第2章 奥迪A6L轿车点火系统构造和工作原理
1)曲轴位置传感器
奥迪A6L发动机曲轴位置传感器安装于发动机飞轮齿环上。 (1)功用
曲轴位置传感器的功用是检测曲轴转角信号和发动机的转速信号，并将信号传送给ECU，用来精确计算发动机的点火提前角。
(2)结构
霍尔式曲轴位置传感器由霍尔信号发生器和曲轴位置传感器组成，霍尔信号发生器由触发叶轮、霍尔集成电路、导磁钢板与永久磁铁等组成，曲轴位置传感器结构如图2-5所示。
图2-5 曲轴位置传感器结构 1-外信号轮 2-内信号轮
(3)工作原理
霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应原理，产生与曲轴转角相对应的电压脉冲信号。它利用触发叶片改变通过霍尔元件的磁场强度，从而使霍尔元件产生脉冲的霍尔电压信号，经过整形放大后即为曲轴位置传感器的输出信号[5]。
2)凸轮轴位置传感器
奥迪A6L发动机采用霍尔式凸轮轴位置传感器，安装于凸轮轴的前端。 (1)功用
凸轮轴位置传感器的功用是检测基准缸活塞上止点位置信号，并将其发送至发动机ECU，用来精确判断和控制喷油和点火。
(2)结构
霍尔式凸轮轴位置传感器结构如图2-6所示，它主要由霍尔传感器和信号转子组成。
(3)工作原理
在信号转子的隔板上有一个窗口，窗口所对应产生的信号为低电平信号，隔板对应的为高电平信号。信号转子随进气凸轮轴转动，隔板和窗口在集成电路与永磁铁间的间隙中转动。当隔板进入间隙时，霍尔集成电路中的磁场被旁路，霍
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尔电压为零，传感器输出信号为高电压；反之当窗口经过间隙时传感器输出信号为低电压。发动机工作时结合曲轴位置传感器的输出信号和凸轮轴位置传感器输出的电压信号确定点火气缸。
图2-6 霍尔式凸轮轴位置传感器结构
1-进气凸轮轴 2-凸轮轴位置传感器 3-固定螺钉 4-定位螺栓与座圈 5-信号转子
6-缸盖
3)爆震传感器
奥迪A6L点火系统一共有两个爆震传感器，分别安装在右侧和左侧缸体的进气歧管下部[6]。
(1)功用
爆震传感器的功用是检测爆震信号，并将其传递给发动机ECU，用来修正点火提前角，实现爆震控制，防止爆震，从而获得最佳性能。
(2)结构
爆震传感器是利用压电晶体的压电效应制成，由导线、压电元件、平衡块组成，结构如图2-7所示。
图2-7 爆震传感器结构 1-导线 2-压电元件 3-平衡块
(3)工作原理
当发动机缸体的振动传导爆震传感器的壳体时，壳体与平衡块间产生相对运
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动，使夹在两者中间的压电元件承受推力从而产生电压，并通过该电压值的大小来判断爆震的程度。当控制单元ECU检测到爆震时，点火正时将被延迟，直至爆震消失为止。
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第3章 奥迪A6L轿车点火系统主要元件的失效形式
第3章 奥迪A6L轿车点火系统主要元件的失效形式
3.1 火花塞的主要失效形式
火花塞的工作环境极其恶劣。在发动机中火花塞要承受2000~3000摄氏度的反复且剧烈的温度变化，还要承受20000~30000伏特的高压电，同时还要长期受混合气和由活塞环缝隙中窜入的润滑油的冲刷和腐蚀。由于汽车长期在不平路面运行以及发动机内部发生爆震等原因使火花塞时常受震荡和冲击。火花塞在这样的环境下长期工作，其失效形式可能如下：
(1)火花塞电极部位有黑色沉积物。
火花塞电极部位黑色沉积物主要由于空气过滤器不能有效过滤空气，升值是出现空气过滤器堵塞或破损等问题，导致空气中杂质进入气缸，在火花塞电极部位沉积，且因放电而呈现出黑色。润滑油窜入燃烧室，这也是火花塞底部有黑色沉积物的原因之一。
由于火花塞电极部位的黑色沉积物，可能会使发动机出现以下不正常现象： ①发动机功率下降，工作情况不稳定，严重时甚至停止工作；
②当火花塞间断地跳火时，未燃混合气进入排气管，使排气管“放炮”； ③发动机启动困难，需要数次搭火后才能启动，严重时不能启动。 (2)火花塞过热。
火花塞过热时的外观表现为火花塞的中心电极的绝缘体出现白色或浅灰色的局部隆起，中心电极严重烧蚀，严重时甚至有熔化现象。火花塞过热会出现发动机功率上不去或明显下降，且发出震声或敲缸声等现象。
(3)火花塞绝缘体破损
爆震现象使火花塞出现过大的震动而导致绝缘体破损[7]。发动机长期的超负载运行等因素也会引起火花塞绝缘体破损。当火花塞发生物理上的破损，火花塞将无法正常工作，严重时甚至不点火，那么对应的气缸的无法正常运行，导致发动机动力不足，高速运转不良甚至发动机不能启动等故障。
(4)火花塞间隙不当
火花塞的间隙不当时，会导致点火性能下降。当火花塞间隙过大时，火花塞击穿电压增大，使点火线圈在过负荷状态下工作，导致高速时易断火，出现高速运转不良的故障；当其间隙过小时，电火花微弱，火花能量过小，不能可靠地点燃混合气，导致发动机动力不足、不能启动等故障。
3.2 点火线圈的主要失效形式
点火线圈与火花塞通过高压导线相连，为火花塞提供高压电。点火线圈的绕组长期承受高低压电的交替变换，同时其工作温度也在-40~125摄氏度之间，不断变化的环境使点火线圈容易出现疲劳和损坏。与此同时，点火线圈在发动机内
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