6、汽油机电子点火系统电子教案

《汽修》专业工艺、实习一体化教学课题授课计划20至20学年度学期第周第页审批意见（签字）年月日授课班级本课题需课日实施日期天月日至月日课题名称：课题五、汽油机电子点火系统的构造维修目的要求：1、正确理解掌握电子点火系统构造组成与工作原理；2、掌握电子点火系统部分零部件的拆装与调整；重点难点：重点：汽车电子点火系统的构造组成与工作原理；难点：电子点火系统部分零部件的拆装与调整。设备、工具、教具等：汽油机、教具车、常用拆装工具、万用表、分电器、电瓶等。相关工艺知识：授课内容授课时间编写日期指导教师课题图样及技术要求、课日授课计划（附后）时间教学内容教法10＇45＇一、组织教学：1．考勤、检查同学着装；2．强调安全文明生产的基本要求；3．明确实习任务。二、相关工艺知识：（一）、概述1.点火系统的功用在发动机各种工况和使用条件下，在气缸内适时、准确、可靠地产生电火花，以点燃可燃混合气，使发动机作功。2.点火系统的类型按其组成和产生高压电方式的不同可分为传统蓄电池点火系统、电子点火系统、微机控制点火系统和磁电机点火系统。①电子点火系统以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈和由半导体器件(晶体三极管)组成的点火控制器将电源提供的低压电转变为高压电，再通过分电器分配到各缸火花塞，使火花塞两电极之间产生电火花，点燃可燃混合气。目前国内外汽车上广泛采用的点火系统。②微机控制点火系统与上述两种点火系统相同，也以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈将电源的低压电转变为高压电，再由分电器将高压电分配到各缸火花塞，并由微机控制系统根据各种传感器提供的反映发动机工况的信息，发出点火控制信号，控制点火时刻，点燃可燃混合气。它还可以取消分电器，由微机控制系统直接将高压电分配给各缸。微机控制点火系统是目前最新型的点火系统，已广泛应用于各种中、高级轿车中。集合点名集体进行讲解。板书、挂图、举例合并讲解与引导。时间教学内容教法45＇③磁电机点火系统由磁电机本身直接产生高压电，不需另设低压电源。3.1)可减少触点火花，避免触点烧蚀，延长触点使用寿命；有的还可以取消触点，克服了与触点相关的一切缺点，改善了点火性能。2)可不受触点限制，增大初级电流，提高次级电压，改善发动机高速时的点火性能。3)由于次级电压和点火能量的提高，使其对火花塞积炭不敏感，且可以加大火花塞电极间隙，点燃较稀的混合气，从而有利于改善发动机的动力性、经济性和排气净化性能。4)大大减轻了对无线电的干扰。5)结构简单，质量轻，体积小，使用和维修方便。作业：点火系统的功用、类型、基本要求和特点。板书、挂图、举例合并讲解与引导。时间教学内容教法45＇（二）、有触点电子点火系统：该装置用减小触点电流的方法，减小触点火花，改善点火性能，它是一种半导体辅助点火装置。除了与传统点火系统一样具有电源、点火开关、分电器、点火线圈、火花塞之外，还在点火线圈初级绕组的电路中，增加了由三极管VT和电阻、电容等组成的点火控制电路，断电器的触点串联在三极管的基极电路中，控制三极管的导通与截止。（三）、无触点电子点火系统利用传感器代替断电器触点，产生点火信号，控制点火线圈的通断和点火系统的工作，可以克服与触点相关的一切缺点，在国内外汽车上应用十分广泛。无触点电子点火系统主要由点火信号发生器(传感器)、点火控制器、点火线圈、分电器、板书、挂图、举例合并讲解与引导。时间教学内容教法45＇火花塞等组成。其中分电器主要包括配电器和离心提前装置、真空提前装置，它们的作用、结构和工作原理与传统点火系统对应部分完全相同。作业：有、无触点电子点火系统概念与组成点火信号发生器：点火信号发生器取代了传统点火系统断电器中的凸轮，用来判定活塞在气缸中所处的位置，并将非电量的活塞位置信号转变成为脉冲电信号输送到点火控制器，从而保证火花塞在恰当的时刻点火。所以点火信号发生器实际就是一种感知发动机工作状况，发出点火信号的传感器。它的类型很多，目前应用较多的主要有磁脉冲式、霍尔效应式和光电效应式。1.磁脉冲式点火信号发生器：依靠电磁感应原理制成的。它一般安装在分电器的板书、挂图、举例合并讲解与引导。时间教学内容教法45＇内部，由信号转子和感应器两部分组成。信号转子由分电器轴驱动，其转速与分电器轴相同；感应器固定在分电器底板上，由永久磁铁、铁心和绕在铁心上的传感线圈组成。2.霍尔效应式点火信号发生器(霍尔传感器)：安装在分电器内。由霍尔触发器、永久磁铁和由分电器轴驱动的带缺口的转子组成。霍尔触发器(也称霍尔元件)是一个带集成电路的半导体基片。当直流电压作用于触发器的两端时，便有电流I在其中通过，如果在垂直于电流的方向还有外加磁场的作用，则在垂直于电流和磁场的方向上产生电压UH，该电压称为霍尔电压，这种现象称为霍尔效应。利用霍尔元件的霍尔效应工作的，即利用只有在直流电压和磁场同时作用于霍尔触发器时，才能在触发器中产生电压信号的现象制成传感器，在发动机工作时产生点火信号。霍尔发生器的工作原理：板书、挂图、举例合并讲解与引导。时间教学内容教法45＇当转子叶片进入永久磁铁与霍尔触发器之间时，永久磁铁的磁力线被转子叶片旁路，不能作用到霍尔触发器上，通过霍尔元件的磁感应强度近似为零，霍尔元件不产生电压；随着信号转子转动，当转子的缺口部分进入永久磁铁与霍尔触发器之间时，磁力线穿过缺口作用于霍尔触发器上，通过霍尔元件的磁感应强度增高，在外加电压和磁场的共同作用下，霍尔元件的输出端便有霍尔电压输出。发动机工作时，转子不断旋转，转子的缺口交替地在永久磁铁与霍尔触发器之间穿过，使霍尔触发器中产生变化的电压信号，并经内部的集成电路整形为规则的方波信号，输入点火控制电路，控制点火系统工作。3.光电效应式点火信号发生器：利用光电效应原理，以红外线或可见光光束进行触发的，主要由遮光盘(信号转子)、遮光盘轴、光源、光接收器(光敏元件)等组成。遮光盘一般用金属或塑料制成，安装在分电器轴上，位于分火头下面。遮光盘的外缘介于光源与光接收器之间，遮光盘的外缘上开有缺口，缺口数等于发动机气缸数。⑴点火控制器：取代了传统点火系统中断电器的触点，将点火信号发生器输出的点火信号整形、放大，转变为点火控制信号，控制点火线圈初级绕组中电流的通、断，板书、挂图、举例合并讲解与引导。时间教学内容教法45＇以便在次级线圈的绕组中产生高压电，供火花塞点火。⑵分电器：取消了断电器(触点和凸轮)和电容器，增加了点火信号发生器(信号转子和传感部分)。⑶点火线圈：采用的点火线圈是用点火控制器控制其初级电路通断的，所以其初级电流可以增大。⑷火花塞：由于普通电子点火系统的点火能量提高，火花塞电极间隙比传统点火系统的火花塞电极间隙增大。⑸高压线：为了减轻无线电干扰，电子点火系统采用的高压线为有一定电阻的高压阻尼线。作业：各类点火信号发生器构造组成与工作原理。（四）、微机控制点火系统1.有分电器微机控制点火系统的组成：一般由传感器、微机控制器、点火执行器等组成。2.由低压电源、点火开关、微机控制单元(ECU)、点火控制器、点火线圈、火花塞、高压线和各种传感器等组成。有的无分电器点火系统还将点火线圈直接安装在火花塞上方，取消了高压线。3.无分电器微机控制点火系统的工作原理根据高压配电方式的不同分为独立点火方式和同时点火独立点火方式是一个缸的火花塞配一个点火线圈，各个独立的点火线圈直接安装在火花塞上，独立向火花塞提供高压电，各缸直接点火。4.主要元器件的结构及原理1)微机控制单元：由于无分电器点火系统取消了机械式板书、挂图、举例合并讲解与引导。时间教学内容教法45＇高压配电而改为电子式高压配电，因此，微机控制单元不再只控制一个点火线圈初级绕组的通断，而是要根据曲轴的不同位置，按一定顺序控制两个或多个点火线圈初级绕组，以实现电子式高压配电。2)控制等电路外，还有气缸判别电路和多个大功率三极管及相应的控制电路。3)圈可以采用完全的闭磁路结构，提高能量利用率。(1)独立点火方式配电用的点火线圈：采用独立点火方式时，发动机每个气缸都有自己的点火线圈，每个点火线圈的结构完全相同。特别适合在双凸轮轴发动机上配用，点火线圈安装在两根凸轮轴中间，每一点火线圈压装在各缸火花塞上，在布置上很容易实现。(2)点火线圈配电方式配用的点火线圈：发动机采用点火线圈配电方式时，点火线圈实际是由若干个相互屏蔽的、独立的点火线圈组装起来形成的一个点火线圈组件。3)二极管配电方式配用的点火线圈：二极管配电方式配用点火线圈有两个初级绕组(或一个初级绕组被中心抽头分成两个部分，组成两个初级绕组)和一个次级绕组。点火线圈有两种形式：一种是点火线圈只包含初级绕组和次级绕组，不包含高压二极管，另一种是点火线圈既包含初级绕组和次级绕组，又包含四个高压二极管。作业：微机控制点火系统的分类、组成以及各自的工作特点。板书、挂图、举例合并讲解与引导。间教学内容教法2h30＇三、操作示范：1、各类拆装工具、万用表的正确使用。2、霍尔效应式点火信号发生器的安装与调整方法。3、各类电器元件的拆装与调整方法。四、指导教学：1.安全文明生产的遵守情况。2.霍尔效应式点火信号发生器的安装与调整方法的正确性。3.各类电器元件拆装与调整方法的正确性。五、课题讲评：1、课题评定，优者表扬，差者鼓励。2、总结分析在学习和理解记忆过程中出现的问题。3、写出本课题的学习心得。七、课日记事（附后）。边示范边讲解。个别与集体相结合进行指导，发现问题及时处理。总结分析法进行讲解。