模塊五 點(diǎn)火系統(tǒng)

單元1傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)單元2電子點(diǎn)火系統(tǒng)單元3微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)單元4點(diǎn)火系統(tǒng)的檢修模塊五點(diǎn)火系統(tǒng)掌握傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成及工作原理。認(rèn)識(shí)點(diǎn)火系統(tǒng)常見零部件,并掌握其結(jié)構(gòu)原理。了解影響汽油機(jī)點(diǎn)火性能的因素?！靻卧?傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)一、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成及工作原理傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),點(diǎn)火開關(guān)處于ON擋,接通點(diǎn)火線圈一次繞組的電路。一次繞組電流通路為:蓄電池正極→熔斷絲→點(diǎn)火開關(guān)→附加電阻→點(diǎn)火線圈“+”→點(diǎn)火線圈“-”→分電器低壓接線柱→斷電器觸點(diǎn)→搭鐵→蓄電池負(fù)極。斷電器觸點(diǎn)在分電器軸的帶動(dòng)下,分電器凸輪凸角頂開斷電器活動(dòng)觸點(diǎn),斷開點(diǎn)火線圈一次繞組電流。此時(shí),點(diǎn)火線圈二次繞組便產(chǎn)生一個(gè)很高的互感電動(dòng)勢,形成點(diǎn)火高壓電。該高壓電從點(diǎn)火線圈高壓接線柱,通過中央高壓線,送到分電器的高壓線插孔,再送到分火頭。分電器帶動(dòng)分火頭旋轉(zhuǎn),高壓電擊穿分火頭導(dǎo)電片與分電器蓋旁電極之間的空氣間隙,通過各缸高壓線,送到各汽缸火花塞點(diǎn)火。1.點(diǎn)火線圈二、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)主要零部件的結(jié)構(gòu)原理點(diǎn)火線圈由一次繞組、二次繞組、鐵心組成的升壓器。點(diǎn)火線圈開磁路點(diǎn)火線圈2.分電器分電器分電器結(jié)構(gòu)分電器總成包括斷電器、配電器、電容器和點(diǎn)火提前裝置。3.火花塞火花塞火花塞結(jié)構(gòu)4.高壓導(dǎo)線高壓導(dǎo)線火花塞的作用是將高壓電引進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室,在電極間形成火花,以點(diǎn)燃可燃混合氣。高壓導(dǎo)線由中央高壓線和各缸高壓線組成。中央高壓線用于將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電送到分電器蓋插孔,各缸高壓線用于將點(diǎn)火高壓電從分電器蓋的旁電極插孔傳至火花塞。1.火花塞狀況三、影響汽油機(jī)點(diǎn)火性能的因素2.點(diǎn)火線圈狀況3.點(diǎn)火閉合角（1）火花塞積碳（2）火花塞間隙不當(dāng)

當(dāng)點(diǎn)火線圈因長時(shí)間使用老化后,會(huì)使線圈電阻變大,造成點(diǎn)火性能下降。點(diǎn)火閉合角是指點(diǎn)火系統(tǒng)工作時(shí)一次線圈通電時(shí)間所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角。此角度越大,點(diǎn)火線圈充磁越多,在二次繞組上產(chǎn)生的二次電壓也會(huì)越大。對于傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng),發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸數(shù)越多,點(diǎn)火閉合角越小;斷電器觸點(diǎn)間隙越大,點(diǎn)火閉合角也越小,都會(huì)使點(diǎn)火性能下降。但對于電子和電控點(diǎn)火系統(tǒng),點(diǎn)火閉合角可通過點(diǎn)火器自動(dòng)調(diào)整,所以不會(huì)對點(diǎn)火性能造成很大的影響。4.點(diǎn)火提前角5.其他因素汽油機(jī)的最佳點(diǎn)火提前角一般為10°~35°。蓄電池電壓、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、汽缸密封性和混合氣濃度?！靻卧?電子點(diǎn)火系統(tǒng)了解電子點(diǎn)火系統(tǒng)的種類及特點(diǎn)。掌握磁脈沖式電子點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理。掌握霍爾式電子點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理。掌握光電式電子點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理電子點(diǎn)火系統(tǒng)又稱半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)，是利用半導(dǎo)體器件作為開關(guān)，接通和切斷一次電流的點(diǎn)火系統(tǒng)。一、電子點(diǎn)火系統(tǒng)概述1.按儲(chǔ)能方式分類可分為電感儲(chǔ)能點(diǎn)火系統(tǒng)和電容儲(chǔ)能點(diǎn)火系統(tǒng)兩大類。2.按有無電器觸點(diǎn)分類可分為有觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)和無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)。3.按信號(hào)發(fā)生器類型分類

可分為磁脈沖式、霍爾式、光電式、電磁振蕩式等,其中磁感應(yīng)式和霍爾式應(yīng)用最多。4.按控制方式分類可分為普通電子點(diǎn)火系統(tǒng)和微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)兩類。二、無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)也稱晶體管輔助電子點(diǎn)火系統(tǒng)。在其分電器中用晶體三極管取代白金觸點(diǎn)起開關(guān)作用,并采用信號(hào)發(fā)生器的脈沖信號(hào)來觸發(fā)晶體三極管,取代了傳統(tǒng)點(diǎn)火中凸輪的作用。無觸點(diǎn)式電子點(diǎn)火系統(tǒng)的原理圖1.電磁式信號(hào)發(fā)生器三、磁脈沖式電子點(diǎn)火系統(tǒng)

信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)1—信號(hào)轉(zhuǎn)子2—信號(hào)發(fā)生器輸出插接器3—傳感器線圈4—鉤狀鐵心5—永久磁鐵6—分電器軸

點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器原理

a)

靠近時(shí)b)

對正時(shí)c)

離開時(shí)1—轉(zhuǎn)子2—感應(yīng)線圈3—鐵心4—永久磁鐵2.點(diǎn)火器及控制電路電子點(diǎn)火器的作用是將點(diǎn)火信號(hào)整形、處理后控制一次繞組電路上三極管的導(dǎo)通與截止,從而形成一次電流的通斷。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),分電器軸轉(zhuǎn)動(dòng),磁脈沖式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生交變的點(diǎn)火信號(hào)電壓,并輸入電子點(diǎn)火器中,電子點(diǎn)火器使點(diǎn)火線圈一次回路斷路,點(diǎn)火線圈二次繞組產(chǎn)生出點(diǎn)火高壓,通過分火頭、旁電極、高壓線送至火花塞,形成電弧放電(點(diǎn)火)。1.霍爾效應(yīng)的定義四、霍爾效應(yīng)式電子點(diǎn)火系統(tǒng)霍爾效應(yīng)原理霍爾效應(yīng)是磁電效應(yīng)的一種,當(dāng)電流I通過放在磁場中的半導(dǎo)體基片(稱為霍爾元件)且電流方向和磁場方向垂直時(shí),在垂直電流和半導(dǎo)體基片的橫向側(cè)面上即產(chǎn)生一個(gè)電壓,這個(gè)電壓稱為霍爾電壓。當(dāng)磁場強(qiáng)度變化時(shí),霍爾電壓也隨之變化。2.霍爾信號(hào)發(fā)生器

霍爾效應(yīng)式信號(hào)發(fā)生器的組成和原理

a)

結(jié)構(gòu)b)

觸發(fā)葉輪的葉片進(jìn)入空氣隙c)

觸發(fā)葉輪的葉片離開空氣隙1—觸發(fā)葉輪2—霍爾集成塊3—信號(hào)觸發(fā)開關(guān)4—永久磁鐵5—導(dǎo)磁板6—導(dǎo)線3.點(diǎn)火控制器桑塔納轎車點(diǎn)火控制器霍爾式電子點(diǎn)火系統(tǒng)中的點(diǎn)火控制器具有開關(guān)功能(接通和切斷點(diǎn)火線圈一次繞組電路)、限流控制功能、閉合角控制功能和停車斷電保護(hù)功能等。4.控制電路及工作過程霍爾效應(yīng)式電子點(diǎn)火系統(tǒng)的原理圖發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),霍爾效應(yīng)式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生脈沖點(diǎn)火信號(hào)電壓,并輸入電子點(diǎn)火器中,電子點(diǎn)火器使點(diǎn)火線圈一次回路斷路,點(diǎn)火線圈二次繞組產(chǎn)生出點(diǎn)火高壓,通過分火頭、旁電極、高壓線送至火花塞,形成電弧放電(點(diǎn)火)。1.光電式信號(hào)發(fā)生器五、光電式無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)

光電式信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)

1—遮光盤2—分火頭3—光源4—光接收器光電式信號(hào)發(fā)生器裝于光電式分電器內(nèi),主要由遮光盤(轉(zhuǎn)子)、光源和光接收器(定子)等組成。光電式電子點(diǎn)火系統(tǒng)是利用光敏元件(光敏三極管或光敏二極管)的光電效應(yīng)原理,制成光電式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器,借光束進(jìn)行觸發(fā)產(chǎn)生點(diǎn)火信號(hào),輸給電子點(diǎn)火控制器以達(dá)到控制點(diǎn)火的目的。光電效應(yīng)式電子點(diǎn)火系統(tǒng)原理圖2.點(diǎn)火控制器及控制電路信號(hào)盤位于發(fā)光二極管和光敏二極管之間,由分電器軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)信號(hào)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)擋住發(fā)光二極管的光線時(shí),光敏二極管截止,控制電路輸出低電平;當(dāng)縫隙對準(zhǔn)發(fā)光二極管和光敏二極管時(shí),光線照到光敏二極管上,控制電路輸出高電平?！靻卧?微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)掌握微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理。掌握有分電器點(diǎn)火與無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)的區(qū)別。了解避免爆震發(fā)生的方法。一、微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的組成水溫傳感器

ECU主要由各種傳感器、ECU、電子點(diǎn)火器、點(diǎn)火線圈、分電器總成、火花塞、高壓導(dǎo)線及低壓導(dǎo)線等組成。與傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)和電子點(diǎn)火系統(tǒng)相比,區(qū)別主要在于控制點(diǎn)火線圈一次繞組通斷電的方式不同。電子點(diǎn)火器點(diǎn)火線圈1.水溫傳感器二、主要傳感器水溫傳感器2.曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器一般安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)出水管或水套上。其作用是把發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度轉(zhuǎn)化為電量信號(hào),并輸入ECU,用以修正噴油量、修正點(diǎn)火提前角、控制怠速控制閥動(dòng)作。用于提供點(diǎn)火時(shí)刻(點(diǎn)火提前角)、確認(rèn)曲軸位置的信號(hào),檢測基準(zhǔn)缸活塞上止點(diǎn)、曲軸轉(zhuǎn)角及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。通常安裝在曲軸前端、凸輪軸前端、飛輪上或分電器內(nèi)。3.爆震傳感器爆震傳感器4.節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器爆震傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上，用來測定發(fā)動(dòng)機(jī)有無爆震現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆震時(shí)用來調(diào)整點(diǎn)火提前角。節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上,它實(shí)質(zhì)上是一只可變電阻器,其電阻器的轉(zhuǎn)軸與節(jié)氣門聯(lián)動(dòng),可將節(jié)氣門開度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電量信號(hào),并輸入ECU。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),ECU根據(jù)接收到的傳感器信號(hào),按存儲(chǔ)器中的相關(guān)程序和數(shù)據(jù),確定出最佳點(diǎn)火提前角和一次繞組通電時(shí)間,并以此向點(diǎn)火器發(fā)出點(diǎn)火信號(hào)(IGT)。點(diǎn)火器根據(jù)指令,控制點(diǎn)火線圈一次電路的導(dǎo)通和截止,從而形成點(diǎn)火高壓。當(dāng)火花塞成功點(diǎn)火后,便會(huì)有一個(gè)點(diǎn)火反饋信號(hào)IGF給ECU。若點(diǎn)火系統(tǒng)出現(xiàn)故障使火花塞不點(diǎn)火,而曲軸位置傳感器工作正常時(shí),噴油器會(huì)照常噴油,造成汽缸內(nèi)噴油過多,結(jié)果會(huì)出現(xiàn)再起動(dòng)困難或行車時(shí)三元催化反應(yīng)器過熱的現(xiàn)象。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生,當(dāng)IGF信號(hào)連續(xù)3~5次沒有送入ECU時(shí),ECU則判斷為點(diǎn)火系統(tǒng)故障而停止噴油。三、微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的組成四、微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的種類1.有分電器電控點(diǎn)火控制系統(tǒng)雙缸同時(shí)點(diǎn)火方式單缸獨(dú)立點(diǎn)火方式2.無分電器電控點(diǎn)火控制系統(tǒng)該點(diǎn)火系統(tǒng)用電子控制裝置取代分電器,利用電子分火控制技術(shù)將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電直接送給火花塞進(jìn)行點(diǎn)火。(1)雙缸同時(shí)點(diǎn)火方式其點(diǎn)火線圈采用小型閉磁路點(diǎn)火線圈,二次線圈的兩端分別與兩個(gè)火花塞相連接,點(diǎn)火線圈的數(shù)量等于汽缸數(shù)的一半。(2)單缸獨(dú)立點(diǎn)火方式其點(diǎn)火線圈與火花塞是制成一體的,點(diǎn)火線圈的數(shù)量和汽缸數(shù)相等,直接安裝在汽缸蓋上。五、豐田TCCS微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)原理豐田TCCS

微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)原理圖發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),曲軸位置傳感器產(chǎn)生Ne信號(hào)(轉(zhuǎn)速)、曲軸位置信號(hào)G1(第6缸上止點(diǎn))和G2(第1缸上止點(diǎn))(在圖中包括在各傳感器信號(hào)里),并把信號(hào)傳給ECU。ECU根據(jù)G1、G2、Ne信號(hào),判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸位置,并根據(jù)其他傳感器信號(hào),確定點(diǎn)火時(shí)間和各缸的點(diǎn)火順序,向點(diǎn)火器輸出點(diǎn)火信號(hào)IGT和判缸信號(hào)IGdA、IGdB三個(gè)信號(hào)。點(diǎn)火器內(nèi)有汽缸判別、閉合角控制、恒流控制、安全信號(hào)等電路,用于接收ECU發(fā)出的IGT、IGdA、IGdB信號(hào),并依次驅(qū)動(dòng)各個(gè)點(diǎn)火線圈工作。另外,它還向ECU輸入點(diǎn)火反饋信號(hào)(IGF)。當(dāng)IGF信號(hào)連續(xù)3~5次沒有送入ECU時(shí),ECU則判斷為點(diǎn)火系統(tǒng)故障而停止噴油,使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。六、點(diǎn)火提前角控制就豐田TCCS系統(tǒng)而言,實(shí)際點(diǎn)火提前角=初始點(diǎn)火提前角+基本點(diǎn)火提前角+修正點(diǎn)火提前角。初始點(diǎn)火提前角:也稱固定點(diǎn)火提前角。如豐田汽車的IG-GEL發(fā)動(dòng)機(jī),其值為上止點(diǎn)前10°?；军c(diǎn)火提前角:儲(chǔ)存在ECU的ROM中,是ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和進(jìn)氣歧管壓力信號(hào)(或進(jìn)氣量信號(hào))等確定的點(diǎn)火提前角。修正點(diǎn)火提前角:初始點(diǎn)火提前角和基本點(diǎn)火提前角相加得到的點(diǎn)火提前角,必須根據(jù)水溫、空燃比等相關(guān)因素加以修正。七、爆震控制1.

爆震的概念爆震是汽油機(jī)的一種不正常燃燒現(xiàn)象。在火焰?zhèn)鞑ネ局?汽缸壓力異常升高,汽缸內(nèi)一些地方的混合氣在火焰未傳播到時(shí),已經(jīng)著火燃燒,造成瞬時(shí)爆發(fā)燃燒,這便是爆震。2.

微機(jī)控制的防爆震ECU利用爆震傳感器對點(diǎn)火提前角實(shí)行閉環(huán)控制。當(dāng)ECU檢測出任何一缸產(chǎn)生爆震時(shí),便會(huì)減少這一缸的點(diǎn)火提前角,次缸再產(chǎn)生爆震時(shí),同樣減少點(diǎn)火提前角。減少至發(fā)動(dòng)機(jī)不發(fā)生爆震時(shí),在一定的時(shí)間內(nèi),維持當(dāng)前的點(diǎn)火提前角。若爆震產(chǎn)生,便減少點(diǎn)火提前角;若無爆震產(chǎn)生,則逐漸增大點(diǎn)火提前角,一旦產(chǎn)生爆震,又恢復(fù)前述的反饋控制,如此反復(fù)控制?！靻卧?點(diǎn)火系統(tǒng)的檢修掌握點(diǎn)火系統(tǒng)主要部件的檢修、調(diào)整及安裝技能。會(huì)正確使用與維護(hù)點(diǎn)火系統(tǒng)。能診斷與排除點(diǎn)火系統(tǒng)的常見故障。1.火花塞的檢修一、點(diǎn)火系統(tǒng)主要部件的檢修檢查火花塞電極間隙測量火花塞絕緣電阻2.點(diǎn)火線圈的檢修拆下火花塞,檢查火花塞的螺紋及絕緣體有無損壞。如有異常,應(yīng)更換火花塞。用歐姆表測量點(diǎn)火線圈的電阻。一次繞組的電阻應(yīng)為1.2~1.4Ω，二次繞組的電阻應(yīng)為6~8kΩ。若測量的電阻不符合規(guī)定,則需要更換點(diǎn)火線圈。同時(shí)應(yīng)保證點(diǎn)火線圈絕緣蓋板清潔、干燥，防止漏電。檢查防干擾接頭電阻

檢查高壓導(dǎo)線電阻1—火花塞2—高壓導(dǎo)線3—分電器4—點(diǎn)火線圈3.高壓回路部件的檢修檢查分火頭電阻檢查火花塞插頭電阻凸輪軸正時(shí)帶輪上的正時(shí)標(biāo)記分火頭與分電器殼體上標(biāo)記對齊二、分電器的安裝（點(diǎn)火正時(shí)）飛輪和正時(shí)帶輪的標(biāo)記V形帶輪上的正時(shí)記號(hào)2.調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)（1）轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，使飛輪刻度線與殼體指針對齊。（2）轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪軸，使正時(shí)齒輪的標(biāo)記與氣門室罩底面平齊。（3）矩形塊場邊與曲軸方向一致，分電器插入安裝孔。（4）插分缸線，中央高壓線和霍爾發(fā)生連接器。（5）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，調(diào)整點(diǎn)火時(shí)間。（6）調(diào)整完畢，再次檢查點(diǎn)火提前角是否符合要求。三、點(diǎn)火正時(shí)的檢測與調(diào)整1.檢查點(diǎn)火正時(shí)（1）一般檢查（2）使用點(diǎn)火正時(shí)儀V.A.G1367

檢查（3）路試檢查四、點(diǎn)火系統(tǒng)的正確使用與維護(hù)（1）在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和工作時(shí)，不要用手觸摸點(diǎn)火線圈高壓線和分電器等，

以免被電擊。（2）在檢查點(diǎn)火系統(tǒng)電路故障時(shí)，不要用刮火的方式來檢查電路的通斷，這種做法容易損壞電子元器件，電路通斷與否應(yīng)該用萬用表電阻擋來進(jìn)行檢查判斷。（3）進(jìn)行高壓試火時(shí)，最好用絕緣的橡膠夾子來對高壓線進(jìn)行試驗(yàn)，直接用手接觸高壓線容易造成電擊。另一種避免電擊的方法是：

將高壓導(dǎo)線插入一只備用火花塞，再將火花塞外殼搭鐵。從火花塞電極間隙觀察是否跳火。（4）在點(diǎn)火開關(guān)接通的情況下，不要做連