汽车电气系统故障诊断与排除

传统点火系的常见故障有：无点火火花、缺火或火花弱等故障而导致发动机不能启动、发动机运转不正常等。

以发动机不能启动或突然熄火为例，说明故障的具体诊断步骤。

（1）故障现象

①启动时，发动机运转后，无着车征兆。

②启动时，发动机运转后，有着车征兆但不能启动。

③发动机随启动机停转而熄火。

（2）故障部位及原因

①蓄电池电压过低或接线不良。

②点火系低压电路故障。

③点火系高压电路故障。

（3）故障诊断与排除方法

①检查蓄电池供电是否正常。用按喇叭、开前照灯的方法检查蓄电池的电压是否正常。若喇叭声响亮，灯光强，表明蓄电池正常，可进行下一步检查。否则可能是蓄电池放电过多，电压过低，需对蓄电池进行充电。

②判断点火系的故障在高压电路或低压电路。拔出点火线圈中央高压线距离缸体4～6 mm，接通点火开关至启动挡位置，观察跳火情况。

a.火花强，表示低压电路和点火线圈良好，故障在配电器或火花塞高压电路中，也可能是点火不准时。

b.无火花或火花弱，表示低压电路有短路、断路或点火线圈、中央高压线有故障或容电器损坏。

③低压电路的故障判断。

a.低压电路断路。原因有电路断路或断电器触点不能闭合。检测电路连续两点间是否断路可采用电路通断检测仪进行；检测某一点是否有电压可采用万用表电压挡。

采用万用表电压挡检测时，先接通点火开关，转动发动机，确保断电器触点处于闭合状态，将万用表负表笔搭铁，用万用表正表笔逐点测试如图4.16所示中的2～12点的电压。若被测试点有电压，表明电源至被测试点的电路正常；若被测试点无电压，则表明电源至被测试点的电路中存在断路故障，断路部位处于测试中有电压与无电压间的一段电路。

图4.16　传统点火系故障诊断原理图

b.低压电路短路。原因有电路搭铁或断电器触点不能打开。诊断低压电路短路时，先拆下分电器盖，并进行以下检查：拆下如图4.17中10接线柱和1接线柱上的导线，用万用表电阻挡逐点测试2～10点与搭铁之间的电阻值。若被测试点电阻值为1 Ω，则表明被测试点的电路正常；若被测试点电阻值为0，则表明被测试点的电路中存在短路故障，短路部位处于测试中电阻值为1 Ω 与电阻值为0之间的一段电路。

图4.17　高压电路故障诊断原理图

1—霍尔发生器；2—螺钉旋具；3—线束插接器；4—点火控制器；5—点火线圈；6—高压线

④高压电路的故障判断。

如图4.17所示，为高压电路故障诊断原理图，如果低压电路良好，则可拔下分电器盖上的中央高压线距离缸体4～6 mm，再启动发动机并对缸体做跳火试验。若无火花，则为点火线圈高压次级绕组断路或中央高压导线断路。

在中央高压导线对缸体跳火良好的前提下，分别拔下火花塞上各分缸高压线并对缸体跳火。如火花强，表明点火正时或火花塞故障；若均无火花或火花较弱，表明分火头或分电器盖绝缘损坏；若某一分缸无火花或火花弱，则表明该分缸高压线不良，或分缸高压线所对应的分电器盖侧电极污损。

[任务实施]

1）实施内容

点火系及各组件的认知。

2）实施目的

①了解各种点火系的构成和各组件的安装位置。

②实车掌握点火系的线路连接。

③掌握点火系各组件的拆装方法。

3）设备器材

（1）设备

实训车辆3台、汽车电器试验台3台、发动机3台、发动机拆装工序指导书。

（2）工具

拆装台、拆装工具、万用表、抹布等。

4）实操内容

（1）点火系各组件识别及安装位置观察

如图4.18所示，为点火系各组件在汽车上的位置，请就车识别点火系各组件并确认各组件的实际安装位置。

图4.18　点火系各组件在汽车上的位置

（2）火花塞的正确拆装

请参照发动机拆装工序指导书对火花塞进行正确拆装。拆卸火花塞时必须做到以下几点：

①利用高压线钳子，从每个火花塞上拆下高压线。正确的操作方法是抓住绝缘套，不要拉线，并慢慢地拧下来。

②使用火花塞套筒和棘轮，将每个火花塞拧松两圈。

③采用压缩空气吹走火花塞座处的灰尘。

④拆下火花塞，确保垫圈也一起被拆下。

实操提示：为了节省拆装时间，防止混乱，应用胶带纸给每条火花塞电缆及火花塞进行标号。

安装火花塞时必须做到以下几点：

①用干净的布擦掉火花塞座处的灰尘及油泥。

②确保装有衬垫的火花塞的衬垫状况良好，如果继续使用原来的火花塞，则要安装一个新的衬垫。(www.xing528.com)

③火花塞间隙不合适时，需调整火花塞间隙。

④使用扭力扳手拧紧火花塞，力矩大小可以参照表4.1，或依据厂家说明书的具体要求进行拧紧力矩。

表4.1　火花塞的拧紧力矩（单位N·m）

[知识拓展]

点火系的特点及要求

1.点火系的特点

汽车发动机的点火系与汽车上其他电器设备一样，采用单线制连接，即电源的一个电极用导线与各用电设备相连，电源的另一个电极则通过发动机机体、汽车车架和车身等金属构件与各用电设备相连，称为搭铁，其性质相当于一般电路中的接地。

热的金属表面比冷的金属表面容易发射电子，发动机工作时，火花塞的中心电极温度比侧电极温度高，电子容易从中心电极向侧电极发射，使火花塞间隙处离子化程度高，火花塞间隙容易被击穿，击穿电压可降低15%～20%。点火线圈的内部连接或外部接线，均应保证点火瞬间火花塞中心电极为负极，即火花塞电流应从火花塞的侧电极流向中心电极。

2.点火系的要求

（1）能产生足以击穿火花塞两电极间隙的电压

使火花塞电极被击穿而产生火花时所需要的电压称为火花塞的击穿电压。火花塞击穿电压的大小与电极之间的距离（火花塞间隙）、气缸内的压力与温度、电极的温度以及发动机的工作状况等因素有关。

（2）电火花应具有足够的能量

发动机正常工作时，需要1～5 mJ的火花能量。但在混合气过浓或是过稀时，如发动机启动、怠速或节气门急剧打开工况，则需要较高的火花能量。高能电子点火系一般应具有80～100 mJ的火花能量，启动时应产生高于100 mJ的火花能量。

（3）点火时刻应与发动机的工作状况相适应

首先，发动机的点火时刻应满足发动机工作循环的要求，其次，可燃混合气在发动机的气缸内从开始点火到完全燃烧需要一定的时间，要使发动机产生最大的功率，就应该适当地提前一个角度。这样当活塞到达上止点时，混合气已经接近充分燃烧，发动机才能发出最大功率。

[任务检测]

一、填空题

1.传统点火系主要由________、________、________、________、________和________组成。

2.传统点火系利用________原理，把来自蓄电池或发电机的________经点火线圈转变为________的高电压，由分电器按一定的规律配送到________，击穿火花塞的________点燃混合气。

3.点火线圈由________、________和________等组成。按其磁路的形式分为________点火线圈和________点火线圈两种。

二、判断题

1.发动机负荷减小时，点火提前角应减小。（　）

2.传统点火系统不包含断电器和配电器。（　）

3.闭磁路点火线圈的能量转换效率较高。（　）

三、选择题

1.检测汽车电子控制元件时要使用数字式万用表，是因为数字式万用表（　）。

A.具有高阻抗

B.具有低阻抗

C.测量精确

D.使用方便

2.断电器触点间隙应为（　）mm。

A.0.25～0.35

B.0.35～0.45

C.0.45～0.55

D.0.70～1.10

3.在进行传统点火系统的故障诊断时，如果发现在转动曲轴时，电流表指示放电3～5 A，但不摆动，发动机也不启动，根据这种现象，甲认为故障发生在点火线圈开关接线柱到启动机电磁开关这段电路中，乙认为故障发生在点火开关到点火线圈“+”开关接线柱这段电路中。你认为（　）。

A.甲对

B.乙对

C.甲乙都对

D.甲乙都不对

四、简答题

1.简述传统点火系的组成及工作原理。

2.简述传统点火系的常见故障。

3.简述点火线圈的性能检测方法。

【评价与反馈】

评价与反馈见表4.2。

表4.2　评价与反馈表

【教师评估】

教师评估见表4.3。

表4.3　教师评估表