一、实训设计思路
本实训是针对汽车维修电工及相关岗位技能要求而设置的《发动机电子控制技术》课程中的一个项目。根据目前汽车维修企业中常见的电控发动机故障工作任务而设置该项目，本项目设置的主要目标是使学生熟悉电控点火系统的构造和工作过程，学会电控点火系统一般常见故障的诊断与检修方法，具备初步维修电控发动机的能力。
该项目主要在汽车综合实训室中完成。为了让学生更好的掌握相关知识，课堂中采用投影、挂图及相关书籍图册，以供学生查阅。针对实训室中设备型号不多，且在实训环境中无法模拟所有故障现象，故在实训过程中通过案例分析、故障现象讨论等环节的组织，使学生初步建立在故障分析和判断上的基本思路。
二、实训目的和要求：
1．掌握点火器和爆震传感器的结构及工作原理。 2．掌握点火器和爆震传感器的检测方法。
三、实训课时： 4课时 四、实训设备及器材
1．常用工具1套；数字万用表。
2．丰田电喷发动机故障实验台一台，桑塔纳3000轿车一辆，各种点火器及爆震传感器。
五、实训内容及步骤
电控点火系统主要由点火器、点火线圈、火花塞、爆震传感器及高压线等组成。点火线圈上的高压线直接与火花塞相连，系统不再配置分电器。发动机工作时，电脑根据曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器和水温传感器等检测的发动机转速、 转角、 负荷和温度等工况信号， 计算点火时刻和初级线圈通电时间，并将计算结果指令送到点火器， 由点火器直接控制点火线圈初级电流的接通与切断。点火线圈产生的高压电直接送到各缸火花塞跳火点着可燃混合气，故称为直接点火系统。由于系统从外观上看不到分电器，故又称为无分电器点火系统。
直接点火系统的点火方式可分为同时点火和单独点火两种类型。 在同时点火系统中，发动机两个气缸共用一个点火线圈，在点火线圈上有两个高压插孔，用两根高压线分别与两个气缸的火花塞相连，点火时两个气缸同时点火，如桑塔纳2000GSi、捷达 GTX 等型轿车点火系统。在单独点火系统中，每个气缸的火花塞上配有一个点火线圈，仅对该缸进行点火，如奥迪 Audi100型轿车五缸发动机微机控制点火系统。直接点火系统具有以下优点： (1) 由于没有分电器，不存在分火头和旁电极间跳火问题，同时减少了高压导线，特别是单独点火系统已不设高压导线，因此不仅能量损失减少，而且无线电干扰减弱。 (2) 由于废除了分电器，因此节省了安装空间。特别是单独点火系统将点火线圈
安装在双凸轮轴之间，充分利用了有限的空间，对小轿车发动机室的合理布置有着特别重要的意义。
(3) 单独点火系统采用了与气缸数相等的特制点火线圈，由于该点火线圈充电时间常数小， 初级电流上升快(即充电时间短)， 因此能在发动机转速高达9000r／min的转速范围内提供足够的点火能量和高电压.
（一）点火器
AJR型发动机点火系统采用无分电盘双火花直接点火系统。点火器发生故障，发动机立即熄火或不能启动。ECU 不能检测到该故障信息。如果一个火花塞由于开路使这个点火回路断开， 那么和它共用一个点火线圈的火花塞也因电气线路故障而不能跳火如果一个火花塞由于短路而不能跳火，但电气回路没有断开，那么和它共用一个点火线圈的火花塞仍然能够跳火。如图 1 为 AJR 型发动机点火系电路接线图。
图1 AJR型发动机点火系电路接线图
拔下点火器4针插头，用发光二极管测试灯连接蓄电池正极和插头上端子4，发光二极管测试灯应亮。如果测试灯不亮，检查端子 4 和接地点的线路是否有断路。 测试点火器的供电电压：拔下点火器的4 针插头，用发光二极管测试灯连接在发动机接地点和插头上端子2之间，打开点火开关，发光二极管测试灯应亮。如果测试灯不亮，检查中央电器D插头23端子与4针插座端子2之间线路是否断路如图2。 测试点火器工作：拔下4个喷油器的插头和点火器的4针插头，打开点火开关，用发光二极管测试灯连接发动机接地点和插头上端子1，接通起动机数秒，测试灯应闪亮，然后用测试灯连接发动机接地点和端子3，接通起动电动机数秒，测试灯应闪亮。如果测试灯不闪，检查点火器插头上端子和发动机控制单元线束的插头间导线是否开路或短路，如果线路正常，应更换发动机ECU。
电阻测试
（1）线束导通性测试：将数字万用表设置在电阻 200Ω档，按电路图找到点火器与ECU信号测试端口图相应的针脚号， 分别测试点火器针脚对应至电控单元针脚的电阻，所有电阻都应低于1Ω。
（2）线束短路性测试：将数字万用表设置在电阻200KΩ档，测量点火器针脚与
其不相对应的电控单元针脚之间电阻应为∞。
电压测试
本项目电压测试有电源电压测试和信号电压测试两部分， 其中信号电压测试是确定点火线圈是否失效的主要依据。
（1）电源电压测试：打开点火开关，将数字万用表设置在直流电压20V档，测量点火器脚1与搭铁之间电压应显示12V。
（2）信号电压测试：起动发动机至工作温度，拔下 4个喷油器的插头和点火器的4针插头， 打开点火开关， 用发光二极管测试灯连接发动机接地点和插头上端子1，接通起动机数秒，测试灯应闪亮，然后用测试灯连接发动机接地点和端子3，接通起动电动机数秒，测试灯应闪亮。 （二）爆震传感器
爆震传感器是发动机电子控制系统中必不可少的重要部件， 它的功用是检测发动机有无爆震现象，并将信号送入发动机ECU。
常见的爆震传感器的有两种，一种是磁致伸缩式爆震传感器，另一种是压电式爆震传感器。磁致伸缩式爆震传感器的外形与结构如图2所示，其内部有永久磁铁、 靠永久磁铁激磁的强磁性铁心以及铁心周围的线圈。 其工作原理是：当发动机的气缸体出现振动时，该传感器在 7kHz 左右处与发动机产生共振，强磁性材料铁心的导磁率发生变化，致使永久磁铁穿心的磁通密度也变化，从而在铁心周围的绕组中产生感应电动势，并将这一电信号输入ECU。
压电式爆震传感器的结构如图3所示。这种传感器利用结晶或陶瓷多晶体的压电效应而工作，也有利用掺杂硅的压电电阻效应的。该传感器的外壳内装有压电元件、配重块及导线等。其工作原理是：当发动机的气缸体出现振动传递到传感器外壳上时，外壳与配重块之间产生相对运动，夹在这两者之间的压电元件所受的压力发生变化，从而产生电压。ECU检测出该电压，并根据其值的大小判断爆震强度。
图2 磁致伸缩式爆震传感器图 图3 压电式爆震传感器
丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE型发动机爆震传感器与ECU的连接如图4所示。
图4 爆震传感器电路
当爆震传感器发生故障时，发动机电控单元能够检测到，将设置00527（1号爆震传
感器）或00540（2号爆震传感器）号故障码，并将各缸点火提前角推迟约 15°运行，利用进口或国产的故障诊断仪，通过连接诊断插座可以读取此故障的有关信息。
1、爆燃传感器电阻的检测
点火开关置于“OFF”位置，拔开爆燃传感器导线接头，用万用表Ω档检测爆燃传感器的接线端子与外壳间的电阻，应为∞（不导通）；若为 0Ω（导通）则须更换爆燃传感器。
2、爆燃传感器输出信号的检查
拔开爆燃传感器的连接插头，在发动机怠速时用万用表电压档检查爆燃传感器的接线端子与搭铁间的电压，应有脉冲电压输出。如没有，应更换爆燃传感器。 （三）学生操作
按指导教师示范的方法步骤，实际练习至少一次。
（四）教学延伸：
1. 由辅导教师介绍其他类型传感器或点火器的工作原理，结构特点。 2. 比较各类爆震传感器之间的优劣。
3. 由辅导教师结合现有其它型号的发动机实验台，介绍欧、美、亚各国典型发动机采用的爆震传感器或点火器的类型与特点。
六、注意事项
1．传感器是精密电子器件，要轻拿轻放，避免传感器掉在地上摔坏内部电路和元件。
2．上实验台测试电压信号时，注意操作流程和相对应的测试端口。原则上只做本次实验相关的测试，其它无关的部位不要测试，否则按原理不清或看不懂电路图扣分。
3．在实物台架上，测试端口与电控单元直接相连，不要将任何电压加在发动机实验台的测试端口上，以免损坏电控单元。
七、考核过程
教师考核各组组长，组长考核本组成员，同时教师监控考核过程，并采用抽查的方式，检查学生的掌握情况。
考核主要内容为：爆震传感器、点火器的结构原理、工作过程、检修流程、工艺规范与标准参数等。 序号 1 考核内容 熟悉爆震传感器或配分 20 评分标准 考核记录 爆震传感器或点火器的结构、 点火器的结构原理 2 3 4 5 6 7 8
正确使用工具和检测仪器 点火器的的检测 爆震传感器的检测 实训数据整理、分析情况 操作规范，整洁有序，不超时 遵守安全规程，无人身设备事故 总分 15 20 20 15 10 100 工作过程每答错一个扣5分 工具、仪器使用错误错一次扣5分 电阻测试过程错扣10分 电阻测试过程错扣10分 电阻的检测过程错扣10分 输出信号的检查错扣10分 分析错误一个扣5分 每项2分，扣完为止 发生事故该项目按0分计
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