1、第一節點火系統的種類與工作原理 第二節點火系統的組成及構件 第三節點火系統電路實例 第四節點火系統的使用與檢修 第五節點火系統的故障維修案例 第一節點火系統的種類與工作原理第一節點火系統的種類與工作原理 傳統點火系統 電子點火系統 微機控制點火系統 點火系按照初級電路的控制方式來分可分為：傳統點火系、電子點火系、微機控制點火系三種。 傳統點火系由電源、點火線圈、分電器、點火開關等組成，如圖所示。 分電器主要包括斷電器、配電器、電容器和點火提前機構等部分。 斷電器由觸點和凸輪組成，其作用是接通和斷開初級電路。 配電器（分電器）由分電器蓋和分火頭組成。 斷電器凸輪和分火頭裝在同一軸上，一般由發動機

2、配氣機構凸輪軸上的斜齒輪驅動，四沖程發動機轉速與分電器轉速比為2 ：1，即曲軸每轉兩圈分電器轉一圈。 電容器與斷電器觸點并聯，用來減小觸點間的火花，延長觸點的使用壽命，提高次級電壓。 點火提前機構由離心點火提前機構和真空點火提前機構組成，用來隨發動機轉速和負荷變化，自動調節點火提前角。 電磁感應式電子點火系統主要由磁感應式信號發生器、點火電子組件、分電器、火花塞、點火線圈等組成，電路原理如圖所示。 信號轉子由分電器軸帶動，隨著分電器的旋轉，信號轉子轉動，它的凸起與信號線圈之間的間隙不斷變化，隨之通過的信號線圈的磁通量發生變化。霍爾效應是由美國物理學家霍爾發現的，霍爾效應的原理如圖所示。當電流通

3、過放在磁場中的半導體基片（即霍爾元件），且電流方向與磁場方向垂直時，在同時垂直于電流與磁場的方向上，半導體基片內產生一個與電流大小和磁感應強度成正比的電壓，這個電壓就稱為霍爾電壓UH。圖a所示為帶有霍爾式點火信號發生器的分電器，霍爾信號發生器位于分電器內，霍爾信號發生器的結構如圖b所示,主要由觸發葉輪和信號觸發開關組成。觸發葉輪與分火頭制成一體由分電器軸帶動，其葉片數與氣缸數相等。信號觸發開關由霍爾集成電路和帶導磁板的永久磁鐵組成。霍爾集成電路的外層為霍爾元件，同一基板的其他部分制成放大電路。觸發葉輪的葉片在霍爾集成電路和永久磁鐵之間轉動。 當發動機工作時，分電器軸帶動觸發葉輪轉動，每當觸發葉

4、輪的葉片進入永久磁鐵和霍爾元件之間的空隙時，原來垂直進入霍爾元件的磁力線被葉片遮住，霍爾元件的磁路被觸發葉輪的葉片阻擋，因此霍爾元件不產生霍爾電壓。 目前，汽車上多采用混合集成電路組成的電子點火組件。圖所示為意大利SGS公司生產的L497專用點火集成電路。我國生產的桑塔納、奧迪100、高爾夫、捷達等轎車均采用以L497為核心組成的點火電子組件。光電式信號發生器的主要組成部分是發光元件、光敏元件和遮光轉子，見圖。遮光轉子上有與氣缸數相對應的缺口，轉子轉動時，發光元件所發出的光線通過遮光轉子的缺口可以照射到光敏元件上，當轉子擋住光線時，光敏元件得不到光線的照射，這樣，光線的時通時斷就使光敏元件產生

5、了點火信號脈沖電壓。工作原理如圖所示，發動機工作時，轉子由分電器軸驅動在發光二極管與光敏晶體管之間轉動。當發光二極管的光線穿過狹縫時射向光敏晶體管時，光敏晶體管導通，信號電路便輸出信號。分電器每運轉一周，信號發生器便產生四個交變信號，輸送點火控制器，控制著點火系統的正常工作。電容儲能式點子點火系主要由蓄電池、直流升壓器、儲能電容器、晶閘管、觸發器、點火線圈、分電器和火花塞等組成，點火系電火花的能量以磁場的形式儲存在點火線圈中。直流升壓器：由振蕩器、變壓器和整流器三部分組成。其作用是將電源 的12V低壓直流電轉變為300500V的高壓直流電。儲能電容：通過充電，把點火能量以電場的形式儲存起來。晶

6、閘管：在觸發器輸出信號的作用下，導通儲能電容器和初級線圈的放電回路。觸發器：產生觸發信號，導通晶閘管。 基本工作原理：在點火開關接通時，振蕩電路便開始工作，將電源的低壓直流電變成通過變壓器初級繞組的低壓交流電。通過變壓器變壓后，次級線圈便輸出300500V的交流電，再經整流器后變為400V左右的直流電，此直流電便可以向儲能電容充電。基本工作原理：通過初級的通斷使點火線圈初級繞組的電流發生變化，同時使次級繞組感應出點火所需的高壓電。發動機工作時，信號發生器不斷地發出正負或高低的點火電壓信號，正或高電壓信號可使晶體管導通，產生初級電流；負或低電壓信號可使晶體管截止，切斷初級電路，使次級線圈產生高壓

7、。微機控制點火系統廣泛應用于電控發動機，主要有兩種形式：帶分電器的計算機點火系、不帶分電器的直接點火系（DLI點火系統）。微機控制電子點火系主要包括與點火有關的各種傳感器、電子控制單元（ECU）、點火器、點火線圈、火花塞等，如下圖所示。 發動機起動時，由于轉速與負荷信號都不穩定，點火時刻是在固定的曲軸轉角點火，即點火提前角固定，與發動機的其他信號無關。 發動機正常工作時，ECU根據發動機的轉速和負荷信號，在ECU儲存器中查到這一工況下對應的基本點火提前角，即先確定基本提前點火角；然后ECU根據得到的修正信號對點火提前角進行修正，確定實際的最佳點火提前角。實際的點火提前角即為：實際點火提前角=初

8、始點火提前角+基本點火提前角+修正點火提前角。 為了保證在不同的轉速和蓄電池供電電壓時都具有相同的初級繞組斷電電流（點火能量恒定），為了防止初級電流過大燒壞點火線圈，在點火控制電路中，必須控制一個最佳通電時間，保證在任何轉速下初級電流都能達到規定值7A。這樣既能改善點火性能，又能防止初級電流過大而燒壞點火線圈。火花塞點火后,在火焰還沒有到達之前,其余混合氣末被引燃就自行發火,這種燃燒就是爆燃,也就是爆震。有爆燃時，則逐漸減小點火提前角（推遲點火），直到爆燃消失為止。 無爆燃時，則逐漸增大點火提前角（提前點火），當再次出現爆燃時，ECU又開始逐漸減小點火提前角。爆燃控制過程就是對點火提前角進行反

9、復調整的過程，如圖所示。 爆燃傳感器安裝在氣缸體上，其原理是利用壓電晶體的壓電效應，把爆燃時傳到氣缸體上的機械振動轉換成電壓信號，輸入ECU，ECU把爆燃傳感器輸出的信號進行濾波處理并判斷有無爆燃及爆燃的強度。爆燃強，推遲點火的角度大；爆燃弱，推遲點火的角度小。每次調整都以一固定的角度遞減，直到爆燃消失為止。而后又以一固定的角度提前，當發動機再次出現爆燃時ECU又使點火提前角再次推遲，調整過程如此反復。在該點火系中，曲軸位置傳感器/（TDC/CKPCYP）、點火線圈、點火控制器都在分電器下，與分電器合為一體。無分電器式點火系統的配電方式主要有三種：單獨點火方式、雙缸同時點火方式、二極管配電點火

10、方式。單獨點火是指一個火花塞配一只點火線圈，如圖所示，并且將點火線圈直接安裝在火花塞頂上，這樣不僅取消了分電器，而且也不用高壓線，因此，徹底消除了分電器和高壓線所帶來的缺陷，點火性能最好，但結構和點或控制系統復雜。雙缸同時點火是指一只點火線圈同時為兩個氣缸點火。這種方式要求一只點火線圈同時為兩個火花塞點火，同時點火的兩個氣缸工作相位相差360曲軸轉角，這樣當一缸接近壓縮行程上止點時，另一缸必然在接近排氣行程上止點，若此時點火，兩個氣缸的火花塞將同時跳火。因此，實際在壓縮行程氣缸火花塞的點火電壓要遠高于排氣行程氣缸的火花塞電壓。如圖所示，其點火線圈有兩個初級繞組和一個次級繞組，次級繞組有兩個輸出

11、端，在通往四個火花塞的高壓電路中串聯4個高壓二極管。兩個初級繞組通電時電流方向相反，在次級繞組中產生的高壓電動勢方向也相反。無分電器點火系統的工作原理與前述的點火系統的工作原理基本相同，都是利用各種傳感器產生的各類信號，通過微機的運算對點火線圈的初級繞組進行控制，使點火線圈的次級繞組產生高壓電動勢，所不同的是前述的電子點火系用一個點火線圈，而無分電器點火系統則采用多個點火線圈，因此無分電器點火系統就要對需要進行點火的氣缸進行識別，控制需要點火氣缸的點火線圈通斷，產生高壓電。為此，無分電器的點火系統除了需要前述點火系統所需的發動機轉速、負荷、水溫、進氣溫度、起動、怠速等信號外，還需要有氣缸的識別

12、信號。 氣缸識別信號可采用曲軸位置傳感器或凸輪軸位置傳感器信號，通過微機運算后得出，再將氣缸識別信號送到點火器，點火器中的氣缸判斷電路收到氣缸識別信號后，確定哪一個氣缸的點火線圈需要點火。第二節點火系統的組成及構件第二節點火系統的組成及構件 電子點火系的組成 電子點火系的主要構件 微機控制電子點火系的主要構件 電子點火系主要由電源、點火線圈、分電器、點火控制器、火花塞、高壓線、點火開關等組成。如圖所示。 點火線圈主要由初級繞組、次級繞組和鐵心等組成。按磁路的結構形式不同，可分為開磁路點火線圈和閉磁路點火線圈。 在繞組與外殼之間裝有導磁鋼套，用來加強磁通。外殼底部有絕緣瓷杯，用來防止高壓電擊穿磁

13、極繞組的絕緣而向鐵心和外殼放電。點火線圈的上部是膠木蓋，中央突出的部分是高壓線插口，高壓線插口兩側的接線柱是低壓接線柱。 這種點火線圈的鐵心加工成日字形，鐵心的內部先繞初級繞組，初級繞組的外面繞次級繞組。采用熱固性樹脂作為絕緣填充物，外殼以熱熔型塑料注塑成形，其絕緣性，密封性勻優于開磁路點火線圈。另外，閉磁路點火線圈的結構緊湊，體積小，可以直接安裝在分電器中，省去了點火線圈到分電器的高壓線。 分電器由配電器、信號發生器和機械式點火提前角調節機構等組成，圖所示為霍爾式分電器結構圖。 配電器由分電器蓋和分火頭組成，其作用是按發動機點火順序，將高壓電分配到各缸火花塞上。分火頭插裝在分電器軸的頂端，和

14、信號發生器轉子一起旋轉，其上有金屬導電片。分電器蓋的中間有高壓線插孔，其內裝有帶彈簧的炭柱，炭柱壓在分火頭的導電片上。分電器蓋的外圍有與發動機氣缸數相等的旁電極插孔，以安裝分高壓線。 常用的信號發生器有三種類型，分別是電磁感應式、霍爾式及光電式。 為了保證發動機在任何工況下都能實現在最佳點火時刻點燃混合氣，在分電器內設置了機械式點火提前角調節機構，即離心式調節器和真空式調節器。 離心式調節器的作用是在發動機轉速升高時，自動增大點火提前角，其結構如圖所示。當發動機轉速升高，重塊的離心力增大時，離心力使重塊克服彈簧拉力繞柱銷轉動一個角度，重塊上的銷釘推動撥板，使信號發生器的轉子沿旋轉方向相對于分電

15、器轉過一個角度，實現提前點火，即轉速升高時，點火提前角增大。 真空式調節器的作用是在發動機負荷增大時，自動減小點火提前角，其結構如圖所示。發動機負荷小時，節氣門開度也小，節氣門下方及管道的真空度增大，真空吸力吸引膜片向右彎曲，通過拉桿拉動活動板（信號發生器的信號線圈位于活動板上）逆著分電器軸旋轉的方向相對轉子轉動一個角度，實現提前點火，即點火提前角增大，如圖所示；反之，當負荷增大時，點火提前角減小，如圖所示。 點火控制器的作用是控制點火系初級電路的導通與截止，內部為集成電路，全密封結構，圖所示為桑塔納轎車的點火控制器。 火花塞的構造如圖所示。中心電極用鎳鉻合金制成，具有良好的耐高溫、耐腐蝕性能

16、，中心電極做成兩段，中間加有導電玻璃，由于導電玻璃和瓷絕緣體的膨脹系數相近，因此，導電玻璃主要是起密封作用。火花塞間隙多為1.01.2mm。 在微機控制電子點火系中，點火線圈、火花塞與電子點系中的組件相同，在此不再介紹，下面主要對傳感器、電子控制器及點火器做介紹。 該傳感器可將發動機曲軸轉過的角度變換為電信號輸入微機，微機通過這個信號計算出曲軸轉過的角度，也可以通過此信號計算出曲軸的轉速，如圖所法。 對于D形電控燃油噴射系統的發動機，此傳感器用來檢測發動機的負荷，并將其轉換為電信號輸入微機，微機以此作為確定點火提前角的基本信號，實物如圖所示。 在L形電控燃油噴射系統中，空氣流量傳感器用來測量進

17、入氣缸的空氣量，作為發動機的負荷信號，同時也作為點火提前的基本信號，實物如圖所示。 此傳感器用來測量發動機的進氣溫度，微機可根據此信號對點火提前角進行修正，實物如圖所示。 該傳感器將冷卻液溫度信號送入微機，微機根據此信號對點火提前角進行修正，并控制起動和暖機期間的點火提前角，實物如圖所示。進氣溫度傳感器和冷卻液溫度傳感器常采用熱敏電阻式傳感器。 此傳感器將節氣門的位置轉變為電信號，微機通過這個信號來判定節氣門所處的位置及發動機的工況，依此修正點火提角前，實物如圖所示。 爆燃傳感器用來檢測發動機是否發生爆燃，如果發動機發生爆燃，微機將自動減小點火提前角。常見的爆燃傳感器有兩種，即一種是磁致伸縮式

18、爆燃傳感器，另一種是壓電式爆燃傳感器。磁致伸縮式爆燃傳感器的外形與結構如圖a所示。壓電式爆燃傳感器的結構如圖b所示。 電子控制器本身就是一臺微機，它是微機點火系統的核心，在點火系統工作時，接受前述各種傳感器傳來的信號，按照特定的程序進行判斷、運算后，給點火器輸出最佳點火提前角和點火初級電路導通時間的控制信號，實物如圖所示。點火器是微機點火控制系統的功率輸出級，它按電子控制器輸出的指令工作，并對點火信號進行放大，驅動點火線圈工作。各種發動機的點火器的內部結構也不一樣，有的只有大功率三極管，單純起開關作用。有的除起開關作用外，還有電流控制、閉合角控制、判別缸位、點火監視等功能。有的發動機不單設點火

19、器，將大功率三極管組合在電子控制器中，由電子控制器直接控制點火線圈中的初級電流的通斷。第三節點火系統電路實例第三節點火系統電路實例 神龍富康轎車電子點火系 奧迪型轎車五缸渦輪增壓發動機點火系 豐田-型發動機無分電器點火系切諾基吉普車電子點火系 裝有磁感應式信號發生器的分電器 微機點火系統，點火控制器和電子控制單元ECU集成在一起，通過傳感器傳來的信號，控制點火提前角，閉合角和點火參數。日本豐田汽車公司的I G-GZEU型發動機采用無分電器的點火系統，采用雙缸同時點火方式，其組成和電路原理如圖所示。 切諾基吉普車采用磁感應式電子點火系，其基本組成見圖a，主要包括裝有磁感應信號發生器的分電器、點火

20、線圈、點火器、火花塞、點火開關、起動繼電器等，其電路如圖b所示。第四節點火系統的使用與檢修第四節點火系統的使用與檢修 電子點火系的使用注意事項點火系的故障與排除電子點火系的故障診斷流程微機控制點火系故障診斷流程點火系主要構件的檢修點火正時的檢測與調整用示波器檢測點火系統用示波器檢測點火系的故障（1）安裝時，接線必須正確、牢固，電源的極性務必不能接錯，否則極易損壞點火器；（2）點火器必須搭鐵良好，使用中應盡可能減少搭鐵處接觸電阻，確保電路穩定可靠地工作；（3）點火信號線應與高壓線分開，避免高壓線對點火系統的干擾；（4）洗車時，應盡量避免洗車水濺到點火器和分電器內；（5）發動機在運轉過程中，嚴禁拆

21、卸蓄電池，也不可用刮火的方法試電，以免損壞點火器；（6）電子點火系的點火線圈一般都使用高能點火線圈，應盡可能避免用普通點火線圈代用；（7）高壓線必須連接牢靠，如果連接不牢，容易造成系統電壓過高而損壞高壓系統的絕緣；（8）在判斷點火系統的故障時，不要使高壓電路處于開路狀態，否則極易使點火器中的大功率三極管損壞；（9）當需要拆卸點火系統的連接導線或安裝測試儀器時，應先關斷點火開關或拆下蓄電池的負極導線；（10）點火器應安裝在干燥、通風良好的部位，使用中應保持其表面清潔，以利散熱。利用自診斷系統進行故障診斷的步驟如下：接通點火開關，起動發動機，使發動機預熱到冷卻液溫度達到50以上，發動機轉速達到30

22、00r/min以上，增壓值達到0.1MPa以上。用手將節氣門全負荷開關接通約3s。當轉速表指示7000r/min時，開始調出故障碼（故障燈處于接通狀態）。按診斷結果排除故障，經路試證明故障全部排除后，關斷點火開關清除故障碼，自診斷結束。 如圖所示是豐田LS400型轎車使用的IUZFE型發動機點火電路，以該電路為例，采用常規方法檢驗微電腦點火故障的流程如下。 用高壓電按圖a所示的方法進行絕緣檢查，如有跳火，說明分火頭絕緣不良，應予以更換；按圖b所示的方法測量分火頭的電阻（分火頭中央導電片與尖端電極之間設有一個電阻，阻值為10.41k），如不符合要求，應更換分火頭。如圖所示，用嘴吸吮真空調節器上真

23、空管的插頭時，調節器的拉桿應能移動，否則，說明調節器已失效，應更換。離心調節器的檢查方法如圖所示，一手握住分電器軸，另一手先按分火頭的正常轉向向前轉動分火頭然后放松，此時分火頭應能迅速復位。如果分火頭不能迅速復位，說明離心調節器失效，應更換。 檢查、調整信號轉子凸齒與線圈鐵心之間的間隙值：可用塞尺規進行測量，如圖（a）所示。該間隙的標準值一般為0.20.4mm。如不符合，調整方法如圖（b）所示。檢測接線電路如圖所示。分別測“+”與“-”電壓和“S”與“-”電壓，然后與維修手冊中的標準值比較，進而判斷是否有故障。先檢查其輸入的電源是否正常。在輸入電源正常的情況下，檢查信號的輸出電壓。如果信號輸出

24、電壓能在01V之間擺動（不同類型的信號發生器，輸出的電壓的幅度可能有所不同），說明信號發生器良好，否則信號發生器損壞。光電式信號發生器由于對灰塵比較敏感，所以在檢查時要看看發光光源和受光器上是否受到灰塵的污染。如果有灰塵等污物，應使用酒精擦洗干凈后再進行上述檢查。1）觀察點火線圈外殼，若絕緣蓋或外殼破裂，應予更換。2）點火線圈絕緣情況試驗，可用試驗臺上點火線圈輸出的高壓電進行跳火試驗。絕緣不合格的，應予更換。3）用萬用表測量點火線圈初級繞組和次級繞組以及附加電阻的阻值，如圖所示。 4)點火線圈發火強度試驗，一般使用汽車電氣試驗臺上的三針放電器測試，試驗方法參考試驗臺說明書。同常要求分電器轉速為

25、1000r/min時，火花能跳過9mm的間隙；轉速為1500r/min時，火花能跳過7mm的間隙，同時要求火花連續不間斷。從發動機上拆下的火花塞先用銅絲刷清洗或用專用清潔儀清洗，如圖3-65所示。著重檢查以下幾個地方，如圖3-66所示。絕緣體是否有裂紋、破損，中心電極、側電極是否燒損。如有損耗應更換；螺紋部分損壞超過2牙者，應更換。 火花塞電極間的檢查： 首先用火花塞專用量規測量火花塞的電極間隙。其間隙一般為0.60.8mm，采用電子點火的火花塞的電極間隔可達11.2mm。如果不符合要求，應調整到標準值。 火花塞電極間隙的調整： 用鋼絲式專用火花塞塞尺，小心地彎曲側電極來調整間隙。注意不可通過

26、敲擊電極來調整，如圖3-67所示 。 如圖3-68所示，用兆歐表測量火花塞電極間絕緣電阻值，正常應為10M以上。 為了減少對外界的無線電干擾，現代汽車的高壓線一般都有一定的阻尼電阻。檢查時應用萬用表檢查其電阻，并與標準值比較，若符合要求，則說明高壓線正常；若阻值不在正常范圍之內，應更換高壓線，如圖3-69所示。 用一只1.5V的干電池代替信號發生器，接到點火控制器信號輸入端子上，正接時，點火線圈的初級繞組導通，用萬用電表測量點火線圈的“-”接線柱與搭鐵之間的電壓，應為1到2V。將電池的極性顛倒后，再進行測量，其值應為12V。若與上訴不符，說明點火控制器有故障，應更換。 檢查時，將分電器蓋上的中

27、央高壓線拔下，使其端部距缸體510mm的距離。打開點火開關后，對于磁感應式的信號發生器，按圖所示的方法。用螺絲刀快速碰刮信號發生器的定子極爪，改變信號發生器線圈的磁通，使其產生信號脈沖，控制點火器的通斷，產生點火電壓。如果每次碰刮都能產生高壓火花，說明點火器完好，否則應予以更換。 如圖所示，接通點火開關，用萬用表測量1與4端子之間的電阻為0.520.76；測2與4端子之間的電壓應為12V；測3與5端子之間的電壓應為1112V；測3與6端子之間的電壓時，應慢慢轉動分電器軸，其電壓應在0.30.4V與1112V之間變化。桑塔納轎車的電子點火器來說，也可以將分電器上信號發生器的插接器拔下，用一根電線

28、與插接器中的綠白線相連，接通點火開關進行跳火試驗，如圖所示。 使用正時燈檢查點火正時的步驟： （1）起動發動機，預熱至正常工作溫度。 （2）預熱后，檢查怠速是否在規定的范圍內。 （3）將正時燈的紅色線和黑色線分別連接在蓄電池正極和負極上，信號線連接在第一缸分高壓線上，如圖3-74所示。 （4）使發動機在規定的轉速運轉，將正時燈對準規定的正時記號（如桑塔納、奧迪等轎車對準飛輪）。若指針出現在正時記號的前方，表明點火過早；若出現在正時記號之后，則表明點火過遲。 （5）點火正時不正確時，應轉動分電器的外殼進行調整。 在進行測試時，先按圖3-75所示將示波器的信號線和電源線接好，打開示波器電源，調整示波器上的上下、左右旋鈕，使屏幕上的光點位于屏幕的中央；然后起動發動機，使發動機的轉速保持在500r/min，調整各旋鈕，使各氣缸直列波形顯示在坐標刻度內。第五節點火系統的故障維修案例第五節點火系統的故障維修案例 豐田大霸王汽車點火系高溫故障排除方法 豐田子彈頭汽車冷車難起動故障排除 一輛豐田大霸王汽車，裝用2TZ-FE型電噴發動機，每天開始運行1小時后，經常出現發動機功率下降、加速無力，