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汽车发动机维修电控点火系统的检修
(2)通电时间的控制。
①通电时间对发动机性能的影响。 ②通电时间的控制方法。 ③点火线圈的恒流控制。
(3)爆震的控制。
①爆震的危害。会导致冷却液过热、功率下降及 耗油率上升。 ②爆震控制方法。推迟点火是消除爆震的最有效 措施。过程如下图所示。
③爆震控制系统。如下图所示。
1-爆震传感器;2-火花塞;3-分电器; 4-点火器和点火线圈;5-其他传感器;6-ECU
( 1 )不存在触点氧化、烧蚀、变形、磨损等 问题,使用中几乎不需要维修和经常换件。 ( 2 )增大初级断电电流值,减少点火线圈初 级绕组匝数,减小初级电路的电阻,从而提高 次级电压,有效地改善和保证点火性能。
( 3 )电磁能量得到充分利用,高电压形成 迅速,火花能量大。 (4)减小了火花塞积炭的影响。 ( 5 )点火时间精确,混合气能完全燃烧, 可以在稀混合气工况下正常点火,保证发动 机在降低油耗的基础上,减少废气污染。
4.电控点火系统
1)电控点火系统的基本组成 及工作原理 2)电控点火系统的类型 3)电控点火系统的控制功能
电控的无分电器点火系统的组成图
1)电控点火系统的基本组成及工作 原理
( 1 )电控点火系统的基本组成。电控点 火系统一般由电源、各种传感器、 ECU 、 点火器、点火线圈、分电器(或无分电器) 和火花塞组成,如下图所示。
学习任务十八 电控点火系统的检修
理论知识
任务要求
1. 知道电控点火系统与传统点火系 统的区别; 2.知道电控点火系统的工作原理; 3. 正确地对电控点火系统元件进行 检测和更换;
4. 正确使用示波器检测点火信号的 波形并分析; 5. 根据发动机性能和检测结果分析 发动机故障并排除
理论知识
1.传统点火系统 2.电子点火系统 3.晶体管电子点火装置的检修 4.电控点火系统
1.传统点火系统
传统点火系统的组成如下图所示, 它主要由蓄电池、点火开关、点火 线圈和火花塞等组成。
传统点火系统的组成及安装位置
传统点火系统的基本工作原理如下图所示。
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2.电子点火系统
1)电子点火系统的发展史及优点 2)汽车无触点电子点火系统的组成 3)无触点电子点火系统
1)电子点火系统的优点
①一般检查。包括对电子点火器进行外观检查, 用欧姆表测量其输入端电阻,以及用电流表测量 初级电流等。
②外观检查。将晶体管控制器从分电器(或点 火线圈)上拆下后,松开连接线或插接器,仔 细检查各引出端导线,看是否良好。 ③测量晶体管点火控制器输入电阻。控制器输 入端是接到传感器的两个端钮,其输入电阻因 点火器电路不同有所差异。 ④测量点火装置初级电流。在初级回路中进行 电流测试,电流表应在零与6~8A间摆动。
③控制点火提前角的基本方法。对一定的发动 机而言,起动时的点火提前角一般为 10°左右, 发动机起动后正常运转时,实际的点火提前角 的控制方法有: 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 实际点火提前角 = 初始点火提前角×点火提前 角修正系数
④起动时的点火提前角的控制。发动机冷起动 时,电控单元根据发动机的转速(Ne)和起动 开关信号( Sta )以固定不变的点火提前角点 火。当发动机的转速超过一定值时,自动转入 由 ECU 控制的最佳点火提前角计算及控制程序。 如下图所示。
初级电路被切断,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汽缸的 火花塞。在电控点火系统中,用凸轮轴位置 传感器产生 G 信号和曲轴位置传感器产生的 Ne 信号作为主控制信号,以 G 信号为基准, 按 1°曲轴转角分频,用既定的曲轴角度产 生点火控制信号( IGt 信号),如下图所示。
①点火提前角对发动机性能的影响如下图所示。 最佳的点火提前角,应使发动机汽缸内的最高压 力出现在上止点后10°~15°,。
点火提前角对发动机性能的影响 A-不点火;B-点火过早; C-点火适当;D-点火过迟
②最佳点火提前角的确定依据。 a.发动机转速。点火提前角应随着发动机转速的 升高而增大。 b.发动机负荷。随负荷的减小,应增大点火提前 角,反之,应减小点火提前角。 c.燃油辛烷值。辛烷值越高,抗爆性越好,点火 提前角可适当增大,反之应减小。 d.其他因素。还应考虑燃烧室形状、燃烧室内温 度、空燃比、大气压力、冷却液温度等。
( 6 )能适应现代高速、高压缩比发动机的 发展需求,有利于汽车的高速化。 ( 7 )对无线电干扰小,结构简单,重量轻、 体积小,保养维修简便。
2)汽车无触点电子点火系统的组成
汽车无触点电子点火系统由蓄电池、点火控 制模块(点火器)等组成,如下图所示。
3)无触点电子点火系统
(1)霍尔式。
①系统组成。 ②系统工作原理。 ③霍尔效应原理。
电控点火系统的基本组成
(2)电控点火系统的工作原理。 发动机工作时,ECU根据接收到的各传感器信 号,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。点火器根据指令控 制点火线圈初级电路的导通和截止。电路导 通时,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。
压电式火花塞座金属垫型爆震传感器如图所示。
想一想
电控点火系统有几种?有哪些主要元 件?与晶体管电子点火系统有何不同?
本章结束
3)点火线圈的检测
用万用表检查点火线圈的初级绕组和次 极绕组的电阻值应分别为1.3~1.7Ω和 10~15kΩ。
4)高压线的检查
将高压线连同橡胶套一起拔出,注意不要 把高压线折断。检查高压线的触头,如烧 蚀应刮平整;如断裂或变形则应予更换。 测量每条导线的电阻值应不大于 25kΩ, 如过大,应更换。
2)霍尔式晶体管点火装置的检修
(1)霍尔信号发生器的检查。
①测量霍尔电压法。拆下控制器连接线盒上的 橡皮套,将高阻抗电压表连于控制器 6 号与 3 号 接线柱(前图),接通点火开关,转动分电器 转子,当叶片离开气隙时,电压表读数应小于 0.4V 。当叶片进入气隙时电压表读数应为 9V 。 否则,说明传感器已失效。
④爆震传感器的类型、功能、结构和原理。 类型:电感式和压电式两种。压电式又分为共振 式、非共振式和火花塞座金属垫型。 功能:检测发动机有无爆震发生及爆震强度。
电感式爆震传感器 a)结构;b)输出信号
压电式共振型爆震传感器
压电式非共振型爆震传感器,如下图所示。爆震 是否发生是靠滤波器检测出传感器输出信号中有 无爆震频率来判别。
电控点火数据图
⑤起动后的基本点火提前角的确定。发动机起 动后怠速运转时,ECU确定基本点火提前角。 发动机起动后在正常工况下运转时,控制点火 提前角的信号主要有: PIM信号或Vs信号、Ne 信 号、IDL信号、KNK信号等。
⑥点火提前角的修正。主要修正项目有冷却液温 度修正、怠速稳定修正和空燃比反馈修正等。 a.水温修正。水温修正可分为暖机修正和过热修 正。暖机修正如下图所示。
(2)磁脉冲式。
①系统组成。 ②系统工作原理。
(3)光电式。
①系统组成。 ②系统工作原理。
3.晶体管电子点火装置的检修
1)磁脉冲信号发生器的检测与调整 2)霍尔式晶体管点火装置的检修 3)点火线圈的检测 4)高压线的检查
1)磁脉冲信号发生器的检测与调整
(1)检查调整信号转子凸齿与铁芯的间隙。 (2)检测信号发生器线圈。 (3)晶体管控制器的检测。
基本点火电路
①G信号。指活塞运行到上止点位置的判别信号, 它是根据凸轮轴位置传感器产生的信号经过整 形和转换而获得的脉冲信号。 ②Ne 信号。指发动机的曲轴转角信号,它是根 据曲轴位置传感器产生的信号经过整形和转换 而获得的脉冲信号。
③IGt信号。是ECU向点火器中功率晶体管发出的 通断控制信号,如图所示。 ④IGf信号。是完成点火后,点火器向ECU输送的 点火确认信号,如下图所示。
②无分电器式电控点火控制系统的类型。根据 点火线圈的数量和高压电分配方式的不同,又 可分为独立点火方式、同时点火方式和二极管 配电点火方式三种类型。 a.独立点火方式: 特点:点火线圈的数量和汽缸数相等。 优缺点:分火性能较好,但其结构和控制电路 复杂,如下图所示。
无分电器独立点火方式电控点火控制系统
过热修正:冷却液温度过高时,为避免产生爆震, 必须修正点火提前角,如下图所示。
b. 怠速稳定修正。 ECU 根据实际转速与目标转 速的差值来修正点火提前角,以便保持发动机 在规定的怠速转速下稳定运转。如下图所示。
c. 空燃比反馈修正。空燃比反馈控制系统是根据 氧传感器的反馈信号调整喷油量的多少来达到最 佳空燃比控制的。如下图所示。
b.同时点火方式: 特点:点火线圈的数量等于汽缸数的一半。 优缺点:结构和控制电路较简单,但能量损 失略大,如下图所示。
c.二极管配电点火方式: 特点:四个汽缸共用一个点火线圈。 优缺点:对点火线圈要求较高,发动机汽缸数必 须是数字4的整倍数,如下图所示。
3)电控点火系统的控制功能
(1)点火提前角的控制。
IGt信号和IGf信号
2)电控点火系统的类型
(1)有分电器式电控点火系统。
①有分电器式电控点火系统的特点是只有 1 个点火线圈。 ②有分电器式电控点火系统的组成。如下图 所示。
有分电器式电控点火系统
(2)无分电器式电控点火控制系统
①无分电器式电控点火控制系统的特点。用 电子控制装置取代分电器,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 花塞进行点火,点火线圈的数量比有分电器 电控点火系统多。