。燃料的性质。汽油的辛烷值越高，抗

10、爆性越好，点火提前角可适当增大，以提高发动机的性能；辛烷值较低的汽油，抗爆性差，点火提前角则应减小。项目三 电控点火系统构造与检修 （3）点火时间的确定方法。点火时间控制可分为两个阶段控制，第一阶段是起动时点火时间控制，第二阶段是起动后点火时间控制。起动时点火时间控制。起动时发动机转速通常都低于500r/min，由于进气量或进气管压力信号不稳定，ECU无法正确计算点火时间。通常由ECU内的备用IC直接设定固定点火时间，一般为上止点前10左右（因发动机型号而异）。起动后点火时间控制。起动后的点火时间固定时间基本点火时间修正点火时间。怠速工况时基本点火时间由ECU根据节气门位置传感器信号（IDL信

11、号）、发动机转速传感器信号（Ne信号）和空调开关信号（A/C信号）来确定，如图3-3a）所示。其他工况下基本点火时间由ECU根据发动机的转速和负荷对照存储器中存储的基本点火时间控制模型来确定，如图3-3b）所示。项目三 电控点火系统构造与检修图3-3 点火时间的确定项目三 电控点火系统构造与检修 （4）点火时间的修正。ECU可根据各传感器的输入信号对点火时间进行修正，修正内容如下：低温修正。根据冷却液温度传感器等信号，在低温时，ECU使点火提前，以保持低温运转性能。暖车修正。根据冷却液温度传感器等信号，当发动机冷却液温度低时，ECU使点火提前，以改善驾驶性能。有些发动机在暖车修正时，会根据空气

12、流量传感器信号，适当提前点火。怠速稳定修正。怠速运转时，转速因空调等发动机负荷的改变而变化时，ECU会改变点火时间，使怠速转速稳定。ECU不断地计算发动机转速平均值，若转速低于目标转速时，ECU使点火提前；若转速高于目标转速时，ECU使点火延迟。高温修正。根据冷却液温度传感器信号，当冷却液温度过高时，为避免发动机过热与爆震，ECU会使点火延迟。项目三 电控点火系统构造与检修 空燃比反馈修正。发动机的空燃比反馈系统作用时，转速会随燃油喷射量的增加或减少而变化，而怠速对空燃比的改变特别敏感。因此根据氧传感器、节气门位置传感器、车速传感器等信号，配合空燃比反馈修正的喷油量，ECU将点火提前，以确保怠

13、速稳定。转矩控制修正。配备电子控制自动变速器的车辆，在换挡时，自动变速器中的离合器或制动器接合时会产生某种程度的振动。因此根据曲轴位置传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器等信号，在挡位开始变化时，ECU使点火延迟，减小发动机转矩，以减少向上或向下换挡产生的振动。当冷却液温度或蓄电池电压低于预设值时，转矩控制修正不起作用。爆震修正。当发动机产生爆震时，ECU根据信号的程度，分成强、中、弱3种，爆震较强时，点火延迟较多；爆震较弱时，点火延迟较少。当爆震停止时，ECU停止点火延迟，并开始提前点火，每次提前一个固定角度。项目三 电控点火系统构造与检修 2）通电时间控制 通电时间控制也称为闭合角控

14、制。对于电感储能式电控点火系统，当点火线圈的初级绕组被接通后，通过初级绕组的电流是按指数规律增大的。初级绕组被断开瞬间所能达到的断开电流值与初级绕组接通时间长短有关。只有通电时间达到一定值时，初级电流才可能达到饱和。次级绕组高压的最大值与初级电路断开时的电流成正比，而次级电压的高低又直接影响电控点火系统工作的可靠性，所以在发动机工作时，必须保证点火线圈的初级电路有足够的通电时间。但如果通电时间过长，点火线圈又会发热并增大电能消耗。要兼顾上述两方面的要求，就必须对点火线圈初级电路的通电时间进行精确控制。项目三 电控点火系统构造与检修 影响初级绕组通过电流的主要因素有发动机转速和蓄电池电压。为了保

15、证在不同的蓄电池供电电压和不同的转速下都具有相同的初级断开电流，ECU根据蓄电池电压和发动机转速信号，从预置的通电时间数据表中查出相应的数值，对通电时间进行控制，如图3-4所示。图3-4 闭合角控制模型项目三 电控点火系统构造与检修 当发动机转速高时，适当增大闭合角，以防止初级绕组通过电流值下降，造成次级高压下降，点火困难；当蓄电池电压下降时，基于相同的理由，也应适当增大闭合角。通过对通电时间的准确调节，不但改善了电控点火系统的点火性能，而且还可以防止初级绕组发热和电能的无效损耗。在电控点火系统中，为了减小转速对次级电压的影响，提高点火能量，采用了初级绕组电阻很小的高能点火线圈，其初级电流最高

16、可达30A以上。为了防止初级电流过大烧坏点火线圈，在电控点火系统的点火控制电路中增加了恒流控制电路，保证在任何转速下初级电流均为规定值（7A），既改善了点火性能，又能防止初级电流过大而烧坏点火线圈。项目三 电控点火系统构造与检修 3）爆震控制 爆震是发动机工作时的一种不正常燃烧现象，是发动机运行中最有害的一种故障现象。轻微的爆震，可使发动机功率上升，油耗下降；但爆震严重时，汽缸内发出特别尖锐的金属敲击声，且会导致冷却液过热，火花塞或活塞过热、产生熔损等，造成发动机的严重损坏，因此必须防止爆震的发生。点火提前角是影响爆震的主要因素之一，减小点火提前角（即推迟点火）是消除爆震的最有效措施。从最佳点

17、火提前角的分析中可知，为了最大限度地发挥发动机的潜能，应把点火提前角控制在接近临界爆震点，同时又不能使发动机发生爆震。要使电控点火系统达到这样的性能要求，就必须对点火提前角采用爆震反馈控制。项目三 电控点火系统构造与检修 电控点火系统对爆震的控制过程如图3-5所示，ECU首先把来自爆震传感器的输入信号进行滤波处理，滤波电路只允许特定范围频率的爆震信号通过滤波电路，由此达到将爆震信号与其他振动信号分离的作用。然后，ECU将此信号的最大值与爆震强度基准值进行比较，对是否发生爆震及爆震的强弱程度作出判断，如信号最大值大于基准值，则表示发生爆震，ECU逐渐减小点火提前角，直到爆震消失为止。无爆震时则逐

18、渐增大点火提前角，当再次出现爆震时，ECU又开始逐渐减小点火提前角。可见，爆震控制过程就是对点火时刻进行反复调整的过程，爆震控制可以使实际的点火提前角始终保持最佳，使发动机的动力性、燃油经济性和控制有害物的排放都达到较佳的水平。项目三 电控点火系统构造与检修图3-5 爆震控制过程项目三 电控点火系统构造与检修 3.2 电控点火系统主要部件的结构和工作原理 3.2.1 爆震传感器 电控点火系统与电控燃油喷射系统共用输入信号，输入信号的作用是检测发动机各种运行参数，为ECU提供点火控制所需的各种信号,主要包括各种传感器（曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆震传感器、进气管绝对压力传感器、节气门位置

19、传感器、冷却液温度传感器等）和开关（空调开关、空挡起动开关等）。爆震传感器是电控点火系统实现点火时刻闭环控制的重要元件，通常安装在发动机缸体侧面，其功用是将发动机爆震信号转换为电信号传递给ECU，ECU根据爆震信号对点火提前角进行修正，从而使点火提前角保持最佳。检测发动机爆震的方法有3种：一是检测发动机燃烧室压力的变化；二是检测发动机缸体振动频率；三是检测混合气燃烧噪声。现代汽车广泛采用检测发动机缸体振动频率来检测。爆震传感器按检测缸体振动频率方式的不同，可分为共振型与非共振型两种；按结构形式的不同，可分为压电式和磁电式两种。项目三 电控点火系统构造与检修 1）磁电共振型爆震传感器 磁电共振型

20、爆震传感器主要由感应线圈、铁芯、永久磁铁和壳体组成，如图3-6所示。铁芯用高镍合金制成，在其一端设置有永久磁铁，另一端安放在弹性部件上。感应线圈绕制在铁芯的周围，其两端引出电极与控制线路连接。图3-6 磁电共振型爆震传感器的结构项目三 电控点火系统构造与检修 当发动机缸体产生振动时，铁芯就会随之产生振动，感应线圈中的磁通量就会发生变化。由电磁感应原理可知，感应线圈中就会感应产生交变电动势，即传感器就有信号电压输出，输出电压高低取决于发动机的振动强度和振动频率。当发动机缸体振动频率达到与传感器固有频率相同时，传感器产生共振，振动强度最大，线圈中产生的电压最高，传感器输出的信号电压最大，如图3-7

21、所示。图3-7 磁电共振型爆震传感器信号波形项目三 电控点火系统构造与检修 2）压电共振型爆震传感器 压电式爆震传感器利用压电效应原理检测发动机爆震，这种传感器具有测量精度高、安装方便且输出电压较高等优点，但通用性较差。压电共振型爆震传感器主要由压电元件、振子、基座、外壳等组成，如图3-8所示。压电元件紧贴在振子上，振子则固定在基座上。压电元件检测振子的振动压力，并转换成电信号输送给ECU。图3-8 压电共振型爆震传感器的结构项目三 电控点火系统构造与检修 3）压电非共振型爆震传感器 压电非共振型爆震传感器是以接收加速度信号的形式来检测爆震的，它主要由套筒、压电元件、惯性配重、塑料壳体和接线插

22、座等组成，如图3-9所示。图3-9 压电非共振型爆震传感器的结构及信号波形项目三 电控点火系统构造与检修 压电元件制成垫圈形状，在其两个侧面上制有金属垫圈作为电极，并用导线引到接线插座上。惯性配重与压电元件以及压电元件与传感器套筒之间安放有绝缘垫圈，套筒中心制有螺孔，传感器用螺栓固定在发动机缸体上，调整螺栓的拧紧力矩可方便调整传感器的输出电压。压电非共振型爆震传感器检测频率范围设计成零至数千赫兹，可检测具有较宽频带的发动机振动频率。用于不同发动机上时，只需调整滤波器的过滤频率就可使用，而不需更换传感器，这是压电非共振型爆震传感器最突出的优点。项目三 电控点火系统构造与检修 3.2.2 电子控制

23、单元 电子控制单元（ECU）的结构如图3-10所示，是电控点火系统的控制中枢。在发动机工作时，它不断接收各输入信号输入的信息，并进行运算、分析和比较，按内部存储的程序计算出最佳的控制参数，并向执行元件发出控制指令。同时，ECU还具有自诊断功能，当各传感器的输入信号和执行元件的工作情况出现异常时，会记录相应的故障信息，以便诊断时读取。图3-10 ECU的结构项目三 电控点火系统构造与检修 3.2.3 点火线圈 点火线圈利用变压器的原理可将汽车电源提供的12V低压电转变成能击穿火花塞电极间隙的1520kV的高压直流电。按其磁路结构形式的不同，点火线圈一般分为开磁路式和闭磁路式两种。项目三 电控点火

24、系统构造与检修 1）开磁路点火线圈 开磁路点火线圈的结构如图3-11所示，点火线圈中心是用硅钢片叠成的条形铁芯，由于铁芯没有构成闭合回路，所以称为开磁路点火线圈。铁芯外部套有绝缘的纸板套管，套管上绕有次级绕组直径为0.060.10mm的漆包线，次级绕组一般约为20000匝。初级绕组是直径为0.51.0mm的高强漆包线，绕在次级绕组的外面，初级绕组一般约为200匝，绕组和外壳之间装有导磁钢套。为加强绝缘与防潮，条形铁芯底部装有瓷绝缘支座，外壳内充满沥青或变压器油等绝缘物。点火线圈的顶部是胶木盖，并加以密封。在早期的点火系统中，开磁路点火线圈应用较多，但由于开磁路点火线圈磁路磁阻大，磁通量泄漏多，

25、因此，能量转换效率低，现已很少应用。项目三 电控点火系统构造与检修图3-11 开磁路点火线圈的结构项目三 电控点火系统构造与检修 2）闭磁路点火线圈 闭磁路点火线圈也称为高能点火线圈，其结构和磁路如图3-12所示。在“口”字形铁芯内绕有次级绕组，在次级绕组外面绕有初级绕组，初级绕组产生的磁通量通过铁芯构成闭合磁路。与开磁路点火线圈相比，闭磁路点火线圈具有漏磁少、能量损失小、转换效率高、体积小、质量轻和易散热等优点，因此在电控点火系统中广泛应用。图3-12 闭磁路点火线圈的结构项目三 电控点火系统构造与检修 3.2.4 点火控制器 如图3-13所示，点火控制器也称为点火模块，是电控点火系统的执行

26、元件，其主要功用是根据ECU的指令来控制点火线圈初级电路的导通与截止。点火控制器内部为集成电路，全密封结构。图3-13 点火控制器项目三 电控点火系统构造与检修 3.2.5 火花塞 1）火花塞的结构 火花塞的作用是将高压电引入汽缸燃烧室，产生电火花点燃可燃混合气。由于火花塞的工作条件十分恶劣，它要承受高压、高温及燃烧产物的强烈腐蚀，因此，火花塞必须具有足够的强度，能承受温度的强烈变化，应有良好的热特性，火花塞的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。火花塞的结构如图3-14所示，主要由接线帽、瓷绝缘体、中心电极、侧电极和壳体

27、等组成。中心电极用镍铬合金制成，具有良好的耐高温、耐腐蚀性能，中心电极做成两段，中间加有导电玻璃，由于导电玻璃和瓷绝缘体的膨胀系数相近，因此，导电玻璃主要是起密封作用。火花塞的间隙一般为1.01.2mm。图3-14 火花塞的结构项目三 电控点火系统构造与检修 2）火花塞的热特性 按火花塞热传导性能的不同，火花塞可分为冷型和热型两种，如图3-15所示。绝缘体裙部长的火花塞，其受热面积大，传热距离长，散热困难，裙部温度高，称为热型火花塞；反之，裙部短的火花塞，吸热面积小，传热距离短，散热容易，裙部温度低，称为冷型火花塞。大功率、高转速、高压缩比的发动机应选用“冷型”火花塞；功率小、转速和压缩比低的

28、发动机应采用“热型”火花塞。图3-15 火花塞的热特性项目三 电控点火系统构造与检修 目前各国对火花塞热特性的表示方法不完全相同，一般常用“热值”表示。所谓热值，是指火花塞散掉所吸热量的程度，它是一个相对概念，国产火花塞分别用1、2、3、4、5、6、7、8、9、10等阿拉伯数字表示。热值数越高，表示散热性能越好。因而，小数字为热型火花塞，大数字为冷型火花塞。热值数字越大，越趋向于冷型火花塞。项目三 电控点火系统构造与检修课 堂 讨 论 （1）描述电控点火系统的工作原理。（2）试分析电控点火系统失效故障的原因。项目三 电控点火系统构造与检修相 关 技 能 3.3 电控点火系统的检修 3.3.1

29、拆卸和安装带功率输出级的点火线圈 本部分以朗逸1.4 T乘用车带功率输出级的点火线圈的拆装为例进行说明。朗逸1.4 T乘用车电控点火系统主要部件的结构如图3-16所示。注意：发动机控制单元J623具备自诊断功能；为了保证电器正确运行，蓄电池电压必须至少为11.5V；在某些测试中，发动机控制单元J623可能会探测并储存故障，因此，在完成了所有的检查和检修工作后，必需查询故障代码，必要时清除故障代码。项目三 电控点火系统构造与检修图3-16 朗逸1.4 T乘用车电控点火系统主要部件的结构1-插头（黑色，4端子，使用钩子T10118拆卸）；2-带功率输出级的点火线圈（1缸为N70，2缸为N127，3

30、缸为N291，4缸为N292）；3-插头（黑色，2端子，用于爆震传感器G61）；4-爆震传感器G61；5-螺栓（拧紧力矩为20Nm）；6-插头（黑色，3端子，用于霍尔传感器G40）；7-霍尔传感器G40；8-O形圈（如果损坏则更换）；9-螺栓（拧紧力矩为9Nm）；10-火花塞（拧紧力矩为25Nm，使用火花塞套筒Hazet 4766-1拆卸和安装，火花塞电极间隙为0.80.9mm）；11-导线导向件（用5Nm的力矩拧到凸轮轴壳体上）；12-搭铁导线（只能在关闭点火开关的情况下松开或拧紧）；13-螺栓（拧紧力矩为9Nm，只能在关闭点火开关的情况下松开或拧紧）项目三 电控点火系统构造与检修 1）带功

31、率输出级的点火线圈的拆卸 （1）如图3-17所示，旋出所有螺栓，脱开冷却液软管。图3-17 带功率输出级的点火线圈的拆卸（一）项目三 电控点火系统构造与检修 （2）取下发动机罩盖。（3）脱开真空管，如图3-18中箭头所示。图3-18 带功率输出级的点火线圈的拆卸（二）项目三 电控点火系统构造与检修 （4）沿图3-19中箭头所示方向将拉具T10094 A或点火线圈拉具Hazet 1849-7安装到带功率输出级的点火线圈上。图3-19 带功率输出级的点火线圈的拆卸（三）项目三 电控点火系统构造与检修 （5）轻轻拔出带功率输出级的点火线圈。（6）按照图3-19所示安装钩子T10118。（7）小心地松

32、开插头锁止装置并拔出插头，如图3-20中箭头所示。图3-20 带功率输出级的点火线圈的拆卸（四）项目三 电控点火系统构造与检修 2）带功率输出级的点火线圈的安装 （1）将拉具T10094 A或点火线圈拉具Hazet 1849-7安装到T10118带功率输出级的点火线圈上。（2）将插头插入到带功率输出级的点火线圈直到听到啮合声。（3）按图3-21中箭头所示方向将带功率输出级的点火线圈按入到汽缸盖上。（4）其余的安装按拆卸的相反顺序进行，安装过程中要注意：发动机罩盖固定螺栓的拧紧力矩为9Nm。图3-21 带功率输出级的点火线圈的安装项目三 电控点火系统构造与检修 3）维修电控点火系统安全事项 （1

33、）在发动机运转或起动时，不得接触或拔出点火导线。（2）电控点火系统的导线以及测量仪导线只有在点火开关关闭时才能连接和断开。（3）如果在试车时需要使用检测仪器，检测仪器必须固定在后座上，而且由第2个人在那里进行操作。如果在前座乘客座椅处操纵检测仪器，发生事故时，会由于触发乘客安全气囊而导致坐在那里的人受伤。（4）如果要让发动机在不起动的状态下以起动机的转速运转，就必须拔出带功率输出级的点火线圈的插头（图3-20中箭头所示），并且从熔断丝支架上拆下发动机控制单元J623的熔断丝。项目三 电控点火系统构造与检修 3.3.2 更换与检查火花塞 本部分以卡罗拉（1.6L）乘用车火花塞的更换与检查为例进行

34、说明。卡罗拉（1.6L）乘用车电控点火系统部件安装位置如图3-22和图3-23所示。图3-22 卡罗拉（1.6L）乘用车电控点火系统部件安装位置（一）项目三 电控点火系统构造与检修图3-23 卡罗拉（1.6L）乘用车电控点火系统部件安装位置（二）项目三 电控点火系统构造与检修 1）火花塞的更换 更换火花塞的具体步骤如下：（1）拆卸2号汽缸罩。（2）拆卸点火线圈总成。如图3-24所示，断开4个点火线圈插接器。图3-24 火花塞的更换（一）项目三 电控点火系统构造与检修 如图3-25所示，拆下4个螺栓和4个点火线圈。注意：拆下点火线圈时，不要损坏发动机汽缸盖罩开口上的火花塞盖或火花塞套管顶部边缘。

35、图3-25 火花塞的更换（二）项目三 电控点火系统构造与检修 （3）拆卸火花塞。如图3-26所示，用14mm火花塞扳手和100mm加长杆拆下4个火花塞。图3-26 火花塞的更换（三）项目三 电控点火系统构造与检修 （4）安装火花塞（图3-26）。用14mm火花塞扳手和100mm加长杆用手轻轻安装4个火花塞，直到火花塞螺纹顺利安装到缸盖上，然后用扭力扳手将火花塞按规定力矩拧紧，拧紧力矩为20Nm。（5）安装点火线圈总成。用4个螺栓安装4个点火线圈（图3-25），拧紧力矩为10Nm。注意：安装点火线圈时，不要损坏发动机汽缸盖罩开口上的火花塞盖或火花塞套管顶部边缘。连接4个点火线圈插接器（图3-24

36、）。（6）安装2号汽缸盖罩。项目三 电控点火系统构造与检修 2）火花塞的检查 （1）清洁火花塞。如果火花塞电极上有湿炭的痕迹，用火花塞清洁器清洁并进行干燥。空气压力为588kPa，干燥操作持续时间为20s或更短。注意：仅当火花塞电极上没有机油时，使用火花塞清洁器。如果火花塞电极上有机油痕迹，在使用火花塞清洁器之前，用汽油清洗掉机油。清洗火花塞时不要使用钢丝刷，不要调整旧火花塞的电极间隙。（2）火花塞外观检查。如图3-27所示，检查火花塞的螺纹和绝缘垫是否完好，如果有任何损坏，则更换火花塞。火花塞制造商为DENSO，产品型号为SC20HR11。图3-27 火花塞外观检查项目三 电控点火系统构造与

37、检修 （3）火花塞电极间隙检查。如图3-28所示，使用间隙量规检查火花塞电极间隙。旧火花塞的最大电极间隙为1.3mm；新火花塞的电极间隙为1.01.1mm。如果火花塞电极间隙大于最大值，则更换火花塞。图3-28 火花塞电极间隙的检查项目三 电控点火系统构造与检修 （4）火花塞电极绝缘电阻检查。如图3-29所示，用兆欧表测量火花塞电极绝缘电阻值，标准电阻为10M或更大。图3-29 火花塞电极绝缘电阻的检查项目三 电控点火系统构造与检修 如果测量结果不符合规定，更换火花塞。如果没有兆欧表，则可用下述方法替代检查：将发动机迅速加速到4000r/min，重复操作5次。拆下火花塞。目视检查火花塞。如果火

38、花塞电极干燥，则火花塞正常工作。如果火花塞电极潮湿，则应更换火花塞。项目三 电控点火系统构造与检修 3.3.3 爆震传感器的检修 本部分以卡罗拉（1.6L）乘用车爆震传感器的检修为例进行说明。1）爆震传感器的拆装 拆装卡罗拉（1.6L）乘用车爆震传感器关零部件，如图3-30和图3-31所示。图3-30 拆装爆震传感器相关零部件（一）项目三 电控点火系统构造与检修图3-31 拆装爆震传感器相关零部件（二）项目三 电控点火系统构造与检修 （1）爆震传感器的拆卸。排净发动机冷却液。拆卸2号汽缸盖罩。拆卸空气滤清器盖分总成。拆卸节气门体总成。拆卸进气歧管。拆卸爆震传感器。如图3-32所示，断开爆震传感

39、器插接器，拆下螺栓和爆震传感器。图3-32 爆震传感器的拆卸项目三 电控点火系统构造与检修 （2）爆震传感器的安装。安装爆震传感器。a.如图3-33所示，用螺栓安装爆震传感器，拧紧力矩为20Nm。注意：确保爆震传感器在正确位置。b.连接爆震传感器插接器。图3-33 爆震传感器的安装项目三 电控点火系统构造与检修 安装进气歧管。安装节气门体总成。安装空气滤清器盖分总成。安装2号汽缸盖罩。添加发动机冷却液。检查冷却液是否泄漏。项目三 电控点火系统构造与检修 2）爆震传感器的检测 卡罗拉（1.6L）乘用车爆震传感器线路连接如图3-34所示。端子1是爆震传感器信号输入线，端子2是爆震传感器负极线，外面

40、是屏蔽线。图3-34 卡罗拉（1.6L）乘用车爆震传感器线路项目三 电控点火系统构造与检修 （1）万用表检测。一般可通过测量电阻的方法对爆震传感器进行粗略的检测。对磁电伸缩式爆震传感器，由于其传感器内部采用了感应线圈，故用万用表检测时应有一定的电阻值，电阻值为零或无穷大均表示感应线圈有短路或断路故障；对压电式爆震传感器，由于传感器是用压电材料制作的，故用万用表检测时，其电阻值应为无穷大，若电阻值为零，表示有短路故障。项目三 电控点火系统构造与检修 如图3-35所示，用万用表测量爆震传感器电阻时，断开点火开关，拔下爆震传感器线束插头，端子1与端子2之间阻值应大于120280k（20时）。用万用表

41、测量信号电压时，断开爆震传感器插接器，测量端子1与端子2之间的电压，正常时应为2.5V左右。如果测量结果不符合规定，则更换爆震传感器。图3-35 爆震传感器的检测项目三 电控点火系统构造与检修 （2）读取故障代码和数据流。当爆震传感器发生故障时，发动机ECU能够检测到有关信息，并使发动机进入故障应急状态下运行。利用发动机解码器，通过诊断插座可以读取相关故障代码和数据流。以70km/h的速度行驶时，爆震反馈值的正常值应为-200曲轴转角。（3）波形检测。首先连接示波器，起动发动机并怠速运转，可对发动机加载，再察看波形显示，与标准爆震传感器标准波形（图3-36）进行比较，可以判定传感器工作性能好坏

42、。波形的峰值电压和频率将随发动机的负荷和转速的增加而增加。若发动机点火过早、燃烧温度不正常、废气再循环不正常时，其幅度和频率也会增加。打开点火开关，不起动发动机，用金属物敲击爆震传感器附近的缸体。在敲击发动机体后，示波器上应有一突变波形，敲击越大，幅值也越大。如果波形显示只是一条直线，说明爆震传感器没有信号输出，应检查线路和爆震传感器。项目三 电控点火系统构造与检修图3-36 爆震传感器波形项目三 电控点火系统构造与检修 3.3.4 电控点火系统故障诊断 本部分以卡罗拉（1.6L）乘用车电控点火系统故障诊断为例进行说明。1）电控点火系统自诊断 电控点火系统ECU具有自诊断功能，通过发动机解码器

43、可对其进行自诊断，读取故障代码，故障代码见表3-2。项目三 电控点火系统构造与检修 2）读取数据流 起动发动机，并使发动机暖机。将解码器连接到诊断插口读取数据流，并记录下来。相关数据流见表3-3。项目三 电控点火系统构造与检修 3）电控点火系统工作测试 可通过对电控点火系统工作测试（点火线圈和火花测试），检查其是否正常工作，具体的检查方法如下：（1）检查诊断故障代码（DTC）。注意：如果存在DTC，根据该DTC对应的程序进行故障排除。（2）检查火花塞是否有火花。拆下4个点火线圈和4个火花塞。如图3-37所示，断开4个喷油器插接器。图3-37 断开喷油器插接器项目三 电控点火系统构造与检修 将火

44、花塞安装到各点火线圈上，并连接点火线圈插接器。将火花塞搭铁。起动发动机，检查并确认发动机起动过程中火花塞是否出现火花，如图3-38所示。测试结果如果出现正常火花，说明电控点火系统工作正常；如果没有出现火花或出现的火花不正常，说明电控点火系统有故障，则应执行步骤（3）程序继续检查。注意：检查时将火花塞搭铁；更换任何已受物理碰撞影响的点火线圈；不要使发动机起动超过2s。图3-38 点火系统工作测试项目三 电控点火系统构造与检修 （3）根据以下程序执行火花测试。检查并确认带点火器的点火线圈的线束侧插接器连接是否牢固。如果异常，将带点火器的点火线圈的线束侧插接器连接牢固。对每个带点火器的点火线圈进行火

45、花测试。换上能正常工作的带点火器的点火线圈，再次进行火花测试。如果火花测试正常，更换带点火器的点火线圈。检查火花塞。如果异常，更换火花塞。检查并确认带点火器的点火线圈是否有电源。将点火开关置于ON位置，检查并确认点火线圈正极（+）端子处有蓄电池电压。如果异常，检查点火开关和带点火器的点火线圈之间的配线。项目三 电控点火系统构造与检修 检查曲轴位置传感器的电阻。如图3-39所示，断开点火开关，拔下曲轴位置传感器线束插头，测量端子1和端子2之间的电阻，冷态时（-1050）标准电阻值应为16302740；热态时（50100）标准电阻值应为20653225。如果测量结果不符合规定，更换曲轴位置传感器。

46、检查来自ECU的点火信号（IGT）。如果异常，检查ECU；如果正常，维修点火线圈和ECU间的线束。（4）连接4个喷油器插接器。（5）安装4个点火线圈和4个火花塞。图3-39 检查曲轴位置传感器的电阻项目三 电控点火系统构造与检修 4）电控点火系统波形的测量 首先连接示波器，根据卡罗拉（1.6L）乘用车电控点火系统控制线路图，采用双通道同时测量IGT（14）与E1及IGF1与E1之间的波形，起动发动机，通过示波器上显示的波形与图3-40所示的标准波形（怠速运转时）进行比较，从而可判断电控点火系统是否有故障。图3-40 卡罗拉（1.6L）乘用点火信号波形项目三 电控点火系统构造与检修 5）电控点火

47、系统控制线路的检查 当进行电控点火系统功能测试，火花塞不跳火或某缸点火信号波形不正常时，可对电控点火系统控制线路进行检查。测量项目及标准值见表3-4。项目三 电控点火系统构造与检修小 组 工 作 （1）每8名学生组成1个工作小组，确定小组长，接受工作任务，做好工作准备。（2）阅读工作单，查阅维修手册（或实训指导书）观察待拆装发动机电控点火系统，讨论拆卸方法和步骤，确定小组人员工作分工。向实训指导教师汇报讨论结果，经指导教师同意后，开始下一步的工作。（3）按照工作单的引导，完成待拆装发动机电控点火系统的拆卸、分解和检查工作。（4）在完成工作任务的过程中，根据工作单的要求，完成认识发动机电控点火系

48、统零部件、描述其作用和工作原理等学习任务。项目三 电控点火系统构造与检修 （5）完成工作单要求的发动机电控点火系统主要零部件的检测，将检测结果记录在工作单的相应栏目，并对检测结果作出分析。（6）回答指导教师的现场提问，接受指导教师的技能考核。（7）完成工作任务后，对工作过程进行自我评价和小组互评，听取指导教师的点评。（8）清洁工作场所，清点维护工具设备，完成任务交接。回答指导教师的现场提问，接受指导教师的技能考核。项目三 电控点火系统构造与检修思 考 题 （1）简述点火系统的作用、类型和组成。（2）简述电控点火系统的工作原理。（3）简述电控点火系统的控制功能。（4）简述电控点火系统主要部件的结构和工作原理。（5）简述更换与检查火花塞的方法。（6）简述爆震传感器的检查方法。（7）简述电控点火系统故障诊断方法。