汽车发动机维修电控点火系统的检修

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。点击看动画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）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。（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。（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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。（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-ECU④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。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