山交院汽车电气设备课件05点火系

第5章

点火系1山东交通学院汽油发动机吸入气缸的燃油和空气的混合气，在压缩行程终了时用电火花点燃，使混合气点燃产生强大的压力，推动活塞向下运动而作功。为此，在汽油发动机上必须装有一套能在汽缸中产生电火花的装置，称为点火系。2山东交通学院5.1点火系的作用及分类5.1.1点火系的作用与要求根据发动机工作状况的要求，点火系应保证在各种使用条件下可靠的点燃混合气。其作用是按照发生机各缸的点火次序，在一定的时刻供给火花塞以能量足够的高电压，使火花塞两极间产生足够强的电火花，点燃被压缩的混合气，从而使发动机做功。山东交通学院3要求：(1)能产生足以击穿火花塞间隙的高电压。现代点火系统可产生20～30KV的高压电。(2)电火花应有足够的能量。现代点火系统应有50～80mJ的点火能量，起动时应大与100mJ。(3)点火时间应与发动机工作情况相适应。首先点火系统应按发动机的工作顺序进行点火。多缸发动机各缸作功都有一个顺序，称为发动机的点火顺序。点火顺序取决于发动机的结构、曲轴的设计和曲轴负荷等因素。4山东交通学院其次，必须在最有利的时刻进行点火。由于混合气在气缸内燃烧占用一定的时间，所以混合气不应在压缩行程上止点处点火，而应适当提前，使活塞达到上止点时，混合气已得到充分燃烧，从而使发动机获得较大功率。点火时刻一般用点火提前角来表示，即从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度。5山东交通学院如果点火过迟，当活塞到达上止点时才点火，则混合气的燃烧主要在活塞下行过程中完成，即燃烧过程在容积增大的情况下进行，使炽热的气体与气缸壁接触的面积增大，因而转变为有效功的热量相对减少，气缸内最高燃烧压力降低，导致发动机过热，功率下降。如果点火过早，由于混合气的燃烧完全在压缩过程进行，气缸内的燃烧压力急剧升高，当活塞到达上止点之前即达最大，使活塞受到反冲，发动机作负功，不仅使发动机的功率降低，并有可能引起爆燃和运转不平稳现象，加速运动部件和轴承的损坏。6山东交通学院燃烧最大压力出现在上止点后10°~15°时，发动机的输出功率最大，此时所对应的点火提前角为最佳点火提前角。影响因素：（1）发动机转速发动机转速越高，最佳点火提前角越大。低转速时，点火提前角增大发动机转速上升快，高转速时，点火提前角增大转速上升慢；起动或怠速时，点火提前角应很小或不提前。（2）发动机负荷同一转速下，随着发动机负荷的增大，最佳点火提前角减小。发动机负荷的减小时，最佳点火提前角增大。7山东交通学院5.1.2点火系的分类目前应用的点火系有以下四种：1．传统点火系这是汽油机上应用较早的点火系，其电能由蓄电池或发电机供给，借助于点火线圈和断电器转变为高压电，再由配电器经高压线送到装入发动机气缸燃烧室的火花塞上，在其两电极间形成电火花。8山东交通学院2．磁电机点火系这是问世最早的一种点火系，电源是磁电机本身，故此而得名，目前这种点火系在汽车发动机上应用较少，多用于高转速、满负荷下工作的竞赛汽车发动机以及某些不带蓄电池的摩托车发动机等。9山东交通学院3．电子点火系其点火线圈初级电流控制是由电子电路或电子开关来完成的。为了有别于传统点火系，故取名为电子点火系4．微机控制点火系现代汽车大多采用微机控制的点火系统，并与电喷系统共用同一个电脑，按照系统中分电器的有无，又分为有分电器点火系统和无分电器点火系统。现在一般采用的是无分电器点火系统。10山东交通学院5.2传统点火系的组成及工作原理5.2.1传统点火系的组成传统点火系主要由蓄电池、发电机、点火开关、点火线圈、电容器、分电器（断电器、配电器和点火提前调节装置）、火花塞以及高压线和附加电阻等组成。山东交通学院111－点火开关；2－电流表；3－蓄电池；4－起动机；5－高压导线；6－阻尼电阻；7－火花塞；8－断电器；9－电容器；10－点火线圈；11－附加电阻；12－配电器1．电源点火系的电源是蓄电池或者发电机，供给点火系统的低压电能，标准电压一般是12V。2．点火线圈点火线圈又称变压器，其作用是将12V的低压电变成能击穿火花塞间隙的15～30kV的高压电。它是点火系中的核心部件，按磁路的形式，可分为开磁路点火线圈和闭磁路点火线圈。目前使用最广泛的是闭磁路点火线圈。12山东交通学院（1）开磁路点火线圈开磁路点火线圈的结构。13山东交通学院1－绝缘座；2－铁心；3－初级绕组；4－次级绕组；5－导磁钢套；6－外壳；7－负接线柱；8－胶木盖；9－高压线插孔；10－开关接线柱；

（1）开磁路点火线圈①铁心。由条形硅钢片叠成，包在硬纸套中。其作用是减小磁阻，加强磁场。②次级绕组。用较细的漆包线包在硬纸套上，匝数一般为20000～40000匝。其作用是通过互感产生高压电动势。③初级绕组。用较粗的漆包铜线绕300～400匝，一般在次级绕组的外边，有利于散热。为了增加绝缘，在初级绕组层间和初、次级绕组外面都包有电缆纸。其作用是利用绕组电流变化实现电磁互感。④绝缘座。由陶瓷或玻璃制成圆盘状，用于外壳底部与绕组之间绝缘。14山东交通学院⑤胶木盖。用优质胶木粉做成，盖上有高压线插孔和低压接线柱。其作用是与外壳扣结成总体，密封绕组和安排接线柱。⑥导磁钢套。用硅钢片制成弧形，装在初级绕组外面，其作用是使铁心形成半封闭磁路。⑦外壳。用薄钢板压制，用于封装内部组件和填充绝缘物。⑧安装抱持。用2～3mm钢板条制成，用以固定点火线圈。⑨填充物。一般用绝缘油或沥青，防止潮气侵入，以增加绝缘性能，利于散热和防震动。15山东交通学院（2）闭磁路点火线圈开磁路点火线圈的磁力线是通过导磁钢套构成回路的，在铁心的上部和下部，磁力线必须从空气中通过，磁阻大，能量损失大，利用率一般只有60%。在“日”形铁心内绕有两个绕组，其磁力线在铁心内形成回路，不经过空气，磁损失少，能量利用率高，可达75%。16山东交通学院1－初级绕组；2－次级绕组；3－铁心3．分电器（1）断电器断电器实质上是一个开关，控制点火线圈初级电路的通断。①触点由动、静两个触点组成。其间隙值为0.35～0.45mm，静触点搭铁，动触点固定在断电臂上。②凸轮为钢质整体，套装在分电器轴上，并用螺钉限制轴向窜动。凸轮数与发动机的气缸数相等。③底板用于固定托板和销钉，是断电器的支撑。④油毡是凸轮的润滑装置。17山东交通学院18山东交通学院1－联轴节；2－电容器；3－触点及断电器底板总成；4－凸轮；5－分火头；6－分电器盖；7－分电器壳体；8－真空提前机构；9－油杯；10－接线柱；11－断电臂；12－固定触点与支架；13－偏心螺钉；14－托板；15－油毡；16－断电臂弹簧17－螺母；18－弹簧；19－真空提前机构外壳；20－膜片；21－拉杆（2）配电器①分电器盖用胶木粉压制而成，用两个弹性夹卡固。盖的上部中间有中央高压线插孔，其内有带弹簧的碳柱与分火头的导电片接触，四周有与发动机气缸数相等的旁电极座孔，插装高压分线。②分火头由胶木粉压制而成，安装于分电器轴的顶端，其内部用一弹簧片卡紧。其导电片与旁电极保持有0.2～0.8mm间隙，有利于分火头的运动，没有摩擦，减少磨损。19山东交通学院（3）点火提前机构随发动机转速、负荷的变化改变点火提前角。活塞到达上止点时，混合气正好完全燃烧，所提前点火的时刻即为最佳点火时刻，其所对应的曲轴转角为最佳点火提前角。①离心提前机构。发动机转速升高，活塞运行速度加快，在相同的时间内，活塞的运行距离加大，即曲轴转过的角度加大。如果混合气燃烧速度不变，则最佳点火提前角应成比例增加。但由于高速时混合气的压力和温度提高，燃烧速度加快，所以点火提前角的增量应适当小些。总之，发动机的转速升高，点火提前角应加大。20山东交通学院②真空提前机构。随发动机负荷的变化改变点火提前角。当发动机负荷加大时，节气门开度加大，进气量增加，压缩行程终了的压力和温度增高，加之残存的废气相对减少，燃烧速度会加快，因此，最佳点火提前角应减小一些。相反，当发动机负荷减小时，节气门开度小，进气量减少，加之残存的废气相对增加，燃烧速度会变慢，因此，最佳点火提前角应增大一些。21山东交通学院（4）电容器电容器的作用是吸收断电器产生的电火花，保护触点，提高次级电压。电容器安装在分电器壳体上。由两条锡箔纸和两条绝缘纸卷叠，密封在铝壳而成，锡箔纸为电容器的两个极。一条在内部与外壳相连，成为搭铁极；另一条则与中心导电片相连后引出软线，形成不搭铁极。电容器工作时要承受触点打开时初级绕组产生的电压。22山东交通学院1－铝外壳；2－固定夹；3－导电片；4－绝缘密封层；5－不搭铁电极及引线；6－锡箔带；7－石蜡纸带；8－搭铁片4．

火花塞火花塞的作用是将高压电引入燃烧室产生电火花点燃混合气。火花塞安装在发动机气缸盖的火花塞座孔内，下部电极伸入燃烧室内，工作条件十分恶劣，因此要求火花塞具有良好的热特性、很好的力学强度、绝缘强度、耐腐蚀和密封性等。23山东交通学院（1）构造火花塞主要由接触头、瓷绝缘体、中心电极、侧电极和壳体等部分组成。24山东交通学院1－接触头；2－陶瓷绝缘体；3－中心电极；4－壳体；5－金属杆；6－中心电极；7－螺纹；8－垫片；9－旁电极在钢质外壳的内部固定由高氧化铝陶瓷绝缘体，在绝缘体中心孔的上部有金属杆，杆的上端有接线螺母，用来接高压导线，下部装有中心电极。金属杆与中心电极之间用导体玻璃密封，铜质内垫圈起密封和导热作用。钢质外壳的上部有便于拆装的六角平面，下部有螺纹以便旋装在发动机气缸盖内，外壳下端固定有弯曲的侧电极。25山东交通学院电极一般采用耐高温、耐腐蚀的镍锰合金钢或铬锰氮、钨、镍锰硅等合金制成，也有的采用镍包铜材料制成，以提高散热性能。火花塞电极间隙多为0.6～0.7mm，电子点火其间隙可增大至1.0～1.2mm。火花塞与气缸盖座孔之间应保证密封，密封方式有平面密封和锥面密封两种。平面密封时，在火花塞与座孔之间应加装铜包石棉垫圈；锥面密封是靠火花塞壳体的锥形面与气缸盖之间相应的锥形面进行密封。山东交通学院26（2）火花塞的热特性

要使火花塞能正常工作，其下部绝缘体-裙部的温度应保持在500～700°C，这样才能使落在绝缘体上的油滴立即烧掉，不致形成积炭，通常称这个温度为火花塞的“自净温度”。如果温度低于自净温度，就可能使油雾聚积成油层，引起积炭而不能跳火；如果温度过高，例如超过850℃，会形成炽热点，发生表面点火，使发动机遭受损坏。27山东交通学院火花塞裙部的工作温度取决于火花塞热特性和发动机气缸的工作温度。火花塞热特性就是指火花塞发火部位的热量向发动机冷却系统散发的性能。影响火花塞热特性的主要因素是火花塞裙部的长度。裙部较长时，受热面积大，吸收热量多，而散热路径长，散热少，裙部温度较高，把这种火花塞称为“热型”火花塞，反之，当裙部较短时，吸热少，散热多，裙部温度较低，把这种火花塞成为“冷型”火花塞。28山东交通学院小排量，小功率大排量，大功率火花塞裙部温度还与发动机气缸内的工作温度有关。对于大功率、高压缩比和高转速的发动机来说，燃烧室内温度高，火花塞裙部温度就高。反之，小功率、小压缩比、低转速发动机的燃烧室内温度低，火花塞裙部温度就低。因此不同类型的发动机应选用不同热特性的火花塞。29山东交通学院（3）型号按ZBT37003—89标准规定，火花塞型号由以下三部分组成：第1部分为汉语拼音字母，表示火花塞结构类型及主要形式尺寸。第2部分为阿拉伯数字，表示火花塞热值。第3部分为汉语拼音字母，表示火花塞结构特征等。30山东交通学院1235．点火开关控制点火系统初级电路，还可以控制仪表电路和起动继电器电路等。目前汽车用的最多的是四柱式。31山东交通学院32山东交通学院6．附加电阻传统点火系附加电阻的作用是改善点火性能和起动性能。起动时短路附加电阻，提高起动的点火能量，从而改善起动点火性能；起动结束，附加电阻接入点火线路，从而使点火电压不会过高。33山东交通学院5.2.2传统点火系的工作原理在传统点火系中，电源供给的低压直流电，经断电器和点火线圈转变为高压电，再经配电器分送到各缸火花塞，在火花塞的电极间产生电火花，点燃可燃混合气，使发动机工作。34山东交通学院1－附加电阻；2－附加电阻短路开关；3－点火线圈；4－配电器；5－火花塞；6－断电器凸轮；7－断电器触点；8－电容器；9－蓄电池；10－电流表；11－点火开关电流通过初级绕组时，在点火线圈的铁心中形成磁场，积蓄了磁场能。当分电器凸轮将触点顶开时，初级电路被切断，初级电流迅速下降，铁心中的磁场也迅速消失，于是在点火线圈的次级绕组中感应出高压电动势。由于次级绕组是初级绕组的80～100倍，所以其感应电动势可达15000～30000V，配电器把高压电传送给工作缸火花塞，击穿火花塞的间隙，产生点火花。35山东交通学院5.2.3传统点火系的工作特性传统点火系统的工作特性就是指点火线圈的次级电压与发动机转速、气缸数、火花塞积炭、电容量、触点间隙等因素的关系，即上述诸因素对点火线圈次级电压的影响。1．发动机转速与气缸数对次级电压的影响36山东交通学院转速很低时，虽然断电器触点的闭合时间较长，初级电流完全可以达到最大电流值，但由于触点打开速度缓慢，使点火线圈铁心的磁通变化率变小。同时，还由于触点间的火花增强，消耗了一部分能量，所以点火线圈的次级电压也会下降。发动机的气缸数增加，触点开闭一次所占的凸轮角减小，即断电器轴每旋转一周，触点的开闭次数增加，每次的闭合时间缩短，亦使点火线圈初级电流的断开值减小，次级电压下降。37山东交通学院2．火花塞积炭对次级电压的影响火花塞积炭是指混合气燃烧不充分时，产生的碳粒子附着在电极上或周围的现象。电极上的积炭直接减少火花塞的间隙值，致使高压电还没有达到足够值时，间隙就被击穿放电，因此跳火电压降低，跳火能量减少。电极周围有积炭，相当于在火花塞电极之间并联了一个电阻R，这样，使次级电路形成闭合回路，在次级电压上升时，由于积炭漏电，使次级电压下降，造成点火困难。38山东交通学院3．电容对次级电压的影响点火系电路的电容包括触点并联电容器C1和高压电路中的分布电容C2。根据理论计算，次级电压的最大值，随C1、C2的减小而增加。

C1不能太小，否则将直接影响对初级绕组自感电动势的吸收，使触点间火花增大而损失能量，同时还使点火线圈的磁通变化率减小，电感电容振荡频率过低。这些都将使点火线圈的次级电压下降。高压电路中的分布电容C2很难减小。但只要合理的选择高压导线的长度，调整布局，完全可以控制在适当的范围内。39山东交通学院4．触点间隙对次级电压的影响触点间隙就是指触点张开到最大极限位置时，动、静触点之间的间隙。使用中触点间隙的大小对闭合角有较大的影响。触点间隙大，触点闭合时间缩短，使断开电流减小，次级电压下降；触点间隙小时，触点闭合角增大，闭合时间延长，使断开电流增大，次级电压增大。但如果间隙过小，触点分开时火花加强，反而使次级电压降低。40山东交通学院5．其他因素对次级电压的影响点火线圈温度过高时，由于初级绕组电阻增大（铜线具有正的温度系数），使初级电流减小，次级电压降低。温度越高，这种现象越严重，甚至造成发动机不能正常工作。另外，影响次级电压的因素还有初级绕组的电感、初级绕组和次级绕组的匝数比等因素。41山东交通学院5.3电子点火系概述5.3.1电子点火系的发展20世纪60年代，出现了晶体管代替触点通断点火线圈初级电流的电子点火系统。点火性能得到了较大的提高。触点间隙的变化及发动机高速使触点的颤动等对点火性能的不良影响未能消除。20世纪70年代，无触点的电子点火系开始出现。无触点电子点火系已经普及。20世纪70年代末，以微机控制点火时刻的电子控制系统开始在汽车上使用。这种点火系统解决了传统的各种问题，使发动机的油耗和排污进一步降低。山东交通学院425.3.2电子点火系的优点（1）用晶体管控制点火线圈初级电流，使其数值不受触点面积限制，可以配置高能点火线圈。（2）晶体管的开关速度高，高压电形成迅速，火化能量大，点火可靠。（3）减小了火花塞积炭的影响，即使火花塞积炭严重也能产生足够的次级电压，实现可靠点火。43山东交通学院（4）点火时间精确，混合气燃烧完全，汽车的动力性、经济性好。（5）发动机转速与缸数对点火系统的次级电压影响较小，能适应现代汽车向高转速、高压缩比和多缸方向发展。（6）点火电压高，点火能量大，可以在稀混合气工况下可靠点火，可有效地减少废气污染和节约用油。（7）对无线电干扰少，结构简单，质量小，体积小，使用和维护方便。44山东交通学院5.3.3电子点火系的类型1．按照点火信号发生器的类型分类（1）霍尔式电子点火系统：该类点火系统的信号发生器是用霍尔元件制成。优点是输出信号准确可靠，几乎不受发动机转速影响，老款桑塔纳、奥迪100等车型应用。（2）磁感应式电子点火系：该类点火系统的信号发生器是利用电磁感应原理制成，其突出优点是结构简单、工作可靠，但发动机低速时输出信号不好。北京切诺基BJ2021、解放CA1092应用。（3）光电式电子点火系统：该类点火系统的信号发生器是利用发光元件和光电转换元件制成。少数车型上使用。45山东交通学院2．按初级电流控制方式分类（1）信号触发式电子点火系统：点火线圈的初级电流由点火触发信号控制；触发信号由发动机曲轴和分电器轴转动的位置以及点火提前机构的工作情况决定。（2）微机控制点火系统：是利用微机控制点火时刻的电子控制系统。当发动机运转时，微机根据与发动机工作参数有关的各种传感器（曲轴位置传感器、空气流量传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器车速传感器等）输入的信号经过数学运算和逻辑判断，对点火时刻进行控制。一般包括无机械提前装置式电子点火系和无分电器式电子点火系（电子配电式点火系）两类。46山东交通学院5.4无触点电子点火系5.4.1磁感应式电子点火系1．磁感应式电子点火系的组成

磁感应式电子点火系又称为磁脉冲式电子点火系，由电源、点火开关、磁感应式分电器（内装磁感应式点火信号发生器）、点火器（点火模块）、专用点火线圈、火花塞等部件组成。山东交通学院471-火花塞；2-分电器；3-点火信号发生器；4-点火线圈；5-点火开关；6-蓄电池；7-点火模块磁感应式电子点火系统利用传感器代替断电器触点，产生点火信号，控制点火线圈的通断和点火系统的工作。

磁感应式分电器主要由磁感应传感器、点火提前调节装置、配电器等组成。磁感应传感器由转子、定子、永久磁铁、传感线圈等组成。当发动机工作时，分电器通过转子、定子使传感线圈内的磁通发生变化，产生电压信号，供给点火控制器。其突出优点是结构简单，不需外加电源。48山东交通学院2．丰田汽车磁感应式电子点火系

（1）磁感应式点火信号发生器信号发生器安装在分电器内的底板上，由信号转子、永久磁铁、铁心、传感线圈组成。49山东交通学院1－信号转子；2－永久磁铁；3－铁心；4－磁通；5－传感线圈；6－空气隙信号转子转动时，信号转子的凸齿与铁心的空气隙发生变化，使通过传感线圈的磁通发生变化，因此传感线圈中便产生感应的交变电动势，该交变电动势输入到点火器，以控制点火系统工作。50山东交通学院（2）点火系的基本电路丰田车系装用的磁感应式点电子点火系的电路。51山东交通学院VT1——发射极与集电极相连，相当于一个二极管起温度补偿作用。VT2——触发管，起信号检测作用。VT3、VT4——放大作用，将VT2输出放大以驱动VT5。VT5——大功率管，52山东交通学院3.解放CA1092型汽车无触点电子点火系由电源、点火开关、带磁感应式点火信号发生器的磁感应式分电器、带电子点火模快的点火线圈、火花塞等部件组成。53山东交通学院点火控制器又叫点火模块，电子点火组件或点火器，主要由点火专用的集成电路和一些辅助电子元件组成，它实际上是一个点火脉冲信号放大器。它的主要作用是根据磁感应传感器输出的电压信号，控制点火线圈初级绕组电路的导通与截止，使点火线圈产生高压电。此外，点火控制器还有恒流控制、闭合角控制、停车断电控制、过压保护、低速推迟点火等功能。54山东交通学院磁脉冲式无触点火信号发生器由分电器轴、定时转子、传感线圈、定子、塑性永磁片、导磁板和底板等组成。55山东交通学院1－分电器轴；2－定时转子；3－传感线圈；4－定子；5－塑性永磁片；6－导磁板；7－底板56山东交通学院5.4.2霍尔效应式电子点火系1.霍尔效应

霍尔效应是指把一块半导体基片（霍尔元件）放在磁场中，在与磁场垂直的方向通以电流，则在与磁场和电流相垂直的另一横向侧面上就会产生电压的现象。57山东交通学院RH——霍尔系数；d——半导体基片厚度。

2.霍尔式信号发生器主要由触发叶轮、霍尔传感器底板、带导板的永久磁铁和霍尔集成电路等组成。霍尔信号发生器位于分电器内。霍尔元件实际上是一个霍尔集成块电路。58山东交通学院1－与分火头制成一体的触发叶轮；2－霍尔集成电路；3－带导板的永久磁铁；4－霍尔传感器底板；5－专用插接器59山东交通学院分电器轴带动触发叶轮转动，当叶片进入磁铁与霍尔元件之间的空气隙时，磁场被旁路，霍尔元件不产生霍尔电压，霍尔集成电路末级三极管截止，信号发生器输出高电位；当触发叶轮离开空气隙，信号发生器输出一个矩形波信号，作为控制信号给点火器。60山东交通学院1－触发叶轮转动；2－霍尔元件与霍尔集成电路；3－永久磁铁；4－霍尔传感器底板；5－导板3.霍尔式电子点火控制器目前常用的霍尔式电子点火控制器一般都制成集成电路形式。电子点火模块为混合集成电路，具有恒能点火（初级电流恒定7.5A）、闭合角控制、初级电流上升率控制、停车断电保护、过电压保护等功能。61山东交通学院62山东交通学院5.4.4电子点火系统使用注意事项（1）拆卸点火系的导线时，应先关掉点火开关。（2）当利用起动机带动发动机旋转，而又不想使发动机起动时，应拔下分电器中央高压线，并将其搭铁。（3）如果怀疑点火系有故障，而又必须拖动汽车时，应先拆下点火器插接件。（4）为防止无线电干扰，应使用1kΩ电阻的高压导线、1～5kΩ电阻的火花塞插头和1kΩ电阻的分火头。（5）使用带快速充电设备的起动辅助装置起动时，电压不得超过16.5V，使用时间不得超过1min。（6）在车上电焊作业时，应先拆去蓄电池搭铁线。（7）清洗发动机时，必须关断点火开关。63山东交通学院5.5微机控制电子点火系5.5.1微机控制电子点火系统概述在发动机的电子集中控制系统中，点火系统由微机控制称为微机控制点火系统。1.微机控制点火系的组成微机控制点火系统主要由传感器、电子控制器、点火控制器(点火器)、点火线圈和火花塞等组成。山东交通学院64(1)传感器及其作用传感器是监测发动机各种运行工况信息的装置：曲轴位置传感器：用于检测发动机的曲轴转角（发动机转速）信号和凸轮轴位置（上止点）信号，并把这种信号转变为电信号传给电脑。空气流量传感器（绝对压力传感器）：用于检测发动机的进气量信号，并把这种信号转变为电信号传给电脑。水温传感器：用于检测发动机的水温信号，并把这种信号转变为电信号传给电脑。65山东交通学院氧传感器：用于检测发动机的废气中的氧离子含量，并把这种信号转变为电信号传给电脑。电脑由此来判断发动机空燃比情况，从而实现闭环控制。节气门位置传感器：用于检测发动机的节气门开度信号，并把这种信号转变为电信号传给电脑。车速传感器：用于检测车辆的车速信号，并把这种信号转变为电信号传给电脑。66山东交通学院进气温度传感器：用于检测发动机的进气温度信号，并把这种信号转变为电信号传给电脑。爆震传感器：用于检测发动机的爆震信号，并把这种信号转变为电信号传给电脑。空挡开关：变速器空档信号。点火开关：点火开关接通及起动信号。空调器开关：空调信号。蓄电池：电池电压信号。67山东交通学院(2)电子控制器（电控单元ECU）电子控制器的作用是根据发动机各传感器的输入信息及内存数据，进行运算、处理、判断，然后输出指令（信号），控制执行器的动作，达到快速、准确控制发动机的工作目的。包括输入回路、输出回路、A/D转换器、微型计算机以及电源电路、备用电路等。68山东交通学院(3)点火器点火器的作用是根据电子控制器输出的指令（信号），通过内部大功率管的导通与截止，控制初级电流的通断，完成点火工作。有些还具有恒流控制、闭合角控制、气缸判别、点火监视等功能。69山东交通学院微机控制点火系统能在各种工况下，可自动获得最佳的点火提前角，使发动机的动力性、经济性、排放性及稳定性均处于最佳。线圈初级电路的通电时间和电流进行控制，不仅提高了点火的可靠性，而且可有效地减少电能消耗，防止点火线圈烧损。采用爆燃控制功能后，可使点火提前角控制在爆燃的临界状态，以此获得最佳的燃烧过程。山东交通学院702.微机控制点火系统的分类微机控制点火系统可分为分配式（有配电器）点火系统和直接式（无配电器）点火系统。(1)分配式点火系统（有分电器点火系统）该系统仍然保留分电器，点火线圈产生的高压电是经过分电器中的配电器进行分配的，即由分火头和分电器盖组成的配电器，依照点火顺序适时地将高压电分配至各气缸，使各缸火花塞依次点火。71山东交通学院(2)直接点火系统（无分电器点火系统）直接点火系统取消了分电器，点火线圈上的高压线直接与火花塞相连，点火线圈产生的高压电直接送至各火花塞，依照发动机的点火顺序，适时地控制各缸火花塞点火。直接点火系统又可分为同时点火和单独点火两类。①同时点火方式：两个气缸合用一个点火线圈，对两个气缸同时点火。②单独点火方式：每个气缸的火花塞配一个点火线圈，单独对本缸点火。72山东交通学院5.5.2分配式电子点火系统分配式电子点火系统由于原理简单，便于制造，成本低。丰田汽车发动机微机控制系统除控制点火外，还对燃油喷射、怠速、自动变速等进行控制，此外还具有故障保险、设备功能以及自诊断功能等。73山东交通学院1.组成(1)传感器①曲轴转角传感器。曲轴转角传感器的作用是向电子控制器输入活塞位置（上止点）、曲轴转角、曲轴转速等信息。安装位置可在曲轴前端、飞轮壳上、分电器内或分设在曲轴、凸轮轴前端。74山东交通学院曲轴转角传感器由上部的G信号发生器和下部的Ne信号发生器组成。Ne信号是曲轴转角及发动机转速信号。Ne信号装置主要由信号转子、传感线圈组成。75山东交通学院交变电动势信号Ne，24个轮齿，每个交变信号相当于30°曲轴转角，由此计算出发动机转速。G信号是测试曲轴转角的基准信号，用来判别气缸及检测活塞上止点的位置。G信号发生器由带有凸缘的信号转子和G1、G2两个传感线圈组成。76山东交通学院当G信号转子上的凸缘通过G1传感线圈凸缘时，产生G1信号，检测第六缸上止点位置；当G信号转子上的凸缘通过G2传感线圈凸缘时，产生G2信号，检测第一缸上止点位置。G1、G2相差180°，分电器转一圈，分别出现一次。77山东交通学院②爆震传感器。检测发动机爆震时产生的特殊频率的振动，并转变为电信号，作为爆震时点火提前角修正的依据。③进气温度传感器。由热敏电阻组成，安装在节气门后进气支管上，用来将进气温度转变为电信号，作为根据进气温度修正点火时刻的依据。④冷却液温度传感器。安装在发动机冷却水套上，用来将冷却水温度转变为电信号，作为根据水温修正点火时刻的依据。78山东交通学院⑤怠速节气门开关。安装在节气门总成的底部，怠速（节气门关闭）时产生电压信号，输入控制器作为稳定怠速、控制喷油量和调整点火时刻的依据。⑥全负荷节气门开关。安装在节气门总成的顶部，当节气门全开时输出电压信号，作为全负荷修正的依据。79山东交通学院(2)电子控制器工作时，电子控制器根据各传感器输入的发动机信息，经过处理，从存储器中选择最佳点火提前角，根据G1、G2、Ne信号，判断发动机曲轴到达规定位置时，发出控制信号IGt至点火器，当IGt为低电位时，大功率三极管截止，初级绕组电路切断，次级绕组产生高压电。起动时，点火时刻直接由传感器信号控制一个固定的点火提前角，当转速超过一定值时，自动转换成由微机输出的IGt控制。80山东交通学院(3)点火器可以根据电子控制器输出的IGt信号，控制点火时刻；还具有闭合角控制、恒流控制、点火监视、加速检出、锁止保护和过压保护等功能。81山东交通学院2.点火时刻（提前角）控制实际点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角82山东交通学院(1)初始点火提前角初始点火提前角也称为固定点火提前角，为上止点前10°，当发动机起动时、发动机转速在400r/min以下时、检查点火初始角和发动机电子控制器的后备系统工作时，实际点火提前角为固定点火提前角。(2)基本点火提前角基本点火提前角数据存储在微机的ROM中，可分为怠速时的基本点火提前角和平常行驶时的基本点火提前角。83山东交通学院空调状态基本点火提前角OFF4°ON8°84山东交通学院(3)修正点火提前角为使实际点火提前角更符合发动机实际运转状况，在“初始提前角+基本点火提前角”基础上，根据相关因素加以修正。85山东交通学院点火提前角其他修正。①过热修正：空燃比反馈修正：山东交通学院86③爆震修正：产生爆震时，微机根据爆震传感器输入的信号，将爆震程度分为强、中、弱三个级别，根据爆震程度的强弱，自动减小点火提前角。87山东交通学院爆震控制是一种闭环控制，微机工作时，可根据发动机各传感器信号，从存储器中查出相应的点火提前角来控制点火，同时对控制结果通过特设的爆震传感器进行反馈，通过反馈信号再对点火提前角进行控制。88山东交通学院5.5.3无分电器点火系统（DLI系统）取消了传统的分电器，没有配电器，点火线圈产生的高压电直接送到火花塞。1.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。89山东交通学院90山东交通学院(1)凸轮位置传感器和曲轴位置传感器（磁电式）凸轮位置传感器由G（G1、G2）信号发生器组成。曲轴位置传感器产生Ne信号。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。凸轮位置传感器的G信号转子每转一转（相当于曲轴转两转），分别产生一次G1、G2信号