3-汽油机电控点火系

第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.2第三章汽车机电控点火系统一、电控点火系统的功能二、电控点火系统的组成与工作原理三、电控点火系统主要元件的构造与检修四、示波器与汽油机点火波形观测第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.2一、电控点火系统的功能1.点火提前角控制起动时将点火时刻固定在设定的初始点火提前角。怠速时根据IDL信号、Ne信号和A/C信号确定基本点火提前角。其它工况根据转速信号和负荷信号确定基本点火提前角。起动后对点火提前角修正包括水温修正、怠速稳定修正和空燃比反馈修正。第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.2点火提前角控制怠速时基本点火提前的确定第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.2点火提前角控制其它工况基本点火提前角的确定第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.2点火提前角控制水温修正包括暖机修正和过热修正。暖机修正过热修正第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.2点火提前角控制怠速稳定修正空燃比反馈修正第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.21.点火提前角控制2.通电时间（闭合角）控制根据Ne信号和电源电压确定合适的通电时间。随转速提高和电源电压下降，通电时间增长。第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.21.点火提前角控制2.通电时间（闭合角）控制3.爆燃控制根据爆燃传感器信号对点火提前角进行反馈控制。爆燃控制过程第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.2爆燃控制爆燃控制过程中点火提前角的变化第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.2二、电控点火系统的组成与工作原理1.基本组成电源点火开关传感器ECU点火器点火线圈分电器火花塞第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.22.基本原理传感器信号Ne信号：发动机曲轴转角信号。G信号：活塞运行到压缩上止点位置的判别信号。控制信号IGt信号：ECU向点火器中功率晶体管发出的通断控制信号。IGd信号：在无分电器的电控点火系统中，ECU向点火器输送的判别气缸的信号。IGf信号：完成点火后，点火器向ECU输送的点火确认信号。第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.2点火提前角控制原理第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.23.典型电控点火系统－有分电器式1～8－传感器9～10－输入回路11－A/D转换器12－输出回路13－存储器14－恒定电压电源15－点火器16－点火线圈17－分电器第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.23.典型电控点火系－无分电器式1-火花塞2-点火线圈3-点火器4-传感器5-ECU根据点火线圈数量和高压电分配方式分为独立点火方式、同时点火方式和二极管配电点火方式3种第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.23.典型电控点火系－无分电器独立点火方式1－点火线圈2－火花塞3－点火器4－ECU5－传感器信号第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.23.典型电控点火系－无分电器同时点火方式第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.23.典型电控点火系－无分电器二极管配电方式第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.24.爆燃控制系统1－爆燃传感器2－ECU3－其它传感器4－点火器和点火线圈5－分电器6－火花塞第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.2三、电控点火系统主要元件的构造与检修1.点火器有分电器式电控点火系统中，点火器和点火线圈一般都与分电器组装在一起，称之为整体式点火组件。1－垫片2－电容器3－导线夹4－分电器盖5－点火器6－分电器壳体7－点火线圈防尘罩8－分电器电缆9－分火头10－点火线圈第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.21－点火器2－点火线圈1.点火器无分电器电控点火系统中，点火器一般单独安装在点火线圈附近。第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.21.点火器在使用中，接好点火线圈与点火器的线束连接器，用万用表或示波器检测ECU相应端子间的电压，应符合规定标准，否则说明点火器或ECU有故障。点火器检查标准检测端子检查条件检查标准+B与搭铁点火开关“ON”蓄电池电压IGT与搭铁发动机工作有脉冲IGF与搭铁发动机工作有脉冲第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.22.爆燃传感器功能：检测发动机有无爆燃及爆燃强度。类型：电感式、压电式电感式爆燃传感器的结构及输出信号1－线圈2－铁心3－壳体4－永久磁铁第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.22.爆燃传感器压电式爆燃传感器又分为共振型、非共振型和火花塞座金属垫型三种。压电式共振型爆燃传感器1－压电元件2－振子3－基座4－O形圈5－连接器6－接头7－密封剂8－壳体9－引线第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.22.爆燃传感器压电式非共振型爆燃传感器1－配重块2－压电元件3－引线第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.22.爆燃传感器火花塞座金属垫型爆燃传感器1－火花塞2－爆燃传感器爆燃传感器的检修：拆开传感器线束连接器，检查传感器端子与壳体之间电阻值，应不导通。怠速时拆开传感器线束连接器，检查传感器端子与搭铁之间的信号电压，应有脉冲信号输出。第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.23.点火控制电路第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.23.点火控制电路检修内容及方法如下：点火开关接通后，检查点火器＋B端子、点火线圈＋端子与搭铁之间的电压值，应为蓄电池电压，否则说明电源电路有故障。怠速时，检查点火器IGT端子与搭铁之间电压信号，正常应有脉冲信号，否则说明控制线路或ECU有故障。怠速时，检查ECU的IGF端子与搭铁之间电压信号，正常应有脉冲信号，否则说明点火器或信号线路有故障。第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.23.4示波器与汽油机点火波形观测3.4.1示波器示波器可显示电压随时间变化的波形，可用来显示点火系波形、电子元器件波形、柴油机高压油管压力波形和发动机异响波形等，显示速度比一般电子检测设备快，是唯一能即时显示瞬态波形的仪器。基本功能：显示电压随时间的变化，除用于观察状态变化外，还可以检测电压、频率和脉冲宽度等。第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.2一.示波器组成和功能（1）组成由传感器、中间处理环节和显示器等组成（2）类型按基本形式分：模拟式示波器、数字式示波器按显示器形式分：阴极射线管式示波器、液晶式示波器按用途分：通用式示波器、专用式示波器①模拟式示波器扫描速度快，能即时反映被测线路的状态，但无记忆功能②数字式示波器将模拟电压信号转换成数字信号，可以编程和自行设定，并能与数据库连接3.4.1示波器第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.2③阴极射线管式示波器当示波器电路中得到电荷时，水平的两块偏转板会使电子束从左至右横向掠过屏幕，从而在屏幕上出现一条光亮的线条，然后在从右至左变暗扫描。④液晶式示波器显示器的屏幕为夹层结构，由两层玻璃组成，中间夹有液晶3.4.1示波器第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.23.4.1示波器二.示波器功能（1）可测试发动机传感器、执行器、电路和点火系（2）具有汽车万用表功能（3）内部置有汽车数据库和标准波形（4）有记录、回放功能，可捕捉到瞬间出现的障碍第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.22.4.1示波器三．波形走向与含义示波器显示的波形，在垂直方向上表示电压，在水平方向上表示时间，以基线为基准，之上为正电压，之下为负电压。波形是信号的轨迹：水平直线→电压恒定斜线→电压稳定的变化（变大或变小）垂线→电压突变四.示波器控制和使用方法控制主要指对Y轴电压和X轴时间的控制第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.23.4.2点火波形观测方法标准点火波形标准点火波形是指点火系正常工作时点火线圈初、次级电压波形，它是点火系的诊断标准。初级电压标准波形。图示2—15a所示的单缸初级电压标准波形。次级电压的标准波形如图示2—15（b）所示。a）初级电压标准波形b）次级电压标准波形图2—15单缸电压标准波形第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.2（5）f点：断电器触点闭合，或电子点火器输出导通使点火线圈初级突然闭合，初级电流开始增加，引起次级电压突然增大。需要注意的是：在a点，初级电流是急剧减少的，而在f点，电流是逐渐增加的，所以这两点感应次级电压的方向相反，而且大小也不相同。（6）fa段：因初级电流接通而引起回路电压出现衰减振荡。这段称为第二次振荡。振荡消失后，电压恢复到零。（7）整个波形中，从a点到f点对应初级电流不导通，次级线圈放电阶段，也就是传统点火系统中断电器触点断开阶段；从f点到a点对应初级电流导通，线圈储能阶段，也就是传统点火系统断电器触点闭合阶段。第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.2点火示波器能将每个气缸的点火电压随时间的变化关系用波形的形式直观的表现出来，以便于观察、分析和判断。一.标准单缸点火波形（1）二次标准波形波形各段的含义：AB：断电器触电断开→一次电流下降→一次线圈磁场消失→二次线圈感应出高电压（AB线也称为点火线）BC：二次电压下降，BC为放电电压3.4.2点火波形观测方法第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.23.4.2点火波形观测方法CD：火花塞间隙的电流增加→两电极间隙间引起火花放电（CD称为火花线，高度表示火花放电的电压，宽度表示火花放电的持续时间）DE：点火线圈和电容器中的残余能量以低频振荡的形式消耗完EF：断电器触点闭合→电流通过一次线圈→二次电路产生负压FA：触点闭合后，产生二次闭合振荡张开时间加闭合时间等于一个完整的点火循环。第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.23.4.2点火波形观测方法（2）一次标准波形（白金波形）ab：断电器触点打开，一次电压迅速增加add：高频振荡波形de：二次点火放电完了时，点火线圈和电容器中的残余能量继续释放，一次电路出现低频振荡波形第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.23.4.2点火波形观测方法二.波形排列形式采集到点火信号后，通过不同的排列形式，以便于检测人员从不同的排列形式中观测、分析判断点火系技术状况。（1）多缸平列波从左至右按点火次序将所有各缸点火波形首尾相连（2）多缸并列波从上至下按点火次序将所有各缸点火波形之首对其并分别放置的第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.23.4.2点火波形观测方法（3）多缸重叠波将所有各缸点火波形之首对其并重叠在一起的排列形式（4）单缸选缸波任何一缸的单缸点火波形第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.2点火波形类别a）初级电压平列波b）次级电压平列波图2-16多缸平列波a）初级并列波b)次级并列波图2—17多缸并列波a）初级重叠波b）次级重叠波图2—18多缸重叠波第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.23.4.2点火波形观测方法三.点火波形上的故障反映区A区：断电器触点故障反映区B区：电容器、点火线圈故障反映区C区：电容器、断电器触点故障反映区D区：配电器、火花塞故障反映区第三章汽油机电控点火系统兰州工业高等专科学校施雯2010.23.4.2点火波形观测方法四.点火示波器使用方法（1）观测项目（2）准备工作对仪器通电预热，检查校正启动发动机，预热到正常工作温度（3）点火示波