绿盾尾气治理 点火系统故障诊断与排除(一)

绿盾环境治理有限公司,是一家中美合资的专业治理在用机动车尾气排放超标的企业,在广州南北区域设有两个专业的“汽车尾气超标专修示范站”治理方法以美国现行的治标理论为基础,通过对汽车体检,分析其排放数据,诊断出汽车排放超标的源头,再针对性的维修,使汽车在生命期内,保持着自身的排放控制系统技术状况良好,从而达到从根本上解决汽车排放超标问题.

点火系统故障诊断与排除

学习目标

1. 能够解释如何用火花测试器检查火花。

2. 能够描述如何测试拾波线圈。

3. 能够讨论无法起动故障的诊断。

4. 能够解释如何测试和检査火花塞导线、分电器盖、转子以及点火线圈。 点火系统的功能都是产生高电压脉冲并在适当的时间将高电压脉冲分送到火花塞。火花塞产生的火花点燃在发动机燃烧室内的空气一燃油混合气。

电火花检查

当遇到不能起动的情况时，要做的第一步就是检査点火线圈的次级输出电压或火花塞所能获得的电压。如果发动机配置的是独立点火线圈，就将点火线圈连接导线从分电器盖的中心拆下并安装一个火花检测器，然后盘车。参阅“必须用火花测试器”的技术提示。运行正常的点火线圈和点火系统将在火花测试器上产生蓝色的电火花。如图2—1、图2—2和图2 3 所7K。

如果点火系统没有独立的点火线圈，就把所有的火花塞导线从火花塞上拆下，用火花测试器检査发动机盘车时的火花状态。

注意 断续火花被视同为没有火花。 "一_ 引起无火花（或断续火花）故障的原因包括以下几种情况:

1. 点火线圈功能减弱。

2. 点火线圈初级（正极）端电压偏低或没有电压。

3. 点火线圈导线或火花塞导线电阻高或开路。

4. 点火控制模块未能使点火线圈负极间歇式地接地。

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图2—1装有直接点火系统的发动机要用火花测试器。测试器通过气阀盖安装螺栓接地。建议使用此类型的测试器，其中心电极隐藏在中心绝缘体内

图2—2诊断电子点火系统故障时，建议不使用这种类型的火花测试器。注意此测试器中心电极的设计方式与图2— 1相反 5. 拾波线圈失效。

6. 点火控制模块失效。 第2章 点火系统故障诊断与排除 图2—3测试火花的老方法。许多制造商认为如果火花能够跳过从火花塞导线到接地处的1/4 in (6.35 mm)距离，则点火电压足够。用火花测试器更为方便和安全，它能够提供指定间隙而不需要用手

技术提示必须用火花测试器 火花测试器看起来像一个没有侧电极的火花塞，在中心电极和接地的外壳之间有较大间隙。测试器通常有一个鳄鱼钳和外壳相连，以便夹紧在发动机上的良好接地处。运行正常的点火系统应该能够在大气压力下产生跨越较大间隙的电火花。如果不用火花测试器而用标准火花塞，技术员可能会认为点火系统是正常的。因为放置在发动机外的标准火花塞不承受发动机气缸压力，所以使其产生火花所需的电压只需3 000 V以下。电子点火火花测试器需要最低25 000 V的电压才能跨越宽度为3/4 in (19.05 mm)的间隙。因此，绝对不要认为点火系统能够点燃火花塞就是正常的——必须用火花测试器。记住，火花

测试器上产生断续火花应该视同为没有火花。

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汽车电子控制与尾气排放技术

电子点火系统故障诊断步骤

所有点火系统的功能都是通过接通和断开点火线圈低压（初级）回路接地实现的。在过去使用的触点式点火系统中，点火线圈接地回路的通断是由点火触点控制的。电子点火系统点火线圈初级回路的电流通断是由电子控制模块控制的。电子控制模块实质上是一个接通和断开线圈初级回路的电子开关。另外一个装置叫做拾波线圈，它发出低电压信号以触发点火控制模块，点火控制模块使线圈初级回路的电流接通和断开。霍尔效应开关常用来代替拾波线圈给点火控制模块发送信号。

无论何时，在进行任何电子点火系统无火花产生故障诊断时，要遵循以下这些步骤，以便找到引起故障的根本原因。

步骤1将点火开关置于ON位（发动机不转），用电压表或测试灯检查点火线圈正极端是否有蓄电池电压。如果没有，就要检查点火开关或线路是否开路，同时检査点火熔断器（如果有）的状态。

注意

许多克莱斯勒汽车用一个自动关闭继电器（ASD)为点火线圈提供电源。ASD 继电器只在发动机盘车并且计算机接收到曲轴传感器输入信号时才向点火线圈提供电压。这个不广为人知的因素蒙蔽了许多技术人员。

步骤2把电压表或测试灯连接到点火线圈的负极端并盘车。电压表的指针应该左右摆动或测试灯会不断闪烁，这表明初级线圈的电流在不断接通和断开。如果初级线圈的负极端无脉冲信号，则拾波线圈、电子控制模块或线路有问题。

22 点火线圈一火花塞一体式点火系统故障诊断 如果点火线圈一火花塞一体式点火系统的点火线圈或线圈/模块组件有故障，则气缸会出现缺火现象或设定一个诊断故障代码(DTC)o同时，琥珀色故障指示灯（MIL) 或者“check engine”警水灯会亮。许多安装了点火线圈一火花塞一体式点火系统的车辆都特别指出，如果发现某个气缸缺火，第一步是用此缸点火线圈与另外一个气缸的点火线圈交换并起动发动机。如果另一气缸（交换点火线圈后）出现缺火现象，则要更换此点火线圈。如果另一个气缸没有出现缺火现象，则需进行进一步的诊断。需检查的部位包括： 点火线圈总成连接导线是否失效。 火花塞是否失效（有裂纹）。 喷油器是否失效。 某缸是否有机械故障。 点火线圈测试 如果怀疑某个点火线圈失效，就只需测试点火线圈初级和次级绕组的电阻。为使测试准确，在进行测试前要将点火线圈的连接导线断开。 测试点火线圈初级绕组电阻时，请遵循以下步骤（见图2—4、图2—5和图2—6)： 步骤1 将欧姆表置于电阻测试挡。 步骤2测量点火线圈在正极端子和负极端子之间的电阻。绝大多数点火线圈的电阻在l~3fl之间；然而，有些点火线圈的电阻也可能小于1 Q。请查阅制造商给出的准确数据。 测试线圈次级绕组的电阻时，请遵循以下步骤（见图2—7和图2—8): 步骤1 将欧姆表置于电阻（kfi)测试挡。

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欧姆表

为得到准确的测试结果，在进行测试前，要

将点火线圈的所有电气连接断开

图2—4用欧姆表测试点火线圈初级绕组

图2—5测试点火线圈初级绕组的电阻。规定值为小

于1 测试结果显示电阻为o.7 a 所以初级

绕组正常

步骤2测试任意一个初级线圈端子和次级线圈接线塔之间的电阻。绝大多数线圈的阻值通常在6 000 30 000 n之间。请查阅制造商给出的准确数据。

图2—7用欧姆表测试点火线圈次级绕组 图2—8 测试GM DIS次级线圈电阻，仪表显示5.72 kH,

出厂值为5 7 kH 第2章 点火系统故障诊断与排除 图2-6此点火线圈用欧姆表测试正常；但是，外观检查时发现次级线圈接线塔端子与初级绕组接线端子之间产生过电弧 欧姆表 为得到准确的测试结果，在进行测试前，要将点火线圈的所有电 气连接断开

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汽车电子控制与尾气排放技术

注意

许多充油点火线圈的次级线圈接线塔内有一个安装螺栓。如果这个螺栓松动，就会发生间歇性的发动机缺火，次级线圈也会显示高电阻值。

电容测试

许多电子点火系统使用电容器和点火线圈正极端子连接。电容器的作用是控制无线电干扰。车用电容器用一个特殊的电容测试器进行检测。电容测试器通常是电子发动机分析器的组成部分，或与数字万用表制成一体。用欧姆表能够检测电容器是否短路。所有的电容器在其金属外盒和接线端子之间的电阻都是无穷大的。如果用欧姆表能够测出电容器的电阻值，则电容器巳经失效（短路)。

拾波线圈测试

在许多电子点火发动机上，拾波线圈安装在分电器盖的下面。拾波线圈如果失效，就会引起无火花故障。拾波线圈必须发送交流脉冲电压信号给点火控制模块，点火控制模块才能够间歇式地接通和断开点火线圈初级回路。

电阻检查

拾波线圈含有一个线圈，这个线圈的电阻值应在制造商指定的范围内。如图2—9和图

如果拾波线圈电阻值不在规定范围内, 则要更换拾波线圈总成。

24 交流电压测试 可以通过测试拾波线圈输出电压以确定其运行是否正常。在起动过程中，大多数拾波线圈在发动机盘车时产生0.25 V以上的交流电压。将分电器从车辆上取出，用手转动分电器的驱动齿轮就能够测出拾波线圈输出电压。 图2d用数字万用表测试HEI拾波线点火控制模块圈的电阻。 测试 仪表显示电阻为0.796 Id!，出厂值许多设备为0.5- 1.5 k

n 制造商提供电子控制模块测试器。大多数测试器简单地发出一个电压脉冲(如同拾波线圈脉冲）图2—10通用汽车原装拾波线圈和给控制模块，替代拾波线圈面对面放在一起时，相互之间不能够吸弓丨。通用汽车以确定控制模拾波线圈有两种类型，它们的外观块是否能够接一致，只是连接器所用颜色不同。通和断开点火两种拾波线圈的缠绕方向相反，因线圈初级 此极性也就相反

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第2章 点火系统故障诊断与排除

回路。

焊枪测试

点火控制模块也可用其他方法进行测试，如果焊枪测试时正常但点火系统仍然有问题，则需检査可能出现的间歇性故障，如电气连接或接地不良等。 以下测试步骤适用于大多数电子点火系统，但配备有霍尔传感器的点火系统除外。

步骤1 将点火开关置于ON位。从分电器盖中心将次级线圈导线拉出并与火花测试器连接[如果点火线圈安装在分电器盖内，拆下任意一根火花塞导线并与火花测试器连接（测试器接地）]。确认分电器转子是指向与火花测试器相连的那根火花塞导线。

步骤2 将110 V焊枪尽可能地靠近分电器盖。打开焊枪开关并观察点火线圈的输出。焊枪产生一个移动磁场。拾波线圈绕组将移动磁场转换为电压脉冲信号。这些脉冲信号强度足以触发控制模块。与此同时，可以观察点火线圈脉冲输出情况。如图2—11 所示0 图2—11用焊枪测试HEI分电器。跨接线连接蓄电池和HEI的“BAT”端子和接地。把焊枪接通并尽可能地靠近分电器。高电压火花表明系统各部分运行正常

结果如果焊枪靠近拾波线圈时，点火线圈不能产生火花，则连接导线或点火控制模块有故障。如果焊枪靠近拾波线圈时，点火线圈能够产生火花，则点火系统运行正常。用测试灯测试 通用公司的点火控制模块可以用1节12 V电池、1个测试灯和3条跨接线测试。如图2—12所7K。 图2—12用测试灯和3根跨接线测试GM点火控制模块的接线图。当第4根跨接线连接端子B和G时，如果模块功能正常，则测试灯会熄灭。对于7管脚的模块，端子P代替端子G

无分电器式点火系统测试 直接（无分电器式）点火系统故障通常难于査明。因为计算机控制燃油喷射、点火正时和怠速（转速），无论是点火线圈还是喷油器出现问题，都会让驾驶员感受到相同的症状——功率低于正常值。 点火线圈常常是因为短路而出现故障。因此，输出电压可能比正常情况低。请参阅“连接导线是否损坏？更换点火线圈”的技术提示。除了那些要求点火电压超出有效值的情况外，点火线圈的低输出电压在大多数条件下仍然能够点燃火花塞，但在所需电压

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汽车电子控制与尾气排放技术

髙出能够获得的电压条件下，发动机会出现缺火现象。发动机缺火现象出现在发动机承查负载时——此时点燃火花塞所需的电压较高。因为计算机能够在过多的氧气（由于缺火而未参与氧化反应）经过氧传感器时“感觉到”发动机缺火而进行补偿，这会

使混合气更浓。计算机工作原理和测试程序详见本

书有关章节。 __________________________________________________________________ 技术提示

黄色对黄色

通用公司生产的点火线圈在分电器盖内，且使用高能点火（HEI)系统汽车的点火线圈和拾波线圈的缠绕方向必须一致。在更换点火线圈或拾波线圈时，要遵循这样的原则：黄色连接器或黄色拾波线圈与带黄色和红色端子的点火线圈一起使用。所有其他顧色的拾波线圈与带白色和红色端子的点火线圈一起使用。如图2— 13所示。如果拾波线圈颜色与点火线圈颜色不能匹配，根据点火线圈颜色（初级回路导线）决定拾波线圈颜色。根据发动机型号不同，颜色搭配可能是红色对白色或红色对黄色。

注意导线是交叉的

图2—13点火线圈和拾波线圈必须极性相同。如

果不同，则可能出现以下故障：驱动器驱动端壳

体有裂纹、回火或高转速波动

技术提示 _________________ 连接导线是否损坏？更換点火线圈 无论何时，在进行发动机测试（如压缩压力測试）时必须使点火线固接地。决不允许在火花塞没有接地的情况下使点火线圈放电。高能电子点火系统能够产生40 000 V甚至更高的电压。如果火花塞没有接地，点火线圈中的能量就会使点火线圈自身产生电孤。电孤使点吹线圈初级线圈或叠片铁心形成一个低电阻通路。如固2 —14所示。这个低电阻通路被称为“磁轨”，即使所有其他点火系统元器件都运行正常，它也舍引起发动机在负栽时产生缺火。通常情况下，“磁轨”不会在任何点火线圈測试过程中显示出来，即使用示波器也难于发现。因为相对于正常的接地来说，“磁轨”是一条低电阻接地通遑。要想查出是否有“磁轨”存在，则点火系统必须要承受负荷。即使这样，发动机(缺火）故障仍然会间歇性出现。 因此，无论何时要断开一个点火系统时，都需按照以下步朦之一进行，以防止可能出现的点火线闽损坏： 1. 将点火系统电源导线拆除，以防止任何点火系统运行。 2. 在安装有分电器的发动机上，将次级线圈导线从分电器盖中心拆除，并用一根跨接线连接次级线圈导线连接（断开）处和发动机之良好接地点（这样做是为了让次级线国能量能够安全地接地，同时防止点火线圏受到高电压破坏)。 发动机运行故陣诊断 许多诊断检测设备商提供了用示波器进行无分电器式点火系统测试的方法。如果使用这种类型的设备，诊断步骤和测试数据的

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图2—14点火线圈内的“磁轨”不是短路，而是低电阻路径或是次级线圈与铁心之间烧出的孔

诠释都应参照制造商提供的相关标准。 技术提示

许多燃油系统故障是由点火系统引起的

有位老技术人员告诉他的新徒弟，顾客抱怨90%的发动机运行故障是由点火系统引起的。因为一个有缺陷的点火系统(火花塞《、火花塞导线、点火正时等）通常会引起发动机缺火，或者使发动机表现出“没有足够的燃气”。许多顾客抱怨化油器（燃油系统）故障导致发动机运行故障。而经验半富的老技术人员总是在检查任何燃油系统部件之前，先仔细地检查整个点火系统。

真空管测试法

测试无分电器式（直接）点火系统的简单方法是在发动机不转时，从火花塞上拆下第2章 点火系统故障诊断与排除 火花塞导线（或连接器）并与一节短真空管 [长约2 in (50.8 mm)]串联起来。 步骤1 起动发动机，通过将已接地的测试灯顶部与真空管接触，使各气缸的火花塞导线逐次接地。即使计算机将提高怠速和喷油量以补偿火花塞导线接地，发动机运行状态（转速）也应该发生变化。如果没有观察到或听到发动机转速发生变化，则说明此次接地的气缸“弱”或有缺陷。用欧姆表检査火花塞导线或连接器的电流连续性。 步猓2 如果通过使各气缸逐次接地的方式发现某一个气缸“弱”，就用此气缸点火线圈去测试另外一个气缸（除尼桑发动机以外，因为尼桑发动机每个气缸的点火线圈不可分离）。如果两个气缸都受到影响，那么问题就可能是火花塞导线开路，或火花塞发生故障，或点火线圈已经失效。 步骤3为有助于排除其他可能以便确切地判定故障来源，可以把怀疑有故障的点火线圈换到其他气缸上（如果可能)。 1. 如果点火线圈换到另外一个气缸后仍然出现同样故障，则此点火线圈已经失效且必须更换。 2. 如果故障随点火线圈“变换位置”，那么此气缸的点火线圈控制模块，或火花塞，或火花塞导线已经失效。 注意 最好是用具有导电性能的橡肢管。用欧姆表测量真空管的电阻。长约2 in (50.8 mm)的真空管的电阻应该小于10 000 0=如图 2—15、图 2—16 和图 2— 17所示。

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图2—15用于测试线圈导线的真空管。因为真空管橡胶中含有碳元素，真空管具有导电性。此段真空管长度为1 ft (0.3 m),电阻为1 000 n (比大多数火花塞导线电阻低)。注意接地旋具与真空管表面之间的火花

图2—16无分电器式（DIS)点火系统，可以通过取出一个点火线圈的两根火花塞导线并起动发动机进行测试。火花应该跳过线圈端子之间1 in (25.4 mm)的距离。这样做不会对点火线圈（或模块）产生不良后果

图2—17对于DIS点火系统，可用真空管和接地测试灯使火花塞导线逐次接地。这种方法适用于所有DIS系统且不会造成任何损害

28 无法起动故障检测 无法起动（发动机盘车速度正常）可能是由于火花塞不能产生火花，或是没有燃油输送所致。发动机计算机控制系统用点火系统初级线圈脉冲作为燃油喷射信号（多点点火或节气门体燃油喷射系统)。如果没有点火系统初级线圈脉冲信号，就没有燃油喷出0 步骤1 检测曲轴位置传感器输出信号。大多数计算机控制的无分电器式直接喷射发动机都使用曲轴位置传感器。这些传感器可能是霍尔式的，也可能是磁感应式的。曲轴位置传感器必须能够产生变化（正弦或数字）信号。如图2—18、图2—19、图2— 20和图2—21所示。当发动机盘车时，连接在传感器两端的置于交流电压测试位置的仪表应该显示电压读数。如果仪表没有显示交流电压输出，就需要更换传感器。

图2—18如果一块磁铁断裂或有裂纹，它就变为两块强度较弱的磁铁

图2—19磁传感器可以用磁吸引力进行测试。此传感器能够吸住一个螺栓，其磁场强度与新传感器一样

步骤2如果步骤1检测结果正常，检查点火控制模块交流电压信号。

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第2章.点火系统故障诊断与排除

如果点火控制模块不在线圈的负极端产生脉冲信号，或不在线圈的正极端供给电池电压，就需更换点火控制模块。

注意

在更换点火控制模块之前，先确认模

图2—20数字存储示波器用于测试霍尔传感器。注意

传感器输出的方波

意

此步骤检查的是曲轴位置传感器和点火控制模块之间连接导线的状态。

如果点火控制模块没有交流电压信号，就需更换或修复点火控制模块和曲轴位置传感器之间的连接导线。

步骤3 如果点火控制模块能够从曲轴位置传感器接收到一个变化的电压信号，那么点火控制模块就能够控制点火线圈电源的通断。将点火线圈或线圈包取出，并将其置于ON (RUN)位，检查点火线圈正极端的电压。

注意

如果计算机没有接收到脉冲信号，某些车辆会在点火开关置于ON位后几秒钟内切断点火线圈的电流。这样的电路设计方式能够避免点火线圈在控制电路失效或点火开关置于START位而起动器没有运行时受到破坏。某些克莱斯勒发动机直到计算机接收到盘车脉冲信号后才向点火线圈正极端提供电源。 b) 图2—21 a)要诊要对传感器连械问题，如飞传

感

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汽车电于控制与扈气排放技术

块接地正确，并且它能从点火回路接收点火能量（电压）。 轚告 __________________________________________ ______________________________________

大多数无分电器式（直接点火）点火系统能产生40 000 V或更高的电压，其能量水平足以使人体受到损伤。不要打斤电子点火系统的次级导线回路，因为这样会破坏系统或使人受到伤害。

技术提示 ___________________________________________________________________

简勗点火系统诊断觸试方法

在无法起动时，首先要做的步蘼之一是用火花測试仪确认火花塞是否能够产生火花。如果不能产生火花，可以用转速表检奎故陣是否出在初级点火回路（格波线圈、曲轴位里传感器或控制模块)。将转速表连接到点火线W的负极端并盘车。

转速表显示发动机转速——初级回路正常，那么故障出在次级回路（火花塞导线、分电器盖、.转子等）。

转速表不能显示发动机转速故障出在初级回路。

提示：解码器也可以用来检查发动机转速信号0

技术提示 ___________________________________________________________________

无火花——无燃油睛射

如果曲轴位里传感器出现故障，活塞位里就无法确定，计算机和/或点火控制模块就不能点燃火花塞。因为计算机不知道发动机速度，甚至不知道发动机是否在盘车，所以燃油喷射就不会发生。检查曲轴位置传感器的简易方法就是检查火花。如果没有火花，首先要检查原因并消除故

陣。记住，无火花-无燃油喷射。

提示：在发动机盘车时，用解码籌检查发动权转速（RPM)，如果解码器没有显示发 动机转速，則极可抵是曲轴位里传感器或传感器电路已经失 点火系统检修 “调整”这个术语，从前是指更换已经磨损的点火部件，但是现#重新定义为发动机运行故障诊断和更换需要更换的部件。大多数“调整参数”现在通常称为“性能参数”。即使许多电子发动机分析仅能够帮助找出故障范围，对分电器盖、转子、火花塞和火花塞导线进行全面的外观检查仍然很重Jo _ 注意 _________________________________ 根据通用汽车公司的调查显示，大约20%的故障根本原因在进行全面的外观检查时就找到了。 分电器盖检査 检査分电器盖是否有磨损或触点积炭、触点过度磨损或腐蚀、裂纹或炭迹，并通过从分电器盖上一次拔出一根火花塞导线，检查分电器接线塔是否有烧灼或腐蚀现象。记住，当分电器盖失效时，尤其是在湿度很大的条件下，会影响发动机起动和运行性能。如果发现有炭迹，则最有可能是由髙电阻或火花塞导线开路引起的。只是因为炭迹更换分电器盖，没有同时检测和更换有故障的火花塞导线，常常会导致新分电器盖在短时间内再次出现故障。因此，建议每年都要检査分电器盖和转子，如果失效就更换。更换火花塞的同时，也应该更换转子，’因为所有的点火电流都流经转子。通常情况下，分电器

绿盾环境治理有限公司,是一家中美合资的专业治理在用机动车尾气排放超标的企业,在广州南北区域设有两个专业的“汽车尾气超标专修示范站”治理方法以美国现行的治标理论为基础,通过对汽车体检,分析其排放数据,诊断出汽车排放超标的源头,再针对性的维修,使汽车在生命期内,保持着自身的排放控制系统技术状况良好,从而达到从根本上解决汽车排放超标问题.

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盖每3或4年就应该更换。如图2—22、图2—23,图 2—24、图 2—25 和图 2—26 所示。 图2—22分电器盖和火花塞导线部分所用的典型塑

料盖。塑料盖能够防止分电器盖和火

花塞导线灰尘堆积。灰尘和湿气（特别是晨露）会大大增加点燃火花塞所需的电压

图2—23 GMV-8发动机的分电器盖。此分电器盖

的功能正常。唯一的问题是分电器发出噼啪声

技术提示 _____________________________

水平安装点火线圈故障

有些克莱斯勒汽车可能在左转弯时会出现发动机停机的故障。原因之一就是水平安装的点火线圈。只要汽车左转弯，点火线圈内的机油就会被迫离开次级接线塔。第2章 点火系统故障诊断与排除 此时没有机油的点火线圈内部出现次级电压短路，从而造成停机。将点火线圈重新安装，使接线塔朝向汽车的前面或后面，就可以解决这个难以发现的故障。

图2—24分电器盖上的炭迹。这种问题有时难于发现，它们会导致发动机间隙性缺火。分电器盖（或DIS点火线圈）上的炭迹常由失效的火花塞导线引起 图2—25从此图中可以看出高电压火花跳过塑料转子与分电器轴的间隙产生电弧。当分电器盖或转子失效时，要首先检查火花塞是否失效。如果火花不能跳过火花塞，则它会试图寻找任何可能的接地路径

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