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汽车电器设备与维修

模块一 电源系

绪论

一．汽车电器设备的组成
1．蓄电池——将化学能转变成电能的装置
2.发电机——将机械能转变成电能的装置
3.起动机——起动发动机
4.点火系——点燃进入发动机燃烧室的混合气
5.仪表，照明及信号
6.辅助装置
二．汽车电器设备的特点
1．低压电
2．直流电
3．单线，并联制
4．各设备前均装有保险装置
三．汽车电器设备的作用
1．保证可靠而准时点燃进入发动机汽缸的混合汽。
2．保证汽车在不同气候和地理条件下，可靠起动。
3．保证在各种气候条件和错综复杂的公路`交通运输中，
信号装置的正常工作及夜间行驶时的道路照明等。

项目一 蓄电池结构认识

一．铅蓄电池的用途
1．起动时，向起动机提供电流。（200——600）A
2．怠速时，向用电设备供电。
3．发电机超载时，协助发电机供电。
4．当发电机电压高于蓄电池电动势时，进行充电。
二．铅蓄电池的构造
1.极板与极板组
正极板---二氧化铅（PbO2），棕红色，（3---14）片
负极板---纯铅（Pb），浅灰色，（4---15）片
解释极板片数的多少与容量的关系：Q = 正极板片数 × 15
2.隔板
木隔板有槽面应对准正极板
隔板的要求：绝缘、疏通
3.电解液
电解质硫酸的水溶液（H2SO4）----将1.83的H2SO4 进行稀释至1.26—1.28
4.壳体
要求：耐酸、耐震、密封性好。
介绍极板组的连接，单格电池的形成、电压、电动势、容量等基本参数。

三、 铅蓄电池工作原理
工作原理：
PbO2+Pb+2H2SO4=PbSO4+PbSO4+2HO2
在整个充放电过程中，正极板反应是负极板反应的1.67倍。
在充电过程中，比重逐渐上升，水逐渐下降
在放电过程中，比重逐渐下降，水逐渐上升
极化现象——在充放电过程中，极板表面进行的是电化学反应过程；在溶液中进行的是离子传递过程；在这两个过程中有“迟缓性”（既最慢步骤），影响整个反应的速度，也影响到电极电位的变化，即产生了极化现象。
极化现象有：欧姆极化，浓差极化，电化学极化

项目二 蓄电池技术状况的检测与使用

一、放电特性
（1）放电电流 If——长时间恒温小电流放电。
（2）比重¡——从（1.27——1.11）直线下降。
（3）放电电压 Uf——分三个阶段不断下降。
终止电压——以20小时放电率连续放电到每单格电池电压为1.75V。
判断放电是否放完：
1．Uf下降到终止电压。
2．¡下降到最小允许值（1.11）
二、充电特性
（1）充电电流 Ic——以恒定电流进行充电。
（2）比重¡ ¡——以直线上升从（1.11——1.27），且保持2小时不变。
（3）充电电压 Uf——开始时从（1.95——2.1）V；然后缓慢上升到（2.3——2.4）V；并
产生,气泡接着急剧上升到2.7V
判断充足电否：
1．Uc上升到最大值（2.7V），且保持二小时不变。
2. ¡上升到最大值（1.27），且保持二小时不变。
3. 出现大量气泡。

三、容量
在放电允许的范围内，蓄电池输出的电量称为容量。
用Q表示。
Q=If*t （安培*小时）
1．额定容量Qe
新的充满电的蓄电池，在平均温度为30度，以20小时放电率连续放电到每单格电池电压为1.75V时所输出的电量。
2．起动容量
（a）在平均温度为30度时，以5分钟放电率的放电电流连续放电到单格电池电压为1.5V时所输出的电量。
（b）在平均温度为-18度时，以5分钟放电率的放电电流连续放电到单格电池电压为1V时所输出的电量。
四、使用条件对容量的影响因素
1．充电状况
充电电压，充电机会、充电电流的大小等。
2．放电电流If
If ↑——Q ↓¯
3．电解液温度T
T ↑——Q ↓¯
4．电解液比重
¡¡=1.23时，Q最大

项目三 蓄电池充电设备的使用
 一、蓄电池常见故障
1．极板硫化
——由于长期充电不足或放电后长时间未充电，极板上会逐渐生成一层白色的粗晶粒的硫酸铅，在正常充电时很难溶解，这种现象就称为“硫酸铅硬化”。
现象：（1）容量严重下降；
（2）充电时，电压迅速上升，比重上升也很快，但都达不到标准值，过量“沸腾”，温度升高很快。
原因：（1）长期充电不足，
（2）电池内液面太低，
（3）比重过高。
2．自行放电
原因：（1）主要时材料不纯，
（2）蓄电池盖上留有电液，
（3）长期不使用，H2SO4下沉。
3．极板短路
现象：（1）充电时，电压低，比重升高很快，充
电后期气泡很少，
（2）放电时，电压迅速下降到0V。
原因：（1）极板拱曲，
（2）隔板损坏，
（3） 活性物质沉底。

4．极性反相
现象：电池中某单格电池极性自然反相，端电压
严重下降，充电时好象断路。
原因：（1）新的蓄电池，初充电时，接线接反，
（2）旧的蓄电池，因中间一格损坏。
二、蓄电池充电
（一）充电方法
1．定流充电
2．定压充电
（二）充电种类
1．初充电
步骤：（1）配制电解液，
（2）选择二阶段的充电电流（查表），
（3） 接电源（充电机正极接蓄电池+极，充电机正极接蓄电池+极）
（4）进行充电。
初充电总的时间约为45——65小时。
2．补充充电
步骤：（1）选择二阶段的充电电流：
第一阶段的充电电流为额定容量的十分之一；
第二阶段的充电电流是第一阶段的一半。
（2） 接电源（充电机正极接蓄电池+极，充电机正极接蓄电池+极）
（3）进行充电。
补充充电的时间约需10—20小时。
3．去硫化充电

4．脉冲快速充电
（三）充电设备
1．电动机-发电机组
2．变压器整流
3．可控硅整流
4．脉冲快速充电机
三、蓄电池的使用与维护
（一）使用
1．严格遵守各种充电方法和充电规范。
2．在充电过程中，要注意各个单格电池电压和比重的测量及判定其充电程度和技术。
3．在充电过程中，要注意测量各个单格电池的温度。
4．初充电工作应连续进行，不可长时间间断。
5．配制和灌入电解液时，要严格遵守安全操作规则和器皿的使用规则。
6．充电时应经常备用冷水，10%苏打水或10%的氨水。
7．充电时，打开电池的孔盖，使氢氧气体顺利逸出。
8．充电室要安装通风设备。
9．充电室要严禁用明火去暖。
10．充电时，应先接牢电池线，停止充电时，应先切断交流电源，导线的连接务必牢靠。
（二）保养
1．妥善安装，保持清洁。
2．保持正常的液面高度。

3．及时进行补充充电。
4．检查放电程度。
5．防止蓄电池长时间大电流充放电和过充电。
6．冬季使用，保持在充足电的状况，电解液在百忙之中不结冰的前提下，可采用低比重，加水只能在充电时进行。

项目四 免维护蓄电池的结构认识

一、干荷电和湿荷电蓄电池
新的蓄电池，注入电解液后，静止的放置30分钟即可使用。
措施：在负极板上增加抗氧化剂
1．给负极板的铅膏中加入某种抗氧化剂
2．极板化成
3．水洗，浸渍
4．极板干燥
二、无需维护铅蓄电池（MF）
1．结构和材料方面的特点
（1）内部设置了一个氧化铅的过滤器
使H2，O2顺利通过，H2SO4气体和水蒸气不能逸出。
（2）将极板上部的容积增大（33%）
（3）栅架采用铅——钙——锡的合金
（4）采用袋式极板，串壁式连接
2．优点
（1）在整个使用过程中不需要补加蒸溜水
（2）自放电少——放置时间长
（3）耐过充电性能好——起动性能好
（4）使用寿命长
3．缺点
不能深度放电

三、 胶体电解质蓄电池
胶体电解质蓄电池即电解液采用硅酸钠溶液与硫酸水溶液混合，成胶体状。
特点：（1）电解液不会溅出来，对人体腐蚀较小，使用较安全
（2）保养简单，只需加入少量的蒸流水，不必调整比重
(3)使用寿命长（20%）
缺点：内阻较大，起动容量较小，自放电较大。
四、碱性蓄电池
特点：（1）容量大
（2）使用寿命大
（3） 故障少
（4）成本高，仅小批量生产
Ni(HO)3 + KHO + Gr = Ni(HO)2 +KHO + GrHO
五、新型蓄电池
燃料蓄电池
由燃料（氢，煤，天燃气），氯化剂（氧气，空气，氯气），电极，电解质KOH溶液等组成，是利用燃料的氧化反应直接转变成电能。只要不断地加入燃料和氧气，就会不断地产生电能，且能量可达200—350瓦*时/千克，是铅蓄电池的4—7倍。

项目五 交流发电机的拆装与部件测试
一．交流发电机的优点：
1、体积小、重量轻；
2、输出功率大；
3、低速充电性能好；
4、对无线电干扰小；
5、配用调节器结构简单；
二、交流发电机的分类
1．按总体结构分
普通式、整体式、带泵式、无刷式、永磁式
2．按磁场绕组搭铁方式分：
内搭铁、外搭铁
3．按装用的二极管数量分：
六管的、八管的、九管的、十一管的
三、交流发电机的构造
交流发电机的组成部分——发电、整流
1．转子
组成：激磁绕组＋铁芯
作用：产生磁场（在激磁绕组上加入激磁电流）
滑环──引导电流
2．定子
组成：三相绕组＋铁芯
作用：产生三相交流电（导线切割磁力线）

3．整流器
组成：六只硅二极管（其中三只正二极管──装在元件
板上；三只负二极管──装在后端盖上）
形成三相全波桥式整流
作用：将交流电变成直流电
4．其它
炭刷、炭刷架、前、后端盖、风扇、皮带轮等
四、流发电机的工作原理
（一）工作原理
1．发电原理
Ea=EmSinwt
Eb=EmSin（wt-120°）
Ec=EmSin（wt-240°）
2．整流原理
正极管导通是：加在正极管上的正向电压最高的
管子导通。
负极管导通是：加在负极管上的反向电压最低的
管子导通。
3．激磁方式
起动时由蓄电池提供激磁电流，为他激式；起动后由蓄电池提供激电流转变成发电机自己提供激磁电流，为自激式。

项目六 交流发电机的性能测试
一、 交流发电机的特性
1．空载特性：U=f（n）
2．输出特性：I=f（n）
3．外特性：U=（I）
二、 交流发电机性能的改善
交流发电机的性能改善只要在中性点处接入两只中性点二极管，便可利用中性点电压来增加发电机的输出电流（10~15）%

项目七 晶体管电压调节器的制作与检修

一、 交流发电机的调节器
（一）调节器的功用
E=Cnφ
（二）电压调节原理
通过改变激磁回路的电阻值，来调节发电机的输出电压，使其保持稳定。
（三）调节器的分类
1． 电磁振动式调节器
1） 按触点的对数分：
单级式、双级式
2） 按组成的联数分：
单联式、双联式
2． 电子调节器
1） 按结构形式分：
晶体管式、集成电路式
2） 按安装方式分：
外装式、内装式
3） 按搭铁形式分：
内搭铁、外搭铁
4） 按功能的多少分：
单功能、多功能
（四）电压调节器的型号

二、 触点式调节器
1．双级式电压调节器
FT61型（P65）
工作过程：
1）闭合点火开关，蓄电池电流同时流经调节器磁化线圈和发电
机的磁场绕组。
磁化线圈的电路：蓄正→电流表→点火开关→调节器“B”接线柱→R1→磁化线圈→R3→搭铁→蓄负。磁化线圈产生的电磁力小于弹簧的拉力→K1闭合。
磁场电流的电路：蓄正→电流表→点火开关→调节器“B”接线柱→K1→调节器“磁场”接线柱→发电机“F”接线柱→磁场绕组→发电机“-” 接线柱→搭铁→蓄负。
2）当发电机发出的电压低于蓄电池的电压时，电路电流同上。
3）当发电机转速升高，发电机的电压高于蓄电池电压时，磁场电流和磁化线圈中的电流均由发电机供给。
4）当发电机转速增高，达到工作电压时，磁化线圈产生的电磁力大于弹簧的拉力→K1打开（K2未闭合）。此时磁场电路为：发电机“B” →SW→调节器“B” →R1→R2→调节器“F” →发电机“F” →磁场绕组→发电机“-”。由于磁场电路中串入R1和R2，使磁场电流减小，发电机电压降低。
5）当发电机高速运转时，即使K1打开，R1、R2串入磁场电路，因其数值较小，发电机电压仍会继续升高，磁化线圈产生的电磁力更大，使K2闭合。当K2闭合时，磁场绕组被短路，于是发电机电压急剧下降。

2．单级式调节器
三、 充电指示灯电路
1．利用中性点电压控制
图略
2．利用具有三个磁场二极管的九管交流发电机控制
图略
3．带隔离二极管的控制
图略
四、晶体管调节器
（一）晶体管调节器的优点
1．调节速度快
2．调节范围大
3．调节可靠
4．使用寿命长
（二）晶体管调节器的基本工作原理
通过控制磁场绕组有电和没电，来使发电机的输出电压保持稳定。
工作过程：
1．当K闭合，蓄电池电压E加在分压器A，C两端，使Uab的电压小于Uw，
使W截止→T1截止→T2导通（饱和）→产生激磁电流：蓄电池正极→K
→T2（e2→c2）→F→激磁绕组→搭铁。
2．起动发动机，当发电机的电压低于蓄电池电压时， （同上）。
3．当发动机转速升高，使发电机的电压高于蓄电池电压时，

Uab﹥Uw+Ube，使W击穿→T1导通（ 饱和）→T2截止→激磁回路被切断，使发电机电压急剧下降
例题：如图所示，E=12V，R1=800W，R2=470W，
R3=500W，bb1=b2=100，Uw=8.3V，
Ube=0.7V，RL=6W，Uces=0.3V
试求：1）发动机熄火，但点火开关已接通时，AB
端的电压及验证T1，T2的工作状况？
2）当发电机发电时的最大输出电压为多少？
五、晶体管调节器实例
JFT106型晶体管调节器 (P73)
JFT126A型晶体管调节器 (P75) 要求自己解读
六、 集成电路调节器
（一）集成电路调节器的特点
1．体积小、重量轻
2．故障少、工作可靠
3．耐温性能好
4．耐振，使用寿命长
（二）集成电路调节器的电压检测法
1．发电机电压检测
2．蓄电池电压检测
（三）集成电路调节器的实例
1．国产JFT152型集成电路调节器（P77）
2．英国卢卡斯14TR型集成电路调节器（P78）
3．日本尼桑蓝鸟牌轿车

项目八 电源系常见故障判断与排除
一、 汽车电源系统的保护电路
（一）磁场绕组的保护电路
1．采用磁场继电器
P83
2．利用油压开关控制磁场绕组电流的切断
P84
（二）汽车电源系过电压的产生
1．瞬变过电压
2．非瞬变过电压
(三)汽车电源系过电压的保护电路
1．稳压管保护
2．稳压管加继电器的保护电路
3．可控硅保护电路
4．具有瞬变过电压和非瞬变过电压的保护电路
二、 交流发电机的故障检测与测试
（一）解体前的检测
1．用万用表测量各接线柱之间的电阻值
发电机型号
“F”与“-”之间的电阻
“+”与“-”之间的电阻
“+”与“F”之间的电阻
正向
反向
正向
反向
JF11
JF13
JF15
JF21
5——6
40——50
>1000
50——60
>1000
JF12
JF22
JF23
JF25
19．5——21
40——50
>1000
50——70
>1000
2． 在试验台上进行发电试验
3．用示波器观察输出电压的波形
（二）解体后的检查
1．二极管的检查
2．磁场绕阻的检查
3．定子绕阻的检查
三、 调节器故障检查与调整
（一`）电磁振动式调节器的检查与调整
1．触点、电阻和线圈状况的检查
2．各部间隙的检验与调整
3．试验与调整
（二）晶体管调节器的检查、试验与调整
1．晶体管调节器的故障与检查
2．晶体管调节器的试验与调整
（三）内装集成电路调节器的检查
四、交流发电机充电系统故障的判断
（一）不充电
（二）充电电流过小

（三）充电电流过大
（四）充电电流不稳定
五、 交流发电机及调节器的使用
交流发电机使用注意事项：
1．搭铁极性一致
2．不能用试火的方法来检查发电机是否发电
3．发电机不能带“病：运转
4．不能用摇表来检查发电机的绝缘性
5．发动机熄火时应将点火开关断开
6．连线必须牢固
7．发电机与调节器必须配套使用
六、 其它形式车用交流发电机简介
1．无刷交流发电机
2．带泵交流发电机

模块二 起动系

项目一 起动机的结构

一、起动机的组成与作用：
1．直流串激式电动机——产生转矩
2．传动机构——起动时，使小齿轮与飞轮啮合，传递转矩；起动后，使小齿轮与飞轮自动脱开
3．控制装置——接通、切断电动机与蓄电池之间的电路
二、直流电动机
1．直流电动机构造
电枢（转子）--产生转矩。由铁芯+电枢绕组组成
磁极（定子）--产生磁场。由铁芯+激磁绕组组成
换向片—将交流电变成直流电。由铜片组成
2．直流电动机工作原理
（1）载流导体在磁场的作用下，受电磁力作用产生电磁转矩 M = C*φ*Is
（2）转矩方向一致
（3）产生反电动势
反电动势---电磁转矩的产生，使电枢旋转。此时，电枢绕组会切割磁力线，产生感应电动势，因其感应电动势与外加电流方向相反，故称为反电动势。
E = C * N * φ
（4）当负载变化多端时，电动机的转速，电流，转矩会作相应的变化。（当负载↑→n↓→Is↑→Μ↑）

项目二 起动系的检查与性能测试
 一、直流串激式电动机的特性
（1）起动转矩大
（2）轻载转速高，重载转速低，且允许在短时间内超载工作
二、起动机的特性曲线
三、功率及其影响因素
1．起动机的功率
P=M*N/716.2 （马力） 1马力=735W
汽油机：P=（0.24—0.28）马力=（176.4—205.8）W
柴油机：P=（1—2）马力=（735—1470）W
2．影响功率的因素
接触电阻Rd
蓄电池内阻Rx
温度
四、起动机基本数据的确定
1．起动机功率的选择
2．传动比的选择
3．蓄电池容量的确定
五、起动机的传动机构
1．滚柱式单向离合器
滚柱式单向离合器的工作过程：
滚柱式单向离合器在起动时传递转矩，而在发动机起动后还未来得及松开踏板时打滑，以保护起动机电枢不会被飞轮带动高速旋转而损坏。其原理：啮合器的外壳与十字块之间的间隙宽窄不等（呈锲形槽）。

当起动机小齿轮啮入飞轮齿圈，并接通主电路时，转矩由移动套筒传到十字块，使十字块随同电枢轴一同旋转。此时，再加上飞轮齿圈施加给小齿轮的反作用力，就使滚柱在摩擦力作用下，滚入锲形槽的窄端而卡死。于是小齿轮和套筒成为一个整体，带动飞轮，起动发动机。发动机起动后，如果未松开踏板，则小齿轮会在飞轮的带动下旋转。这时，小齿轮的旋转方向虽未改变，但齿上的受力方向改变了，所以使滚柱滚入锲形槽宽的一端而打滑。这样发动机的转矩就不能通过小齿轮传给电枢，防止了电枢超速飞转的危险。
调整：
（1）传动叉压到底时，止推垫圈与小齿轮之间的间隙（1±0.5）mm。
（2）开关刚刚接通时，止推垫圈与小齿轮之间的间隙(2±0.5)mm。
2．摩擦片式单向离合器
3．弹簧式单向离合器
六、 起动机的分类与型号
1．按控制机构分：
直接操纵
电磁操纵
2．按传动机构的啮合方式分：
惯性啮合式
强制啮合式
电磁啮合式
电枢移动式
齿轮移动式

七、强制啮合式起动机
强制啮合式起动机按控制方法的不同又可分为：机械式起动机（直
接操纵式）、电磁式起动机。
1．直接操纵强制啮合式起动机
2201型，用于CA10B
特点：由人直接施加力，使齿轮与飞轮啮合，同时接通主电路，其飞散保护装置为滚柱式单向离合器。
2．ST614型电磁操纵强制啮合式起动机
ST614型，用于JN150（黄河）载重车 （P=5150W，M=58.8NM）
特点：其杠杆机构是由电磁铁操纵的，而电磁铁同时又控制了起动机的主电路，其飞散保护装置为—弹簧（摩擦）式单向离合器。
工作过程：P121
3．QD124型电磁操纵强制啮合式起动机
QD124型，用于东风EQ1090型载重车
特点：其杠杆机构是由电磁铁操纵的，而电磁铁是有起动继电器控制，同时又控制了起动机的主电路，其飞散保护装置为—滚柱式单向离合器。
工作过程：P122
调整：
(1)传动叉压到底时，止推垫圈与小齿轮之间的间隙（1±0.5）mm。
(2) 开关刚刚接通时，止推垫圈与小齿轮之间的间隙(2±0.5)mm。
八、 电枢移动式起动机
特点：电枢移动式起动机是借磁极磁通的电磁力，移动整个电枢而使

起动机的小齿轮与飞轮啮合。用于斯柯达706、太脱拉T111、T138
工作过程：P124
九、齿轮移动式起动机
特点：靠电磁开关推动安装在电枢轴孔内的啮合杆而使驱动齿轮与飞轮齿环啮合的。
工作过程：P126
十、减速起动机
（一）组成
磁场绕组、电枢绕组、电磁线圈、单向离合器、减速齿轮组等组成。
1、减速齿轮组
主动小齿轮与电枢轴直接连接，减速齿轮与单向离合器直接连接，其减速比通常为3.5 ：1
2、单向离合器
单向离合器为滚柱式，其工作过程与前相同
（二）减速装置的种类
内啮合、外啮合、行星齿轮。
（三）特点
起动机的结构特点是：电动机为小型、高速串激式直流电动机，在电枢轴端有主动齿轮13、它与内啮合减速齿轮12相啮合。
十一、 永磁式起动机
（一）优点
1、结构简单
2、体积小
3、输出转矩大

（二）特点
将普通型起动机的电磁场机构用永久磁铁做为磁极，另外在电枢的前端装有行星齿轮减速器，使电枢能以较高的转速转动。
（三）构造
1.行星齿轮－高重叠系数的齿轮组
有太阳轮－是电枢轴的一部分，有三个小齿轮组成－有滚针轴承支撑，以提高效率、减小噪声。
2.永久磁铁
四块具有防腐保护作用的永久磁铁代替磁场线圈－减小外绕线圈磁场固有的功率损耗，提高了电动机的效率和使用寿命。

项目三 起动系故障诊断与排除
一、 起动系的故障诊断
1．起动机不转
原因：1）蓄电池亏电严重，导线接头松动或极柱太脏。
2）启动机电磁开关触电烧蚀或调整不当而未闭合。
3）磁场绕组或电枢绕组有断路、短路或搭铁。
4）绝缘电刷搭铁，或电刷在电刷架内卡死、弹簧折断。
5)电磁开关中的吸引线圈断路、短路。
6）启动继电器的触电不能闭合，或触电烧蚀、油污；保护继电器的触电烧蚀、油污。
故障诊断方法：
1）首先检查蓄电池充电情况和导线连接情况，如蓄电池存电充足、接线良好，则故障出在启动机，电磁开关或复合继电器。
2）用螺丝刀连接启动机的两接线柱1、2，若启动机不转动，则故障在启动机内部，当用螺丝刀搭接时无火花，表明启动机内部有断路；若有强烈火花，启动机又不转动，则表明启动机内部有短路或搭铁之处，应拆下启动机进一步检修。
用螺丝刀连接启动机的两接线柱1、2时，若启动机空转正常，则故障出在电磁开关或复合继电器。
3）检查启动机电磁开关：用螺丝刀连接启动机火线接线柱1与电磁开关接线柱3，若启动机不转动，说明电磁开关有故障麻蝇拆开检修。
若启动机转动，说明电磁开关正常，应再检查复合继电器。
4）检查启动继电器：用螺丝刀短接接线柱“S”与“B”，启动机转动说明启动继电器有故障，可用砂条打磨其常开触电K1或拆下检修。

2．起动机运转无力
若蓄电池存电良好，线路也正常，而启动机运转无力，则原因可能是：
1）换向器过脏。
2）电刷磨损过多或电刷弹簧压力不组使电刷接触不良。
3）磁场绕组或电枢绕组有局部短路。
4）启动机开关触电烧蚀。
5）发动机装配过紧或温度过低，使转动阻力过大。
3．驱动齿轮与飞轮不能啮合且有撞击声
原因：
1）动机驱动齿轮或飞轮齿环磨损过甚或损坏。
2）关闭合过早，启动机驱动齿轮尚未啮入时启动机就已旋转。
4．起动机驱动齿轮周期地敲击飞轮，发出“哒哒”声
原因：
电磁开关中的保持线圈断路、短路或搭铁不良。
5．起动机空转
原因：
单向离合器打滑。
6．单向离合器不回位
原因：
1）复合继电器中的启动继电器触电烧结。
2）电磁开关中触电与接触盘绕结。
3）复位弹簧失效2。
4）蓄电池电量不足，牙齿啮合后不运转。
5）启动机安装不牢，电机轴线倾斜。

7．失去自动保护性能
发动机起动后，驾驶员不松开钥匙发动机不能自动停止运转，充电指示灯也不熄灭。发动机运转过程中，若将点火开关扭至启动档位，则发出齿轮撞击声，说明已无自动保护功能。
原因：
1）充电系发生故障，发电机中性点无电压。
2）发电机接线柱N至复合继电器接线柱N的导线断路或连接不良。
3）复合继电器中保护继电器的触电烧结，或磁化线圈断路、短路、搭铁。
4）复合继电器搭铁不良。

模块三 点火系

项目一 传统点火系统的结构认识

一、作用
点燃进入气缸内的可燃混合气
二、种类
1．蓄电池点火系
2．磁电机点火系
3．晶体管点火系
三、对点火系的要求
1．能产生足以击穿火花塞间隙的电压（3万伏以内）
2．能产生足以击穿火花塞间隙的能量（50--80）毫焦耳
3．点火时间应能适应发动机的各种工况
(1)点火顺序——即发动机的工作时间（例：1，5，3，6，2，4）
(2)点火时刻——准时
点火提前角——从发出电火花开始到活塞上升到上止点为止，
在这一段时间内曲轴所转过的角度。用“q”表示。
最佳点火提前角——指使发动机发出功率最大，油耗最小时的点火提前角。
影响最佳点火提前角的因素：
（1）发动机的转速N↑——q↑q­
（2）发动机的负荷↑——q↓q¯
（3）汽油的辛烷值↑——q↑

（4）火花塞的数量、安装位置、侧电极的数量
（5）压缩比
（6）进气压力
（7）混合气成分
四、传统点火系的组成与工作原理
（一）组成与作用
1．电源 （蓄电池，发电机）
——提供给点火系低压电。
2．点火线圈（变压器）
——将低压电变成高压电。
3．分电盘（断电——配电器）
断电器——接通与切断初级电路，调节点火时间。
配电器——将点火线圈产生的高压电，按发动机的工作
顺序送到各缸火花塞。
4．火花塞
——将高压电引入燃烧室，点燃混合气。
5．电容器（并联在触点两端）
——吸收触点间的火花，提高次级电压。
6．点火开关
——控制整个点火系。
（二）电路
1．低压电路
2．高压电路

（三）工作原理
发动机工作时，断电器凸轮在配气凸轮轴的驱动下也随之旋转。凸轮旋转时，交替地将触点闭合打开。当触点闭合时，初级绕组中有电流流过。当凸轮将触点打开时，初级电路被切断，次级产生高压，火花放电点燃混合气。
五、 传统点火系工作过程的分析
1．触点闭合，初级电流增长的过程
2．触点打开，次级产生高压的过程
3．火花放电。
电容放电：电压大，时间短。
电感放电：电流小，时间长。
六、传统点火系的工作特性与影响次级电压的因素
（一）工作特性
点火系发出的最大电压随发动机转速或分电器转速而变的关系称为点火系的工作特性。
（二）影响因素
1．发动机的转速与气缸数。
N↑——TB↓——IK↓——U2↓¯
Z↑——TB↓——IK↓——U2↓¯
2．火花塞积碳。
积炭时，次级电压下降。因炭渣的存在，相当于在火花塞的间隙间并联一个分路电阻，产生漏电。
3．电容器的容量（0.15--0.25）mF。

从理论上分析，容量越小，次级电压越大；但从实际工作上看，容量太小，触点间火花就严重，触 点容易烧烛，且电容器充电量小，次级电压减小。
4．触点间隙（0.35--0.45）MM。
间隙太大，触点闭合时间短，断开电流小，次级电压小；但触点间隙太小，触点间的火花增大， 触点容易烧烛，且电容器充电不足，次级电压小。
5．点火线圈的温度。
内，外界温度的影响，使次级电压下降。
点火线圈的温度一般不得超过80度
七、 传统点火系点火特性的改善
（一）机械方法
1．改善凸轮外形
2．采用双触点断电器
（二）电的方法
1．在初级电路中串接附加电阻
2．应用延长闭合角电路

项目二 点火系各组成部件的结构
一、点火线圈
1．组成
初/次级线圈，铁芯，瓷杯，外壳，附加电阻等。
2．工作原理（变压器的工作原理）
自耦变压器——初.次级线圈之间既有磁场的耦合，又有电的联系。
3．附加电阻（1.5W）
作用——低速时，不使点火线圈烧毁；高速时，不发生断火。
热敏电阻——当温度升高时，电阻值增大；温度降低时，电阻值减小。
附加电阻与初级线圈串联连接。
当发动机低速时，触点闭合时间长，IK电流大，温度高，电阻值大，初级电流降低，从而避免点火线圈烧毁；当发动机高速时，触点闭合时间短，IK电流小，温度低，电阻值小，初级电流增大，这样发动机不会发生断火，以此改善点火性能。
起动时，将附加电阻短接。
4．闭磁路式点火线圈
优点：1）漏磁少
2）磁阻小
3）能量变换效率高（75%）
4）体积小
二、断电—配电器
1．断电器
作用：断电器——接通与切断初级电路，调节点火时间。
组成：凸轮，触点（上—固定，下—活动），弹簧等。
工作过程：略
2．配电器
作用：配电器——将点火线圈产生的高压电，按发动机的工作顺序送到各缸火花塞。
组成：分火头，中心电极，旁电极，配电器盖等。
工作过程：略
3．容器
作用：吸收触点间的火花，提高次级电压。
组成：电极，绝缘体等。
4．离心式点火提前装置
作用：调节发动机转速变化时，点火提前角的变化。（N↑--Q↑）
组成：离心块，拨板，弹簧等。
工作过程：略

5．真空式点火提前装置
作用：调节发动机负荷变化时，点火提前角的变化。（N↑--Q↓）
组成：膜片，拉杆，弹簧等。
工作过程：略
6．辛烷选择器
作用：当汽油品质发生变化时，调节点火提前角。（牌号↑--Q↑）
组成：刻度盘，指针等。
工作过程：略
三、火花塞
作用：将高压电引入燃烧室，点燃混合器。
组成：略
要求：（1）足够的机械强度
（2）绝缘性能好耐压，耐温性能好密封性好抗腐蚀性好
热特性：热型火花塞—受热面积较大（绝缘体裙部较长），不易散热的，低热值的火花塞，为热型火花塞。
热型火花塞用于发动机功率较小，转速较低，压缩比较小的。
冷型火花塞—受热面积较小（绝缘体裙部较短），易散热的，高热值的火花塞，为热型火花塞。
冷型火花塞用于发动机功率较大，转速较高，压缩比较大的。
如经常由于火花塞积炭引起断火—是因火花塞太冷。
如经常出现炽热点火—是因火花塞太热。
种类：标准型、突出型、细电极型、锥座型、多极型、沿面跳火型、屏蔽型等。

项目三 点火正时与点火系的性能试验
一、点火正时
在往发动机上安装分电器总成和更换燃油品种时，要靠人工调整起始的点火提前角，这一工作通常被称
为“点火正时”。
步骤：1）检查断电器触点间隙（0.35——0.45mm）
2）找出活塞压宿行程上止点位置
3）确定断电器触点刚刚打开时位置
4）按发动机工作顺序，接好各缸高压线
5）起动发动机，检查点火正时
二．传统点火系的性能试验
1．分电器的故障与检修
2．电容器的故障与检修
3．点火线圈的故障、检查及试验
4．火花塞的故障与检修
5．火花能量的测试

项目四 传统点火系故障诊断与排除

1．发动机不能起动
2．发动机工作不正常（一缸或几缸不工作）
3．点火时间不正时
4．发动机动力不足（高速断火）

项目五 电子点火系统的故障诊断

一、蓄电池点火系的缺点
1．发动机的转速上不去；
2．对火花塞积炭较敏感；
3．点火能量低；
4．使用寿命短。
二、现代汽车的要求
1．高转速
2．高压缩比
3．减少废气污染
4．节约能源
三、晶体管点火系的优点
1．点火电压大
2．点火能量高
3．使用寿命长

四、晶体管点火系的种类
1．按有无触点分
有触点—半晶体管
无触点—全晶体管
2．按储能方式分
电感放电
电容放电
五、信号发生器
1．磁电式
2．光电式
3．振荡式
六、 触点式晶体管点火系统
（一）基本原理
（二）有触点晶体管点火系（BD—71F型）
1．工作过程
（1）接通点活开关，P闭合时，
蓄电池（+）→搭铁→P→R3→R2→R1→K→蓄电池（-）。
由于R2上产生电压降使T导通，初级电路接通工作过程
（2）当P打开时，T截止，初级电路切断，次级产生高压，在火花塞间隙跳火。
2．各元件的功能
R1—限制集电极电流，以免烧毁T，
R2 R3—组成分压电路，

C—吸收自感电动势，保护T
T—起开关作用。
七、磁感应式电子点火系
1．丰田20R型发动机用
工作过程：
（1）接通点火开关，信号发生器产生（上→+，下→-）时，
T1截止→T2导通→T3截止→T4→T5导通，初级电路接通。
（2）当信号发生器产生（上→-，下→+）时，
T1导通→T2截止→T3导通→T4→T5截止，使初级电路
切断，次级产生高压，在火花塞间隙跳火。
各元件的功能：略
故障诊断：
（1）用试灯一端接点火线圈，另一端搭铁
如试灯一次亮一次暗—点火线圈有故障；
如试灯常亮或常暗—点火装置或信号发生器有故障：
（2）用一节干电池代替信号发生器
如试灯一次亮一次暗—信号发生器有故障；
如试灯常亮或常暗—点火装置有故障。
2．东风EQ1090型汽车用
图略（P190）
3．解放CA1092型汽车用
图略（P192）
八、 霍尔式电子点火装置

（一）霍尔效应及霍尔式点火信号发生器
1．霍尔效应
UH = RH/d * I * B
2．霍尔式点火信号发生器
当触发叶轮转动时，叶轮进入空气隙，磁场被叶轮旁路，不产生霍尔信号；而当叶轮离开空气隙，霍尔元件上有磁通，便产生霍尔信号。
（二）点火电子组件（点火器）
略（P197）
九、光电式电子点火装置
光源——一只砷化镓发光二极管，发出红1.工作原理
是利用光敏元件的光电效应原理，制成光电式信号发生器给点火电子组件提供点火信
号