第5章 点火系统

5.3电子点火系,5.3.1电子点火系的分类（一）按控制点火线圈初级电流的电子元件分类（）晶体管点火系统。（）可控硅点火系统。（）集成电路点火系统。（二）按点火系统有无触点分类（）触点式电子点火系统，又称半导体管或晶体管辅助点火系统。（）无触点电子点火系统，又称全晶体管点火系统。（三）按点火提前角的控制方式分类（）普通电子点火系统。（）微机控制电子点火系统。（四）按点火能量的储存方式分类（）电感储能式电子点火系统，其储能元件是点火线圈。（）电容储能式电子点火系统，其储能元件是专用的电容器。,5.3电子点火系,一、电子点火系的组成普通点电子点火系一般由低压电源、点火信号发生器、电子点火器、配电器、点火线圈、火花塞等主要部件组成，其中点火信号发生器、配电器一般和点火提前机构合在一起，称为分电器，如图5-4所示。,5.3.2电子点火系组成和工作原理,5.3电子点火系,5.3.2电子点火系组成和工作原理二、电子点火系的工作原理工作原理如右图所示：转动的分电器根据发动机作功的需要，使点火信号发生器产生某种形式的电压信号(有模拟信号和数字信号两种)，该电压信号经电子点火器大功率晶体管前置电路的放大、整形等处理后，控制串联于点火线圈初级回路的大功率晶体管的导通和截止。大功率晶体管导通时，点火线圈初级通路，点火系统储能；大功率晶体管截止时，点火线圈初级断路，次级绕组便产生高压电。,动画2,5.3电子点火系,5.3.3电子点火系的主要元件1点火信号发生器1）霍尔式点火信号发生器,5.3电子点火系,5.3.3电子点火系的主要元件1点火信号发生器2）磁感应式点火信号发生器,5.3电子点火系,5.3.3电子点火系的主要元件2电子点火器1）霍尔效应是电子点火器,5.3电子点火系,5.3.3电子点火系的主要元件2电子点火器2）电磁感应式电子点火器,5.3电子点火系,5.3.3电子点火系的主要元件3配电器配电器安装在断电器的上方，它由胶木制的分电器盖和分火头组成。分电器盖的中央有一高压线插孔（中央电极，其内装有带弹簧的炭柱，压在分火头的导电片上）。分电器盖的四周均匀分布着与发动机气缸数相等的旁电极(各缸高压线插孔)，可通过分缸高压钱与各气缸火花塞相连。分火头装在断电器凸轮的顶端，随凸轮一起旋转。当断电器触点断开时，分火头上的导电片总是正对某一旁电极，此时来自点火线圈的高压电经中心高压线引入到分火头上，跳过分火头与旁电极之间较小的气隙到旁电极，再由分缸高压线引入到各缸火花塞上跳火，点燃气缸内的可然混合气而使发动机作功。,5.3电子点火系,5.3.3电子点火系的主要元件5点火提前机构1)离心提前机构,5.3.4电子点火系的正确使用、检测与维修4.点火信号发生器的检修1)霍尔式信号发生器的检修(1)检测输入电压(2)检测输出电压2)磁感应式信号发生器的检修,5.3电子点火系,5.3.4电子点火系的正确使用、检测与维修5.点火控制器的检修1)霍尔式点火控制器的检修(1)首先断开点火开关，然后拔下分电器上信号发生器的线束插头；(2)将直流电压表正极接点火线圈“+15端子，负极接点火线圈“-1端子；(3)接通点火开关，电压表读数应为6V左右且在l2S内降低到0V。如电压不下降到零或保持6V不降低，说明点火控制器失效，应予换用新品。2)磁感应式电子控制器的检修(1)用导线将四端子插座上的C1端子搭铁；(2)在C4端子与蓄电池正极之间串接一只小灯泡(2W12V左右)；(3)用导线将两端子插座上的E1、E2端子连接12V蓄电池正极；(4)在四端子插座的C2、C3端子之间连接2V左右的直流电压(两节5号电池也可)作为信号源，同时观察小灯泡工作情况；(5)对调C2、C3端子与2V电源的连接极性，如小灯泡一次发亮一次不亮，说明点火控制器良好；如对调前后小灯泡始终不亮，说明点火控制器失效，应予换用新品。,5.3电子点火系,5.4.1微机控制电子点火系的组成及功能无分电器同时点火系统同时点火系统主要由传感器、电子控制器、点火器、点火线圈等组成，丰田皇冠车DLI系统组成如下图,5.4微机控制点火系,5.4.1微机控制电子点火系的组成及功能无分电器同时点火系统（）凸轮位置传感器（磁电式）凸轮位置传感器由G（G1、G2）和Ne两部分信号发生器组成，如下图。ECU根据G1、G2和Ne信号判别气缸、检测曲轴转角以及决定点火时刻的初始点火提前角。,5.4微机控制点火系,5.4.2微机控制点火系的工作原理,无分电器同时点火系统（）电子控制器（ECU）点火时刻（提前角）控制信号当G1、G2信号产生后，第一个Ne信号即为第六缸或第一缸的初始点火时刻信号。当G1、G2信号产生时，以此信号为基准，由Ne信号控制其后三次点火信号（每4个Ne信号产生一个点火信号），之后再由G信号重设其后的三次点火信号。气缸判别信号ECU根据G1、G2、Ne信号，经计算和分频电路，输出气缸信号IGdA、IGdB。点火器根据IGt、IGdA、IGdB信号确定需要点火的气缸。判缸信号IGdA、IGdB的时序波形如下图。,5.4.2微机控制点火系的工作原理,无分电器同时点火系统（）点火器点火器的工作电路如图5-48。点火器的最基本功能是接收ECU输出的IGdA、IGdB和IGt信号，依次驱动各点火线圈初级绕组的接通和截止，实现微机控制点火。,5.4.2微机控制点火系的工作原理,无分电器同时点火系统（）点火器当点火器从ECU接收到IGdA、IGdB和IGt信号后，点火器内的气缸判别电路判别出需要点火的缸，点火器通过驱动电路，控制相应的点火线圈的大功率管导通，初级绕组充磁，当点火信号IGt变为低电位时，切断初级绕组，次级绕组产生高压电。整个发动机的点火正时流程图如右图。,5.4.2微机控制点火系的工作原理,无分电器同时点火系统（）点火线圈DLI用点火线圈采用小型闭磁路点火线圈，如下图。它由初级线圈、次级线圈、铁心、高压二极管、外壳、低压接柱、高压引线等组成。,5.4.2微机控制点火系的工作原理,无分电器单独点火系统（）日产公司无分电器单独点火系统控制原理图如右图。该系统由各缸独立的点火线圈和点火器、电控单元（ECU）等组成。,5.4.2微机控制点火系的工作原理,无分电器单独点火系统（）奥迪四气门五缸发动机单独点火系统电控原理图如图5-55。该点火系的五个点火线圈分别接到两个点火器N122、N127上，其中N122控制1、2、3缸的点火线圈，其中N127控制4、5缸的点火线圈，两个点火器分别用导线与电控单元相连。,1点火系经历了磁电机式点火系、传统点火系、普通电子点火系和微机控制的点火系四个阶段。2发动机对点火系有三大要求。3传统点火系主要有电源、点火线圈、分电器、火花塞、点火开关和附加电阻等组成，其中分电器包括断电器、配电器、电容器、离心式点火提前机构和真空提前机构。4真空提前机构随发动机负荷的增大使点火提前角减小，离心式点火提前机构随发动机转速的提高使点火提前角增大。5火花塞按期热值分为热型、中型和冷型，热型适用与低速、低压缩比、小功率发动机；冷型火花塞，适用于高速、高压缩比、大功率发动机。6电子点火系按信号发生器得不同，可分为电磁感应式、霍尔效应式和光电式三种。7普通电子点火系一般由点火信号发生器、电子点火器、配电器、点火线圈、火花塞等主要元件组成。8微机控制点火系主要有传感器、电子控制单元（ECU）、执行器（点火器、点火线圈、火花塞等）组成。9微机控制点火系的功能主要包括点火提前角、通电时间和爆燃控制等三个方面.。10微机控制点火系按有无分电器可分为有分电器式和无分电器式。11五分电器式又可分为独立点火式、分组点火式和二极管分配式。,本章小结,一、选择题对于“发动机对点火系的要求”来说，下列说法哪一个是错误的（）。A当发动机的工况发生变化时，点火提前角要随之变化。B火花塞跳火时，要有足够的能量。C按气缸工作顺序点火。D点火系产生的高压电要达到100200V。当发动机转速提高时，点火提前角应（）。A变大B变小C不变D不能确定当发动机负荷增大时，点火提前角应（）。A变大B变小C不变D不能确定当发动机起动不着火时，下列说法哪个是错错误的（）。A可能是蓄电池容量低B可能是无高压电C可能是不来油。D可能是发电机有故障对于电子点火系来说，拨下分电器上的中央高压线对发动机机体试火时，无火花，下列说法哪个是错误的（）。A可能是点火线圈有故障B可能是点火控制器有故障C可能是分火头有故障D可能是信号发生器有故障,习题与思考,一、选择题电子点火系与传统点火系相比，最大特点是（）。A一次侧电流小，二次侧电压高。B用信号发生器控制一次侧电路。C点火正时更精确。D用点火控制器代替断电器控制一次侧电路。对于电子点火系来说，下列说法哪个是错误的（）。A丰田车系所采用的信号发生器大都是磁脉式的。B日产车系所采用的信号发生器大都是光电式的。C大众车系所采用的信号发生器大都是霍尔式的。D解放车所采用的信号发生器大都是霍尔式的。当某个气缸不工作时，下列说法哪个是错误的（）。A个别气缸火花塞不跳火。B个别气缸高压线漏电。C点火正时不准。D分电器旁电极漏电。当汽车加速无力时，若是点火正时的问题，可能是（）。A点火过早B点火过晚C无法确定D与点火正时无关。电子点火系的二次侧电压较高，主要原因是（）。A火化塞间隙大B点火线圈性能好C高压线不易漏电D一次侧电流大。,习题与思考,二、判断题桑塔纳轿车转子与凸缘之间的间隙为0.20.4mm（）桑塔纳ARJ发动机采用1-3-4-2的顺序点火方式。（）触点式分电器容电器的电容值一般为020025pF。（）上海桑塔纳2000GSI型轿车采用装有叶片空气流量计的L型系统。（）桑塔纳2000GSI轿车AJR发动机采用线性节气门位置传感器。（）节气门位置传感器供给的电压较多的是9V。二氧化锆氧传感器输出特性在过量空气系数a=1.2附近有突变。（）点火提前角太小会引起发动机过热。（）点火提前角太大会引起发动机过热。（）当更换点火模块时，应首先断开蓄电池的正极电缆。（）,习题与思考,三、简答题传统点火装置由哪些部件组成，并叙述其工作原理？汽车点火系的作用是什么？为什么要在点火线圈设附加电阻？其作用是什么？怎样区分热型火花塞和冷型火花塞点火过早或过迟对发动机工作有何影响？如何进行点火正时的调整？汽油发动机汽缸中的可燃混合气为什么要提前点火？点火提前角过大或过小有何影响？如何判断低压电路和高压电路的故障？晶体管点火装置有哪几种类型？与传统点火装置相比较有何特点？介绍霍尔式点火信号发生器的工作原理。说明霍尔效应式点火系统的诊断方法。,习题与思考,一、实训目的与要求1熟悉并掌握点火系的线路连接电路图2熟悉并掌握点火系各元件的结构情况二、实训仪器和设备1桑塔纳电器实训台架一台2桑塔纳实车一台三、实训步骤1熟悉点火系电路2在桑塔纳电器台架上一一对应找到相关的连线和元件3在桑塔纳实车上一一对应找到相关的连线和元件实际位置四、数据整理根据电路图和实车上元件的布置和线束排列，画出电器元件接线图五、思考题桑塔纳轿车电子点火系的优点是什么？霍尔电压产生的条件是什么？,实训项目十点火系电路连接及各元件结构认识,一、实验目的1掌握点火系的组成，能对其进行分解与清洗。2掌握点火系各部件的检修方法。3能对点火系各部件进行适当调整。二、实验设备1万能电器试验台，点火正时仪；2万用表、兆欧表、游标卡尺、百分表及表座、厚薄规、弹簧秤、试灯各一个；3开口扳手一套，一字及十字起子各两个，真空泵和真空表各一个；4细砂纸、润滑脂、机油、棉纱、油盆、清洗剂及毛刷等5分电器一个，被测试的点火线圈、良好的点火线圈各一个；,实训项目十一点火系各元件的性能测试,三、实验步骤（一）分电器总成的解体与清洗1拆除分电器屏蔽罩及分电器盖；2取下分火头及防尘罩等；3拆除挡圈，将两把起子通过触发器转子的两相对切槽插至挡圈，以分电器壳为支点，小心地向下压起子，取下触发器转子；4拆下真空提前装置及霍尔元件；5冲出连接销，拆下分电器驱动齿轮，取出分电器轴及离心提前装置等；6解体后，用布或棉纱蘸适量清洗剂清洗擦拭各零件。（二）分电器主要零件的检修1分火头的检修2分电器盖的检修3分电器轴、衬套及驱动齿轮的检修4离心式点火调节装置的检修5真空式点火提前装置的检修,实训项目十一点火系各元件的性能测试,三、实验步骤（三）分电器的装复、调整与试验1分电器的装复与调整2分电器试验（1）发火性能试验将分电器装在电器试验台上，并正确连接测试线，调整三针放电器间隙约为79mm；起动电动机，将分电器转速逐渐升高至最高转速，当真空提前机构的点火提前角分别在最小最大时，各保持运转30s，以检验发火强度及发火连续性；此时观察发出的火花应具有足够强度并无可察觉的断火现象。,实训项目十一点火系各元件的性能测试,三、实验步骤（三）分电器的装复、调整与试验1分电器的装复与调整2分电器试验（2）点火提前装置性能试验离心点火调节装置性能试验：在没有真空提前的情况下，将分电器调到最低转速（50100r/min），并将旋转放电装置刻度盘上的零位对准火花，然后逐渐提高转速至规定转速（1150，2400r/min）点火提前角（1418，2226）是否符合标准。真空点火提前装置性能试验：试验时，将分电器转速固定在1000r/min，使离心提前角不变，然后抽动真空泵，让真空度均匀地升高而后又均匀地下降，在各种真空度下（612，20kPa），检查点火提前角（0，57）是否符合标准规定。,实训项目十一点火系各元件的性能测试,三、实验步骤（三）分电器的装复、调整与试验3就车试验（1）离心点火提前装置试验用上止点传感器检查用点火正时灯检查（2）真空点火提前装置试验真空点火提前装置密封性的检验真空提前装置工作性能的检验,实训项目十一点火系各元件的性能测试,（四）点火线圈检测1外部检验2初次级绕组断路、短路和搭铁检验（1）测量电阻法（2）试灯检验法3次级绕组的检验4发火强度检验（1）电器试验台检验检查点火线圈产生的高电压时，可与分电器配合在试验台上进行试验。检验时将放电电极间隙调整到7mm，先以低速运转，待点火线圈的温度升高到工作温度（6070oC）时，再将分电器的转速调至规定值，（一般四、六缸