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汽车点火系统故障诊断毕业论文

毕业设计报告书

汽车点火系统故障诊断方案

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毕业设计（论文）开题报告

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汽车维修与检测

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汽车点火系统故障诊断方案

开题报告:

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指导教师签名：

年月日

所在教研室意见

教研室主任签名：

年月日

注：

此表由学生本人填写，填好交指导教师

汽车点火系统故障诊断方案

【摘要】“汽车”这一名词在当今飞速发展的时代，有着举足轻重的位置。

它已经成为了人们生活中的一部分，在我国汽车保有量越来越多，车型也越来越复杂。

尤其是高科技的飞速发展，一些新技术、新材料在汽车上的广泛应用后，给汽车故障诊断与排除增加了一定难度。

在现代汽油发动机中，气缸内的可燃混合气是采用高压电火花点燃的。

为了在气缸中产生高压电火花，必须采用专门的点火装置，即点火系统。

点火质量的高低直接影响发动机的性能，所以，点火系统是发动机最重要的系统之一。

发动机许多常见故障都是点火时刻不准引起的，因此，在实际维修过程中，有很大比例的发动机故障是由于点火系统的故障引起的。

汽车点火系统工作状况的好坏,直接影响发动机的动力性和经济性。

在汽车维修过程中,点火系统故障率相对较高。

因此，本篇论文通过介绍常见的汽车点火系统故障诊断，并提出修理方法。

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。

【关键词】火花塞分电器分电器

1.发动机点火系统的发展

汽油机点火系统的基本作用是准时给需要点火的气缸提供一个电火花，以点燃可燃混合气。

气缸点火必须按照一定的顺序，根据发动机的转速和负载条件在准时的瞬间进行点火。

所有的汽油机点火系统的工作原理基本相同，即在点火线圈初级电路中的电流突然切断时，次级电路产生很高的电压，是火花塞产生电火花。

早期汽油机汽车点火是由磁电机—一种直流发电机，它也能产生高压电火花。

磁电机与一种比较原始的分电器相连。

适时地将电火花送给需要点火的那个气缸的火花塞。

这些汽车通常没有我们今天所说的电器设备，没有蓄电池、发动机，也没有车身线路。

随着单触点组和单个点火线圈的点火系统问世，以及在汽车上采用蓄电池和起动机之后，汽车电器变得比较简单和便宜了。

蓄电池的电流通过闭合电流初级绕组，当触点打开时，在次级绕组中产生高压电，分电器按点火顺序将高压电适时地分配给需要点的火花塞，这就是我们所说的传统的蓄电池点火系统。

断电器触点式点火系统主要缺点是触点，由于机械和电气方面的原因，容易磨损。

为了消除该系统在电气方面存在的缺点，早期采用触点半导体点火系统。

在这些晶体管化的点火系统中，仅有很小的电流流过触点，此触点仅用来给晶体管发出信号，使其通断点火线圈初级电路中的电流。

有触点电子点火系统，虽然部分解决了触点烧烛的现象，并没有根本消除这一问题，为了彻底解决触点烧烛的现象，于是产生了无触点电子点火系统，它和触点点火系统所起的作用相同。

总的来说，两种点火系统中分电器的作用是相同的，其分火头、分电器盖、高压线和火花塞的工作情况都一样，只不过传统的点火系统有触点，电子点火系统采用传感器加上点火模块。

二者完成的任务相同，即在某一气缸需要点火的瞬时，断开初级绕组的电路，使次级绕组产生并提供高压电。

无论电子点火还是传统的蓄电池点火，都依靠分电器的机械装置来提前或推迟点火时间。

时间久了机械装置就会磨损，这样就会导致点火提前角度不准确，为了解决这个问题，微机控制点火系统应运而生。

微机控制点火系统去掉了分电器中的离心式和真空式点火提前调节装置，发动机的点火正时不是由分电器进行调节，而是由电子控制器来控制。

分电器的唯一任务只是把次级电压从点火线圈配送给火花塞。

2.点火系统的分类及结构

点火系统的分类

传统蓄电池点火系统

以蓄电池和发动机为电源，借点火线圈和断电器的作用，将电源提供的6V、12V或24V的低电压直流电转变为高压电，再通过分电器分配到各缸火花塞，使火花塞两电极之间产生电火花，点燃可燃混合气。

电子点火系统

以蓄电池和发动机为电源，借点火线圈和由半导体器件（晶体三极管）组成的点火控制器将电源供给的低电压转变为高电压，再通过分电器分配到各缸火花塞，使火花塞两电极之间产生电火花，点燃可燃混合气。

微机控制点火系统

以蓄电池和发动机为电源，借点火线圈将电源的低压电转变为高压电，再由分电器将高压电分配到各缸火花塞，并由微机控制系统根据各种传感器提供的反映发动机工况的信息，发出点火控制信号，控制点火时刻，点燃可燃混合气。

它还可以取消分电器，由微机控制系统直接将高压电分配给各缸。

磁电机点火系统

由磁电机本身直接产生高压电，不需另设低压电源。

与传统蓄电池点火系统相比，磁电机点火系统在发动机中、高转速范围内，产生的高压电较高，工作可靠。

但在发动机低转速时，产生的高压电较低，不利于发动机启动。

传统点火系统

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），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。

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）。

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（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:

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。

点火系统的结构

蓄电池点火系统

组成：

电源（蓄电池或发电机）、点火线圈、分电器、火花塞、点火开关及控制电路。

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。

起动后：

发电机“电枢”、电流表、点火开关、点火线圈“电源”、热变电阻、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。

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。

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。

有触点电子点火系统

有触点电子点火系统是用减小触点电流的方法，减小触点火花，改善点火性能的，它是一种半导体辅助点火装置。

它的组成除了与传统点火系统一样的电源、点火开关、分电器、点火线圈、火花塞之外，还在点火线圈初级绕组的电路中，还增加了由三极管VT和电阻、电容等组成的点火控制

电路，断电器的触电串联在三极管的基极电路中，控制三极管的导通与截至。

无触点电子点火系统

无触点电子点火系统利用传感器代替断电器触电，产生点火信号，控制点火线圈的通断和点火系统的工作，可以克服与初段相关的一切缺点，在国内外汽车上应用十分广泛。

无触点电子点火系统主要由点火信号发生器（传感器）、点火控制器、点火线圈、分电器、火花塞等组成。

3.点火系统的常见故障诊断及维修

点火系统常见故障

点火系统是汽油机的主要的一个系统，点火系统工作的情况好坏。

直接影响着发动机的性能，因此具有可靠、准确的点火系统是人们追求的目标。

然而，点火系统随着运行的时间增加，也会出现诸多故障，点火系统的常见故障一般有发动机点火系统的点火时间过早、点火过迟、火花塞故障、发动机回火和放炮、发动机爆震、发动机不能起动、发动机运转不平稳和发动机功率下降、油耗增大、加速不良、点火时间不当、个别缸不点火等。

点火系统故障分析及排除方法

点火时间过早故障维修

故障现象:

怠速运转不平稳，易熄火：

加速时，发动机有严重的爆燃声。

故障分析：

该故障主要是点火正时调整失准或点火角度装配失准所致。

排除方法：

连好点火测试仪，调整点火提前角到规定值。

点火过迟故障维修

故障现象：

消音器声响沉重、发动机冷却液温度较高、汽车行驶无力。

故障分析：

点火角度不正确。

排除方法：

调整点火角度至规定值。

火花塞故障维修

故障主要表现为：

火花塞积炭、油污和过热等现象。

火花塞积炭：

绝缘体端部、电极及火花塞壳常覆盖着一层相当厚的黑灰色粉状柔软的积垢。

火花塞油污：

绝缘体端部、电极及火花塞壳覆盖一层机油。

火花塞过热：

中心电极融化，绝缘体顶部疏松、松软，绝缘体端大部分呈灰白色硬皮。

火花塞出现积炭、油污和过热时，查明原因，及时更换清理。

发动机回火和放炮故障维修

如果发动机既有回火又有放炮声，且十分严重，则多属分缸高压线插错引起的。

如果现象不严重，却断续发生，似有规律，则多属分电器盖有裂纹，使缸间窜火造成的。

点火提前角偏离正确位置过多时，也会引起回火或排气管放炮。

发动机爆震和过热维修

发动机在大负荷中等转速时最容易出现爆震。

在使用燃油牌号正确的情况下，爆震现象多数是因为点火提前角过大造成的。

在爆震情况下，发动机会迅速升温。

另一方面，点火提前角过于落后，点火过迟，发动机温度也会过高。

在不出现爆震的情况下，水温过高多数不是电火系引起的，但若伴有发动机无力，加速不灵敏时，则应检查点火提前角是否过小。

检查汽油牌号，调整好正确的点火提前角，故障得以排除。

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，分电器安装位置有误，分缸线位置插错。

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。

发动机运转不稳定

故障部位：

点火正时，火花塞，高压导线。

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。

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。

结论

目前，随着科技的发展，微机控制点火系统已经取代了传统蓄电池点火系统电子控制点火系统主要由监测发动机运行状况的传感器、处理信号和发出点火指令的电控单元ECU、对点火指令做出响应的执行器等组成，传感器大多与汽油喷射系统、怠速控制系统等电子控制系统共用，而且都由一个ECU集中控制。

在传感器输入ECU的信号中，曲轴位置信号和凸轮轴位置信号是保持ECU控制点火系统正常工作的基本信号。

曲轴位置传感器向ECU提供发动机转速、曲轴转角信号、转速信号用于计算确定点火提前角，转角信号用于控制点火时刻（点火提前角）。

凸轮轴位置传感器采集凸轮轴的位置信号输入ECU，以便ECU识别气缸压缩上止点，从而进行点火时刻控制和爆燃控制。

由于凸轮轴位置传感

致谢

大学学习时光已经接近尾声，在此我想对我的母校，我的父母、亲人们，我的老师和同学们表达我由衷的谢意。

感谢我的家人对我大学三年学习的默默支持；感谢我的母校给了我在大学二深造的机会，让我能继续学习和提高,诚挚的感谢你们。

参考文献

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董继明罗灯明《汽车检测与诊断技术》2010年

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吕爱华《汽车电工电子技术》2008年

任恒山《现代汽车概论》2009年

闵文军万茂松周良《汽车故障诊断与维修技术》2009年

纪光兰《汽车电器设备构造与维修》2008年