客户赵先生驾驶一辆2019款丰田卡罗拉轿车，早晨起动车辆后，发现仪表上发动机故障指示灯常亮以及发动机转速表指针抖动。经过维修技师仔细检查发现上述故障现象是由于发动机1缸点火线圈损坏引起的。作为汽车维修专业的学生，你知道如何对点火线圈故障进行检修吗？
一、点火线圈的功用与分类
1.点火线圈的功用
点火线圈的功用是将蓄电池的12V低压电转变为15～20kV高压电。
2.点火线圈的分类
点火线圈根据磁路形式的不同，可区分为开磁式和闭磁式两种。开磁式点火线圈的铁芯不会在绕组周围形成闭环，而闭磁式点火线圈的铁芯则会被两个铜线线圈所包围形成一个闭环。这两种磁路结构的点火线圈在能量转换效率和输出电压方面存在差异，其中闭磁式点火线圈的能量转换效率和输出电压高于开磁式点火线圈。
此外，点火线圈还可以分为独立点火线圈和集成点火线圈。独立点火线圈是指每个气缸都使用一个独立的点火线圈，且每个点火线圈都有自己的点火能量来源。集成点火线圈则是将多个点火线圈集成在一个整体式外壳中的一种点火线圈形式。
独立点火线圈又可以进一步分为分离式点火线圈和一体式点火线圈，如图5-2-1所示。
图5-2-1独立点火线圈的分类
一体式点火线圈是一个整体无法分离，其顶部有一个较小的头部，内部包含了驱动芯片。高压护套（高压接杆）内部包含了初级线圈和次级线圈，这种设计是整体性的，而高压接杆无法分离。这种设计的优点在于布局简洁且节省空间，但缺点在于初级线圈和次级线圈被设计到了发动机气缸上方，因此在高温环境下散热效果不佳。
分离式点火线圈的初级线圈、次级线圈以及驱动芯片都位于点火线圈的头部，头部体积较大，高压接杆可以分离。近期的汽车多数都采用了这种分离式点火线圈。这种设计具有更高的点火能量输出，提高燃烧效率的同时也改善了散热效果，延长了使用寿命。值得一提的是，分离式点火高压线圈的线圈部分和驱动芯片均位于发动机外部，这种设计更好地控制了点火高压线圈的工作温度，直接避免了以往由点火高压线圈温度过高引发的问题。
二、独立点火线圈的结构与工作原理
独立点火线圈主要由点火模块、初级线圈、次级线圈、铁芯及钢壳等组成，如图5-2-2所示。
图5-2-2独立点火线圈的组成
独立点火线圈的工作原理，如图5-2-3所示。点火线圈中的点火模块接收发动机ECU的点火控制信号，当某缸的控制信号为低电平时，点火控制器中对应此缸的功率晶体管导通，初级线圈绕组通电，并在铁芯当中产生磁场，作为磁能储存；当某缸的控制信号变为高电平时，对应此缸的功率晶体管截止，初级线圈绕组断电，铁芯当中磁场迅速消失，次级绕组产生高压电，高压电送至火花塞跳火。
图5-2-3独立点火线圈的工作原理
一、任务准备
工作任务：一辆2019款丰田卡罗拉轿车，请对汽车发动机点火线圈进行检查。
1.课前准备
（1）场地设施：举升机一台，装有废气抽排系统和消防设施的场地。
（2）设备设施：2021款大众迈腾B8L轿车一辆
（3）工量具：常用工具（一套）、车辆故障诊断仪、示波器、万用表等。
（4）耗材：车内三件套、车外三件套等。
（5）学生组织：教师指导、分组实训、过程评价。
2.注意事项
（1）在工作过程中要注意人身安全，认真执行7S管理。
（2）在工作过程中请根据操作步骤，规范操作，防止损坏设备和器材。
（3）严格按照工作要求正确使用仪器设备，出现问题及时报告，服从管理。
二、任务实施
1.检测点火触发信号（IGT）波形
①起动发动机，使其发动机处于怠速状态。
②打开示波器电源开关，调整示波器量程为2V/格、20ms/格。使用测量表笔加引针检测以下两端子间的脉冲波形：
E22-3（IGT1）与车身之间搭铁；
E23-3（IGT2）与车身之间搭铁；
E24-3（IGT3）与车身之间搭铁；
E25-3（IGT4）与车身之间搭铁。
③ 比对维修手册正常波形，分析判断所测波形是否正常。
2.检测点火确认信号（IGF）波形
①使用示波器双通道检测，将测量表笔加引针插入点火线圈以下两端子间，检测其脉冲波形：
E22-2（IGF）与车身搭铁；
E23-2（IGF）与车身搭铁；
E24-2（IGF）与车身搭铁；
E25-2（IGF）与车身搭铁。
②比对维修手册正常波形，分析判断所测波形是否正常，如图5-2-4所示。
图5-2-4分析所测波形
3.检测点火线圈电压
①关闭点火开关，断开蓄电池负极电缆。
②断开点火线圈线束插接器。
③连接蓄电池负极电缆，将点火开关置于 ON 位置。
④取出万用表，将万用表旋转开关置于直流电压（V）档，检测以下端子之间电压，记录检测数据并与标准数据进行比对：
E22-1（+B）与 E22-4（GND）；
E23-1（+B）与 E23-4（GND）；
E24-1（+B）与 E24-4（GND）；
E25-1（+B）与 E25-4（GND）,如图5-2-5所示。
图5-2-5检测点火线圈电压
标准电压值为 9-14V。若任何两端子间检测值不在规定范围内，则需检测点火线圈与车身搭铁之间的电路。
4.检查点火线圈与ECM之间电路
①检测点火触发信号（IGT）线路
a.关闭点火开关，断开蓄电池负极电缆。
b.断开点火线圈总成连接器和ECM连接器。
c.取出万用表，将万用表旋转开关置于欧姆（Ω）档，检测以下两端子间电阻，记录检测数据并与标准数据进行比对：
E22-3（IGT1）与 E26-57（IGT1）；
E23-3（IGT2）与 E26-56（IGT2）；
E24-3（IGT3）与 E26-55（IGT3）；
E25-3（IGT4）与 E26-54（IGT4）。
标准电阻值应小于1Ω，若任何两端子间电阻值不在规定范围内，则说明该段电路存在断路故障。
d.检测以下两端子间电阻，记录检测数据并与标准数据进行比对：
E22-3（IGT1）与车身之间搭铁；
E23-3（IGT2）与车身之间搭铁；
E24-3（IGT3）与车身之间搭铁；
E25-3（IGT4）与车身之间搭铁，如图5-2-6所示。
图5-2-6检测点火触发信号线路是否出现短路
标准电阻值为 10kΩ或更大，若任何两端子间电阻值不在规定范围内，则说明该段电路存在短路故障。
②检测点火确认信号（IGF）线路
a.关闭点火开关，断开蓄电池负极电缆。
b.断开点火线圈总成连接器和ECM连接器。
c.取出万用表，将万用表旋转开关置于欧姆（Ω）档，检测以下两端子间电阻，记录检测数据并与标准数据进行比对：
E22-2（IGF）与 E26-102（IGF1）；
E23-2（IGF）与 E26-102（IGF1）；
E24-2（IGF）与 E26-102（IGF1）；
E25-2（IGF）与 E26-102（IGF1）。
标准电阻值应小于 1Ω，若任何两端子间电阻值不在规定范围内，则说明该段电路存在断路故障。
d.检测以下两端子间电阻，记录检测数据并与标准数据进行比对：
E22-2（IGF）与车身搭铁；
E23-2（IGF）与车身搭铁；
E24-2（IGF）与车身搭铁；
E25-2（IGF）与车身搭铁，如图5-2-7所示。
图5-2-7检测点火确认信号线路是否出现短路
标准电阻值应为 10kΩ或更大，若任何两端子间电阻值不在规定范围内，则说明该段电路存在短路故障。
5.检查点火线圈与车身搭铁之间电路
a.关闭点火开关，断开蓄电池负极电缆。
b.断开点火线圈总成连接器。
c.取出万用表，将万用表旋转开关置于欧姆（Ω）档，检测以下两端子间电阻，记录检测数据并与标准数据进行比对：
E22-4（GND）与车身搭铁；
E23-4（GND）与车身搭铁；
E24-4（GND）与车身搭铁；
E25-4（GND）与车身搭铁，如图5-2-8所示。
图5-2-8检查点火线圈与车身搭铁之间电路是否出现断路
标准电阻值应小于 1Ω，若任何两端子间电阻值不在规定范围内，则说明该段电路存在断路故障。
6.检查点火线圈与集成继电器（IG2）之间电路
①关闭点火开关，断开蓄电池负极电缆。
②从发动机室继电器盒上拆下集成继电器，断开集成继电器连接器。
③将万用表置于欧姆（Ω）档，检测以下两端子间电阻，记录检测数据并与标准数据进行比对：
E22-1（+B）与 1C-4；
E23-1（+B）与 1C-4；
E24-1（+B）与 1C-4；
E25-1（+B）与 1C-4。
标准电阻值应小于 1Ω，若任何两端子间电阻值不在规定范围内，则说明该段电路存在断路故障。
④连接集成继电器，将集成继电器重新安装至发动机室继电器盒。
⑤将万用表置于欧姆（Ω）档，检测以下两端子间电阻，记录检测数据并与下表数据进行比对：
E22-1（+B）与车身搭铁；
E23-1（+B）与车身搭铁；
E24-1（+B）与车身搭铁；
E25-1（+B）与车身搭铁，如图5-2-9所示。
图5-2-9检查点火线圈供电线路与车身搭铁之间电路是否出现断路
标准电阻值为 10kΩ或更大，若任何两端子间电阻值不在规定范围内，则说明该段电路存在短路故障。
⑥连接点火线圈线束连接器。
⑦连接 ECM 线束连接器。
⑧连接蓄电池负极电缆。
1.点火线圈的功用是将蓄电池的12V低压电转变为15～20kV高压电。
2.点火线圈根据磁路形式的不同，可区分为开磁式和闭磁式两种。
3.点火线圈还可分为独立点火线圈和集成点火线圈。
4.独立点火线圈又可进一步分为分离式点火线圈和一体式点火线圈。
5.独立点火线圈主要由点火模块、初级线圈、次级线圈、铁芯及钢壳等组成。
