1、模块模块4 点火系点火系知识目标：知识目标：1.了解点火系统的功用和分类。2.熟悉点火系统的组成与工作原理。3.熟悉点火系统各主要元件的作用、结构组成与工作原理。4.掌握点火系统的线路连接和电路分析。5.掌握点火系统故障原因及诊断方法。能力目标：能力目标：1.能正确分析点火系统的电路图。2.能检查点火系统功能并正确校准点火正时。3.能通过检测设备，对点火系统常见故障进行正确的诊断与 排除。4.能熟练使用各种常见维修工具和检测仪器。4.1 点火系的作用及分类点火系的作用及分类1.点火系的作用：将蓄电池或发电机的低压电(一般12V24V)变成高压电(15kV30kV)，再按发动机各缸的工作顺序和点
2、火时刻的要求，准确地送给各缸的火花塞，在其间隙处产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。2.对点火系的基本要求：点火系应在发动机各种工况下，都能保证可靠而准确地点火，因此点火系必须符合以下要求：（1）能够产生足以击穿火花塞电极间隙的电压 火花塞电极间隙产生火花时所需要的电压称击穿电压。一般来说，电极间隙越大，混合气压力越高，温度越低，击穿电压越大。反之击穿电压越小。点火系可提供15kV30kV高电压。（2）电火花应具有足够的点火能量 要想把可燃气体点燃所需热量即点火能量。发动机启动时所需点火能量最高，正常工作时所需点火能量相对较低。（3）点火时刻应适应发动机的工作状况：首先，点火系统应按发动机的工
3、作顺序进行点火。一般六缸发动机的点火顺序为1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5，四缸发动机的点火顺序为1-3-4-2或1-2-4-3。其次，必须在最有利的时刻进行点火。由于混合气在气缸内燃烧占用一定的时间，所以混合气不应在压缩行程上止点处点火，而应适当提前，使活塞达到上止点时，混合气已得到充分燃烧，从而使发动机获得较大功率。点火时刻一般用点火提前角来表示，即从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度。如果点火过迟，当活塞到达上止点时才点火，则混合气的燃烧主要在活塞下行过程中完成，即燃烧过程在容积增大的情况下进行，使炽热的气体与气缸壁接触的面积增大，因而转变为有效功
4、的热量相对减少，气缸内最高燃烧压力降低，导致发动机过热，功率下降。如果点火过早，由于混合气的燃烧完全在压缩过程进行，气缸内的燃烧压力急剧升高，当活塞到达上止点之前即达最大，使活塞受到反冲，发动机作负功，不仅使发动机的功率降低，并有可能引起爆燃和运转不平稳现象，加速运动部件和轴承的损坏。实践证明，燃烧最大压力出现在上止点后1015时，发动机的输出功率最大，此时所对应的点火提前角为最佳点火提前角。3.点火系的种类：点火系的种类：按照点火系统控制初级电路的方式不同，汽车点火系统可以划分为传统点火系统、晶体管电子点火系统和微机控制点火系统三类。汽车点火系统的分类如图4-1所示。（1）传统点火系统 传统
5、点火系统也称触点式点火系统。传统点火系统的结构如图4-2所示。传统点火系统已被新型的电子点火系统和微机控制点火系统所取代。图4.2 传统点火系统结构（2）晶体管电子点火系统电子点火系统是利用晶体三极管或者晶闸管作为开关，接通与断开点火线圈初级电流的点火装置，解决了传统点火系统工作时触点火花较大而带来的一系列问题。在无触点电子点火系统中，信号发生器和点火器取代了凸轮触点机构，利用电子控制的方法使点火线圈的初级电流间歇流动，从而在点火线圈次级产生点火高压。无触点电子点火系统可以按照信号发生器的工作原理不同，分为磁感应式、光电式、霍尔效应式等几种类型。无触点电子点火系统的结构如图4-3所示。图4-3
6、 无触点电子点火系统结构（3）微机控制点火系统20世纪70年代末期，以微机控制点火时刻的电子控制系统开始在汽车上使用。这种点火系统解决了传统分电器真空和离心点火提前调节装置不能适应发动机工况和状态改变时对点火提前角的实际需要的问题，使发动机的油耗和排污进一步降低。目前，微机控制点火系统是最先进的点火系统，在实际中的应用也越来越普遍，其结构如图4-4所示。微机控制点火系统废除了真空和离心式点火提前装置。点火提前角由微机控制，将点火提前到发动机刚好不至于产生爆燃的范围。按照有无分电器分类，微机控制点火系统可分为微机控制的有分电器电子点火系统和微机控制的无分电器电子点火系统两种。4.2点火系统的组成
7、与工作原理点火系统的组成与工作原理 1传统点火系统的组成传统点火系统的组成如图4-5所示，主要由电源、点火开关、点火线圈、断电器、配电器、电容器、火花塞、高压导线、附加电阻等组成。图4-5 传统点火系组成1-点火开关 2-点火线圈 3-配电器 4-断电器 5-电容器 6-火花塞7-高压导线 8-阻尼电阻 9-起动机 10-电流表 11-蓄电池 12-附加电阻（1）电源：由蓄电池和发电机组成。起动时，由蓄电池向用电设备供电。正常工作时，由发电机向用电设备供电，并将多余的电储存在蓄电池内。（2）点火线圈：将低压电变成高压电。（3）分电器：由断电器、配电器、电容器和提前器组成。在发动机曲轴带动下准时
8、地接通和切断点火线圈中的初级线圈电流，使点火线圈及时产生高压电（断电器）并按点火顺序将高压电输送至各缸火花塞（配电器）能自动实现点火正时（机械和真空点火提前装置）减少断电触点的火花。（4）点火开关：控制低压电路的通断，控制发动机启动和熄火。（5）火花塞：产生电火花点燃混合气。（6）附加电阻短接装置：起动时将附加电阻短接，增大点火线圈初级电流增强起动时火花塞的跳火能力。2.传统点火系统的工作原理在传统点火系统中，蓄电池或发电机供给12V低电压，经点火线圈和断电器转变为高电压，再经配电器分送到各缸火花塞，使电极间产生电火花。传统点火系统的工作原理如图4-6所示。发动机工作时，断电器轴连同凸轮一起在
9、发动机凸轮轴的驱动下旋转。断电器凸轮转动时，断电器触点交替地闭合和打开。触点闭合时，点火线圈初级绕组中的初级电流按指数规律增长，触点打开后，初级电流迅速降到零，在初级绕组和次级绕组中都产生感应电动势。由于次级绕组匝数多，因此可产生高达15kV30kV的互感电势。高压电路在触点从闭合到断开瞬间以点火线圈次级绕组为高压电源，以火花塞电极间隙为负载，火花塞电极间隙被击穿，产生电火花，点燃可燃混合气。发动机工作期间，断电器凸轮每转一周，各缸按点火顺序轮流点火一次。启动时电流流径：当触点闭合时，蓄电池(+)“A”起动开关初级线圈断电器活动触点固定触点搭铁蓄电池(一)当触点张开时，次级线圈起动开关“A”蓄
10、电池搭铁火花塞分电器侧电极中心电极高压导线次极线圈，高压线路为正极搭铁(为提高点火能量)当发动机正常工作时电流流向：当触点闭合时：发电机(B)点火开关附加电阻初级线圈断电器触点搭铁发电机的“一”极。当触点张开时：次级线圈附加电阻点火开关发电机搭铁火花塞分电器侧电极中心电极高压导线次级线圈。点火波形如图4-7所示。图4-7 点火波形3.点火系主要部件的结构点火系主要部件的结构（1）点火线圈 由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。传统触点式点火系统基本上都使用开磁路的点火线圈，闭磁路点火线圈多用于电子点火系统。1）开磁路点火线圈。开磁路点火线圈的结构如图4-8所示，它的上端装有胶木盖，其中央凸出部分为高
11、压插孔，其余的接线柱为低压接线柱。根据低压接线柱的数目不同，点火线圈有两接线柱和三接线柱之分。图4-8 开磁路点火线圈1-“”接线柱 2-外壳 3-导磁钢套 4-次级绕组 5-初级绕组 6-铁芯 7-瓷绝缘体8-附加电阻 9-“+”接线柱 10-“开关”接线柱 11-高压线插孔 12-胶木盖13-固定夹 14-弹簧 15-橡胶罩 16-绝缘纸 17-高压阻尼线 18-绝缘瓷体19-螺钉 20-附加电阻盖 21-附加电阻瓷质绝缘体 22-沥青封料 2）闭磁路点火线圈。闭磁路点火线圈的结构如图4-9所示。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、质量轻和散热容
12、易等优点，因此已在电子点火系统中广泛应用。图4-9 闭磁路点火线圈1-初级绕组 2-次级绕组 3-铁芯 4-“+”接线柱5-“”接线柱 6-高压接线柱 7-磁力线 3）点火线圈结构：铁芯：用硅钢片叠加而成 初次线圈：粗铜线直径0.51.0mm 230380匝 次级线圈：细铜线直径0.060.10mm 1100026000匝 胶木盖：(绝缘)瓷座：(绝缘)固定铁芯 4）接线方法：有三个接线柱：“+”，“开关”，“-”。“+”与点火开关相接，“开关”与起动机电磁开关相接，“-”与分电器“+”接头相连接。“+”与“开关”之间有附加电阻Rf。Rf热敏电阻：当电阻上流过的电流大，温度升高时，其阻值变大；
13、当电阻上流过的电流小，温度低时，其阻值较小。在20电阻值约为1.251.75。起动时将附加电阻Rf短路，正常工作时电流通过电阻Rf。5）点火线圈的型号 1产品代号 DQ表示点火线圈，DQG表示干式点火线圈，DQD表示电子点火系用点火线圈。2电压等级 112V，224V，66V。3用途代号：1）单、双缸发动机 2）四、六缸发动机 3）四、六缸发动机（带附加电阻）4）六、八缸发动机（带附加电阻）5）六、八缸发动机 6）八缸以上的发动机 7）无触点分电器 8）高能 9）其他（包括三、五、七缸）4设计序号 5变形代号（2）分电器 1）结构：传统分电器由断电器、配电器、电容器和点火提前调节机构组成，如图
14、4-10所示。图4-10传统分电器结构1-联轴节 2-电容器 3-触点及断电器底板 4-凸轮 5-分火头 6-分电器盖 7-分电器壳体8-真空提前器 9-油杯 10-接线柱 11-活动触点臂 12-固定触点及支架 13-偏心螺钉14-活动底板 15-油毡及夹圈 16-触点臂弹簧片 17-螺母18-弹簧 19-真空提前器外壳 20-真空提前器膜片 21-拉杆2）断电器 断电器是一个串联在点火线圈初级绕组电路中，用以控制低压电流的开关设备，由活动触点、固定触点及凸轮组成，其作用是周期性地接通和切断点火线圈低压电路。触点间隙不能太大或太小，一般为035045mm。3）配电器 配电器安装在断电器上方，
15、由胶木制的分电器盖和分火头组成，其作用是按发动机点火顺序将高压电分配到各缸火花塞上。分火头插装在凸轮的顶端，和凸轮一起旋转，其上有金属导电片。4）电容器 电容器的作用是：当触点分开时可减小触点间的火花，防止触点烧蚀；同时提高次级电压。电容器与断电器触点并联，容量为015uF025uF。5）点火提前角调节机构 为了保证发动机在任何工况下都能实现最佳点火，在分电器中设置了离心点火提前机构和真空点火提前机构。a.离心点火提前机构。离心点火提前机构的功能是在发动机转速发生变化时自动调节点火提前角。它通常装在断电器固定底板的下部，结构如图4-11所示。在分电器轴上固定有托板，两个重块分别套在托板的柱销上
16、，重块另一端由弹簧拉住，凸轮和拨板为一体，套在分电器轴的上端，而拨板两端的孔则插在离心块的销钉上。随着发动机转速升高，重块的离心力增大，克服弹簧拉力绕柱销转动一角度，销钉推动拨板，使凸轮沿旋转方向相对于轴转过一角度，点火提前角增大。转速下降时，弹簧将重块拉回，使提前角自动减小。图4-11 离心提前机构1-凸轮固定螺钉级垫片 2-凸轮 3-拨板 4-分电器轴 5-离心重块6-弹簧 7-托板 8-销钉 9-柱销 b.真空点火提前机构。真空点火提前机构的功能是在发动机负荷变化时，自动调节点火提前角。它安装在分电器壳体的外侧，其内部构造及工作原理如图4-12所示。壳内装有膜片，将其内部分成两个腔室，位
17、于分电器壳体一侧的腔室与大气相通，另一腔室用管子接到化油器下体空气管上的一个专设的小通气孔，该孔在节气门怠速开度时，处于节气门正前方，与怠速过渡喷孔邻近，膜片中心固装着拉杆，拉杆的另一端固装一销钉，断电器活动底板就套装在拉杆的销钉上，因此拉杆运动可带动断电器活动底板转动。当发动机负荷小时，节气门开度小，小孔处真空度较大，吸动膜片，拉杆推动活动板带着触点副逆着凸轮旋转方向转动一定角度，使点火提前角增大。节气门开度大(负荷增大)时，小孔处真空度降低，膜片在弹簧力作用下，使点火提前角自动减小。怠速时，节气门接近全闭，小孔处于节气门上方，真空度几乎为零，使点火提前角很小或基本不提前，以保证怠速稳定运转
18、。图4-12 真空提前机构1-分电器客体 2-活动底板 3-触点副 4-拉杆 5-膜片 6-弹簧 7-真空管 8-节气门 9-凸轮 6）分电器的型号 根据汽车电气产品型号编制方法（QC/T731993）规定，分电器型号为：产品代号：FD代表有触点分电器，FDW代表无触点分电器缸数代号代号24689缸数24688以上结构代号代号1234567结构无离心调节无真空调节拉偏心拉同心拉外壳特殊结构设计序号变形代号（3）火花塞 1）火花塞的构造 火花塞的作用是将点火线圈产生的高压电引入发动机的燃烧室，在其电极间隙中形成电火花，以点燃可燃混合气。火花塞的结构如图4-13所示，在钢质壳体5的内部固定有陶瓷绝
19、缘体2。在绝缘体中心孔的上部装有金属杆3，金属杆上端有接线柱1，用于连接高压导线，下部装有中心电极9。金属杆3与中心电极9之间用导电玻璃6密封，铜制内垫圈4和8起密封和导热作用。壳体5上部的外侧制成六角平面，以便于拆装，下部的螺纹安装在发动机汽缸盖的火花塞孔内，壳体下端固定有弯曲的侧电极10。中心电极和侧电极一般都是分别采用不同的镍锰合金或贵金属合金制成的，具有良好的耐高温、耐腐蚀性能。火花塞的电极间隙一般为0.6 mm0.7 mm。采用高能电子点火装置时，其火花塞间隙可增大至1.0 mm1.2 mm。图4-13 火花塞结构1-接线螺母 2-绝缘体 3-金属杆 4、8-内垫圈 5-壳体6-导电
20、玻璃7-密封垫圈 9-中心电极 10-侧电极 11-绝缘体裙部2）火花塞的热特性 火花塞的热特性是指火花塞发火部位吸收热量并向发动机冷却系统散热的能力。要使火花塞正常工作，其绝缘体裙部的温度应保持在500700，使落在绝缘体上的油滴立即烧掉，不致形成积炭。这个温度称为火花塞的“自净温度”。如果绝缘体裙部的温度低于自净温度，那么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。因此，火花塞的热特性必须与发动机相适应，以保证火花塞在发动机内良好工作。火花塞的热特性主要取决于绝缘体裙部的长度。绝缘体裙部长的火花塞的受热面积大，传热距离长，散热
21、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。热型火花塞适用于低压缩比、低转速、小功率的发动机；冷型火花塞适用于功率大、转速高和压缩比大的发动机。对于火花塞的热特性，我国是以绝缘体裙部的长度来标定的，并分别用热值来表示，见表4-1。火花塞的热特性选用的是否合适的判断方法是：如果火花塞经常由于积炭而导致断火，则表示它偏冷，热值选用过高；如果发生炽热点火(易引起爆燃或回火现象)，则表示偏热，热值选用过低。表4-1 火花塞裙部长度与热值 裙部长度/mm15.513.511.59.57.55.53.5热值3456789热特
22、性热 冷3）火花塞型号 根据1989年ZBT370031989标准规定，火花塞的型号由以下三部分组成：1用汉语拼音字母表示火花塞结构类型及主要尺寸。2用阿拉伯数字表示火花塞热值。3用汉语拼音字母或通用符号字母表示火花塞产品结构特征、发火端特征、材料特性及特殊技术要求，无字母者为普通型火花塞。若用两个以上字母表示火花塞特征及特殊技术要求时，按先后次序排列。型号示例：A5型火花塞：螺纹旋合长度12.7mm，壳体六角对边16mm，热值为5的M101平座火花塞。F5RTC型火花塞：螺纹旋合长度为19mm，壳体六角对边20.8mm，热值为5的M141.25带电阻及镍铜复合电极、绝缘体突出型平座火花塞。4
23、.传统点火系的工作特性传统点火系的工作特性 蓄电池的工作特性是指次级电压受到一些因素的影响后的变化规律。（1）发动机的转速和气缸数对次级电压的影响 1）发动机的转速太高或太低都能使次级电压下降。转速太高：触点闭合时间短，初级电流增长不到最大稳定值。太低：触点闭合时间长，触点打开慢，速使初级电流断开的速度下降。2）发动机气缸数越多，次级电压也降低(触点闭合时间短)。（2）火花塞积碳对次级电压的影响：由于积碳的存在，相当于在火花塞中心电极和侧电极之间并联了一个分路电阻，使次级电路组成一个闭合电路，通过积碳漏电，降低点火能力。（3）电容对次级电压影响：电容过大或过小都能降低次级电压，其值为0.150
24、.25UF。（4）断电器触点间隙对次级电压的影响：过大、过小都能使次有电压降低，035045mm。（5）点火线圈工作温度对次级电压的影响：温度高，线圈电阻增大，电压耗损大，次级电压降低。5.传统点火系的检查、维护与调整传统点火系的检查、维护与调整（1）点火线圈的检查：先检查点火线圈是否有裂纹，接线柱是否有松动，脏污、高压线插孔是否有脏污、腐蚀。电气检测：初级绕组电阻值的检查：初级绕组的电阻用万用表R x l，若万用表指示阻值无穷大，则说明初级绕组断路。若万用表指示阻值小于标准，则说明初级绕组短路。次级绕组电阻值的检查 次级绕组的电阻值用万用表Rx 1K档测量。若万用表指示阻值无穷大，则说明次初
25、级绕组有断路。若万用表指示阻值小于标准值，则说明次初级绕组短路。标准阻值为816K。点火线圈绝缘电阻测量 用万用表R10K测量。点火线圈任一端与外壳间的电阻均为无穷大，否则有漏电故障存在。附加电阻阻值的检查：用万用表Rl挡测量。标准的附加电阻值为1.21.8。点火线圈在车上检测时，拆下分电器盖，打开点火开关，并从分电器盖上拆下中央高压线，使该高压线末端距离气缸盖68mm，试火。轻轻拨动断电器触点(或起动发动机)观察高压火花，若火花强，呈蓝色为正常，若火花弱且呈红色，甚至不跳火，说明点火线圈性能不佳。（2）断电器的检查与调整：1）断电器触点外观的检查。断电器触点表面应为白色，且表面平整、光洁、接
26、触面积不小于80。2）断电器触点间隙的检查。断电器触点间隙一般为0.350.45mm。3）断电器触点间隙的调整：拧松静触点支架的锁紧螺钉，转动偏心调整螺钉，检查触点间隙，使之符合要求，然后把紧固螺钉锁紧。4）离心提前机构的检查：用手抓住分火头与分电器轴，沿凸轮的旋转方向转动分火头，若松手后分火头能迅速回转，说明离心提前机构的弹簧张力及机构的装配情况良好，否则离心提前机构的两个弹簧可能脱落或折断。5）真空提前机构的检查：当用嘴由管口吸气时，真空提前机构的拉杆或者断电器的活动底板能转动，不吸气时拉杆或活动底板能迅速返回，说明真空提前机构能正常工作。（3）电容器的检查：电容器常见的故障有绝缘击穿以及
27、内部引出线断路，可用万用表检查。就车检查：将电容器正极引线拆下，用点火线圈中央高压总线距电容器“+”端5mm左右对其充电45次，然后将电容的“+”端向“一”端放电，如有强烈火花，说明电容器是好的，否则已损坏。（4）火花塞的检查：1）火花塞间隙的检查与调整：用火花塞电极间隙量规进行，一般电极间隙标准为0.81.0mm之间，若不符合标准，用专用板手扳动侧电极进行调整。2）火花塞发火性能检查：将火花塞放在缸体上，拨动分电器触点，如果火花塞电极间隙中有强烈的火花跳过即为良好。3）断路试火法检查火花塞的工作性能：在发动机正常工作时，瞬时断路某缸火花塞，观察发动机运转情况，看发动机运转有无变化，若有明显变
28、化则说明火花塞良好。（5）点火正时检查与调整：1）点火正时的检查：起动发动机，当发动机处于正常工作温度时，用突然加速的方法来检查。当突然加速时，如果发动机的速度急速提高，并伴有短而轻的突爆声，而后很快消失，则为点火正时。如突然加速，发动机的转速不能随节气门的开大而增大，发动机发闷，排气管出现“突、突”声，则为点火过迟。如突然加速，发动机出现严重的金属敲击声，即“敲缸”则为点火过早。点火过早或过迟都可将分电器轴按顺或逆时针转动少许调整。2）点火正时的调整步骤 取下分电器盖，检查并调整断电器触点间隙，间隙为0.350.45mm；确认发动机第一缸的上止点位置。a.拆下第一缸火花塞，并用拇指堵住火花塞
29、孔。b.摇转曲轴至压力增大时，飞轮上的正时标记上止点“16”(东风)对准飞轮壳检视孔上的刻线，此时第一缸活塞正好处在压缩上止点位置。确定断电器触点刚打开时的位置：a旋松分电器的夹板固定螺钉 b将分电器沿轴旋转相反的方向转动至触点刚刚张开 c固定分电器夹板。分火头所指的分电器旁插孔作为第一缸高压分线位置，按分火头的旋转方向和发动机的工作顺序插放各缸高压分线。试验，同上。6.传统点火系的故障诊断传统点火系的故障诊断（1）发动机不能启动 1）检查蓄电池电压（用按喇叭、开大灯的方法）。若喇叭响亮，灯光强，说明蓄电池电压正常。2）判断故障在低压电路还是在高压电路。中央高压线跳火试验：拨下分电器的中央高压
30、线，然后将插头靠近气缸体68mm，同时启动发动机，若产生强烈的火花，故障在高压电路。否则，故障在低压电路。3）低压电路故障的诊断 接通点火开关，摇动发动机，观察电流表的指示情况：若电流为0：说明初级电路有断路，或断电器触点不闭合。可采用搭铁试火的方法检查故障部位。若指针指示大电流放电，则说明电流表至点火线圈间有短路故障。此时，可用依次拆断法来检查故障部位。若指针指示放电35A，指针不摆动，表明点火线圈至断电器间有短路。4）高压电路故障诊断 若初级电路良好，拨下分电器上的总高压线，然后转动发电机，对缸体做跳火试验。若火花强，则高压线圈、电容器正常；若火花弱，则高压线圈匝间短路或是电容器失效；若无
31、火花，则高压线圈断路或总高压线断。在总高压导线对缸体跳火良好的前提下，再分别做各分缸线的跳火试验。若均无火或火花弱，表明分电器盖绝缘损坏或中央电极碳柱污损。若某一缸无火或较弱，表明该缸分火线不良或旁电极污损。若以上均正常，即为火花塞故障(主要是间隙、积炭)。（2）个别缸不工作（即火花塞不跳火）发动机怠速运转时，用起子将各缸火花塞连接处分别搭铁，若某缸火花塞接铁后，发动机运转状态不变，则该缸不工作。4.3 电子点火系电子点火系一、电子点火系概述 1.电子点火系的优点：晶体管取代断电器触点，可增大初级电流，提高次级电压，改善点火性能。晶体管开关速度高，磁场能量利用充分，高压电形成迅速，火花能量大，
32、点火可靠。减少了火花塞积炭的影响。点火时间精确，混合气体燃烧迅速完全，汽车动力性、经济性好。有利于汽车发动机的高速化。点火电压高、能量大，可实现稀燃。对无线电干扰少，结构简单、重量轻、体积小，使用和维护简单方便。2.电子点火系类型 电子点火系按发展进程通常可分三个不同时代的产品：第一代电子点火系：保留了真空、离心点火提前功能装置及分火头式配电装置，用点火信号传感器取代了传统点火系中的断电器触点，增加了一个电子点火模块。由于取消了断电触点，习惯上称“无触点电子点火系”。第二代电子点火系：在无触点点火系的基础上，保留分火头配电装置，用无运动关系的电子控制单元(ECU)取代了离心、真空点火提前装置，
33、在电子控制单元中贮存了发动机任一工况下的最佳点火提前数据，故称有分电器电子控制点火系。第三代电子点火系：在无机械提前装置的基础上，取消分火头式配电装置，直接用数个点火线圈或二级管分配高压电控制火花塞跳火，这种无分电器电控点火系”。3.电子点火系的基本组成及基本原理普通电子点火系统一般由电源、点火开关、点火线圈、电子点火器、无触点分电器、火花塞等组成，如图4-14、4-15所示。其中，无触点分电器主要由信号发生器、配电器和点火提前调节装置组成。配电器和点火提前调节装置与传统分电器类似，信号发生器有霍尔效应式、磁感应式、光电式等。图4-14 电子点火系组成1-凸轮轴 2-分电器 3-火花塞 4-高
34、压分线 5-中央高压线 6-点火线圈7-点火开关 8-点火控制器 9-起动机 10-蓄电池 11-搭铁图4-15电子点火系统组成简图1-蓄电池 2-点火线圈 3-电子点火器 4-分电器5-配电器 6-点火信号发生器 7-火花塞普通电子点火系统的基本工作原理：如图4-16所示，转动的分电器根据发动机做功的需要，使点火信号发生器产生某种形式的电压信号(有模拟信号和数字信号两种)，该电压信号经电子点火器大功率晶体管前置电路的放大、整形等处理后，控制串联于点火线圈初级回路的大功率晶体管的导通和截止。大功率晶体管导通时，点火线圈初级电路导通，点火系统储能；大功率晶体管截止时，点火线圈初级电路断路，次级绕
35、组产生高电压。随着汽车技术的发展，电子点火系还可实现初级电流导通角控制、点火提前角控制、爆燃控制、点火系故障自诊断等功能。图4-16 电子点火系统的基本工作原理1-点火信号发生器 2-点火触发信号 3-电子点火器4-初级绕组 5-次级绕组 6-火花塞二、无触点式电子点火系 无触点电子点火系采用点火信号传感器和点火器取代传统点火系中的断电器。点火信号传感器的作用是产生对应于气缸数及曲轴位置的电压信号，用以触发点火模块，使点火线圈产生高压电供火花塞跳火。常见的点火信号传感器分磁感应式、霍尔效应式和光电式三种。其中磁感应式无触点点火装置由于其结构简单，性能可靠稳定，已普遍使用。霍尔效应式性能优于磁感
36、应式，在德国大众公司的车上应用较多，光电式则应用较少。1.磁感应式电子点火系（1）系统组成 磁感应式无触点电子点火系统也叫磁脉冲式无触点电子点火系统，它用磁脉冲信号发生器代替传统的断电器，当分电器旋转时，磁脉冲信号发生器产生信号电压，经脉冲信号放大器放大后，推动大功率管工作，控制点火线圈初级绕组电路的通断，使次级绕组产生高压电，通过火花塞跳火点燃混合气。1）丰田车用无触点电感储能磁感应式电子点火系统 丰田汽车装用的20R型发动机点火系统采用无触点电感储能磁感应式电子点火系统，此系统主要由磁脉冲式分电器、脉冲信号放大器(电子点火器)、高能点火线圈、火花塞等组成。磁脉冲式分电器内没有触点，而是装用
37、了一个磁脉冲式点火信号发生器。图4-17 磁感应式信号发生器的基本结构1-信号转子 2-永久磁铁 3-铁芯 4-磁通 5-传感线圈 6-空气细磁感应式信号发生器用于产生点火控制信号，装在分电器内的底板上，如图4-17所示。它由装在分电器轴上的信号转子、永久磁铁、铁芯和绕在铁芯上的传感线圈等组成。信号转子由分电器轴驱动，转子上的凸齿数与发动机汽缸数相等。图4-18 磁感应式信号发生器的工作原理1-信号转子 2-传感线圈 3-衔铁 4-永久磁铁 5-分电器轴磁感应式点火信号发生器是利用电磁感应原理工作的，当通过传感线圈的磁通发生变化时，在传感线圈内便产生交变电动势。信号发生器的工作原理如图4-18
38、所示。图4-19 丰田汽车磁感应式电子点火系统电路1-点火信号发生器 2-电子点火器 3-分电器 4-火花塞 5-点火线圈 点火信号发生器的信号转子由分电器轴带动旋转，信号转子随分电器旋转一周，传感线圈上产生的脉冲信号个数正好与汽缸数相同。电子点火器组装在一个小盒内，其基本电路如图4-19所示。它利用信号发生器产生的电压信号控制三极管VT2的导通与截止，从而控制大功率管VT5的导通与截止，使点火线圈工作。2）解放CAl092汽车用磁感应式电子点火系 线路连接关系如图4-20所示。它由电源、点火开关、带电子点火模块的点火线圈、带磁感应式信号传感器的分电器总成及火花塞等部件组成。图4-20 解放C
39、Al092型汽车电子点火系的组成1-蓄电池 2-点火线圈 3-点火控制器 4-火花塞5-分电器 6-信号发生器 7-点火开关.图4-21 解放CAl092汽车电子点火系工作原理图（2）主要部件结构及工作原理 电子点火系统与传统点火系统相比，主要区别在于点火信号发生器和电子点火器(点火模块)。电子点火器和点火信号发生器是配套使用的，点火信号发生器一般安装在分电器内。1）磁感应式无触点分电器磁感应式无触点分电器总成的结构组成如图4-22所示，与传统的分电器相比，只是由点火信号发生器取代了断电器，并取消了电容器。图4-22 解放CA1092汽车分电器信号发生器1-导磁板 2-永久磁铁 3-定子 4-
40、线圈 5-转子 6-分火头7-离心调节器 8-托板 9-分电器轴图4-23 磁通、感应电动势变化规律 在A位置时，转子爪极处在定子相邻两爪极之间，此时空气间隙最大，磁阻最大，穿过线圈铁心磁通变化速率最小，感应电动势为零。在B位置时，转子爪极与定子爪极接近，此时磁通量增加的速率最大，感应电动势达到最大值。在C位置时，转子爪极与定子爪极对齐，磁路的空气间隙最小，穿过线圈铁心的磁通量最大，但磁通的变化速率为零，使感应电动势减少到零。在D位置时，转子爪极刚要离开定子爪极，此时磁通量减少的速率最大，使线圈的感应电动势达到反向最大值。E位置的情况与A位置相同。转子每转一圈产生六次交变波形信号，其幅值与转速
41、成正比。点火信号传感器C点稍后(-0.1V)处用来触发控制器切断点火线圈初级电流，使点火线圈次级感应高压供火花塞进行跳火。图4-24 6TS2107点火模块 2）点火模块 无触点式电子点火模块实质上是一只点火脉冲信号放大器。解放CAl092汽车磁感应式电子点火系配用6TS2107型电子点火模块外形如图4-24所示。内部电路如图4-21所示。它要由美国摩托罗拉公司生产的89S01型点火专用集成电路芯片和一些辅助电子元件组成，辅助电子元件采用厚膜混合电路技术制成。6TS2107电子点火模块具有恒能控制、停车断电保护、低速推迟点火、过电压保护等功能。3）高能点火线圈 解放CA1092汽车磁感应式无触
42、点电子点火系采用JDQ172型高能点火线圈。其初级绕组电阻为0.70.8，次级绕组电阻为30004000。次级电压达到9kV25kV，上升率大于600V/us，火花能量大于70mJ。（3）解放CA1092磁感应式无触点电子点火系点火时间校正：检查分电器点火信号传感器转子与定子爪极间气隙，用有色金属（非磁性）厚薄规测量，应为0.4mm。检查分电器轴壳上“O”型密封圈是否完好，如有破损，应予更换。转动曲轴，使第一缸活塞处在压缩终了位置，此时飞轮壳上的观察孔应与正时记号对齐。分电器驱动联轴节的驱动槽口基本上位于水平位置，是偏心槽肩部大面朝下、小面朝上。将分电器插入安装孔中，并确保分电器下轴与联轴节完
43、全啮合。逆时转分电器外壳使转子爪极与定子爪极对准（此位置为初始提前位置，厂方在出厂时已在发动机运转情况下调节并打了记号，如图4-25），固定分电器外壳。装上防护罩、插好分火头，盖上分电器。以分火头所指旁插孔为第一缸，按153624顺时针插好分缸线；插好中心高压线，插好点火信号传感器的插接器。图4-25 分电器初始点火提前记号2.霍尔效应式电子点火系霍尔效应式电子点火系（1）系统组成 霍尔效应式电子点火系广泛应用于大众系列汽车上。桑塔纳轿车用霍尔式电子点火系如图4-26所示。系统由电源、点火开关、点火模块、高能点火线圈、霍尔式分电器总成、火花塞等部件组成。图4-26 霍尔式点火系组成（2）系统工
44、作原理 上海桑塔纳轿车电子点火系工作原理如图4-27所示。图4-27 桑塔纳轿车霍尔式电子点火系统图1-蓄电池 2-点火开关 3-点火线圈 4-点火器5-霍尔信号发生器分电器 6-火花塞接通点火开关ON档或ST档，发动机曲轴带分电器轴转动时，信号传感器转子叶片交替穿过霍心元件气隙。当转子叶片进人气隙时，霍尔信号传感器输出111V114V的高电位，高电位信号通过电子点火模块中的集成电路使大功率三极管VT导通饱和，接通点火线圈初级电流，点火线圈铁芯储存磁场能；当转子叶片离开霍尔元件气隙时，霍尔信号传感器输出03V04V低电位，低电位信号通过电子点火模块使大功率三极管VT截止，初级电流的骤然消失使次
45、级感应出大于20kV高压电；配电器将高压电按点火顺序准时送给各工作缸火花塞跳火。（3）主要部件结构及工作原理 1）霍尔式点火信号传感器 霍尔式点火信号传感器位于分电器总成内（分电器结构如图4-28所示），主要由转子和定子组成。转子即触发叶轮，由分电器轴带动，其叶片数与发动机气缸数相等。定子由永久磁铁、霍尔元件和导磁板等组成。带导磁板的永久磁铁与霍尔元件对置安装于分电器底板上，其间留有一定的气隙。触发叶轮的叶片可在气隙中转动。图4-28霍尔式分电器分解图1-抗干扰屏蔽罩 2-分电器盖 3-分火头 4-防尘罩 5-分电器盖弹簧夹 6-分电器轴7-带缺口转子 8-真空通通气调节装置 9-霍尔传感器与
46、托夹 10-离心通通气调节装置 11-分电器外壳 12-密封圈 13-斜齿轮图4-29 霍尔传感器的结构、工作原理a）结构 b）触发叶轮的叶片进入空气隙 c）触发叶轮的叶片离开空气隙1-触发叶轮 2-霍尔集成块 3-信号触发开关 4-永久磁铁 5-导磁板 6-导线发动机运转时，触发叶轮随分电器轴转动；当叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的气隙时，磁场便被触发叶轮的叶片所短路，而不能通过并作用于霍尔元件上，因此，霍尔元件此时几乎不产生霍尔电压；当触发叶轮的叶片转离永久磁铁与霍尔元件之间的气隙时，永久磁铁的磁通便通过导磁板穿过气隙作用于霍尔元件上，于是通电的霍尔元件便产生霍尔电压(图4-29)。图4-
47、30霍尔式信号发生器工作时的波形发动机每完成一个工作循环，曲轴转两周，分电器轴及触发叶轮转一周，霍尔元件被交替地隔磁四次，随之产生四次霍尔电压。叶片位置、霍尔元件中磁感强度B和霍尔电压VH三者之间的关系如图4-30所示。由于霍尔元件产生的霍尔电压为mV级，因此霍尔点火信号发生器输出的信号电压是把微弱的霍尔电压经放大、脉冲整形、变换后以矩形脉冲输出电压。放大及转换信号由霍尔集成电路来完成。图4-31为霍尔集成块内部电路原理及外部接线端。工作过程如下：图4-31霍尔集成块内部方框图UH-霍尔电压 UO-霍尔信号发生器输出信号电压当叶片处在永久磁铁与霍尔元件之间的气隙时，霍尔元件不产生霍尔电压，霍尔
48、集成电路输出级的三极管V处于截止状态，其集电极电位高达111V114V，并由信号输出线输出，此时信号发生器输出的是高电位。当叶片转离气隙时，霍尔元件产生霍尔电压，霍尔集成电路输出级的三级管V处于导通状态，其集电极电位很低为03V04V，点火信号传感器则输出低电位。2）电子点火模块 桑塔纳轿车采用的电子点火模块内部为先进的混合集成电路(图4-32)。电路中的IC芯片较多采用意大利SGSF公司生产的L482、L497等专用点火集成块。该电子点火模块具有恒能点火(初级电流恒定7.5A)、闭合角控制、初级电流上升率控制、停车断电保护、过电压保护等功能。图4-32 点火模块内部电路 发动机工作时，分电器
49、轴带动霍尔信号发生器的触发叶轮旋转。当触发叶轮的叶片进入空气隙时，信号发生器输出高电压信号1112V，使点火控制器集成电路中末级大功率三极管导通VT，点火系初级电路接通：电源“”点火线圈W1点火控制器（三极管VT）搭铁。当触发叶轮的叶片离开空气隙时，信号发生器输出0.30.4V的低电压信号，使点火器大功率三极管截止，初级电路切断，次级产生高压。各部位置关系如表4-2。表表4-2 各部件位置关系各部件位置关系叶片位置霍尔电压信号发生器输出信号点火器大功率管点火线圈初级回路进入空气隙不产生高电位适时导通接通离开空气隙产生低电位截止切断（次级绕组产生高压）限流控制（恒流控制）为保证发动机在各种工况下
50、稳定点火，采用高能点火线圈，其初级电路电阻小，电感小，初级电流增长快，电流大，若不控制，点火线圈和点火器会因过热而损坏。初级电流上升特性见图4-33。图4-33 一般式和恒流控制式点火线圈初级电流上升特性图4-34 限流控制原理限流控制电路原理图见图4-34。图中VT为点火器末级大功率管，Rs为采样电阻，IC为点火集成块。当采样电阻值一定时，采样电阻两端的电压值与通过点火线圈的初级电流成正比，工作中，采样电阻压降值反馈到点火集成块中的限流控制电路，使限流控制电路工作，从而保持流过点火线圈的初级电流恒定不变。闭合角控制闭合角是指点火控制器的末级大功率开关管导通期间，分电器轴转过的角度，也称导通角
