最新单元传统点火系统单元电子点火系统单元微机控制点火精品课件.ppt

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1、单元单元1 1 传统点火系统传统点火系统单元单元2 2 电子点火系统电子点火系统一、电子点火系统概述一、电子点火系统概述可分为电感储能点火系统和电容储能点火系统两大类。可分为电感储能点火系统和电容储能点火系统两大类。可分为有触点电子点火系统和无触点电子点火系统。可分为有触点电子点火系统和无触点电子点火系统。可分为磁脉冲式、霍尔式、光电式、电磁振荡式等可分为磁脉冲式、霍尔式、光电式、电磁振荡式等, , 其其中磁感应式和霍尔式应用最多。中磁感应式和霍尔式应用最多。可分为普通电子点火系统和微机控制点火系统两类。可分为普通电子点火系统和微机控制点火系统两类。二二点火系统点火系统 无触点电子点火系统也称

2、晶体管辅助电子点火系统。无触点电子点火系统也称晶体管辅助电子点火系统。在其分电器中用晶体三极管取代白金触点起开关作用在其分电器中用晶体三极管取代白金触点起开关作用, , 并采用信号发生器的脉冲信号来触发晶体三极管并采用信号发生器的脉冲信号来触发晶体三极管, , 取代取代了传统点火中凸轮的作用。了传统点火中凸轮的作用。无触点式电子点火系统的原理图无触点式电子点火系统的原理图三、磁脉冲式电子点火系统三、磁脉冲式电子点火系统 信号发生器的结构信号发生器的结构1信号转子信号转子2信号发生器输出插接器信号发生器输出插接器 3传感器线传感器线圈圈4钩状铁心钩状铁心 5永久磁铁永久磁铁6分电器轴分电器轴 点

3、火信号发生器原理点火信号发生器原理 a) 靠近时靠近时b) 对正时对正时c) 离开时离开时1转子转子2感应线圈感应线圈3铁心铁心4永久磁铁永久磁铁2.点火器及控制电路点火器及控制电路 电子点火器的作用是将点火信号整形、处理后控制一次电子点火器的作用是将点火信号整形、处理后控制一次绕组电路上三极管的导通与截止绕组电路上三极管的导通与截止, , 从而形成一次电流的通从而形成一次电流的通断。当发动机工作时断。当发动机工作时, , 分电器轴转动分电器轴转动, , 磁脉冲式点火信号磁脉冲式点火信号发生器产生交变的点火信号电压发生器产生交变的点火信号电压, ,并输入电子点火器中并输入电子点火器中, , 电

4、子点火器使点火线圈一次回路断路电子点火器使点火线圈一次回路断路, , 点火线圈二次绕组点火线圈二次绕组产生出点火高压产生出点火高压, , 通过分火头、旁电极、高压线送至火花通过分火头、旁电极、高压线送至火花塞塞, , 形成电弧放电形成电弧放电( (点火点火) )。四、霍尔效应式电子点火系统四、霍尔效应式电子点火系统霍尔效应原理霍尔效应原理 霍尔效应是磁电效应的一种霍尔效应是磁电效应的一种, , 当电流当电流I I 通过放在磁场通过放在磁场中的半导体基片中的半导体基片( (称为霍尔元件称为霍尔元件) ) 且电流方向和磁场方向且电流方向和磁场方向垂直时垂直时, , 在垂直电流和半导体基片的横向侧面

5、上即产生一在垂直电流和半导体基片的横向侧面上即产生一个电压个电压, , 这个电压称为霍尔电压。当磁场强度变化时这个电压称为霍尔电压。当磁场强度变化时, ,霍霍尔电压也随之变化。尔电压也随之变化。 霍尔效应式信号发生器的组成和原理霍尔效应式信号发生器的组成和原理 a) 结构结构b) 触发叶轮的叶片进入空气隙触发叶轮的叶片进入空气隙c) 触发叶轮的叶片离开空气隙触发叶轮的叶片离开空气隙 1触发叶轮触发叶轮2霍尔集成块霍尔集成块3信号触发开关信号触发开关4永久磁铁永久磁铁5导磁板导磁板6导线导线桑塔纳轿车点火控制器桑塔纳轿车点火控制器 霍尔式电子点火系统中的点火控制器具有开关功能霍尔式电子点火系统中

6、的点火控制器具有开关功能( (接通和切断点火线圈一次绕组电路接通和切断点火线圈一次绕组电路) )、限流控制功能、限流控制功能、闭合角控制功能和停车断电保护功能等。闭合角控制功能和停车断电保护功能等。霍尔效应式电子点火系统的原理图霍尔效应式电子点火系统的原理图 发动机工作时发动机工作时, , 霍尔效应式点火信号发生器产生脉冲点霍尔效应式点火信号发生器产生脉冲点火信号电压火信号电压, , 并输入电子点火器中并输入电子点火器中, , 电子点火器使点火线电子点火器使点火线圈一次回路断路圈一次回路断路, , 点火线圈二次绕组产生出点火高压点火线圈二次绕组产生出点火高压, , 通通过分火头、旁电极、高压线

7、送至火花塞过分火头、旁电极、高压线送至火花塞, , 形成电弧放电形成电弧放电( (点火点火) )。五、光电式无触点电子点火系统五、光电式无触点电子点火系统 光电式信号发生器的结构光电式信号发生器的结构 1遮光盘遮光盘2分火头分火头3光源光源4光接收器光接收器 光电式信号发生器装于光电式分电器内光电式信号发生器装于光电式分电器内, , 主要由遮光主要由遮光盘盘( (转子转子) )、光源和光接收器、光源和光接收器( (定子定子) ) 等组成。等组成。 光电式电子点火系统是利用光敏元件光电式电子点火系统是利用光敏元件( (光敏三极管或光敏三极管或光敏二极管光敏二极管) ) 的光电效应原理的光电效应原

8、理, , 制成光电式点火信号发制成光电式点火信号发生器生器, , 借光束进行触发产生点火信号借光束进行触发产生点火信号, , 输给电子点火控输给电子点火控制器以达到控制制器以达到控制点火的目的。点火的目的。光电效应式电子点火系统原理图光电效应式电子点火系统原理图 信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间信号盘位于发光二极管和光敏二极管之间, , 由分电器轴由分电器轴带动旋转。当信号盘的转动挡住发光二极管的光线时带动旋转。当信号盘的转动挡住发光二极管的光线时, , 光光敏二极管截止敏二极管截止, , 控制电路输出低电平控制电路输出低电平; ; 当缝隙对准发光二当缝隙对准发光二极管和光敏二极管时极管和

9、光敏二极管时, , 光线照到光敏二极管上光线照到光敏二极管上, , 控制电路控制电路输出高电平。输出高电平。单元单元3 3 微机控制点火系统微机控制点火系统一、微机控制点火系统的组成一、微机控制点火系统的组成水温传感器水温传感器ECU 主要由各种传感器、主要由各种传感器、ECUECU、电子点火器、点火线圈、电子点火器、点火线圈、分电器总成、火花塞、高压导线及低压导线等组成。与分电器总成、火花塞、高压导线及低压导线等组成。与传统点火系统和电子点火系统相比传统点火系统和电子点火系统相比, , 区别主要在于控制区别主要在于控制点火线圈一次绕组通断电的方式不同。点火线圈一次绕组通断电的方式不同。电子点

10、火器电子点火器点火线圈点火线圈二、主要传感器二、主要传感器水温传感器水温传感器2.曲轴位置传感器曲轴位置传感器曲轴位置传感器曲轴位置传感器 一般安装在发动机出水管或水套上。其作用是把发动一般安装在发动机出水管或水套上。其作用是把发动机冷却水温度转化为电量信号机冷却水温度转化为电量信号, , 并输入并输入ECU, ECU, 用以修正喷用以修正喷油量、修正点火提前角、控制怠速控制阀动作。油量、修正点火提前角、控制怠速控制阀动作。 用于提供点火时刻用于提供点火时刻( (点火提前角点火提前角) )、确认曲轴位置的信、确认曲轴位置的信号号, , 检测基准缸活塞上止点、曲轴转角及发动机转速。检测基准缸活塞

11、上止点、曲轴转角及发动机转速。通常安装在曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮上或分电器内。通常安装在曲轴前端、凸轮轴前端、飞轮上或分电器内。3.爆震传感器爆震传感器爆震传感器爆震传感器4.节气门位置传感器节气门位置传感器节气门位置传感器节气门位置传感器 爆震传感器安装在发动机缸体上，用来测定发动机有爆震传感器安装在发动机缸体上，用来测定发动机有无爆震现象。当发动机产生爆震时用来调整点火提前角。无爆震现象。当发动机产生爆震时用来调整点火提前角。 节气门位置传感器安装在节气门体上节气门位置传感器安装在节气门体上, , 它实质上是它实质上是一只可变电阻器一只可变电阻器, , 其电阻器的转轴与节气门联动其电阻器

12、的转轴与节气门联动, , 可可将节气门开度信号转化为电量信号将节气门开度信号转化为电量信号, , 并输入并输入ECUECU。 发动机工作时发动机工作时, ECU 根据接收到的传感器信号根据接收到的传感器信号, 按存储器中按存储器中的相关程序和数据的相关程序和数据, 确定出最佳点火提前角和一次绕组通电时确定出最佳点火提前角和一次绕组通电时间间, 并以此向点火器发出点火信号并以此向点火器发出点火信号(IGT)。点火器根据指令。点火器根据指令, 控控制点火线圈一次电路的导通和截止制点火线圈一次电路的导通和截止, 从而形成点火高压。当火从而形成点火高压。当火花塞成功点火后花塞成功点火后, 便会有一个点

13、火反馈信号便会有一个点火反馈信号IGF 给给ECU。 若点火系统出现故障使火花塞不点火若点火系统出现故障使火花塞不点火, 而曲轴位置传感器工而曲轴位置传感器工作正常时作正常时, 喷油器会照常喷油喷油器会照常喷油, 造成汽缸内喷油过多造成汽缸内喷油过多, 结果会出结果会出现再起动困难或行车时三元催化反应器过热的现象。为了避现再起动困难或行车时三元催化反应器过热的现象。为了避免这种现象的发生免这种现象的发生, 当当IGF 信号连续信号连续3 5 次没有送入次没有送入ECU 时时, ECU 则判断为点火系统故障而停止喷油。则判断为点火系统故障而停止喷油。三、微机控制点火系统的工作原理三、微机控制点火

14、系统的工作原理微机控制点火系统的组成微机控制点火系统的组成四、微机控制点火系统的种类四、微机控制点火系统的种类1.有分电器电控点火控制系统有分电器电控点火控制系统双缸同时点火方式双缸同时点火方式单缸独立点火方式单缸独立点火方式2.无分电器电控点火控制系统无分电器电控点火控制系统 该点火系统用电子控制装置取代分电器该点火系统用电子控制装置取代分电器, , 利用电子分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点火。行点火。(1) (1) 双缸同时点火方式双缸同时点火方式 其点火线圈采用小型闭磁路点火线圈其点火线圈采用小型闭磁路点火线

15、圈, , 二次线圈的两二次线圈的两端分别与两个火花塞相连接端分别与两个火花塞相连接, , 点火线圈的数量等于汽缸点火线圈的数量等于汽缸数的一半。数的一半。(2) (2) 单缸独立点火方式单缸独立点火方式 其点火线圈与火花塞是制成一体的其点火线圈与火花塞是制成一体的, , 点火线圈的数点火线圈的数量和汽缸数相等量和汽缸数相等, , 直接安装在汽缸盖上。直接安装在汽缸盖上。五、丰田五、丰田TCCS TCCS 微机控制点火系统原理微机控制点火系统原理丰田丰田TCCS 微机控制点火系统原理图微机控制点火系统原理图 发动机工作时发动机工作时, 曲轴位置传感器产生曲轴位置传感器产生Ne 信号信号(转速转速

16、)、曲轴位置信号、曲轴位置信号G1 (第第6 缸上止点缸上止点) 和和G2 (第第1 缸上止点缸上止点) (在图中包括在各传感器信号里在图中包括在各传感器信号里), 并把信号传给并把信号传给ECU。ECU 根据根据G1、G2、Ne 信号信号, 判断发动机转速和曲判断发动机转速和曲轴位置轴位置, 并根据其他传感器信号并根据其他传感器信号, 确定点火时间和各缸的点火顺序确定点火时间和各缸的点火顺序, 向点向点火器输出点火信号火器输出点火信号IGT 和判缸信号和判缸信号IGdA、IGdB 三个信号。点火器内三个信号。点火器内有汽缸判别、闭合角控制、恒流控制、安全信号等电路有汽缸判别、闭合角控制、恒流

17、控制、安全信号等电路, 用于接收用于接收ECU 发出的发出的IGT、IGdA、IGdB 信号信号, 并依次驱动各个点火线圈工作。另外并依次驱动各个点火线圈工作。另外, 它还向它还向ECU 输入点火反馈信号输入点火反馈信号(IGF)。当。当IGF 信号连续信号连续3 5 次没有送次没有送入入ECU 时时, ECU 则判断为点火系统故障而停止喷油则判断为点火系统故障而停止喷油, 使发动机熄火。使发动机熄火。六、点火提前角控制六、点火提前角控制 就丰田就丰田TCCS 系统而言系统而言, 实际点火提前角实际点火提前角= 初始点火提初始点火提前角前角+ 基本点火提前角基本点火提前角+ 修正点火提前角。修

18、正点火提前角。 初始点火提前角初始点火提前角: : 也称固定点火提前角。如丰田汽车的也称固定点火提前角。如丰田汽车的IG - GEL IG - GEL 发动机发动机, , 其值为上止点前其值为上止点前1010。 基本点火提前角基本点火提前角: : 储存在储存在ECU ECU 的的ROM ROM 中中, , 是是ECU ECU 根据发根据发动机转速信号和进气歧管压力信号动机转速信号和进气歧管压力信号( (或进气量信号或进气量信号) ) 等确等确定的点火提前角。定的点火提前角。 修正点火提前角修正点火提前角: : 初始点火提前角和基本点火提前角相初始点火提前角和基本点火提前角相加得到的点火提前角加

19、得到的点火提前角, , 必须根据水温、空燃比等相关因素必须根据水温、空燃比等相关因素加以修正。加以修正。七、爆震七、爆震控制控制1. 爆震的概念爆震的概念 爆震是汽油机的一种不正常燃烧现象。在火焰传播途爆震是汽油机的一种不正常燃烧现象。在火焰传播途中中, , 汽缸压力异常升高汽缸压力异常升高, , 汽缸内一些地方的混合气在火汽缸内一些地方的混合气在火焰未传播到时焰未传播到时, , 已经着火燃烧已经着火燃烧, , 造成瞬时爆发燃烧造成瞬时爆发燃烧, , 这这便是爆震。便是爆震。2. 微机控制的防爆震微机控制的防爆震 ECU ECU 利用爆震传感器对点火提前角实行闭环控制。当利用爆震传感器对点火提

20、前角实行闭环控制。当ECU ECU 检测出任何一缸产生爆震时检测出任何一缸产生爆震时, , 便会减少这一缸的点便会减少这一缸的点火提前角火提前角, , 次缸再产生爆震时次缸再产生爆震时, , 同样减少点火提前角。同样减少点火提前角。减少至发动机不发生爆震时减少至发动机不发生爆震时, , 在一定的时间内在一定的时间内, , 维持当维持当前的点火提前角。若爆震产生前的点火提前角。若爆震产生, , 便减少点火提前角便减少点火提前角; ; 若若无爆震产生无爆震产生, , 则逐渐增大点火提前角则逐渐增大点火提前角, , 一旦产生爆震一旦产生爆震, ,又又恢复前述的反馈控制恢复前述的反馈控制, , 如此反

21、复控制。如此反复控制。单元单元4 4 点火系统的检修点火系统的检修一、点火系统主要部件的检修一、点火系统主要部件的检修检查火花塞电极间隙检查火花塞电极间隙测量火花塞绝缘电阻测量火花塞绝缘电阻 拆下火花塞拆下火花塞, , 检查火花塞的螺纹及绝缘体有无损坏。检查火花塞的螺纹及绝缘体有无损坏。如有异常如有异常, , 应更换火花塞。应更换火花塞。 用欧姆表测量点火线圈的电阻。一次绕组的电阻应为用欧姆表测量点火线圈的电阻。一次绕组的电阻应为1.2 1.4 ，二次绕组的电阻应为，二次绕组的电阻应为6 8 k。若测量的电阻不。若测量的电阻不符合规定符合规定, 则需要更换点火线圈。同时应保证点火线圈绝则需要更

22、换点火线圈。同时应保证点火线圈绝缘盖板清洁、干燥，防止漏电。缘盖板清洁、干燥，防止漏电。检查防干扰接头电阻检查防干扰接头电阻 检查高压导线电阻检查高压导线电阻1火花塞火花塞2高压导线高压导线3分电器分电器4点火线圈点火线圈检查分火头电阻检查分火头电阻检查火花塞插头电阻检查火花塞插头电阻凸轮轴正时带轮上的正时标记凸轮轴正时带轮上的正时标记分火头与分电器壳体上标记对齐分火头与分电器壳体上标记对齐二、分电器的安装（点火正时）二、分电器的安装（点火正时）飞轮和正时带轮的标记飞轮和正时带轮的标记V 形带轮上的正时记号形带轮上的正时记号2.调整点火正时调整点火正时（1）转动曲轴，使飞轮刻度线与壳体指针对齐

23、。转动曲轴，使飞轮刻度线与壳体指针对齐。（2）转动凸轮轴，使正时齿轮的标记与气门室罩底面平齐。转动凸轮轴，使正时齿轮的标记与气门室罩底面平齐。（3）矩形块场边与曲轴方向一致，分电器插入安装孔。矩形块场边与曲轴方向一致，分电器插入安装孔。（4）插分缸线，中央高压线和霍尔发生连接器。插分缸线，中央高压线和霍尔发生连接器。（5）起动发动机，调整点火时间。起动发动机，调整点火时间。（6）调整完毕，再次检查点火提前角是否符合要求。调整完毕，再次检查点火提前角是否符合要求。三、点火正时的检测与调整三、点火正时的检测与调整1.检查点火正时检查点火正时（1）一般检查一般检查（2）使用点火正时仪使用点火正时仪V

24、. A. G1367 检查检查（3）路试检查路试检查四、点火系统的正确使用与维护四、点火系统的正确使用与维护（1）在发动机起动和工作时，不要用手触摸点火线圈高在发动机起动和工作时，不要用手触摸点火线圈高压线和分电器等，压线和分电器等， 以免被电击。以免被电击。（2）在检查点火系统电路故障时，不要用刮火的方式来在检查点火系统电路故障时，不要用刮火的方式来检查电路的通断，这种做法容易损坏电子元器件，电路检查电路的通断，这种做法容易损坏电子元器件，电路通断与否应该用万用表电阻挡来进行检查判断。通断与否应该用万用表电阻挡来进行检查判断。（3）进行高压试火时，最好用绝缘的橡胶夹子来对高压进行高压试火时，

25、最好用绝缘的橡胶夹子来对高压线进行试验，直接用手接触高压线容易造成电击。另一线进行试验，直接用手接触高压线容易造成电击。另一种避免电击的方法是：种避免电击的方法是： 将高压导线插入一只备用火花塞，将高压导线插入一只备用火花塞，再将火花塞外壳搭铁。从火花塞电极间隙观察是否跳火。再将火花塞外壳搭铁。从火花塞电极间隙观察是否跳火。（4）在点火开关接通的情况下，不要做连接或切断线路在点火开关接通的情况下，不要做连接或切断线路的操作，以免烧坏控制器中的电子器件。的操作，以免烧坏控制器中的电子器件。（5）在拆卸蓄电池时，必须确认点火开关和其他所在拆卸蓄电池时，必须确认点火开关和其他所有的用电设备及开关都已

26、关闭，才可进行拆卸。有的用电设备及开关都已关闭，才可进行拆卸。（6）安装蓄电池时，一定要辨清正负极，负极应搭安装蓄电池时，一定要辨清正负极，负极应搭铁。千万不能接错，蓄电池极性与线夹的连接一定铁。千万不能接错，蓄电池极性与线夹的连接一定要牢固，否则容易损坏电子设备。要牢固，否则容易损坏电子设备。五、电控点火系统故障诊断与排除五、电控点火系统故障诊断与排除 发动机不能起动、冷起动困难、怠速运转不良、发发动机不能起动、冷起动困难、怠速运转不良、发动机运转不良、动力不足、爆燃现象等。动机运转不良、动力不足、爆燃现象等。(1) (1) 点火线圈及其电路有故障。点火线圈及其电路有故障。(2) (2) 火

27、花塞有故障。火花塞有故障。(3) (3) 霍尔传感器有故障。霍尔传感器有故障。(4) (4) 电子点火器有故障。电子点火器有故障。(5) (5) 曲轴位置传感器有故障。曲轴位置传感器有故障。(6) (6) 爆震传感器有故障。爆震传感器有故障。(7) (7) 传感器线路或接头有故障。传感器线路或接头有故障。(8) (8) 装配错误。装配错误。(9) ECU (9) ECU 有故障。有故障。3.电控点火系统常见故障的诊断流程电控点火系统常见故障的诊断流程技能训练技能训练一、实训内容一、实训内容1. 火花塞的维护。火花塞的维护。2. 点火线圈的检测。点火线圈的检测。3. 有阻抗的高压线的电阻。有阻抗

28、的高压线的电阻。二、设备准备二、设备准备万用表、火花塞、点火线圈、阻尼高压线。万用表、火花塞、点火线圈、阻尼高压线。三、实训要求三、实训要求1. 能按要求对汽车点火系统的零部件进行检修。能按要求对汽车点火系统的零部件进行检修。2. 能根据检测结果进行判断。能根据检测结果进行判断。3. 符合安全文明操作。符合安全文明操作。技能训练技能训练一、实训内容一、实训内容二、设备准备二、设备准备三、实训要求三、实训要求1. 点火系统不点火的故障判断。点火系统不点火的故障判断。2. 点火系统火花弱的故障判断。点火系统火花弱的故障判断。威驰汽车、点火系统示教板、万用表。威驰汽车、点火系统示教板、万用表。1. 能分析故障原因并正确查找故障点。能分析故障原因并正确查找故障点。2. 诊断分析过程符合逻辑。诊断分析过程符合逻辑。3. 能维修排除故障。能维修排除故障。4. 符合安全文明操作。符合安全文明操作。41 结束语结束语