项目四-发动机电控点火系统

发动机电控点火系统检修主讲：课时：任务一电控点火控制*电控点火系统的功能有分电器电控点火系统的组成及结构无分电器电控点火系统的组成与结构123本章综述同学们上课了！知识目标了解了解电控点火系统原理与检修方法。掌握ECU控制点火系统的结构特点、工作原理及电路分析方法。掌握ECU控制点火系统控制电路及各元件的检测方法。能力目标能通过与客户交流、查阅相关维修技术资料等方式获取车辆信息。能使用万用表、故障诊断仪、示波器及发动机综合分析仪等常用检测和诊断设备对ECU控制点火系统进行检测。任务分析电控发动机两大核心控制功能是电控燃油喷射控制和电控点火控制。电控点火控制其特点是：点火正时（或点火提前角）受ECU的控制，相对以前的有触点和无触点点火系统而言，其点火正时的控制精度大大提高，且适应工况变化的能力更强，从而使发动机的性能得到进一步的改善；各缸点火顺序仍然由机械式分电器控制。按照结构可分为有分电器式和无分电器式电控点火系统。*一、电控点火系统的功能点火正时控制1、发动机对点火正时的控制要求2、发动机ECU对点火正时的控制方式相关知识通电时间控制爆燃的控制1、通电时间控制方法2、点火线圈恒流控制功能1、爆燃传感器2、爆燃控制方法从火花塞发出电火花，到该缸活塞运行至压缩上止点时曲轴转过的角度。点火提前角过大，易爆燃；点火提前角过小，排气温度升高，功率降低。1、发动机的转速2、发动机的负荷4、发动机水温（冷却液温度）3、爆燃控制点火正时控制要求记下来哦发动机的转速1转速升高时，燃烧所占的曲轴转角增大，点火正时应随之提前；反之，转速降低时，点火正时应该随之推后发动机的负荷负荷增大时，进气量增大，新鲜混合气密度增加，燃烧加快，点火正时应该随之推后；反之，负荷减小时，点火正时应随之提前。但为了避免怠速不稳，怠速时的点火提前量必须减小甚至为零2爆燃控制爆燃是由于燃烧过程中末端混合气的自燃造成的。轻微的爆燃可以改善燃油经济性和动力性，但过度爆燃会产生多方面的不利影响，比如燃油消耗增大、动力下降、发动机过热等。点火提前角增大时，应逐步减小点火提前角，爆燃消除后，再逐步恢复原有点火提前角。在一般情况下，发动机处于爆燃与不爆燃的临界状态时，动力性能最佳。3发动机水温较低时，燃烧较慢，要求点火正时适当提前。发动机水温较高时，燃烧比较快，要求点火正时适当推迟。发动机水温（冷却液温度）4点火时间控制可分为两个阶段控制第一阶段：起动时点火时间控制第二阶段：起动后点火时间控制起动发动机时，由于转速及进气流量极不稳定，ECU很难通过计算来确定最佳点火正时，因此，往往会以固定的点火正时（初始点火提前角）进行点火，此时的点火提前角一般不超过10°。起动时点火时间控制起动后点火时间控制ECU根据发动机的转速和负荷信号，确定基本点火提前角，并根据其他信号修正，以确定实际的点火提前角，并向电子点火控制器输出点火信号。此时的点火正时由三个部分组成：点火正时=初始点火正时+基本点火正时+校正点火正时通电时间控制方法通电时间控制也称为闭合角控制，转速升高时，闭合角增大，以确保初级电流足够大；转速降低时，闭合角减小，以确保点火线圈不致过热。所谓闭合角（也称导通角），是指点火线圈初级电路导通期间曲轴转过的角度。点火线圈恒流控制功能在正常转速范围内，使点火线圈的初级电流能迅速达到并不超过规定值（一般为6～7A），以减小转速对次级电压的影响，同时，还可防止因初级电流过大而烧坏点火线圈。汽缸内未燃部分混合气的在火焰前峰到来之前自行燃烧，在汽缸内形成无方向的爆炸燃烧。容易造成发动机过热使各部机件热负荷增加，冷却水温度失去控制，时间长后，将会造成冷却水沸腾而使发动机无法工作。爆燃传感器在电控发动机中点火系统大部分采用的闭环控制。起反馈作用的元件是爆燃传感器；当发动机产生爆燃时，会向发动机控制单元发送信号。当发动机发生爆燃时，会推迟点火提前角。爆燃传感器安装在发动机缸体上，利用震动法检测爆燃的传感器有磁致伸缩型和半导体压电型两种类型。其中压电型又有共振型和非共振型之分。1磁致伸缩式爆燃传感器压电式爆燃传感器爆燃控制方法当发动机发生爆震时，微机通过爆震传感器输入信号和比较电路判断出发动机是否产生爆震，并根据爆震强度输入信号，由微机控制点火提前角的大小。在检测到发动机爆震时，微机立即把点火提前角逐渐减小，直至无爆震产生。随后，又逐渐地增大点火提前角，一直到产生爆震时，又恢复前述的反馈控制。2二、有分电器电控点火系统传感器：曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆震传感器电控单元：ECU执行器：点火模块、点火线圈、火花塞等看段视频吧电控点火系统的组成点火系统有关部件的结构与工作原理1)点火线圈与点火器2)火花塞及点火性能点火线圈与点火器点火线圈的初级和次级线圈都环绕在铁芯上，次级线圈的匝数大约是初级线圈的100倍。初级线圈的一端连接在点火器上，次级线圈的一端通过分电器、高压线等连接在火花塞上。两个线圈各自的另一端则连接在蓄电池上，如图所示。点火器的功率三极管导通时，初级电路接通，有电流通过初级线圈，在线圈周围产生磁力线，该磁力线也穿过次级线圈，如图所示。点火器的功率三极管截止时，初级电流被切断，线圈周围的磁力线消失，次级线圈因互感效应产生约30kV的高压电动势（次级电压），该高压电动势被送往火花塞，使火花塞因放电而产生电火花，如图所示。火花塞的结构如图所示。影响火花塞的点火性能的因素包括以下几个方面：1、电极形状和放电性能2、火花塞间隙3、火花塞的热值与电极温度火花塞及点火性能分电器式点火控制工作原理发动机ECU根据各种传感器的信号确定点火正时，并将点火控制信号（IGT信号）传送给点火器，再由点火器控制点火线圈初级电路的通、断，点火线圈次级线圈所产生的高压电经分电器及高压线送给火花塞进行点火。点火系统的工作过程可分成3个阶段：即初级电路导通，点火能量储存；初级电路截止，次级电路产生高压电；火花塞电极产生电火花，点燃混合气。点火提前角的调整点火提前角的大小即取决于ECU所发出的点火控制信号（IGT信号）的迟早，该信号发出早，点火提前角就大；反之点火提前角就小。点火控制信号（IGT信号）的形态如图4-1-14所示。该信号为高电平时，初级电路导通；该信号为低电平时，初级电路被切断，点火线圈产生高压电点火。又称为直接点火系统，其特点是彻底取消了分电器，ECU不仅要控制点火正时，还要控制点火顺序。系统没有任何可运动的机械装置，因而机械运动与磨损方面的故障被彻底消除。无分电器ECU控制点火系统的配电方式有二极管分电、点火线圈分电两种，点火方式也有双缸同时点火、各缸独立点火两种。无分电器式点火控制工作原理2独立式ECU控制点火系统每个火花塞都单独配置一个点火线圈，其位置一般在火花塞的顶部，所产生的高压电直接送给火花塞，因而取消了高压线，避免了高压线方面的故障，而且结构紧凑，安装方便，因此，在现代汽车发动机上的应用日益广泛。基本控制电路如图所示，该电路中，点火器与点火线圈制为一体。有些车型上（丰田卡罗拉、凯美瑞、皇冠；别克君威、君越、大众迈腾、帕萨特等），点火器则单独设置，依靠相关线路与各点火线圈及ECU等相连，如图所示。双缸同时点火式ECU控制点火系统所谓双缸同时点火是指对同时到达上止点的两个汽缸实施同时点火，其中必然有一个缸为压缩上止点，其点火为有效火，另一个缸为排气上止点，其点火为无效火（或称废火）。该点火系统有点火线圈配电和二极管配电两种方式。ECU还接收一个来自点火器的IGF信号，该信号称为点火确认信号，是由点火器根据各点火线圈初级电流自感电动势产生的，主要用于ECU对点火系统的监测。ECU一旦连续6次或8次接受不到IGF信号，就会判定点火系统发生故障，ECU会在储存14号故障代码的同时停止喷油，以防汽油冲刷汽缸表面。此外，发动机转速表还可以通过IGF信号获取转速信号TAC。桑塔纳2000GSi点火系统的控制电路采用双缸同时点火方式，主要传感器有凸轮轴位置传感器(CMP)和曲轴位置传感器(CKP)，霍尔式CMP位于凸轮轴正时轮后侧，在磁铁与霍尔元件之间，有一个112断续环，(挡磁叶片有1/2)转一圈可产生两个信号，即上升沿信号和下降沿信号，上升信号是由OV变为12V，下降沿信号是12V变为OV上升信号是检测l缸压缩上止点，4缸排气上止点，下降信号是检测1缸排气上止点，4缸压缩上止点。CKP磁感应式，位于缸体左下侧，信号齿有(60-2)个齿，60信号计算曲轴转角和发动机的转速，缸齿处信号为1、4缸上止点信号，ECU根据此信号，发出第一个点火信号，使1、4缸先点火。无分电器式点火系统的点火线圈各缸独立点火式点火系统的点火线圈只有一个高压接口，并各自独立地安装在火花塞上方，此时，由于点火线圈和火花塞相连，使高压电流流过的距离缩短，因而电压损失和电磁干扰也减少，点火系统的可靠性也得到提高。某些车型上，点火线圈还与点火器制成一体，形成点火器-点火线圈组件双缸同时点火式点火系统的点火线圈有两个高压接口。各点火线圈一般组合成一体，其点火器也可与点火线圈制成一体，形成点火器—点火线圈组件，并依靠高压线与各火花塞相连1.任务描述任务实施一三、任务实施有分电器电控点火系统的检测通过点火系实训能够检查、调整点火正时，会做跳火试验，能够进行点火系统各元件及线路检查，能够进行点火系统的故障检查，并制定故障诊断的流程。起动发动机，并暖机；用短接线短接诊断连接器的TE1—E1端子（如果是OBDII型诊断连接器，则短接TC—CG端子），如图所示。此时，发动机在怠速下将按照初始点火正时工作检查点火正时检查火花塞检查火花塞是否存在裂纹、电极受污、电极损耗等情况，如有，则应予以清洁或更换。检查火花塞间隙：正常间隙应为0.9～1.1mm。如间隙不当，则进行调整（常规型火花塞）或更换（白金或铱金火花塞）。火花塞的型号应符合维修手册的规定。如果火花塞热值不适宜，可能会造成火花塞电极积炭或熔化。跳火试验•断开全部喷油器插头，使其不能喷射燃料。•从分电器上拔下中央高压线，并使其端部距搭铁5～7mm。•接通电源，起动发动机：中央高压线与搭铁之间应产生电火花，否则说明点火系统存在故障。•注意：跳火试验时，转动曲轴不得超过5～10s。1.任务描述任务实施二无分电器电控点火系统的检测通过点火系实训能够检查、调整点火正时，会做跳火试验，能够进行点火系统各元件及线路检查，能够进行点火系统的故障检查，并制定故障诊断的流程。跳火试验•单独进行各缸火花塞的跳火试验，可查明哪个汽缸不产生火花。•a．拆下所有喷油器的连接器，使其不能喷射燃料；•b．拆下点火器连接器，拆下点火线圈（带点火器）和火花塞；•c．重新将火花塞装入点火线圈内；•d．连接点火器连接器，将火花塞壳体搭铁；•e．接通电源，起动发动机，检查火花塞是否产生火花。如果某个汽缸的火花塞不跳火，则说明该路点火存在故障。故障检测、诊断与排除•以丰田汽车、14号故障代码为例利用发动机自诊断系统，读取故障代码，得出故障代码为“14”；查阅维修手册，得知故障代码为“14”的含义为“ECU连续6次接收不到IGF信号”；分析14号故障代码产生的原因发动机电控点火系统检修主讲：课时：任务二常见车型典型点火控制检修*一、大众车系点火系统桑塔纳200OGSi1、控制电路2、控制原理相关知识帕萨特B51.8T1、点火系统组成2、检测方法帕萨特B51.8T的点火系统(ANQ型发动机)点火电路如图4-2-3所示，发动机点火系主要由点火线圈、火花塞、爆燃传感器、霍尔传感器等组成。发动机控制单元位于前挡风玻璃左下角，采用独立点火方式。（1）霍尔传感器的检修•①拔下霍尔传感器的三针插头，如图所示。•②用万用表测端1和3，打开点火开关，至少4.5V。如果不在允许范围内，检查ECU到插座之间的导线。如在导线中未发现故障，且在三针插座端子1和3之间有电压，则更换霍尔传感器G40；若在端子l和3之间无电压，则更换发动机ECU。二、本田车系点火系统新款广州本田雅阁点火电路如图所示，新款本田来用正触发点火，喷嘴为高阻值。采用无分电器式独立点火，此车采