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2021年2月20日发(作者：陈奕迅圣诞节)

汽车点火系统故障诊断与维修

摘

要

汽车工业的快速发展必将带动维修行业的前进步伐。本文则主 要通过对汽车点火系

统分类及结构的检测与维修和常见故障诊断与维修的方法的论述，使 人们对点火系有了

更深入的了解，有助于维修技师对点火系统进行快速的诊断和维修，有 助于维修行业的

发展。随着科学技术的不断发展，汽车的技术也有了巨大的发展，大量地 使用电子元件

以及利用计算机监控汽车的运转。而汽车发动机的点火系也有了很大的变化 ：从传统点

火系到电子点火系，再发展到无分电器的独立点火系统

,

而其中的无分电器的独立点火

系统又分为

< br>DFS

（双火花线圈）点火系统和

EFS

（单火花线圈）点火系统。这些点火系

统有各自的特点和结构及组成元件。

关键词：汽车；点火系统；线圈；分电器；

I / 1

A

b

s

t

r

a

c

t

The rapid development of automobile industry is bound to lead to repair the pace of the

industry. This article is mainly based on the classification and structure of automobile ignition

system testing and repair and common fault diagnosis and repair of the methods are discussed,

so

that

people

on

the

ignition

system

with

more

understanding,

contribute

to

the

repair

technician

to

the

ignition

system

for

rapid

diagnosis

and

repair,

helps

to

repair

the

development

of

the

industry.

With

the

development

of

science

and

technology,

automotive

technology has achieved great development, to use a large number of electronic components

and the use of computer monitoring vehicle operation. Automobile engine ignition system also

had

the

very

big

change:

from

the

traditional

ignition

system

to

the

electronic

ignition,

and

then to the distributor less ignition system of independent, of which the distributor less ignition

system is divided into independent DFS ( double spark ignition system coil ) and EFS ( single

coil

ignition

system.

).

The

ignition

system

has

its

own

characteristics

and

structure

and

components.

Key words: Automobile

；

Ignition system

；

Coil

；

Di stributor

；

I / 1

目

录

第

1

章

绪论

.............. .................................................. ......... 1

1.1

点火系统概述

.............................................. .................. 1

1.1.1

点火系统的发展概况

.

............................. ...................... 1

1.1.2

点火系统基本功能

.

.............................. ....................... 1

1.2

点火系的作用及要求

.

............................................. ............ 1

第

2

章

点火系统的分类及结构

...... .................................................. . 3

2.1

点火系统的分类及工作原理

< /p>

........................................ ............ 3

2.1.1

传统点火系统

< p>
.

................................ ......................... 4

2.1.2

电子点火系统

.......... ............................................... 8

2.2

点火系统的结构

............................................. ................. 8

2.2.1

蓄电池点火系统

.

............................... ........................ 8

2.2.2

有触点晶体管点火系统

< /p>

.

............................ ..................... 9

2.2.3

无触点电子点火系统

.

............................. ...................... 9

第

3

章

点火系统的常见故障诊断及维修

................................................ 11

3.1

常见故障

............................................. ...................... 11

3.2

故障分析及排除方法

........................................... .............. 12

第

4

章

点火波形在故障诊断中的应用

.................................................. 18

4.1

次级点火波形的形成原理

....................................... .............. 18

4.2

几种常见故障波形的原因分析

....................................... .......... 19

第

5

章

点火系统的维护

......... .................................................. ... 22

5.1

主要维护任务

....................................... ........................ 22

5.2

点火正时的检查与调整

.......................................... ............. 22

5.3

分电器的检修及保养

........................................... .............. 23

5.4

点火器的检修

.............................................. ................. 24

第

6

章

结论

.............. .................................................. ........ 25

参考文献

.................................................. ......................... 26

致

谢

.

............................. .................................................. .................................................. ............................. 27

I / 1

第

1

章

绪论

1.1

点火系统概述

1.1.1

点火系统的发展概况

一百多年来伴随着汽车的发展，汽油发动机的点火技术也逐渐提高。

1886

年，第一

辆以四循环内燃机为动力的汽车使用的是磁电 机点火系统。

1907

年，美国人首先在汽车

< br>上用蓄电池点火装置，这种用蓄电池和发电机来提供电能的点火系统采用了点火线圈，

通过断电器触点来控制点火线圈初级电流的通断，使次级产生高压。最初的蓄电池点火

系统无点火提前角自动调节装置，一直到了

1931

年，美国 人才首先使用了能根据发动机

负荷和转速的变化自动调节点火提前角的真空、离心点火提 前调节装置。此后，这种触

点式点火装置逐步得到完善，在汽车上得到了广泛的应用，并 被称之为“传统点火系

统”。

随着人 们对汽车发动机动力性、经济性及排放控制要求的日益提高，传统点火系统因

其触点本身 所固有的缺陷也越来越显现出来。

20

世纪

60

年代初期，出现了一种称之为晶

体管辅助点火系统，这 种点火系统增加了一个电子放大器，使得点火性能得到了较大的

提高。晶体管辅助点火系 统还保留了触点，不能完全消除由触点本身所造成的一些缺

点，因此，很快就被无触点的 电子点火系统所取代。无触点电子点火系统在

60

年代末期

开始推广应用至今，在汽车上已基本普及，传统点火系统已逐渐被淘汰。

1976

年，美国通用公司首次将微处理器应用于点火时 刻控制，此后，微机控制的电

子点火系统的应用日渐增多，并与汽油喷射、怠速等发动机 其他电子控制系统一起，实

现了发动机的几种电子控制。随着汽油发动机汽油喷射系统全 面取代化油器的到来，电

子点火控制系统在汽车上的使用也必将普及。

< br>[8]

1.1.2

点火系统基本功能

汽车点火系统是点燃式发动机为了正常工作，按照各缸点火次序，定时地供给火花塞

< p>
以足够高能量的高压电

(

大约

15000

～

30000V)

，使 火花塞产生足够强的火花，点燃可燃混

合气。

能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备，称为发动机点火系。为了适应发

动机的工作，要求点火系能按照发动机的点火次序，在一定的时刻，供给火花塞以足够

能量的高压电，使其两极间产生电火花，点燃混合气，使发动机做功。

在汽车的电气设备中，点火系的干扰最为严重。发动机不能起动时应诊断点火系统，

首先判断故障是在高压电路还是在低压电路。可用起动机带动发动机运转，做高压总线

跳火试验。若火花正常，为高压电路故障；若火花弱或者无火花，则为低压电路故障或

点火线圈、点火电子组件损坏。判明故障部位后，按需要对有关部件进行检测、调整与

维 修。

1.2

点火系的作用及要求

点火系的作用是 将蓄电池或发电机输出的低压电流（一般为

12

—

14V

），经点火线圈

变为高压电流（

20

—

30kV

），通过分 电器按照发动机各缸的点火顺序，在一定时间内轮

I / 1

流配送给各火花塞，产生电火花，点燃气缸内的混合气

,

使发动机运转。为确保发动机稳

定可靠地工作，对点火系统有如下三个 基本要求。

[10]

1.

能产生足够高的次级电压

点火系统用于点燃混合气的火花塞电极伸入发动机气缸燃烧室内，通过电极之间气

体的电离作用产生电弧放电（跳火）。要使电极之间具有很高压力的气体电离而产生电

火花，就必须有足够高的电压。使火花塞电极跳火所需的电压称之为击穿电压

U

j

（或称

点火电压），而

U

j

的高低与发动机工况及火花塞的状况有关。

（

1

）发动机工 况

气缸内的混合气压力高、温度低时，气体的密度相对较大， 气体电离所需的电场力

就大，所需的击穿电压也就高。发动机在不同工况下其压缩终了的 混合气压力和温度是

不同的，因此，当发动机的转速和负荷改变时，火花塞的击穿电压也 随之而变。

（

2

）火花塞电极的温度和极性

当火花塞电极的温度超过混合 气温度时，击穿电压可降低

30%-50%

。这是因为在电极< /p>

温度高时，包围在电极周围的气体密度相对较小的缘故。由于火花塞中心电极的温度相

对较高，因此，火花塞的中心电极为负时，火花塞电极的击穿电压可降低

20%

左右。

（

3

）火花塞的间隙和形状

火 花塞电极的间隙增大，在同样的电压下电极之间的电场就减弱，要使电极间隙间

的气体电 离所需的电压就得增大。火花塞电极较细或电极表面有沟棱时，在同样的电压

下其电场的 最强处要大于较粗、表面平的电极，因此，所需的击穿电压可降低。

此外，火花塞电极上积油、积炭时，其击穿电压也会相应升高。

点火系统所能产生的电压称为最高次级电压（

Um2

< p>
）。要使发动机在任何工况、状态

下火花塞都恩呢该可靠跳火，就必须满足

Um2>U

j

。为此通常要求点火系统 所能产生的最

高次级电压

Um2

在

20kv

以上。

2.

要有足够的点火能量

< p>
火花塞跳火后能确保可燃混合气迅速燃烧，还必须要有足够的点火能量。发动机正

< br>常工作时，由于混合气压缩终了的温度已接近自燃温度，因此所需的火花能量很小，但

是发动机在起动、怠速及急加速工况时，由于混合气的温度较低或混合气过浓、过稀等

原因，需要有较高的点火能量才能保证混合气可靠燃烧。

点 火能量不足时，会使发动机起动困难、点燃率下降，发动机的动力性下降、油耗

和排污增 加，并可能导致发动机不工作。

3.

点火时间要适当

为使发动机气缸内的燃烧最高压力出现在压缩终了上止点后

10

°

-15

°，使混合气的

燃烧 功率达到最大，就必须在压缩终了前的某个适当时刻点火。某缸火花塞开始跳火到

活塞运 行至压缩终了上止点的曲轴转角称之为点火提前角。点火提前角过大，压缩行程

活塞上行 的阻力增大，导致发动机功率下降、油耗增加，且发动机容易产生爆燃；点火

提前角过小 ，混合气燃烧产生的最高压力和温度下降，也会导致发动机功率下降、油耗

增加，且容易 引起发动机过热、排气管放炮等故障。

发动机在不同的转速和 负荷下，其点火提前角度应是不同的。点火系统应能根据发

动机的转速和负荷变化情况， 及时调整点火时间，以确保混合气的燃烧及时、完全。

[8]

I / 1

第

2

章

点火系统的分类及结构

2.1

点火系统的分类及工作原理

一、点火系统的分类

1

.

传统点火系统：

（

1

）按点火系统的电源不同分

1

）磁电机点火系统

< p>
这种点火系统由磁电机本身产生点火所需的电能，由于结构的原因，磁电机点火系

< br>统仅适用于单缸或两缸的汽油发动机。磁电机点火系统在汽车上早已不使用，目前在某

些摩托车上还有少量的应用。

2

）蓄电池点火系统

这种点火系的电源是蓄电池和发电机，适用于多缸发动机，目前汽车上使用的都属

于此类点火系统。

（

2

< p>
）按点火系统储存的点火能量的方式不同分

1

）电感蓄能式点火系

点火系统在产生高压点火前，从电源获取的能量以电感线圈建立磁场能量的方式储

存点火能量。

2

）电容储能式点火系

点火系统从电源获取的电能以电容器建立电场能量的方式储存。

（

3

）按点火信号产生的方式分类

1

）磁感应式

由分电器轴驱动的导磁转子转动，改变磁路磁阻，使感应线圈的磁通

量发生变化而产生点火电压信号。

2

）光电式

由分电器轴驱动的遮光转子转动，通过阻挡和穿过发光二极管光线的变

化，使光敏三极管 产生点火信号。

3

）振荡式

由分电器轴驱动的耦合转子转动，通过振荡电路起振和不起振的变化，

再经滤波电路滤波 后而得到点火信号。

4

）霍尔效应式

由分电器轴驱动的导磁转子转动，通过霍尔元件所通过的磁通量的

变化而产生点火信 号。

[10]

2.

电子点火系统：

（

1

）晶体管点火系

TI- B(Breaker-Triggered transistorized Ignition)

。

（

< p>
2

）半导体点火系

SI(semiconduct or Ignition)

。

（

3

）无分电器点火系

DIS(Distri butor less Ignition System)

。

二、汽车点火系统工作原理

汽油机点 火系统是汽油机、煤气机中用电火花点燃混合气的装置。它的功用是按气

缸点火次序定时 地向火花塞提供足够能量的高压电，使火花塞电极间产生火花，从而点

燃气缸内被压缩的 可燃混合气。

点火系统通常由电源、点火线圈、分电器（包括 断电器）和火花塞等组成。其中电

源、断电器和点火线圈的初级线圈构成低压电路部分； 点火线圈的次级线圈、分电器和

火花塞构成高压电路部分。

I / 1

点火线圈由初、次级线 圈和铁芯组成。初级线圈的导线粗而匝数少，次级线圈导线

细而匝数多，相当于一个升压 变压器。

断电器有机械式和晶体管式两种，机械式的应用较普 遍。当发动机运转时，凸轮轴

驱动分电器中凸轮旋转，控制断电器触点启闭。当断电器将 低压电路闭合时，初级线圈

中即产生低压电流，在点火线圈内形成磁场。当电流达到一定 值时，断电器将低压电路

断开，磁通消失，在次级线圈中感应出

10

～

24

千伏的电动势，通过分电器 依次传到相应

气缸的火花塞电极上，即产生电火花。当触点断开时，初级线圈会感应出自 感电动势，

使触点间产生电弧而引起烧蚀，并减缓磁通消失速度，降低次级线圈感应的电 动势。为

了消除自感电动势，与触点并联有一只

0.15

～

0.30

微法的电容器。

< br>

机械式点火系统工作过程是由曲轴带动分电器轴转动分电器轴上的凸轮转动，使

点火线圈次级触点接通与闭合而产生高压电。

这个点火高压电通过分电器轴上的分火头，根据发动机工作要求按顺序送到各个

气缸的火花塞上，火花塞发出电火花点燃燃烧室内的气体。分电器壳体可以手动转动

来 调节基本的点火提前角

(

即怠速运转时的点火提前角

< p>
)

，同时还有真空提前装置，它

根据进气管内真空 度的变化提供不同的提前角。

在要求工作可靠又不带蓄电池的 场合，如飞机用汽油机、拖拉机用汽油机和小型汽

油机则多使用磁电机点火系统。

内燃机是一种神奇的机器，已有超过

100

年的发展历史。

随着汽车制造商多年 来努

力地一点点提高效率和减少污染，内燃机也得以不断发展。

结果使内燃机变得惊人地复

杂，但同时也更加可靠。

< p>

博闻网的其他文章解释了发动机及其众多子系统的机械原理，

< p>
这些子系统包括燃料系统、冷却系统、凸轮轴、涡轮增压器和齿轮。有人可能会这样认

为：通过准确的点火正时，点火系统将各系统联系在一起。

在本文中，我们将首先从点

火正时开始了解点火系统。

然后将了解与生成火花相关的所有部件，包括火花塞、线圈

和分 电器。

最后，我们将讨论一些较新的系统，这些系统使用固态 部件代替分电器。

[1]

2.1.1

传统点火系统

（一）传统点火系统工作原理

点火系 包括蓄电池、发电机、点火开关、电流表、点火线圈、电容器、分电器、高压

导线和火花 塞等（图

2.1

）

1-

配电器的中心电极

2-

侧电极

3-

分火头

4-

次级绕组

5-

初级绕组

6-

点火开关

7-

活动触点臂

8-

固定触点

9-

电容器

10-

凸轮

11-

火花塞

图

2.1

点火系电路原理图

点火系的高、低压电路电流的流动顺序是：

< br>低压电路：蓄电池—电流表—点火开关—点火线圈的低压线圈—断电器活动触点

（ 闭合时）—断电器固定触点底盘搭铁—蓄电池。

I / 1

高压电路：点火线圈的高压线圈的一端—点火线圈附加电阻— 点火开关—电流表—

蓄电池正极—蓄电池负极搭铁—火花塞跳火—分电器的分火头—分电 器盖中央孔—点火

线圈中央插孔—高压线圈另一端。

1.

点火正时

汽车上的点火系统必须与发动机的其他部件配合得非常好。

< /p>

目的是在最恰当的时机

点燃燃油，以便膨胀气体做功最大。

如果点火系统在不恰当的时机点火，功率会下降，

< br>油耗和排放会上升。

当气缸内的燃油

/

空气混合物燃烧时，温度上升，燃油转化成排放气体。

这种转化

使气缸内的压力显著增大，将活塞下压。

为了从发动机获得最大的扭矩和功率，需要做的是在动力冲程期间， 尽量提高气缸

的压力。

尽量提高压力 还可以得到最佳的发动机效率，其直接表现就是降低油耗。

点

火正时是成功的关键。

从产生火花，到燃油

/

空气混合物全部燃烧且气 缸内压力达到最大值之间，存在着短

暂的延迟。

如果正好在活塞到达压缩冲程顶点时产生火花，那么在气缸内的气体达到最

大 压力之前，活塞已经向下运动了部分距离，进入动力冲程。

为最大限度利用燃油，应在活塞到达压缩冲程顶点之前产生火花，这样，在活塞开

始向下 进入动力冲程时，便能有足够的压力做有用功。

功

=

力×距离

在气缸内：

力

=

压力×活塞面积

距离

=

冲程长度

因此， 就气缸而言，功

=

压力×活塞面积×冲程长度。由于冲程长度和 活塞面积是固

定的，因此要使做功最大，唯一的途径就是增大压力。点火正时很重要，根 据条件，正

时可以提前，也可以延后。燃料燃烧耗费的时间基本上不变。

但是，当发动机转速增加

时，活塞的速度增加。

这意味着，发动机转速越大，产生火花的时间必须越早。

这称

为点火提前。

发动机转速越大，所需的提前越多。

不需要最大功率时，就要优先考虑

其他的目标，例如降低排放。

例如，通过延后点火正时（将火花移近压缩冲程的顶

点），可以 减小气缸最大压力和最高温度。

降低温度有助于减少氮氧化物

(N

O

x

)

的形

成，而此类物质是限制排放的污染物。

< br>延后正时还可以消除爆震；有些汽车装配了爆震

传感器，可自动延后正时。

点火正时对发动机性能非常关键，所以大多数汽车都不使用断点。< /p>

它们使用一个传

感器，告诉发动机控制 单元

(ECU)

活塞的精确位置。

< /p>

然后，发动机计算机控制一个晶体

管，切断和接通线圈的电流。< /p>

2.

点火线圈

点火线圈的作用是将蓄电池的低压电（

12V

）转变为高压电 （

10000V~15000V

）。当

点火开关接通电源后，断电器触点闭合，低压线圈有电流通过，线圈周围产生磁场。当

断 电器触点张开时，低压线圈里电流消失，磁场也减弱并趋于消失。由于这个磁场的变

化， 高压线圈感应产生高压电流。当此电流经分电器配送到各气缸的火花塞时，便产生

电火花 ，点燃气缸里的可燃混合气。点火系的低压线路上还有附加电阻和电容器。

（

1

）附 加电阻：附加电阻串联在低压电路中，其电阻值可随温度升高而增大，用来自

动调节低压 电路的电流强度。发动机低速运转时，由于断电器触点闭合时间长，电流强

度大，使电阻 温度升高，阻值随之增大，低压电流减小，点火线圈不会过热；发动机高

速运转时，断电 器触点闭合时间短，电流强度小，附加电阻温度下降，其阻值随之下

降，使通过低压线圈 的电流强度增大，从而使点火线圈产生足够的高压电流。

启动发动机时，由于大量放电而使蓄电池电压降低。为了补偿低压线中的电压，在起

I / 1

动机上附设一个开关，接通 起动机电路后，能使点火线圈的附加电阻自动短路。此时，

低压线圈中电流强度增大，磁 场增强，高压线圈产生的感应电压增高，火花塞产生的火

花也增强。

（

2

）电容器：电容器的作用是收容低压线圈的感生电流，防止触点过早烧蚀，同时帮

助点 火线圈提高电火电压。电容器是用两条铝箔中间夹有绝缘性很好的蜡纸卷制而成。

其中心 引线为正极，外表皮为负极。

3.

火花塞

火花塞是利用高压放电原理，在保持一定距离（间隙）的两个电极间产生电火花，点

燃混 合气。火花塞装在发动机气缸盖上。点火线圈产生的高压电流经分电器配送至火花

塞电极 时，高压电流击穿混合气而产生电火花，从而点燃混合气火花塞电极间隙应保持

正常，绝 缘磁体应绝缘良。

.

图

2.2

“热”火花塞和“冷”火花塞之间的区别在于陶瓷尖端的形状

4.

分电器

分电器是用来接通和切断低压电路，使点火线圈产生高压电流，并按照发动机的点火

顺序 ，在规定的时间内，将高压电分配给各气缸的火花塞，点燃混合气。分电器包括断

电器、 配电器、电容器和点火提前装置等。

（

1

）

断电器：用来接通和切断低压电路。由一对装在底板上的触点（固定触点和活

动触点）和凸轮组成。触点最大断开位置时的正常间隙为

0.35~0.45m m

（可以用偏心螺钉

调整）。凸轮和拨板制成一体，装在分电器 轴上部，由分电器轴带动。分电器轴则通过

配气机构凸轮轴上的齿轮驱动。发动机曲轴转 两圈，分电器轴转一圈，凸轮共顶开活动

触点四次（四缸机）或六次（六缸机）。

（

2

）

配电器：配电器的作用是按发动机的点火顺序分配高压电。分电器盖的中央有

一插孔，内部装有接触炭棒和小弹簧，接触炭棒靠弹簧张力同分火头导电片接触。盖的

< br>圆周还有几个旁插孔，用以接插通往火花塞的高压电线。

（

3

）

点火提前角调节装置：点火提前角调节装置是根据发动机燃烧过程的需要，自

动调整点火提前角度。点火提前装置包括离心调节器（图

2.3

）和真空调节器（图

2.4

）

I / 1

5-

离心重块

6-

弹簧

7-

托板

8-

销钉

9-

柱销

7-

拉杆

8-

随动板突缘

9-

分电器外壳

1-

凸轮固定螺钉及垫片

2-

凸轮

3-

拨板

4-

分电器轴

1-

凸轮

2-

气室

3-

弹簧

4-

真空气道

5-

节气门

6-

膜片

图

2.3

离心式调节器

图

2.4

真空式调节器

离心式调节器的工作原 理：当发动机转速增加时，离心块在离心力作用下，克服了弹

簧的拉力，向外张开；这时 离心块的拨板销使拨板及凸轮沿分电器轴旋转方向，加速转

动一个角度，因触点位置不变 ，所以凸轮提前顶开触点，使点火时间提前。

真空调节器工作 原理：当化油器节气门开度不大或发动机的负荷减小而转速增高时，

节气门下方真空度增 大，通过真空管吸动膜片，拉杆拉动随动板及断电器触点副，使其

逆分电器轴旋转方向（ 凸轮转动方向）转动一定角度，将触点提前顶开，从而提前了点

火时间。在下一部分，我 们将看看现代点火系统的一项进步，即无分电器点火。

[6]

5.

无分电器点火

< br>近年来，您可能听说过，有的汽车在

16

万公里时才需要 首次保养。

之所以能实现

如此长的保 养间隔，这与其中的一项技术—无分电器点火，是分不开的。

图

2.5

无分电器点火不是只有一个 主线圈，而是每个火花塞上都有一个线圈

此类系统中的线圈与较大的居中线圈的工作方式相同。

发动机控制单元切断电路接

地端的晶体管，从而产生火花。

< p>

这使发动机控制单元能完全控制点火正时。

I / 1

因此，此类系统有许多显著的优点。

首先，没有分电器这一易磨损的部件。

而

且，也没有易磨损的高压火花塞线。

最后，对点火正时的控制更为精确，从而提高效

率，降低排放， 提高汽车总功率。

2.1.2

电子点火系统

电子点火系统与机械式 点火系统完全不同，它有一个点火用电子控制装置，内

部有发动机在各种工况下所需的点 火控制曲线图

(MAP

图

)

< p>
。通过一系列传感器如发

动机转速传感器、进气管真空度传感器

< p>
(

发动机负荷传感器

)

、 节气门位置传感器、

曲轴位置传感器等来判断发动机的工作状态，在

MAP

图上找出发动机在此工作状态

下所需的点火提前角， 按此要求进行点火。然后根据爆震传感器信号对上述点火要

求进行修正，使发动机工作在 最佳点火时刻。

电子点火系统也有闭环控制与开环控制之分< /p>

:

带有爆震传感器，能根据发动机是否

发 生爆震及时修正点火提前角的电控系统称为闭环控制系统；不带爆震传感器，点火

提前控 制仅根据电控单元内设定的程序控制的称为开环控制系统

［

1< /p>

］

。

1.

电子点火系统的基本组成

电子点火系统的基本组成如图

2.6

所示。点 火线圈初级电流的通断由电子点火器

中的开关晶体管控制，而开关晶体管导通与截止则是 由点火信号发生器产生的电信号

控制。

1-

点火信号发生器

2-

点火信号

3-

电子点火器

4-

点火开关

5-

点火线圈

6-

火花塞

图

2.6

电子点火系统的基本组成

2.

电子点火系统的基本工作原理

< /p>

当分电器轴转动时，安装在分电器内的点火信号发生器就会产生于发动机曲轴

位置相对应的脉冲电压信号，此脉冲电压信号经电子点火器大功率晶体管前置电路

的处理后，控制大功率开关晶体管的导通或截止，使点火线圈初级电流适时地通

断。

当输入的电子点火器的点火脉冲信号电压使大功率开关晶体管 导通时，点火线

圈初级通路，储存点火能量；当输入电子点火器的点火信号脉冲使开关晶 体管截止

时，点火线圈初级断路，次级便产生高压，通过配电器及高压导线等将高压送至 点

火缸火花塞。

[8]

2.2

点火系统的结构

2.2.1

蓄电池点火系统

1.

组成：电源

(

蓄电 池或发电机

)

、点火线圈、分电器、火花塞、点火开关及控制< /p>

电路。

2.

工作原理：起动时：蓄电池正极、起动机火线接柱、起动机短路导电片、点火

I / 1

线圈‘开关’接柱、低压线圈、点火线圈低压接柱、分电器触 点、搭铁、蓄电池负

极。

3.

起动后：发电机‘电枢’、电流表、点火开关、点火线圈‘电源’、热变电

< br>阻、点火线圈‘开关’、低压线圈、点火线圈低压接柱、分电器触点、搭铁、蓄电池

负极。

4.

高压电路：高压线圈 、中央高压线、分火头、分缸、线火塞中心极、火花塞旁

电极、搭铁。

< br>

5.

蓄电池点火系的主要元件：点火线圈、分电器、 电容器、火花塞、高压线等。

汽油机运行时带动断电器凸轮 转动，使断电器不断闭合与断开，在触点闭合式，

蓄电池提供电流，电流从蓄电池正极经 点火线圈的一次绕阻、断电器触电，返回到蓄

电池负极。电流流经点火线圈的一次绕阻时 ，铁心中产生一个储能用的强磁场，当断

电器触点被顶开时，一次电流迅速衰减以至消失 ，铁心中的磁通随之减小，而在二次

绕阻中就感应出点火所需的高电压。这一电压由高压 线输送到分电器，在由此输送到

各个相应的火花塞上，产生电火花

［

2

］

。

目前的蓄电池点火系存在着以下缺点：断电器触点容易烧蚀，工作寿命短；火花塞易

积炭，使次级电压因漏电而升不高，使点火不可靠；发动机高速时，由于触点闭合时间

太短，次级电压下降，易出现缺火现象；由于有时点火电压不够，使混合气燃烧不完全

造成对空气的污染等。蓄电池点火在现代高速多缸发动机和转子发动机上已难以适应。

< p>
为克服上述缺点，近年来出现了晶体管高能点火、无触点点火装置等。

2.2.2

有触点晶体管点火系统

< /p>

有触点晶体管点火系统，是最早开发的晶体管点火系统。它针对传统断电器中触点

容易烧蚀的问题，用晶体管电路来降低触点的通断电流，在这种晶体管点火系统中，仍

< p>
然保留了触点。但是，触点通断的电流，不是点火线圈低压电路的电流，而是晶体管的

基极电流。点火线圈低压电路的通断，由晶体管来控制。因此，触点是通过晶体管来间

接控制低压电路的通断的。这样，触点的通断电流就可大大降低，不再容易烧蚀，工作

< br>寿命大大提高。主要不同断电器触点与点火线圈间的一次测电路上。

< p>
在辅助触点晶体管

式点火系统中，触点闭合时，电流不再直接从闭合触点流 到点火线圈的一次绕阻中，而

是流到晶体管的基级电路上。断电器触点已不再起直接控制 一次电流通、断的作用，而

是作为晶体三极管的触发控制器，因此流过断电器触点的电流 可以减小到一次电流的

1

∕

5-- 1

∕

10

。

2.2.3

无触点电子点火系统

无触点晶体管点火系工作原理：无触点点火系用传感器代替断电器触点，产生点

火信号，克服了触点常出故障的弊端，而且点火能量提高，可实现高能稀燃。如图

2.7

所示，传感器是一个磁脉冲式点火信号发生器，当分电器转子转动时，转子凸 齿

6

与线圈铁心

3

间的空气间隙不短发生变化，根据电磁感应原理，线圈中将产生感应电

动势脉冲，使 晶体管导通和截止。当晶体管导通时，点火线圈的低压线圈有电流通

过，线圈产生磁场。 当晶体管截止时，低压线圈里的电流消失，高压线圈产生高电

压，经配电器送到各缸的火 花塞，产生电火花并点燃气缸里的可燃混合气。无触点电

子点火系统取消了断电器的触点 ，用点火信号发生器产生点火信号，控制点火系统工

作。它可以避免由触点引起的各种故 障，也减少了保养和维护工作，还可以增大一次

侧电流，提高二次侧电压和点火能量，改 善混和气的燃烧状况，提高发动机的动力性

I / 1

和经济性，并减少排气污染，由以上原因，无触点电子点火系统已在国内外得到了广

泛应用

（

1

）消除了机械触点带来的触点烧蚀，磨损等，免去经常换件，调正闭合角，校正

< br>点火正时。

（

2

）电子点火控制器控制点火线圈一次电流的通、断以及放大与处理来自传感 器发

出的脉冲信号，除了开关作用外，点火控制器可以根据脉冲步骤来知发动机的转速， 提

供点火时间随转速的变化。

图

2.7

磁脉冲式无触点点火系统

I / 1

第

3

章

点火系统的常见故障诊断及维修

3.1

常见故障

一

:

汽车故障诊断的四项基本原则

:

（一）先简后繁、先易后难的原则

（二）、先

思后行、先熟后生的原则

（三）、先上后下、先外后里的原则

（四）、先备后用、代

码优先的原则

二

:

汽车故障诊断的基本方法

: 1

、询问用户：故障产生的时间、 现象、当时的情

况，发生故障时的原因以及是否经过检修、拆卸等。

2

、初步确定出故障范围及部位。

3

、调出故障码，并查出故障的内容。

4

、按故障码显示的故障范围，进行检修，尤其注

意接头是否松 动、脱落，导线联接是否正确。

5

、检修完毕，应验证故障是 否确已排

除。

6

、如调不出故障码， 或者调出后查不出故障内容，则根据故障现象，大致判断出

故障范围，采用逐个检查元件 工作性能的方法加以排除。

三、常见故障的诊断

1.

发动机不能启动或启动困难

（

1

）起动机不转动或转动缓慢

< p>
a

）检查蓄电池电压。

b

）检查蓄电池极柱、导线联接等是否松动。

c

< p>
）检查启动系，包括点火开关、启动开

关、空档启动开关及起动机情况，各 部线路是否连接松动。

（

2

）起动机转动正常，但

发动机不能启动

a

）调出故障码。

b

）检查燃油泵工作情况。

c

）检查 怠速系统是否工

作正常（若怠速系统工作不正常，踏下加速踏板时发动机能启动）。

d

）检查点火系

统，包括高压火花、点火 正时情况、火花塞等。

e

）检查进气系统有无漏气。

f

）检 查

空气流量计或空气压力传感器是否工作不良。

g

< p>
）检查喷油器、低温启动喷油器是否工

作正常。

h

）检查

EFI

系统电路，包括

ECU

连接器有关端子。

i

）检查机械部分有无故

障。

2.

发动机怠速不良

1

）调出故障码，分析故障原因。

2

）检查进气系统有无漏气情

况。

3

）检查曲轴箱通风管的

PCV

阀的工作 情况（怠速时，

PCV

阀应该关闭）。

4

）检查

节气门上的怠速调整螺钉是否调整正确，若调整螺钉调 整不正确，会导致怠速时混合气

过稀，导致发动机怠速不稳。

5

）检查点火正时情况。

6

）检查喷油器喷射情况。

7

）

检查

EFI

系统电路及元件工作情况。

8

）检查机械系统的状况。

3.

怠速过高

1

）检查节气门是否发卡而不能关闭。

2

）检查冷启动喷油器是否在继续

喷油。

3

）检查节气门位置传感器是否输出电压不正确。

4

）检查燃油喷射压力是否过

高。

5

）检查调压器真空传感器软管是否脱落或断裂。

6

）检查怠速控制系统和

VSV

阀

是否工作正常。

7

）检查喷油器喷油情况及是否滴漏。

8

）调出故障码，判断故障原

因。

9

）对

EFI

系统电路及元件工作情况。

10

）检查点火正时是否不正确。

4.

发动机转速不稳

1

）调出故障码，分析故障原因。

2

）检查进气系统有无漏气情

况。

3

）检查燃油泵供油情况，燃油管路的压力是否正常。

4

）检查燃油压力调节器是

否工作不正常。

5

）检查喷油器喷射情况，是否个别喷油器不工作或喷油量不准确。

6

）检查点火系统，如点火正时情况、高压火花情况、火 花塞积炭等。

7

）检查空气滤清

器滤芯是否堵塞。

8

）检查汽油滤清器滤芯是否堵塞。

9

）对

EFI

系统电路及元件工作

情况 。

10

）检查机械部分，如汽缸压力、气门间隙等。

5.

发动机回火

发动机回火现象大多由于混合气过稀或点火时间过晚所致。

1

）调出

故障码，分析故障原因。

2

）检查进气管有无漏气情况。

3

）检查节气门位置传感器输

I / 1

出信号是否正确。

4

）检查点火正时情况。

5

）检查燃油压力是否过低。

6

）检查喷油

器喷油时间是否过短。

7

）检查喷油器是否发卡堵塞。

8

） 检查

EFI

系统电路及元件工

作情况， 主要有各有关传感器，如氧传感器、水温传感器、进气温度传感器、进气管压

力传感器等 。

6.

排气管放炮

排气管放炮现象主要 由于混合气过浓、个别缸不工作和燃烧时间不正

确等燃烧不完全因素造成。

1

）调出故障码，分析故障原因。

2

）

检查点火正时，是否

点火时间过晚。

3

）检查冷启动喷油器是否仍然喷油或者发生滴漏，并进一步找出原

因。

4

）低温启动喷油器定时开关失效。

5

）个别缸火花塞不点火或火花过弱。

6

）检

查喷油器，是否存在喷油过量，或者个别缸喷油过多的现象，是否有滴漏。

7

）检查燃

油压力是否过高，压力调节器 是否失效导致回油管路不能打开回油，压力调节器真空传

感器软管是否脱落或者断裂。< /p>

8

）检查空气流量计传感器和节气门位置传感器输出信号

是否正确。

9

）检查

EFI

电路及有关传感器的工作情况。

7.

发动机加速不良

1

）检查进气管是否漏气。

2

）检查点火时间是否过晚。

3

）调出

故障码，分析故障原因。

4

）检查燃油喷射系统，如燃油压力、喷油器工作情况。

5< /p>

）

检查点火系统，尤其是爆震传感器和点火器的工作是否正常。< /p>

6

）检查节气门位置传感

器是否正常。

7

）检查

EFI

电路及与燃油喷射有关 的元件的工作情况。

8

）检查汽缸压

力、气门间隙、火花塞工作情况及配气相位等项目。

3.2

故障分析及排除方法

1.

发动机不能起动

故障部位：点火开关至分电器间电路，电流表、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。

故障原因及排除方法：有短路、断路、接触不良处，电流表、点火开关损坏，点火线

< p>
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

< br>安装位置有误，分缸线位置插错。

[8]

排除方法：检查、紧固、更换导线，更换，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，更换，更换，更换，更换，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。

2.

发动机运转不稳定

故障部位：点火正时，火花塞，高压导线。

< br>故障原因：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。

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，更

换。

3.

发动机功率下降、油耗增 大、加速不良

故障部位：点火正时，断电器。

故障 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。

排除方法：重新对点火正时，维修或更换分电器，修理或更换。

4.

个别缸不点火

故障现象：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，检查步骤如下

:

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

I / 1

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