汽车点火系统论文下载_word模板

汽车制造与装配技术毕业论文I摘要伴随着科学技术的飞跃发展，各种先进的汽车电子控制技术被广泛应用到汽车上，先进的电子控制技术使汽车的动力性和燃油经济性得到了很大的提高，也减少了空气污染，汽车电子控制技术大大促进了汽车工业的发展。而汽车的电子控制是从发动机开始的，而发动机的控制技术是从控制点火开始的，在各种工况下，可以通过ECU控制各个执行器从而获得最佳的点火提前角，使发动机的动力性、经济性、排放性及稳定性均处于最佳。在整个工作过程中，都可对点火线圈初级电路的通电时间和电流进行控制，不仅提高了点火的可靠性，而且可有效地减少电能消耗，防止点火线圈烧损。采用爆燃控制功能后，可使点火提前角控制在爆燃的临界状态，以此获得最佳的燃烧过程。关键词：丰田点火波形故障分析排除II目录1引言……………………………………………………………………………………………1.1点火系的发展…………………………………………………………………………………2丰田车系发动机点火系概述……………………………………………………………2.1传统点火系统………………………………………………………………………………2.2电控点火系统………………………………………………………………………………3发动机点火示波器概述……………………………………………………………………4丰田车系发动机点火系波形分析………………………………………………………4.1初级点火波形分析…………………………………………………………………………4.2次级点火波形分析…………………………………………………………………………4.3点火提前角信号分析………………………………………………………………………5故障波形分析………………………………………………………………………………结论…………………………………………………………………………………………………III1引言汽油机点火系统的性能对汽油机的动力性、经济性和排放性具有及其重要的影响,但是只有在点火系统满足一定的基本要求才后，才能能使汽油机的各项性能达到较好的水平，因此电控点火系应运而生。电控点火系统的主要优点：在各种工况下，可以通过ECU控制各个执行器从而获得最佳的点火提前角，使发动机的动力性、经济性、排放性及稳定性均处于最佳。在整个工作过程中，都可对点火线圈初级电路的通电时间和电流进行控制，不仅提高了点火的可靠性，而且可有效地减少电能消耗，防止点火线圈烧损。采用爆燃控制功能后，可使点火提前角控制在爆燃的临界状态，以此获得最佳的燃烧过程。1.1点火系的发展从传统的机械式有触点点火系到普通电子点火系再到电控点火系是汽油机点火系发展的三重要个阶段。早期的机械式有触点点火对于以上的点火要求可谓是勉强通过,使汽车容易因点火系问题产生故障。对于要求更高的人们怎么可以继续容忍它带来的这样、那样的不便,于是人们便发明了普通电子点火系。普通电子点火系它采用信号发生器,从根本上消除了由触点引起的缺点和故障。由于普通电子点火系统对点火提前角的调整仍然采用机械式真空提前装置和离心式提前装置，所以不能对点火提前角进行精确调整,同时它不能对爆震进行反馈控制,为了避免爆震它的实际点火提前角小于最佳点火提前角,以至汽油机车的潜能得不到充分的发挥，于是更先进的电控点火系酝酿而生。它弥补了普通电子点火系的不足,从而更大的发挥了汽车的潜能。电控点火系统与其他电控系统一样,由传感器、ECU及执行器3部分组成。在工作时,微机根据曲轴位置传感器提供的信号,判断出发动机各缸的活塞位置,并根据此信号计算出发动机转速值,再通过节气门位置传感器或空气流量计来确定负荷大小,ECU从存储单元中查出对应工况的点火提前角和点火初级电流通电时间,据此对电子点火器进行控制,从而实现对点火系统的精确控制。另外,ECU还根据其他影响IV因数对这两个参数进行修正,以实现对点火系统的智能控制。同时,电控点火系统采用爆震信号传感器对爆震信号进行检测,ECU根据检测结果对点火提前角实施反馈控制。通过爆震反馈控制,可以使实际点火提前角比较接近理想最佳点火提前角，从而使汽油机的动力性经济性和有害物控制的控制排放达到较佳的水平。2丰田车系发动机点火系概述丰田车的点火系统可以分为传统点火系统和电子控制点火系统两种，传统的电子点火系统正逐渐的被电子控制点火系统所取代。2.1传统的点火系统传统点火系统又称触电式点火系统，主要由点火线圈、分电器、火花塞、高压线和分缸线等组成。01传统点火系统组成工作原理：传统点火系统中，电源供给的6V或12V的低压直流电，经断电器和点火线圈转变为高压电，再经配电器分送到各缸火花塞，在火花塞电极上产生火花，点燃混合气，使发动机工作。点火三个阶段：（1）触点闭合，初级电流增大，铁心中产生磁场。（2）触电分开，初级电流中断，铁芯中磁场消失，次级绕组中产生高电压。（3）火花塞间隙被击穿，产生电火花，点燃混合气。V2.2电子点火系统电控点火系统能使发动机在不同转速、进气量等因素下，在最佳点火提前角工况下工作，使发动机输出最大功率和扭矩，而将油耗和排放控制到最低限度。2.2.1电子点火系统的类型电子点火系统从结构上分为有触电点火系统和无触点点火系统。从控制方式上分为点火式控制式和计算机控制式。无触点电子点火分为有分电器式和无分电器式。无分电器式又分为有高压线式和无高压线式。2.2.2电控点火系统工作原理及组成电控（计算机控制）点火系统由传感器、电控单元和执行机构等组成。图02点火系的组成工作原理：在发动机工作时，ECU根据运行的转速和负荷的实际信息，从所储存的数据库中选取出适应于该工况下的点提前角，同时还根据发动机的冷却液温度进进气量和进气温度（或进气管压力和爆震程度），对所先取点火提前角进行修正，最后确定发动机最佳的点火时刻，并向点火器了出点火指令。点火器接到指令后，便交替地接通与断火点火线圈内初级绕组的电流，使次级绕组不断发出高压电，并通过分电器分配到各汽缸，供火花塞点火。3发动机点火示波器概述VI发动机点火示波器是一种用来检测、诊断发动机点火技术状况的较为新型的仪器。使用点火示波器可将每缸的点火电压随时间的变化关系用波形直观的显示出来，以便于观察，测量分析和判断。除了操作简单和测试迅速外，使用示波器的另一个重要的优点是，能描绘出气缸内点火的全过程。图03丰田IT-2示波器点火示波器是以示波管为核心的测试仪器，专门用于汽车点火系统高低压波形分析。它是汽车发动机点火系统故障诊断的测试设备。它不仅能准确描绘出发动机点火系统的工作状况；还可以通过点火波形进一步扩展分析发动机机械部分的工作状况，因此它是常规发动机检查的核心设备。点火示波器通常与数字分析仪组合成一台发动机分析仪；其中数字分析仪相当于台式汽车万用表，但往往增加有单缸断火功率试验功能。点火示波器可显示电压随时间变化的波形，是一种多用途的检测设备。示波器显示信号的速度比一般电子检测设备要快得多，是唯一能即时显示瞬态波形的仪器。示波器一般由传感器(包括夹持器、测试探头和测针等)、中间处理环节和显示器等组成。示波器的阴极射线管与电视机用的像管为同一形式，在管内的电子枪能将电子束射到管前的荧火屏上，产生了一个光亮点，在管子内有两组金属板，水平的两块叫做垂直偏转板，当从示波器电路中得到电荷时，水平偏板会使电子束从左到右横掠屏幕扫过一条光亮的线条，然后再从右到左变暗回扫。由于光的运动非常快，以至光亮点是发一条实线出现在观察者眼前。汽油机点火示波器是示波器的一种，专门用来检测诊断汽油机点火系的技术状况。使用汽车专用的点火示波器可以查看点火系统的工作波形，并根据点火的波形判断点火系统的故障。VII当点火示波器连接在运转的汽油机点火系电路上时，垂直偏转板通过示波器电路获得电荷。电荷的大小与点火系电压的瞬时变化成比例。随着电子束从左到右的扫描，变化着的电荷使其在垂直方向上产生弯曲，因而光亮点在阴极射线管的屏幕上扫出了一条曲线图形。该曲线图形与点火系的电荷大小相对应，并代表点火系中电压随时间的变化，显示了断电器的触点从开启到关闭的整个点火循环的瞬时变化状况示波器屏幕上将显示出点火系中电压随时间变化的曲线，即点火波形。示波器屏幕显示的波形，在垂直方向上表示电压，在水平方向上表示时间，基线的上方为正电压，下方为负电压。示波器可以显示发动机点火过程的三类波形：直列波、重叠波和高压波，通过所显示的波形与标准波形的比较，即可诊断出故障所在部位。由示波器的工作原理可知，凡是电压、电流以及能够转变为电信号的其他非电量，诸如压力、震动、温度、流量等，都可以通过示波器观察和测量，因而在汽车诊断与检测中示波器的应用越来越广泛。4丰田车系发动机点火系波形分析利用点火示波器可以对发动机初级点火波形、次级点火波形、点火提前角信号进行分析。4.1初级点火波形分析4.1.1初级低压点火波形分析(1)点火初级闭合角波形，参见图04图04初级点火(分电器闭合角)自从点火系统发明以来，点火初级闭合角测试是必不可少的调整步骤，现在，VIII有了先进的便携式汽车示波器技术，能够在示波器屏幕上观察波形的同时看到点火初级闭角的数字显示，所有的一切操作都在的手掌中，如果必要，甚至可以在路试之中进行操作。然而，随着电子点火控制系统的出现，已无需进行闭合角的调整，它改由发动机控制电脑来控制。现代发动机控制电脑含有最优化的点火控制图，它对点火正时、闭合角等其它因素的控制比传统的白金--电容系统要精确的多，这对发动机性能和尾气排放都很有益。但发动机控制电脑以及它们的线路系统和点火控制模块都可能出故障，所以初级点火闭合角测试仍然是有用的，由于点火初级和次级线圈的互感作用，在点火次级发生跳火状态会反馈给初级电路，因此点火初级波形显示就平常有用。初级点火闭合角显示主要用来：a.分析单个气缸的点火闭合角(点火线圈充电时间)；b.确定平均闭合角的度数或毫秒数；c.分析点火线圈和初级电路性能(从点火高压线)；d.分析电容性能(白金或点火系统)。这个试验能提供关于发动机控制电脑(或白金)的闭合角控制和精确等方面的有用资料，如果有必要，甚至在行驶条件也可以提供。由于点火初级波形非常容易受到不同的发动机、燃油系统和点火条件的影响，因此它对控制发动机和燃油系统部件以及点火系统的部件的问题分析是有价值的。波形的不用部分能表明任一特定气缸中确定的部件或系统的故障，参见波形图中对波形特定部分和相关元件运行的说明框，汽车示波器在显示屏上可以用数字显示出波形的特征值。试验方法：使发动机怠速运转，再加速发动机或按照行驶性能出现故障或点火不良发生的条件来起动发动机或驾驶汽车。确认各缸幅值、频率、形状和脉冲宽度等判定性尺度的一致性，观察对应特定部件的波形部分的问题，核实初级点火闭合角是否在厂家资料规定的范围内。波形结果：总体来说，应该密切注意当发动机负荷和转速变化的闭合角(脉冲宽度)的变化情况。动态峰值检测显示方式对发现各缸点火过程中的间歇性故障非常有效。IX(2)点火初级线圈，参见图05图05初级点火线圈通过电流如果怀疑点火线圈短路或点火模块开关晶体管(或白金)有故障，可以用几种方法进行诊断。制造厂商规范可提供点火初级线圈的电阻范围，这是对初级点火线圈静态测量。对点火初级线圈更精确的动态测量包括：用分析电流波形的方式在工作状态下测试电流值(安培)，另外，在点火初级线圈电流测试中，可以对点火模块开关晶体管的工作状态进行检查，点火模块电流级限的测试能够确认在点火模块的开关晶体管中的电路运行级限电流是否合适。进行这个试验需要示波器的附件--电流钳，汽车示波器的内部设置可以不做任何的改动就能直接插上电流钳，只需要做初始设置就可以使用了，在任何时候，这种电流钳都可以用来检查任何电磁阀线圈(喷油器等)、点火线圈或开关电路。汽车示波器还在显示波形的同时用数字的方式显示最大电流值。试验方法：起动发动机并怠速运转，在使故障重复的条件下，加速发动机或驾驶汽车。如果发动机不能起动，就打起动机让发动机转动，然后观察示波器显示。波形结果：当电流开始流入点火初级线圈时，由于线圈特定的电阻和电