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文檔簡介
1、第第3章章 汽油機電控點火系統(tǒng)汽油機電控點火系統(tǒng)3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理理3.2 汽油機電控點火系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)汽油機電控點火系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理與工作原理3.3 無分電器電控點火系統(tǒng)無分電器電控點火系統(tǒng)3.4 電控點火系統(tǒng)的故障診斷與維修電控點火系統(tǒng)的故障診斷與維修3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理汽油機電控點火系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機的不同工況,適時在氣缸內(nèi)汽油機電控點火系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機的不同工況,適時在氣缸內(nèi)提供足夠能量的電火花,使混合氣能準時、迅速的燃燒做功。提供足夠能量的電火花,使混合氣能準時、
2、迅速的燃燒做功。發(fā)動機在任何轉(zhuǎn)速和負荷下都要求有精確的點火正時及較強發(fā)動機在任何轉(zhuǎn)速和負荷下都要求有精確的點火正時及較強的火花,點火正時精確與否對發(fā)動機的性能影響很大。為使的火花,點火正時精確與否對發(fā)動機的性能影響很大。為使點火系統(tǒng)能在發(fā)動機各種工況和使用條件下可靠而準確地點點火系統(tǒng)能在發(fā)動機各種工況和使用條件下可靠而準確地點火,對點火系統(tǒng)有下列要求?;?,對點火系統(tǒng)有下列要求。(1)點火系統(tǒng)應(yīng)能迅速及時地產(chǎn)生足以擊穿火花塞電極間隙的點火系統(tǒng)應(yīng)能迅速及時地產(chǎn)生足以擊穿火花塞電極間隙的高電壓?;鸹ㄈ姌O之間產(chǎn)生火花的電壓稱為擊穿電壓。影高電壓?;鸹ㄈ姌O之間產(chǎn)生火花的電壓稱為擊穿電壓。影響擊穿電壓
3、的因素有響擊穿電壓的因素有:火花塞電極間隙,氣缸內(nèi)混合氣的壓力火花塞電極間隙,氣缸內(nèi)混合氣的壓力與溫度,電極的溫度與極性,發(fā)動機工作情況等。與溫度,電極的溫度與極性,發(fā)動機工作情況等。下一頁返回3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理發(fā)動機起動時擊穿火花塞氣隙需要發(fā)動機起動時擊穿火花塞氣隙需要19 kV的高電壓,汽車行駛的高電壓,汽車行駛時,發(fā)動機在滿載低速時擊穿火花塞氣隙需要時,發(fā)動機在滿載低速時擊穿火花塞氣隙需要8-10 kV的高電的高電壓,發(fā)動機正常工作時點火電壓一般為壓,發(fā)動機正常工作時點火電壓一般為15 kV以上。為保證點以上。為保證點火可靠,考慮
4、各種不利因素的影響,通常點火裝置設(shè)計的能火可靠,考慮各種不利因素的影響,通常點火裝置設(shè)計的能力為力為30 kV。(2)電火花應(yīng)具有足夠的點火能量。為保證發(fā)動機能在較高經(jīng)電火花應(yīng)具有足夠的點火能量。為保證發(fā)動機能在較高經(jīng)濟性和污染物排放量指標的基礎(chǔ)上正常工作,電火花應(yīng)具有濟性和污染物排放量指標的基礎(chǔ)上正常工作,電火花應(yīng)具有足夠的點火能量。足夠的點火能量。(3)點火時間應(yīng)根據(jù)發(fā)動機各種工況的需要,按照發(fā)動機的工點火時間應(yīng)根據(jù)發(fā)動機各種工況的需要,按照發(fā)動機的工作順序進行點火,一般六缸發(fā)動機的點火順序為作順序進行點火,一般六缸發(fā)動機的點火順序為1 5 3 6 2 4,四缸發(fā)動機的點火順序為,四缸發(fā)動
5、機的點火順序為1 3 4 20為使發(fā)動機在不同的轉(zhuǎn)速、負荷工況下,把熱能轉(zhuǎn)化成機械為使發(fā)動機在不同的轉(zhuǎn)速、負荷工況下,把熱能轉(zhuǎn)化成機械能的過程中輸出最大功率,點火系統(tǒng)必須隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負能的過程中輸出最大功率,點火系統(tǒng)必須隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷的變化及時調(diào)整點火提前角,實現(xiàn)最佳點火。荷的變化及時調(diào)整點火提前角,實現(xiàn)最佳點火。上一頁 下一頁返回3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理日前,國內(nèi)外汽油機絕大多數(shù)采用電控燃油噴射,與之相配日前,國內(nèi)外汽油機絕大多數(shù)采用電控燃油噴射,與之相配套的汽油機電控點火系統(tǒng)已經(jīng)成為主流。電控點火系統(tǒng)由計套的汽油機電控點火系統(tǒng)已經(jīng)成
6、為主流。電控點火系統(tǒng)由計算機根據(jù)傳感器輸出的曲軸轉(zhuǎn)角、空氣流量算機根據(jù)傳感器輸出的曲軸轉(zhuǎn)角、空氣流量(或進氣歧管絕對或進氣歧管絕對壓力壓力)、節(jié)氣門開度、發(fā)動機冷卻液溫度、空燃比、轉(zhuǎn)速等發(fā)、節(jié)氣門開度、發(fā)動機冷卻液溫度、空燃比、轉(zhuǎn)速等發(fā)動機工作信息,對點火時間進行精確控制,使發(fā)動機性能更動機工作信息,對點火時間進行精確控制,使發(fā)動機性能更加優(yōu)越。加優(yōu)越。電控點火系統(tǒng)大致可分為以下幾種。電控點火系統(tǒng)大致可分為以下幾種。(1)按點火能量的儲存方式分類。按點火能量的儲存方式分類。電感儲能式電子點火系電感儲能式電子點火系(點火系電火花的能量以磁場的形式點火系電火花的能量以磁場的形式儲存在點火線圈中儲存
7、在點火線圈中)。電容儲能式電子點火系電容儲能式電子點火系(點火系電火花的能量以電場的形式點火系電火花的能量以電場的形式儲存在點火線圈中儲存在點火線圈中)。(2)按信號發(fā)生器的工作原理分類。按信號發(fā)生器的工作原理分類。電磁感應(yīng)式電子點火系。電磁感應(yīng)式電子點火系。霍爾效應(yīng)式電子點火系?;魻栃?yīng)式電子點火系。光電式電子點火系。光電式電子點火系。上一頁 下一頁返回3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理(3)按高壓電的配點方式分類。按高壓電的配點方式分類。機械配電點火系,在中低檔車應(yīng)用較多。機械配電點火系,在中低檔車應(yīng)用較多。計算機配電點火系,在中高檔車中應(yīng)用較為廣
8、泛。計算機配電點火系,在中高檔車中應(yīng)用較為廣泛。3.1.1汽油機電控點火系統(tǒng)的組成汽油機電控點火系統(tǒng)的組成 汽油機電控點火系統(tǒng)主要由各種傳感器、電控單元、分電器、汽油機電控點火系統(tǒng)主要由各種傳感器、電控單元、分電器、點火線圈等組成,如點火線圈等組成,如圖圖3.1所示。所示。1.傳感器傳感器傳感器的作用是檢測發(fā)動機運行工況。主要的傳感器有傳感器的作用是檢測發(fā)動機運行工況。主要的傳感器有:發(fā)動發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、空氣機轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、空氣流量傳感器流量傳感器(或進氣壓力傳感器或進氣壓力傳感器)、冷卻液溫度傳感器、進氣、冷卻液溫度傳感器、
9、進氣溫度傳感器、爆震傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等。溫度傳感器、爆震傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等。下一頁返回3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理2.電控單元電控單元電控單元電控單元(又稱又稱ECU或電腦或電腦)是一種電子綜合控制裝置,其主是一種電子綜合控制裝置,其主要作用是根據(jù)發(fā)動機各傳感器輸人的信息及內(nèi)存的控制程序,要作用是根據(jù)發(fā)動機各傳感器輸人的信息及內(nèi)存的控制程序,使發(fā)動機得到最佳混合氣、最佳點火時間和最穩(wěn)定的怠速,使發(fā)動機得到最佳混合氣、最佳點火時間和最穩(wěn)定的怠速,從而使發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排氣凈化性等處于最佳狀從而使發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排氣凈
10、化性等處于最佳狀態(tài)。電控單元由輸人電路、輸出電路、態(tài)。電控單元由輸人電路、輸出電路、A/D轉(zhuǎn)換器、微型計轉(zhuǎn)換器、微型計算機以及電源電路、備用電路等組成。算機以及電源電路、備用電路等組成。3.點火器點火器點火器的作用是根據(jù)電控單元的輸出信號,控制內(nèi)部的大功點火器的作用是根據(jù)電控單元的輸出信號,控制內(nèi)部的大功率三極管的導(dǎo)通與截止,從而控制初級線圈的導(dǎo)通和切斷。率三極管的導(dǎo)通與截止,從而控制初級線圈的導(dǎo)通和切斷。有些點火器只有大功率三極管,單純起開關(guān)作用有些點火器只有大功率三極管,單純起開關(guān)作用;有些點火器有些點火器除開關(guān)作用外,還有橫流控制、閉合角控制、氣缸判別、點除開關(guān)作用外,還有橫流控制、閉合
11、角控制、氣缸判別、點火監(jiān)視等功能。大功率三極管設(shè)置在電控單元內(nèi)部時,點火火監(jiān)視等功能。大功率三極管設(shè)置在電控單元內(nèi)部時,點火系統(tǒng)內(nèi)無點火器。系統(tǒng)內(nèi)無點火器。上一頁 下一頁返回3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理4.電源電源電源由蓄電池和發(fā)電機向點火系提供低壓直流電,電壓一般電源由蓄電池和發(fā)電機向點火系提供低壓直流電,電壓一般為為12 V。5.點火開關(guān)點火開關(guān)點火開關(guān)控制點火系初級電路的通斷,同時也控制充電系的點火開關(guān)控制點火系初級電路的通斷,同時也控制充電系的勵磁電路、起動電路及由點火開關(guān)控制的所有用電設(shè)備。勵磁電路、起動電路及由點火開關(guān)控制的所有用電設(shè)
12、備。6.點火線圈點火線圈(又稱升壓變壓器又稱升壓變壓器)點火線圈將點火線圈將12 V低壓電升變成低壓電升變成20 kV左右的高壓電。分電器分左右的高壓電。分電器分電器將點火線圈產(chǎn)生的高壓電,按照發(fā)動機各缸工作順序送電器將點火線圈產(chǎn)生的高壓電,按照發(fā)動機各缸工作順序送至火花塞。某些計算機控制的發(fā)動機已取消了分電器,至火花塞。某些計算機控制的發(fā)動機已取消了分電器,ECU接收傳感器的信號,向點火器發(fā)出點火指令,高壓電由點火接收傳感器的信號,向點火器發(fā)出點火指令,高壓電由點火線圈直接送給火花塞,有的是一個點火線圈控制兩個火花塞,線圈直接送給火花塞,有的是一個點火線圈控制兩個火花塞,有的是一個點火線圈控
13、制一個火花塞。有的是一個點火線圈控制一個火花塞。上一頁 下一頁返回3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理7.火花塞火花塞火花塞的作用是將高壓電引人各個氣缸,產(chǎn)生電火花,點燃火花塞的作用是將高壓電引人各個氣缸,產(chǎn)生電火花,點燃混合氣?;旌蠚狻?.1.2 汽油機電控點火系統(tǒng)的控制原理汽油機電控點火系統(tǒng)的控制原理發(fā)動機工作時,發(fā)動機工作時,ECU根據(jù)接收到的各傳感器信號,按存儲器根據(jù)接收到的各傳感器信號,按存儲器中存儲的有關(guān)程序和相關(guān)數(shù)據(jù),確定出該工況下最佳點火提中存儲的有關(guān)程序和相關(guān)數(shù)據(jù),確定出該工況下最佳點火提前角和點火線圈初級電路閉合角前角和點火線圈初級電
14、路閉合角(通電時間通電時間),并以此向點火,并以此向點火器發(fā)出指令。點火器則根據(jù)器發(fā)出指令。點火器則根據(jù)ECU的指令,控制點火線圈初級的指令,控制點火線圈初級電路的導(dǎo)通和截止。當(dāng)電路導(dǎo)通時,有電流從點火線圈中的電路的導(dǎo)通和截止。當(dāng)電路導(dǎo)通時,有電流從點火線圈中的初級電路通過,點火線圈將點火能量以磁場的形式儲存起來。初級電路通過,點火線圈將點火能量以磁場的形式儲存起來。當(dāng)初級電路中的電流被切斷時,在次級線圈中將產(chǎn)生很高的當(dāng)初級電路中的電流被切斷時,在次級線圈中將產(chǎn)生很高的感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢(15- 20 kV ),按照發(fā)動機工作順序,經(jīng)分電器或,按照發(fā)動機工作順序,經(jīng)分電器或直接送至氣缸的火花
15、塞。點火能量經(jīng)火花塞瞬間釋放,產(chǎn)生直接送至氣缸的火花塞。點火能量經(jīng)火花塞瞬間釋放,產(chǎn)生的電火花點燃氣缸內(nèi)混合氣,使發(fā)動機完成做功過程。的電火花點燃氣缸內(nèi)混合氣,使發(fā)動機完成做功過程。下一頁返回3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理此外,在具有爆燃控制功能的電控點火系統(tǒng)中,此外,在具有爆燃控制功能的電控點火系統(tǒng)中,ECU還根據(jù)還根據(jù)爆燃傳感器的輸人信號來判斷發(fā)動機有無爆燃及爆燃的程度,爆燃傳感器的輸人信號來判斷發(fā)動機有無爆燃及爆燃的程度,并對點火提前角進行閉環(huán)控制。并對點火提前角進行閉環(huán)控制。3.1.3 點火提前角的控制點火提前角的控制發(fā)動機在任何負荷和轉(zhuǎn)速
16、下都要求有精確的點火正時及較強發(fā)動機在任何負荷和轉(zhuǎn)速下都要求有精確的點火正時及較強的火花。點火正時精確與否對發(fā)動機的性能影響很大。影響的火花。點火正時精確與否對發(fā)動機的性能影響很大。影響最佳點火提前角的主要因素除發(fā)動機負荷和轉(zhuǎn)速外,混合氣最佳點火提前角的主要因素除發(fā)動機負荷和轉(zhuǎn)速外,混合氣濃度、進氣溫度和發(fā)動機水溫等幾個因素一也有一定的影響。濃度、進氣溫度和發(fā)動機水溫等幾個因素一也有一定的影響。如果在任何工況下都能保持以最佳點火提前角工作,就能使如果在任何工況下都能保持以最佳點火提前角工作,就能使發(fā)動機的功率、經(jīng)濟性、加速性和廢氣排放等各項性能指標發(fā)動機的功率、經(jīng)濟性、加速性和廢氣排放等各項性
17、能指標達到最優(yōu)。如達到最優(yōu)。如圖圖3.2所示,電腦控制點火系統(tǒng)可根據(jù)發(fā)動機各所示,電腦控制點火系統(tǒng)可根據(jù)發(fā)動機各種負荷和轉(zhuǎn)速,控制最佳的點火正時,使發(fā)動機的輸出功率、種負荷和轉(zhuǎn)速,控制最佳的點火正時,使發(fā)動機的輸出功率、經(jīng)濟性、加速性和廢氣排放等都達到最理想的狀態(tài)。經(jīng)濟性、加速性和廢氣排放等都達到最理想的狀態(tài)。上一頁 下一頁返回3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理 在電腦控制點火提前角系統(tǒng)中,電腦根據(jù)發(fā)動機負荷信號、在電腦控制點火提前角系統(tǒng)中,電腦根據(jù)發(fā)動機負荷信號、轉(zhuǎn)速信號自動控制點火提前角,向點火器發(fā)出點火信號,通轉(zhuǎn)速信號自動控制點火提前角,向點火器
18、發(fā)出點火信號,通過點火器晶體管的導(dǎo)通和截止,使點火線圈的初級電流接通過點火器晶體管的導(dǎo)通和截止,使點火線圈的初級電流接通或斷開,從而產(chǎn)生高壓火花,并控制點火正時,負荷信號通或斷開,從而產(chǎn)生高壓火花,并控制點火正時,負荷信號通過空氣流量計或進氣壓力傳感器及節(jié)氣門位置傳感器測得。過空氣流量計或進氣壓力傳感器及節(jié)氣門位置傳感器測得。轉(zhuǎn)速信號和曲軸位置信號則通過分電器內(nèi)或曲軸皮帶輪附近轉(zhuǎn)速信號和曲軸位置信號則通過分電器內(nèi)或曲軸皮帶輪附近的曲軸位置傳感器測得。的曲軸位置傳感器測得。發(fā)動機在不同轉(zhuǎn)速和負荷下的最佳點火提前角被預(yù)先存儲在發(fā)動機在不同轉(zhuǎn)速和負荷下的最佳點火提前角被預(yù)先存儲在電腦的存儲器內(nèi),在發(fā)
19、動機實際運行時,由電腦根據(jù)所存儲電腦的存儲器內(nèi),在發(fā)動機實際運行時,由電腦根據(jù)所存儲的點火特性進行點火提前角自動控制。的點火特性進行點火提前角自動控制。上一頁 下一頁返回3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理具體過程是具體過程是:電腦先根據(jù)負荷和轉(zhuǎn)速信號,從存儲器內(nèi)讀出相電腦先根據(jù)負荷和轉(zhuǎn)速信號,從存儲器內(nèi)讀出相應(yīng)工況下的點火提前角應(yīng)工況下的點火提前角;再根據(jù)水溫傳感器、進氣溫度傳感器、再根據(jù)水溫傳感器、進氣溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、點火開關(guān)、空調(diào)開關(guān)、自動變速器擋位節(jié)氣門位置傳感器、點火開關(guān)、空調(diào)開關(guān)、自動變速器擋位開關(guān)等測得的發(fā)動機其他運轉(zhuǎn)參數(shù),對
20、所選取的點火提前角開關(guān)等測得的發(fā)動機其他運轉(zhuǎn)參數(shù),對所選取的點火提前角進行修正,以保證在任意運轉(zhuǎn)工況下都能獲得最佳的點火提進行修正,以保證在任意運轉(zhuǎn)工況下都能獲得最佳的點火提前角前角;最后,電腦還要根據(jù)曲軸位置傳感器測得的曲軸位置基最后,電腦還要根據(jù)曲軸位置傳感器測得的曲軸位置基準信號,通過控制點火器,在各缸活塞到達壓縮行程上止點準信號,通過控制點火器,在各缸活塞到達壓縮行程上止點之前,精確地按照這一最佳點火提前角觸發(fā)火花塞跳火。之前,精確地按照這一最佳點火提前角觸發(fā)火花塞跳火。實際點火提前角實際點火提前角=初始點火提前角初始點火提前角+基本點火提前角基本點火提前角+修正點修正點火提前角火提前
21、角(或延遲角或延遲角)。下一頁返回3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理點火提前角的控制包括兩種基本情況。點火提前角的控制包括兩種基本情況。起動期間的點火時間控制起動期間的點火時間控制:發(fā)動機在起動時,在固定的曲軸發(fā)動機在起動時,在固定的曲軸轉(zhuǎn)角位置點火,與發(fā)動機的工況無關(guān)。轉(zhuǎn)角位置點火,與發(fā)動機的工況無關(guān)。起動后發(fā)動機正常運行期間的點火時間控制起動后發(fā)動機正常運行期間的點火時間控制:點火時間由進點火時間由進氣歧管絕對壓力信號氣歧管絕對壓力信號(或進氣量信號或進氣量信號)和發(fā)動機轉(zhuǎn)速確定的基和發(fā)動機轉(zhuǎn)速確定的基本點火提前角和修正量決定。修正項日隨發(fā)動機而異
22、,并根本點火提前角和修正量決定。修正項日隨發(fā)動機而異,并根據(jù)發(fā)動機各自的特性曲線進行修正。據(jù)發(fā)動機各自的特性曲線進行修正。上一頁 下一頁返回3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理上一頁 下一頁返回點火正點火正時控制時控制運動期間點運動期間點火時間控制火時間控制一固定點火一固定點火提前角提前角啟動后點啟動后點火提前角火提前角控制控制基本點火提前角基本點火提前角-由進由進氣歧管壓力(或進氣量)氣歧管壓力(或進氣量)和轉(zhuǎn)速確定和轉(zhuǎn)速確定修正點火提前角修正點火提前角暖機修正量暖機修正量穩(wěn)定怠速修正量穩(wěn)定怠速修正量空燃比反饋控制空燃比反饋控制過熱修正量過熱修正量爆震
23、修正量爆震修正量最大提前角最大提前角/延遲角控制延遲角控制其他修正量其他修正量3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理在起動期間,發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低在起動期間,發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低(通常在通常在500 r/min以下以下),由于,由于進氣歧管壓力信號或進氣量信號不穩(wěn)定,點火時間固定為初進氣歧管壓力信號或進氣量信號不穩(wěn)定,點火時間固定為初始點火提前角始點火提前角(數(shù)值大小隨發(fā)動機而異數(shù)值大小隨發(fā)動機而異)。初始點火提前角由。初始點火提前角由ECU中的備用中的備用IC模塊進行設(shè)定。在某些發(fā)動機中,模塊進行設(shè)定。在某些發(fā)動機中,ECU還需還需輸人起動信號輸人起動信號(STA
24、 )。起動期間點火時間控制如。起動期間點火時間控制如圖圖3.3 (a)所所示。此時的控制信號主要是發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和起動開關(guān)信號。示。此時的控制信號主要是發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和起動開關(guān)信號。正常運行時點火時間控制如圖正常運行時點火時間控制如圖3.3 (b)所示。所示。 在正常工況下運轉(zhuǎn)時,節(jié)氣門位置傳感器的怠速觸點在正常工況下運轉(zhuǎn)時,節(jié)氣門位置傳感器的怠速觸點(IDL)斷開,根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和進氣歧管壓力信號斷開,根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和進氣歧管壓力信號(或進氣量信或進氣量信號號),在存儲器中查到這一工況下運轉(zhuǎn)時相應(yīng)的基本點火提前,在存儲器中查到這一工況下運轉(zhuǎn)時相應(yīng)的基本點火提前角,數(shù)據(jù)表格存儲形式如角
25、,數(shù)據(jù)表格存儲形式如圖圖3.4所示。所示。下一頁返回3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理在正常工況運行時,控制信號主要有在正常工況運行時,控制信號主要有:進氣歧管壓力信號進氣歧管壓力信號(或或進氣量信號進氣量信號)、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、節(jié)氣門位置信號、燃油品種、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、節(jié)氣門位置信號、燃油品種選擇開關(guān)或插頭信號選擇開關(guān)或插頭信號(R-P)、爆震信號、爆震信號KNK等。等。在某些發(fā)動機中,按燃油辛烷值不同,在存儲器中存放著兩在某些發(fā)動機中,按燃油辛烷值不同,在存儲器中存放著兩張基本點火提前角的數(shù)據(jù)表格。駕駛員可根據(jù)使用燃油辛烷張基本點火提前角的數(shù)據(jù)表格
26、。駕駛員可根據(jù)使用燃油辛烷值的不同,通過燃油選擇開關(guān)或插頭進行選擇。值的不同,通過燃油選擇開關(guān)或插頭進行選擇。具有爆震控制功能的電控點火系統(tǒng)中,具有爆震控制功能的電控點火系統(tǒng)中,ECU中還存有專用于中還存有專用于爆震控制點火時間的數(shù)據(jù)。爆震控制點火時間的數(shù)據(jù)。上一頁 下一頁返回3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理在怠速工況運行時,節(jié)氣門位置傳感器怠速觸點閉合,此時,在怠速工況運行時,節(jié)氣門位置傳感器怠速觸點閉合,此時,ECU發(fā)動機轉(zhuǎn)速和空調(diào)開關(guān)是否接通確定基本點火提前角。發(fā)動機轉(zhuǎn)速和空調(diào)開關(guān)是否接通確定基本點火提前角。控制信號主要有控制信號主要有:節(jié)氣門
27、位置信號節(jié)氣門位置信號(IDL)、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號(NE)、空調(diào)開關(guān)信號、空調(diào)開關(guān)信號(A/C) 。在正常工況運行時,電控點火。在正常工況運行時,電控點火系統(tǒng)對點火提前角進行修正。發(fā)動機冷車起動后,當(dāng)發(fā)動機系統(tǒng)對點火提前角進行修正。發(fā)動機冷車起動后,當(dāng)發(fā)動機冷卻水溫度較低時,應(yīng)增大點火提前角。暖機過程中,隨冷冷卻水溫度較低時,應(yīng)增大點火提前角。暖機過程中,隨冷卻水溫度升高,點火提前角變化。修正曲線的形狀與提前角卻水溫度升高,點火提前角變化。修正曲線的形狀與提前角的大小隨車型不同而異。暖機過程中,控制信號主要有的大小隨車型不同而異。暖機過程中,控制信號主要有:冷卻冷卻水溫度信號水溫
28、度信號(THW、進氣歧管絕對壓力、進氣歧管絕對壓力(或進氣量信號或進氣量信號)、節(jié)氣、節(jié)氣門位置信號等。當(dāng)冷卻水溫度過高時,為了避免產(chǎn)生爆震,門位置信號等。當(dāng)冷卻水溫度過高時,為了避免產(chǎn)生爆震,應(yīng)將點火提前角推遲。應(yīng)將點火提前角推遲。上一頁 下一頁返回3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理發(fā)動機在怠速運行期間,由于發(fā)動機負荷變化使發(fā)動機轉(zhuǎn)速發(fā)動機在怠速運行期間,由于發(fā)動機負荷變化使發(fā)動機轉(zhuǎn)速改變,改變,ECU要調(diào)整點火提前角,使發(fā)動機在規(guī)定的怠速下穩(wěn)要調(diào)整點火提前角,使發(fā)動機在規(guī)定的怠速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速低于規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速時,定運轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速
29、低于規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速時,ECU根據(jù)根據(jù)與怠速轉(zhuǎn)速差值的大小相應(yīng)地增大點火提前角,當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)與怠速轉(zhuǎn)速差值的大小相應(yīng)地增大點火提前角,當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速時,推遲點火提前角。怠速穩(wěn)定修正速高于規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速時,推遲點火提前角。怠速穩(wěn)定修正信號主要有信號主要有:節(jié)氣門開度節(jié)氣門開度(IDL)、車速、車速(SPD、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號(NE )、空調(diào)、空調(diào)信號信號(A/C)等。等。如果發(fā)動機實際點火提前角如果發(fā)動機實際點火提前角(初始點火提前角初始點火提前角+基本點火提前基本點火提前角角+修正點火提前角或延遲角修正點火提前角或延遲角)不合理,發(fā)動機很難正常運轉(zhuǎn),不合理,發(fā)動機很難正
30、常運轉(zhuǎn),在初始點火提前角已設(shè)定時,受在初始點火提前角已設(shè)定時,受ECU控制的實際點火提前角控制的實際點火提前角則只是基本點火提前角與修正點火提前角之和,該值保持在則只是基本點火提前角與修正點火提前角之和,該值保持在某一范圍內(nèi)某一范圍內(nèi)(最大提前角最大提前角:35 -45 ;最小提前角最小提前角:-10 -0 )。下一頁返回3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理發(fā)動機工作時,點火時刻的控制要求以發(fā)動機工作時,點火時刻的控制要求以10曲軸轉(zhuǎn)角的指令精曲軸轉(zhuǎn)角的指令精度進行控制。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速為度進行控制。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速為6 000 r/min時,若將時,若將10曲
31、軸轉(zhuǎn)曲軸轉(zhuǎn)角換算成時間則大約為角換算成時間則大約為30 us,為了進行精確的計時控制,需要為了進行精確的計時控制,需要具有能夠精確檢測曲軸轉(zhuǎn)角的曲軸位置傳感器和高速運算的具有能夠精確檢測曲軸轉(zhuǎn)角的曲軸位置傳感器和高速運算的微機,另外還需要有能夠巧妙利用它們的控制方式。微機,另外還需要有能夠巧妙利用它們的控制方式。日前點火控制方式一日前點火控制方式一:曲軸位置傳感器產(chǎn)生曲軸位置傳感器產(chǎn)生180 曲軸轉(zhuǎn)角的曲軸轉(zhuǎn)角的G信號和信號和30 曲軸轉(zhuǎn)角的曲軸轉(zhuǎn)角的Ne信號。信號。ECU同時對同時對180 G信號信號和和30 Ne信號計數(shù),以信號計數(shù),以G信號為基準,算出通電開始時刻到信號為基準,算出通電開
32、始時刻到點火時刻的點火時刻的30 曲軸轉(zhuǎn)角信號,再由微機控制從曲軸轉(zhuǎn)角信號,再由微機控制從300曲軸轉(zhuǎn)曲軸轉(zhuǎn)角開始的通電時刻和斷電時刻。點火控制方式二角開始的通電時刻和斷電時刻。點火控制方式二:曲軸位置傳曲軸位置傳感器產(chǎn)生感器產(chǎn)生180 曲軸轉(zhuǎn)角的曲軸轉(zhuǎn)角的G信號和信號和10曲軸轉(zhuǎn)角的曲軸轉(zhuǎn)角的Ne信號,信號,以以G信號為基準,按每信號為基準,按每10曲軸轉(zhuǎn)角分頻,用既定的曲軸角度曲軸轉(zhuǎn)角分頻,用既定的曲軸角度產(chǎn)生開始通電時刻和斷電時刻信號。產(chǎn)生開始通電時刻和斷電時刻信號。上一頁 下一頁返回3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理3.1.4 通電時間控制通電
33、時間控制日前計算機控制點火系應(yīng)用較多的是電感儲能式電子點火系,日前計算機控制點火系應(yīng)用較多的是電感儲能式電子點火系,次級電壓的最大值次級電壓的最大值U aa與初級電流成正比,而初級電流又與初級電流成正比,而初級電流又隨初級電路導(dǎo)通時間的增大而增大,因此必須保證初級電路隨初級電路導(dǎo)通時間的增大而增大,因此必須保證初級電路導(dǎo)通時間才能使初級電流達到飽和。在計算機控制點火系中,導(dǎo)通時間才能使初級電流達到飽和。在計算機控制點火系中,為了減小轉(zhuǎn)速對次級電壓的影響,提高點火能量,采用了初為了減小轉(zhuǎn)速對次級電壓的影響,提高點火能量,采用了初級線圈電阻很小的高能點火線圈,其飽和電流可達級線圈電阻很小的高能點火
34、線圈,其飽和電流可達30 A以上。以上。為了防止初級電流過大燒壞點火線圈,在點火控制電路中,為了防止初級電流過大燒壞點火線圈,在點火控制電路中,必須控制一個最佳通電時間,保證在任何轉(zhuǎn)速下初級電流都必須控制一個最佳通電時間,保證在任何轉(zhuǎn)速下初級電流都能達到規(guī)定值。這樣既能改善點火性能,又能防止初級電流能達到規(guī)定值。這樣既能改善點火性能,又能防止初級電流過大而燒壞點火線圈。過大而燒壞點火線圈。上一頁 下一頁返回3.1 汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控汽油機電控點火系統(tǒng)的組成與控制原理制原理3.1.5 爆燃控制爆燃控制為了獲得最佳動力性和經(jīng)濟性,可適當(dāng)增大點火提前角,但為了獲得最佳動力性和經(jīng)濟性,可適當(dāng)
35、增大點火提前角,但點火提前角過大,又會引起爆燃。計算機控制點火系增加了點火提前角過大,又會引起爆燃。計算機控制點火系增加了爆燃控制,如爆燃控制,如圖圖3.5所示。爆震傳感器安裝在氣缸體上,把爆所示。爆震傳感器安裝在氣缸體上,把爆燃時傳到氣缸體上的機械震動轉(zhuǎn)換成電壓信號,輸人發(fā)動機燃時傳到氣缸體上的機械震動轉(zhuǎn)換成電壓信號,輸人發(fā)動機ECU, ECU把爆燃傳感器的電壓信號進行濾波處理,判斷爆把爆燃傳感器的電壓信號進行濾波處理,判斷爆燃程度。若爆燃強,推遲點火的角度大燃程度。若爆燃強,推遲點火的角度大;爆燃弱,推遲點火的爆燃弱,推遲點火的角度小。點火角度的每次調(diào)整都以一個固定的角度遞減,直角度小。點
36、火角度的每次調(diào)整都以一個固定的角度遞減,直到爆燃消失為止。而后又以一個固定的角度提前,當(dāng)發(fā)動機到爆燃消失為止。而后又以一個固定的角度提前,當(dāng)發(fā)動機再次出現(xiàn)爆燃時,再次出現(xiàn)爆燃時,ECU又使點火提前角再次推遲,反復(fù)進行又使點火提前角再次推遲,反復(fù)進行調(diào)整。調(diào)整。下一頁返回3.2 汽油機電控點火系統(tǒng)主要部件的汽油機電控點火系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu)與工作原理3.2.1 點火線圈點火線圈點火線圈由初級繞組、次級繞組和鐵芯等組成。按磁路的結(jié)點火線圈由初級繞組、次級繞組和鐵芯等組成。按磁路的結(jié)構(gòu)形式不同,可分為開磁路點火線圈和閉磁路點火線圈兩種。構(gòu)形式不同,可分為開磁路點火線圈和閉磁路點火線圈兩種
37、。1.開磁路點火線圈開磁路點火線圈開磁路點火線圈中心是用硅鋼片疊成的條形鐵芯,由于鐵芯開磁路點火線圈中心是用硅鋼片疊成的條形鐵芯,由于鐵芯沒有構(gòu)成閉合回路,所以稱為開磁路點火線圈,如沒有構(gòu)成閉合回路,所以稱為開磁路點火線圈,如圖圖3.6所示。所示。鐵芯外部套有次級繞組,直徑為鐵芯外部套有次級繞組,直徑為0.06-0.10 mm的漆包線,次的漆包線,次級繞組一般為級繞組一般為2萬匝。初級繞組是直徑為萬匝。初級繞組是直徑為0.5-1.0 mm的高強漆的高強漆包線,繞在次級繞組的外面,為加強絕緣與防潮,條形鐵芯包線,繞在次級繞組的外面,為加強絕緣與防潮,條形鐵芯底部裝有瓷絕緣支座,外殼內(nèi)充滿瀝青或變
38、壓器油等絕緣物。底部裝有瓷絕緣支座,外殼內(nèi)充滿瀝青或變壓器油等絕緣物。點火線圈的頂部是膠術(shù)蓋,并加以密封。點火線圈的頂部是膠術(shù)蓋,并加以密封。上一頁 下一頁返回3.2 汽油機電控點火系統(tǒng)主要部件的汽油機電控點火系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu)與工作原理2.閉磁路點火線圈閉磁路點火線圈閉磁路點火線圈又稱為高能點火線圈,其結(jié)構(gòu)如閉磁路點火線圈又稱為高能點火線圈,其結(jié)構(gòu)如圖圖3.7所示。所示。在在“口口”字形或字形或“日日”字形鐵芯內(nèi)繞有次級繞組,在次級繞字形鐵芯內(nèi)繞有次級繞組,在次級繞組外面繞有初級繞組,初級繞組產(chǎn)生的磁通量通過鐵芯構(gòu)成組外面繞有初級繞組,初級繞組產(chǎn)生的磁通量通過鐵芯構(gòu)成閉合回路,
39、如閉合回路,如圖圖3.8所示。所示。開磁路點火線圈磁路磁阻大,磁通量泄漏多,因此,能量轉(zhuǎn)開磁路點火線圈磁路磁阻大,磁通量泄漏多,因此,能量轉(zhuǎn)換效率低,現(xiàn)已很少應(yīng)用。與開磁路點火線圈相比,閉磁路換效率低,現(xiàn)已很少應(yīng)用。與開磁路點火線圈相比,閉磁路點火線圈具有漏磁少、能量損失少、轉(zhuǎn)換點火線圈具有漏磁少、能量損失少、轉(zhuǎn)換效率高、體積小、效率高、體積小、質(zhì)量輕和易散熱等優(yōu)點,因此在點火系中被廣泛應(yīng)用。質(zhì)量輕和易散熱等優(yōu)點,因此在點火系中被廣泛應(yīng)用。上一頁 下一頁返回3.2 汽油機電控點火系統(tǒng)主要部件的汽油機電控點火系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu)與工作原理3.2.2 點火控制器點火控制器點火控制器的作
40、用是控制點火系初級電路的導(dǎo)通與截止,內(nèi)點火控制器的作用是控制點火系初級電路的導(dǎo)通與截止,內(nèi)部集成電路,全密封結(jié)構(gòu),其外形如部集成電路,全密封結(jié)構(gòu),其外形如圖圖3.9所示。所示。1. 豐田汽車磁脈沖式電子點火裝置豐田汽車磁脈沖式電子點火裝置豐田汽車常用的磁脈沖式電子點火裝置如豐田汽車常用的磁脈沖式電子點火裝置如圖圖3.10所示,由點所示,由點火信號發(fā)生器、電子點火器、分電器、點火線圈和火花塞等火信號發(fā)生器、電子點火器、分電器、點火線圈和火花塞等組成。電子點火器將點火信號發(fā)生器的信號進行整形、放大,組成。電子點火器將點火信號發(fā)生器的信號進行整形、放大,以控制點火線圈初級電路的通斷。它由點火信號檢出
41、電路以控制點火線圈初級電路的通斷。它由點火信號檢出電路(三三極管極管VT3 、 VT4)和功率放大電路和功率放大電路(大功率三極管大功率三極管VT5等組成。等組成。其工作原理如下其工作原理如下:VT2為觸發(fā)管,當(dāng)它導(dǎo)通時,其集電極的電為觸發(fā)管,當(dāng)它導(dǎo)通時,其集電極的電位降低,使位降低,使VT3截止截止;下一頁返回3.2 汽油機電控點火系統(tǒng)主要部件的汽油機電控點火系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu)與工作原理VT3截止時,蓄電池通過截止時,蓄電池通過R5向向VT4提供偏流,使之導(dǎo)通提供偏流,使之導(dǎo)通;VT4導(dǎo)通時,導(dǎo)通時,R7上的電壓降又加在上的電壓降又加在VT5的發(fā)射極上,使之導(dǎo)通。的發(fā)射極上,使
42、之導(dǎo)通。這樣初級繞組便有電流通過,其電路是這樣初級繞組便有電流通過,其電路是:蓄電池正極一點火開蓄電池正極一點火開關(guān)關(guān)4附加電阻附加電阻R1 點火線圈初級繞組點火線圈初級繞組大功率三極管大功率三極管VT5 搭鐵搭鐵蓄電池負極。蓄電池負極。當(dāng)當(dāng)VT2截止時,蓄電池通過凡向截止時,蓄電池通過凡向VT2提供偏流,使提供偏流,使VT2導(dǎo)通。導(dǎo)通。VT3導(dǎo)通則導(dǎo)通則VT4截止,截止,VT5也截止。于是點火線圈的初級電也截止。于是點火線圈的初級電流被切斷,次級繞組產(chǎn)生高壓電,擊穿火花塞間隙,點燃混流被切斷,次級繞組產(chǎn)生高壓電,擊穿火花塞間隙,點燃混合氣。合氣。電路中三極管電路中三極管VT1基極和發(fā)射極相連
43、,相當(dāng)于發(fā)射極為正、基極和發(fā)射極相連,相當(dāng)于發(fā)射極為正、集電極為負的二極管,起溫度補償作用。其原理如下集電極為負的二極管,起溫度補償作用。其原理如下:VT2的的導(dǎo)通電壓會降低,導(dǎo)通電壓會降低,VT2導(dǎo)通提前而截止滯后,從而導(dǎo)致點火導(dǎo)通提前而截止滯后,從而導(dǎo)致點火推遲。推遲。VT1與與VT2的型號相同,具有相同的溫度特性參數(shù),的型號相同,具有相同的溫度特性參數(shù),故在溫度升高時,故在溫度升高時,VT1的正向?qū)妷阂矔档?,使的正向?qū)妷阂矔档停筆點電位點電位Up下降,正好補償了溫度升高對下降,正好補償了溫度升高對VT2工作電位的影響,而使工作電位的影響,而使VT2的導(dǎo)通與截止時間與常溫時相
44、同。的導(dǎo)通與截止時間與常溫時相同。上一頁 下一頁返回3.2 汽油機電控點火系統(tǒng)主要部件的汽油機電控點火系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu)與工作原理2.桑塔納轎車霍爾效應(yīng)式無觸點電子點火裝置桑塔納轎車霍爾效應(yīng)式無觸點電子點火裝置圖圖3.11所示為桑塔納汽車常用的霍爾效應(yīng)式無觸點電子點火所示為桑塔納汽車常用的霍爾效應(yīng)式無觸點電子點火裝置。桑塔納的汽車霍爾信號發(fā)生器裝在分電器內(nèi),其結(jié)構(gòu)裝置。桑塔納的汽車霍爾信號發(fā)生器裝在分電器內(nèi),其結(jié)構(gòu)如圖如圖3.12所示,主要由觸發(fā)葉輪、永久磁鐵、霍爾元件等組所示,主要由觸發(fā)葉輪、永久磁鐵、霍爾元件等組成。觸發(fā)葉輪與分火頭制成一體,由分電器軸帶動,觸發(fā)葉成。觸發(fā)葉輪
45、與分火頭制成一體,由分電器軸帶動,觸發(fā)葉輪的葉片數(shù)與發(fā)動機的氣缸數(shù)相等。當(dāng)發(fā)動機工作時,分電輪的葉片數(shù)與發(fā)動機的氣缸數(shù)相等。當(dāng)發(fā)動機工作時,分電器軸帶動觸發(fā)葉輪轉(zhuǎn)動,每當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片進人永久磁鐵器軸帶動觸發(fā)葉輪轉(zhuǎn)動,每當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片進人永久磁鐵和霍爾元件之間的空氣氣隙時,原來垂直進人霍爾元件的磁和霍爾元件之間的空氣氣隙時,原來垂直進人霍爾元件的磁力線被葉片遮住,霍爾元件的磁路被觸發(fā)葉輪的葉片旁路,力線被葉片遮住,霍爾元件的磁路被觸發(fā)葉輪的葉片旁路,因此霍爾元件不產(chǎn)生電壓,霍爾集成電路輸出極的晶體管處因此霍爾元件不產(chǎn)生電壓,霍爾集成電路輸出極的晶體管處于截止狀態(tài),其集電極電位為高電位于截止狀
46、態(tài),其集電極電位為高電位11-12 V;上一頁 下一頁返回3.2 汽油機電控點火系統(tǒng)主要部件的汽油機電控點火系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu)與工作原理當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片離開此氣隙時,永久磁鐵的磁力線則可垂當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片離開此氣隙時,永久磁鐵的磁力線則可垂直進人霍爾元件,于是在霍爾元件中產(chǎn)生霍爾電壓,霍爾集直進人霍爾元件,于是在霍爾元件中產(chǎn)生霍爾電壓,霍爾集成電路輸出極的晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài),其集電極電位為低電成電路輸出極的晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài),其集電極電位為低電位位0.3-0.4 V ,這時霍爾信號發(fā)生器輸出信號為這時霍爾信號發(fā)生器輸出信號為0.3-0.4 V 。故觸發(fā)葉輪每轉(zhuǎn)一周,霍爾信號發(fā)生器
47、便可產(chǎn)生四個脈沖信故觸發(fā)葉輪每轉(zhuǎn)一周,霍爾信號發(fā)生器便可產(chǎn)生四個脈沖信號,將此信號輸送給點火控制器便可實現(xiàn)對點火系的控制。號,將此信號輸送給點火控制器便可實現(xiàn)對點火系的控制。圖圖3.13所示為桑塔納轎車霍爾效應(yīng)式電子點火系工作原理圖。所示為桑塔納轎車霍爾效應(yīng)式電子點火系工作原理圖。下一頁返回3.2 汽油機電控點火系統(tǒng)主要部件的汽油機電控點火系統(tǒng)主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu)與工作原理 當(dāng)發(fā)動機工作時,分電器軸帶動霍爾信號發(fā)生器的觸發(fā)葉當(dāng)發(fā)動機工作時,分電器軸帶動霍爾信號發(fā)生器的觸發(fā)葉輪旋轉(zhuǎn)。當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片進人空氣隙時,霍爾信號發(fā)生器輪旋轉(zhuǎn)。當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片進人空氣隙時,霍爾信號發(fā)生器輸出輸出1
48、112 V的高電壓信號,高電壓信號使點火控制器集成電的高電壓信號,高電壓信號使點火控制器集成電路中的末級大功率晶體管路中的末級大功率晶體管VT導(dǎo)通,點火系的初級電路導(dǎo)通,導(dǎo)通,點火系的初級電路導(dǎo)通,電路為電源電路為電源“+”極極N1點火控制器點火控制器(VT) 搭鐵搭鐵電源電源“_”極。極。當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片離開霍爾元件氣隙時,霍爾信號發(fā)生器當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片離開霍爾元件氣隙時,霍爾信號發(fā)生器輸出輸出0.3 0.4 V的低電壓信號,低電壓信號使點火控制器末級的低電壓信號,低電壓信號使點火控制器末級大功率晶體管大功率晶體管VT截止,初級電路截止,初級電流消失,次級截止,初級電路截止,初級電流消失,次
49、級電路產(chǎn)生高電壓。電路產(chǎn)生高電壓。高壓電由分電器分配到各缸火花塞,點燃混合氣。高壓電由分電器分配到各缸火花塞,點燃混合氣。上一頁返回3.3 無分電器電控點火系統(tǒng)無分電器電控點火系統(tǒng) 在計算機控制的基礎(chǔ)上,用電子控制裝置取代點火系中的分在計算機控制的基礎(chǔ)上,用電子控制裝置取代點火系中的分電器,無機械磨損,一也無需調(diào)整,點火電壓高,是較理想電器,無機械磨損,一也無需調(diào)整,點火電壓高,是較理想的點火系統(tǒng),在中高擋車上應(yīng)用較廣。的點火系統(tǒng),在中高擋車上應(yīng)用較廣。日前主要兩種方式日前主要兩種方式:一種是每兩缸裝一個點火線圈,兩缸同時一種是每兩缸裝一個點火線圈,兩缸同時點火的無分電器電子點火系統(tǒng)點火的無分
50、電器電子點火系統(tǒng)(DLI),如,如圖圖3.14所示所示;另一種方另一種方式是每缸一個點火線圈,各缸獨立進行控制的直接點火系統(tǒng)式是每缸一個點火線圈,各缸獨立進行控制的直接點火系統(tǒng)(DIS),如,如圖圖3.15所示。所示。下一頁返回3.3 無分電器電控點火系統(tǒng)無分電器電控點火系統(tǒng)3.3.1 DLI方式方式奧迪奧迪V6發(fā)動機無分電器點火系統(tǒng)的組成如發(fā)動機無分電器點火系統(tǒng)的組成如圖圖3.16所示,其工所示,其工作原理如作原理如圖圖3.17所示。所示。 蓄電池經(jīng)點火開關(guān)向三個雙點火線圈蓄電池經(jīng)點火開關(guān)向三個雙點火線圈N, N128, N158提供初級提供初級電流,三個點火線圈的初級電路分別經(jīng)點火控制器電
51、流,三個點火線圈的初級電路分別經(jīng)點火控制器N122搭鐵。搭鐵。發(fā)動機發(fā)動機ECU根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、曲軸位置信號、凸輪軸位根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、曲軸位置信號、凸輪軸位置信號、進氣歧管壓力傳感器置信號、進氣歧管壓力傳感器(安裝在發(fā)動機安裝在發(fā)動機ECU中中)信號和信號和冷卻液溫度信號等計算最佳點火提前角,向點火控制器發(fā)出冷卻液溫度信號等計算最佳點火提前角,向點火控制器發(fā)出點火信號和氣缸缸序判別信號點火信號和氣缸缸序判別信號(IGD )。下一頁返回上一頁3.3 無分電器電控點火系統(tǒng)無分電器電控點火系統(tǒng)點火控制器由此可判斷發(fā)動機氣缸的點火次序,依次使各點點火控制器由此可判斷發(fā)動機氣缸的點火次序,依次使
52、各點火線圈初級電路通斷,各點火線圈次級繞組依次產(chǎn)生高壓電,火線圈初級電路通斷,各點火線圈次級繞組依次產(chǎn)生高壓電,使對應(yīng)的兩個火花塞同時跳火,點燃其中處于壓縮行程氣缸使對應(yīng)的兩個火花塞同時跳火,點燃其中處于壓縮行程氣缸內(nèi)的混合氣。內(nèi)的混合氣。奧迪奧迪V6發(fā)動機的發(fā)動機的1號氣缸和號氣缸和6號氣缸、號氣缸、2號氣缸和號氣缸和5號氣缸、號氣缸、3號氣缸和號氣缸和4號氣缸同時處于上止點,并且總是一個氣缸為壓縮號氣缸同時處于上止點,并且總是一個氣缸為壓縮行程的上止點,另一個氣缸為排氣行程的上止點。在行程的上止點,另一個氣缸為排氣行程的上止點。在DLI中,中,點火器是與發(fā)動機點火器是與發(fā)動機ECU連接的。
53、其中有連接的。其中有3個點火線圈,一個個點火線圈,一個用于用于1號和號和6號氣缸,一個用于號氣缸,一個用于2號和號和5號氣缸,一個用于號氣缸,一個用于3號和號和4號氣缸。號氣缸。ECU根據(jù)來自凸輪軸和曲軸位置傳感器的根據(jù)來自凸輪軸和曲軸位置傳感器的G信號和信號和Ne信號,信號,將氣缸識別信號將氣缸識別信號(IGDA和和GDB)和和IGT信號傳送至點火器。點信號傳送至點火器。點火器根據(jù)這些信號,將初級電流分配至火器根據(jù)這些信號,將初級電流分配至3個點火線圈。因此,個點火線圈。因此,1號和號和6號氣缸火花塞同時點火,號氣缸火花塞同時點火,2號和號和5號氣缸以及號氣缸以及3號和號和4號號氣缸一也是如
54、此。氣缸一也是如此。上一頁 下一頁返回3.3 無分電器電控點火系統(tǒng)無分電器電控點火系統(tǒng)換言之,一個周期中,每個火花塞點火兩次。兩個氣缸的火換言之,一個周期中,每個火花塞點火兩次。兩個氣缸的火花塞同時跳火,處于壓縮行程氣缸內(nèi)的可燃混合氣點燃,另花塞同時跳火,處于壓縮行程氣缸內(nèi)的可燃混合氣點燃,另一個火花塞雖然一也跳火,因該氣缸處于排氣行程而不起作一個火花塞雖然一也跳火,因該氣缸處于排氣行程而不起作用。用。由于來自由于來自ECU的的IGT信號必須分配至信號必須分配至3個線圈,個線圈,ECU就要輸出就要輸出兩個氣缸識別信號兩個氣缸識別信號(IGDA和和IGDB。這一組合信號與氣缸點火。這一組合信號與
55、氣缸點火順序一致。點火器中的氣缸識別電路根據(jù)這些信號的組合,順序一致。點火器中的氣缸識別電路根據(jù)這些信號的組合,將將IGT信號分配至晶體管驅(qū)動電路,這一驅(qū)動電路又與有關(guān)信號分配至晶體管驅(qū)動電路,這一驅(qū)動電路又與有關(guān)點火線圈相連,將點火線圈相連,將IGDA和和IGDB信號從信號從1切換至切換至0,再從,再從0切切換至換至1,這是與,這是與IGT信號同步的。其他電路則與常規(guī)型點火器信號同步的。其他電路則與常規(guī)型點火器中的一樣。中的一樣。由于點火線圈次級一側(cè)內(nèi)有高壓二極管,因此不能用普通歐由于點火線圈次級一側(cè)內(nèi)有高壓二極管,因此不能用普通歐姆表判斷是否導(dǎo)通。姆表判斷是否導(dǎo)通。上一頁 下一頁返回3.3
56、 無分電器電控點火系統(tǒng)無分電器電控點火系統(tǒng)3.3.2 DIS方式方式DIS與與DLI相似,不使用分電器,直接將高電壓從點火線圈分相似,不使用分電器,直接將高電壓從點火線圈分配至火花塞。每個氣缸配一個獨立的點火線圈,又稱獨立點配至火花塞。每個氣缸配一個獨立的點火線圈,又稱獨立點火,如火,如圖圖3.18所示。所示。由于每缸都有獨立的點火線圈,即使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速高達由于每缸都有獨立的點火線圈,即使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速高達9 000 r/min,線圈也有較長的通電時間,線圈也有較長的通電時間(較大的閉合角較大的閉合角),可以提供,可以提供足夠高的點火能量。與有分電器點火系統(tǒng)相比,在相同的轉(zhuǎn)足夠高的點火能量。與有
57、分電器點火系統(tǒng)相比,在相同的轉(zhuǎn)速和相同點火能量下,單位時間內(nèi)點火線圈的電流要小得多,速和相同點火能量下,單位時間內(nèi)點火線圈的電流要小得多,因此,線圈不易發(fā)熱。因點火線圈體積可以非常小,一般是因此,線圈不易發(fā)熱。因點火線圈體積可以非常小,一般是將點火線圈壓裝在火花塞上,這種點火方式控制系統(tǒng)特別適將點火線圈壓裝在火花塞上,這種點火方式控制系統(tǒng)特別適合于多氣門發(fā)動機。合于多氣門發(fā)動機。返回上一頁3.4 電控點火系統(tǒng)的故障診斷與維修電控點火系統(tǒng)的故障診斷與維修在汽油發(fā)動機各系統(tǒng)中,點火系統(tǒng)對發(fā)動機的性能影響最大,在汽油發(fā)動機各系統(tǒng)中,點火系統(tǒng)對發(fā)動機的性能影響最大,據(jù)統(tǒng)計數(shù)字表明,約據(jù)統(tǒng)計數(shù)字表明,約
58、50%的故障是因為點火系統(tǒng)工作不良而的故障是因為點火系統(tǒng)工作不良而引起的,因此發(fā)動機性能檢測往往從點火系統(tǒng)開始。引起的,因此發(fā)動機性能檢測往往從點火系統(tǒng)開始。汽車發(fā)動機不能正常工作,首先要確定故障部位。檢查時,汽車發(fā)動機不能正常工作,首先要確定故障部位。檢查時,首先檢查點火裝置連接線路及工作電壓,如果連接導(dǎo)線、搭首先檢查點火裝置連接線路及工作電壓,如果連接導(dǎo)線、搭鐵線、電源線及電源電壓正常鐵線、電源線及電源電壓正常(給點火電子組件、點火信號發(fā)給點火電子組件、點火信號發(fā)生器及點火線圈等提供的電壓,一般不低于生器及點火線圈等提供的電壓,一般不低于6 V即可正常工即可正常工作作)??蛇M一步檢測點火線
59、圈、點火高壓電路、點火信號發(fā)生??蛇M一步檢測點火線圈、點火高壓電路、點火信號發(fā)生器以及點火電子組件。如果懷疑電子點火裝置有故障,可起器以及點火電子組件。如果懷疑電子點火裝置有故障,可起動發(fā)動機,從分電器蓋上拔下中央高壓線對缸體試火,觀察動發(fā)動機,從分電器蓋上拔下中央高壓線對缸體試火,觀察線端是否跳火,可以判斷故障是在低壓電路還是在高壓電路。線端是否跳火,可以判斷故障是在低壓電路還是在高壓電路。下一頁返回3.4 電控點火系統(tǒng)的故障診斷與維修電控點火系統(tǒng)的故障診斷與維修3.4.1 電控點火系統(tǒng)的故障診斷電控點火系統(tǒng)的故障診斷1. 有分電器點火系統(tǒng)有分電器點火系統(tǒng)不同電子點火系統(tǒng)故障診斷的區(qū)別主要在
60、于信號發(fā)生器的檢不同電子點火系統(tǒng)故障診斷的區(qū)別主要在于信號發(fā)生器的檢測,以常見的霍爾式電子點火系統(tǒng)為例說明電子點火系的故測,以常見的霍爾式電子點火系統(tǒng)為例說明電子點火系的故障診斷與維修。障診斷與維修。(1)打開分電器蓋,轉(zhuǎn)動曲軸,使分電器轉(zhuǎn)子缺日對正霍爾信打開分電器蓋,轉(zhuǎn)動曲軸,使分電器轉(zhuǎn)子缺日對正霍爾信號發(fā)生器。號發(fā)生器。(2)拔出分電器蓋上的中央高壓線,使其端部離氣缸體拔出分電器蓋上的中央高壓線,使其端部離氣缸體5-7 mm,如如圖圖3.19所示。所示。(3)接通點火開關(guān),用螺釘旋具在霍爾信號發(fā)生器的間隙中輕接通點火開關(guān),用螺釘旋具在霍爾信號發(fā)生器的間隙中輕輕地插人和拔出,模擬轉(zhuǎn)子在間隙中
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