电控发动机维修5

1、问题引入 一台发动机动力不足、油耗过高，需对其一台发动机动力不足、油耗过高，需对其进行基本检查。已确认进气系统正常，现进行基本检查。已确认进气系统正常，现需检查点火系统。需检查点火系统。 工作良好的点火系统，除了能够产生几万工作良好的点火系统，除了能够产生几万伏的高电压，以保证产生强烈的火花来点伏的高电压，以保证产生强烈的火花来点燃可燃混合气，还应该始终根据发动机转燃可燃混合气，还应该始终根据发动机转速和载荷的变化，提供正确的点火时刻。速和载荷的变化，提供正确的点火时刻。一、一、点火提前角的控制点火提前角的控制二、二、闭合角控制闭合角控制三、三、爆震控制爆震控制一、点火提前角的控制一、点火提前

2、角的控制1点火提前角对发动机性能的影响点火提前角对发动机性能的影响2最佳点火提前角确定依据最佳点火提前角确定依据3控制点火提前角的基本方法控制点火提前角的基本方法 1点火提前角对发动机性能的影响点火提前角对发动机性能的影响点火提前角是从火花塞点火提前角是从火花塞发出电火花，到该缸活发出电火花，到该缸活塞运行至压缩上止点时塞运行至压缩上止点时曲轴转过的角度。曲轴转过的角度。 对应于发动机每一工况对应于发动机每一工况都存在一个都存在一个“最佳最佳”点点火提前角火提前角 ，适当的点火，适当的点火提前角，可使发动机每提前角，可使发动机每循环所做的机械功最多，循环所做的机械功最多，采用电控点火（采用电控

3、点火（ESA）系统时，可以使发动机系统时，可以使发动机的实际点火提前角接近的实际点火提前角接近于理想的点火提前角。于理想的点火提前角。 随着转速的升高点火提前角增大。随着转速的升高点火提前角增大。采用电控点火系统，更接近理想的点火提前角。采用电控点火系统，更接近理想的点火提前角。 发动机转速相同时，负荷增大，发动机转速相同时，负荷增大，点火提前角减小。点火提前角减小。 汽油辛烷值越高，抗爆性越好，点汽油辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可增大，反之应减小。火提前角可增大，反之应减小。 燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却水温度。比、大气压力、冷却水温度

4、。2影响点火提前角的因素影响点火提前角的因素 发动机起动时，按发动机起动时，按ECU内存储的初始点火提内存储的初始点火提前角（设定值）对点火提前角进行控制。对一定前角（设定值）对点火提前角进行控制。对一定的发动机而言，起动时的点火提前角是固定的，的发动机而言，起动时的点火提前角是固定的，一般为一般为10左右。左右。发动机正常运转时（起动后），主发动机正常运转时（起动后），主ECU根据根据发动机的转速和负荷信号，确定基本点火提前角，发动机的转速和负荷信号，确定基本点火提前角，并根据其他有关信号进行修正，最后确定实际的并根据其他有关信号进行修正，最后确定实际的点火提前角，并向电子点火器输出点火执行

5、信号，点火提前角，并向电子点火器输出点火执行信号，以控制点火系的工作。以控制点火系的工作。 3控制点火提前角的基本方法控制点火提前角的基本方法 起动时的点火提前角是固定的，一般为起动时的点火提前角是固定的，一般为10左右，与发动机工况无关。左右，与发动机工况无关。 起动后的点火提前角控制：实际点火提前起动后的点火提前角控制：实际点火提前角角=初始点火提前角基本点火提前角修初始点火提前角基本点火提前角修正点火提前角正点火提前角 最大和最小提前角控制最大和最小提前角控制 当当ECU计算出的实际点火提前角超过一定计算出的实际点火提前角超过一定范围时，发动机将不能正常运转。为了防范围时，发动机将不能正

6、常运转。为了防止出现这种情况，在电控点火系统中，由止出现这种情况，在电控点火系统中，由电控单元对实际点火提前角的数值范围进电控单元对实际点火提前角的数值范围进行限制。最大和最小点火提前角的一般范行限制。最大和最小点火提前角的一般范围为：围为： 最大点火提前角：最大点火提前角：35-45 ， 最小点火提前角：最小点火提前角：-10 -0 。 二、闭合角控制二、闭合角控制1闭合角对发动机工作的影闭合角对发动机工作的影响响2闭合角的控制方法闭合角的控制方法1闭合角对发动机工作的影响闭合角对发动机工作的影响闭合角是初级线圈的通电时间。闭合角是初级线圈的通电时间。 在发动机工作时，必须保证点火线圈的在发

7、动机工作时，必须保证点火线圈的初级电路有足够的通电时间。但如果通电时初级电路有足够的通电时间。但如果通电时间过长，点火线圈又会发热并增大电能消耗。间过长，点火线圈又会发热并增大电能消耗。要兼顾上述两方面的要求，就必须对点火线要兼顾上述两方面的要求，就必须对点火线圈初级电路的通电时间进行控制。圈初级电路的通电时间进行控制。 而现代点火线圈初级电路的通电时间由而现代点火线圈初级电路的通电时间由ECU控控制，根据发动机的转速信号和电源电压信号确制，根据发动机的转速信号和电源电压信号确定最佳的闭合角（通电时间），并控制点火器定最佳的闭合角（通电时间），并控制点火器输出指令信号（输出指令信号（IGT点火

8、正时信号），以控制点点火正时信号），以控制点火器中晶体管的导通时间。火器中晶体管的导通时间。 2闭合角的控制方法闭合角的控制方法爆燃的危害爆燃的危害 会导致缸体磨损，冷却会导致缸体磨损，冷却液过热，功率下降，油耗上升。液过热，功率下降，油耗上升。控制方法控制方法 推迟点火提前角。推迟点火提前角。 三、爆震控制三、爆震控制爆震控制原理出现爆震出现爆震减小点火提前角减小点火提前角爆震消失爆震消失增大点火提前角增大点火提前角爆震传感器爆震传感器功能：是用来检测发动机有无爆震发功能：是用来检测发动机有无爆震发生及爆震强度。生及爆震强度。 1.电感式电感式2.压电式压电式（1）压电式共振型爆压电式共振型

9、爆震震传感器传感器 （2）压电式非共振型爆压电式非共振型爆震震传感器传感器 主要由铁心、永久磁主要由铁心、永久磁铁、线圈及外壳等组成。铁、线圈及外壳等组成。a）结构）结构b）输出信号）输出信号 利用电磁感应原理检利用电磁感应原理检测发动机爆燃。测发动机爆燃。 1.电感式电感式1线圈线圈2铁心铁心3壳体壳体4永久磁铁永久磁铁 2.压电式压电式（1）压电式共振型爆燃传感器）压电式共振型爆燃传感器 由压电元件、振子、由压电元件、振子、基座、外壳等组成，如右基座、外壳等组成，如右图。当发生爆燃时，振子图。当发生爆燃时，振子与发动机共振，压电元件与发动机共振，压电元件输出的信号电压也有明显输出的信号电压

10、也有明显增大，易于测量。增大，易于测量。1、压电元件、压电元件 2、振子、振子 3、基座、基座 4、O型密封圈型密封圈 5、连接器、连接器 6、接头、接头7、密封剂、密封剂 8、壳体、壳体 9、引线、引线（2）.压电式非共振型爆燃传感器压电式非共振型爆燃传感器 与共振式相比，非共振与共振式相比，非共振式内部无震荡片，但设一式内部无震荡片，但设一个配重块，以一定的预紧个配重块，以一定的预紧压力压紧在压电元件上。压力压紧在压电元件上。当发动机发生爆燃时，配当发动机发生爆燃时，配重块以正比于振动加速度重块以正比于振动加速度的交变力施加在压电元件的交变力施加在压电元件上，压力元件则将此压力上，压力元件

11、则将此压力信号转变成电信号输送给信号转变成电信号输送给ECU。 1、配重块、配重块 2、压电元件、压电元件 3、引线、引线电控点火系统的类型：有分电器和无分电器式电控点火系统的类型：有分电器和无分电器式电控点火系统的类型电控点火系统的类型如右图，一般由电如右图，一般由电源、传感器、源、传感器、ECU、点、点火器、点火线圈、分电火器、点火线圈、分电器和火花塞等组成器和火花塞等组成 基本组成与工作原理基本组成与工作原理 1.基本组成基本组成下一页 发动机工作时，发动机工作时，ECU根据接受到的传感器信号，根据接受到的传感器信号，按存储器中的相关程序和数据，确定出最佳点火提按存储器中的相关程序和数据

12、，确定出最佳点火提前角和通电时间，并以此向点火器发出指令。点火前角和通电时间，并以此向点火器发出指令。点火器根据指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。器根据指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级电路通当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。当初级电路被切断时，次级线圈中产生很高的感应当初级电路被切断时，次级线圈中产生很高的感应电动势，经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。电动势，经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。 2.工作原理工作原理有分电器电控点火系统有分电器

13、电控点火系统 主要特点：只有主要特点：只有1个点火线圈。个点火线圈。有分电器电控点火系统的组成有分电器电控点火系统的组成1、2凸轮轴曲轴位置传感器凸轮轴曲轴位置传感器3空气流量计或过空气流量计或过气管绝对压力传感器气管绝对压力传感器4冷却液温度传感器冷却液温度传感器5节气节气门位置传感器门位置传感器6起动开关起动开关7空调开关空调开关8车速传感器车速传感器9、10输入回路输入回路11AD转换器转换器12输出回路输出回路13存储器存储器14恒定电压电源恒定电压电源 15点火器点火器16点火线点火线圈圈17分电器分电器 特点：用电子控制装置取代了分电器，利用电子分火特点：用电子控制装置取代了分电器

14、，利用电子分火控制技术将点火线圈产生的高压电直接送给火花塞进行控制技术将点火线圈产生的高压电直接送给火花塞进行点火，点火线圈的数量比有分电器电控点火系统多。点火，点火线圈的数量比有分电器电控点火系统多。优缺点：分火性能较好，但其结构和控制电路复杂。优缺点：分火性能较好，但其结构和控制电路复杂。根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不同，该火根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不同，该火系统又可分为：系统又可分为：1.独立点火方式独立点火方式；2.同时点火方式同时点火方式；无分电器电控点火系统无分电器电控点火系统1、点火线圈、点火线圈 2、火花塞、火花塞 3、点火器、点火器 4、ECU 5、各种传感器、各种传感器