实训四：电控点火系统主要元件的检测

实训四 电控点火系统主要元件的检测 一 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 二 实训课时 2 课时 三 实训设备及器材 1 常用工具 1 套 数字万用表 2 丰田或大众奥迪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 四 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 一一 点点火火器器 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 线线束束导导通通性性测测试试 将数字万用表设置在电阻 200 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1 2 线线束束短短路路性性测测试试 将数字万用表设置在电阻200K 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 电电源源电电压压测测试试 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 信信号号电电压压测测试试 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 二二 爆爆震震传传感感器器 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 图 2 磁致伸缩式爆震传感器 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 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 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 0 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 三三 学学生生操操作作 按指导教师示范的方法步骤 实际练习至少一次 四四 考考核核 1 采用点名抽查 举手问答或单独回答的方式 由学生口述爆震传感器或点火 器的结构原理 工作过程 检修流程 工艺规范与标准参数 2 主要依据学生填制的 检测报告 确定实训分数 五五 教教学学延延伸伸 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 五 注意事项 1 传感器是精密电子器件 要轻拿轻放