電控點火系統(tǒng)原理及檢測

電控點火系統(tǒng)原理及檢測1項目概述2常見工具使用方法及工作單單選題/多選題/判斷題/問答題實驗實訓(xùn)思考練習(xí)電控點火系統(tǒng)類型及組成電控點火系統(tǒng)控制過程任務(wù)2任務(wù)1電控點火系統(tǒng)故障診斷任務(wù)3任務(wù)一電控點火系統(tǒng)類型及組成（一）點火系作用及組成

1．功用及類型（1）功用在汽油發(fā)動機中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠高壓電火花點燃的。而產(chǎn)生電火花的功能是由點火系來完成的。點火系的作用是將汽車電源供給的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，并按照發(fā)動機的做功順序與點火時刻的要求，適時準(zhǔn)確地將高壓電送至各缸的火花塞，使火花塞跳火，點燃?xì)飧變?nèi)的混合氣。32．組成及工作原理發(fā)動機工作時，信號發(fā)生器給點火控制器輸送點火信號，點火控制器再控制點火線圈的初級電路工作，初級（低壓）電路為：蓄電池正極→點火開關(guān)→點火線圈初級繞組→搭鐵，點火系的初級電路導(dǎo)通，初級繞組產(chǎn)生磁場。4

圖3-1傳統(tǒng)電子點火系

發(fā)動機工作時，發(fā)動機電腦根據(jù)點火開關(guān)、爆震傳感器、凸輪軸及曲軸位置傳感器等信號，控制點火線圈的初級電路工作，由點火線圈次級電路給火花塞提供高壓電，火花塞跳火點燃可燃混合氣。5

圖3-2電控點火系統(tǒng)3．主要組成件的結(jié)構(gòu)（1）火花塞678火花塞的型號9拼音字母螺紋規(guī)格安裝座形式螺紋旋合長度/mm殼體六角對邊距離/mmAM10×1.0平座12.716CM12×1.25平座12.717.5D平座1917.5EM14×1.25平座12.720.8F平座1920.8J平座12.716K平座1916L矮型平座1119N矮型平座7.819P錐座11.216Q錐座17.516RM18×1.5平座1220.8S平座1922T錐座10.920.810火花塞的維護(hù)火花塞的維護(hù)周期一般為20000~100000mile之間，具體的維護(hù)周期還取決于以下因素：采用的燃油標(biāo)號汽車的運行情況火花塞結(jié)構(gòu)發(fā)動機結(jié)構(gòu)點火系統(tǒng)的類型11高壓導(dǎo)線點火模塊13點火線圈14雙火花點火線圈結(jié)構(gòu)及工作電路15單火花點火線圈結(jié)構(gòu)組成及工作電路16信號發(fā)生器電磁信號發(fā)生器

電磁感應(yīng)式點火系統(tǒng)控制電路17霍爾傳感器任務(wù)一電控點火系統(tǒng)類型及組成（2）類型目前應(yīng)用在汽車上的點火裝置較多，按點火能量的儲存方式分為電感儲能式電子點火系和電容儲能式電子點火系；按信號發(fā)生器的原理分為電磁感應(yīng)式電子點火系、霍爾效應(yīng)式電子點火系和光電式電子點火系；按照初級電路的控制方式分為傳統(tǒng)點火系、電子點火系和電腦控制點火系；按照高壓電的配電方式分為機械配電點火系和電腦配電點火系。在以上各種點火裝置中，相對于電容儲能式來說，電感儲能式電子點火系較為廣泛；在電感儲能式電子點火系中，以電磁感應(yīng)式和霍爾效應(yīng)式應(yīng)用較為廣泛；對于配電方式來說，有分電器電子點火系在中低檔車中應(yīng)用較為廣泛；無分電器點火系在中高檔車中應(yīng)用較為廣泛。182024/12/2719/33圖3-14電控點火系統(tǒng)的基本組成（二）電控點火系配電方式

1．有分電器電控點火系統(tǒng)2024/12/2720/332．配電方式發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)各傳感器信號確定某缸點火時，向點火器發(fā)出指令信號，點火器控制點火線圈內(nèi)初級電路通電或斷電。當(dāng)點火線圈中的初級電路斷電時，次級線圈產(chǎn)生的高壓電輸送給分電器，分電器按照發(fā)動機的點火順序，依次將高壓電輸送給各缸火花塞，火花塞跳火，點燃?xì)飧變?nèi)的混合氣。這種配電方式稱分電器配電方式。有分電器電控點火系統(tǒng)的主要特點是：只有1個點火線圈。2024/12/2721/332無分電器電控點火系統(tǒng)圖3-15無分電器電控點火系統(tǒng)a）單缸獨立點火b）雙缸同時點火2024/12/2722/331．雙缸同時點火控制雙缸同時點火控制方式分為二極管分配高壓電式和點火線圈分配高壓電式兩種。（1）二極管分配高壓電式二極管分配高壓電的點火控制方式2024/12/2723/33（2）點火線圈分配高壓電式點火線圈分配高壓電雙缸同時點火方式2024/12/2724/332．單缸獨立點火控制單缸獨立點火控制方式1-點火控制器；2-點火線圈；3-火花塞；2024/12/2725（三）點火系主要元件檢測

1．點火線圈的檢查（1）點火線圈常規(guī)檢查如果高壓線端部沒有強烈的藍(lán)色火花并且跳火聲很小，說明點火線圈跳火性能不良，應(yīng)對其進(jìn)行下面檢查。1）檢查點火線圈是否有裂紋。2）點火線圈蓋的凸臺內(nèi)是否有漏電的跡象。3）檢查點火線圈殼體是否漏油。如果漏油，則點火線圈內(nèi)部會直接接觸到空氣，這樣內(nèi)部會產(chǎn)生凝縮現(xiàn)象。線圈內(nèi)的凝縮引起高壓泄露，導(dǎo)致發(fā)動機不能點火。4）在無分電器系統(tǒng)中，檢查各個點火線圈及點火模塊處的導(dǎo)線接頭是否牢固；檢查接線端子是否有燒蝕現(xiàn)象。2024/12/2726（2）點火線圈電阻測試如果點火線圈的常規(guī)檢查沒有明顯故障，但其跳火性能不良，應(yīng)對其進(jìn)行下面檢查。1）用萬用表測量點火線圈初級繞組的電阻值將萬用表的兩個表筆分別跨接到點火線圈的蓄電池（＋）和轉(zhuǎn)速表（—）接線柱上，如圖3-19a所示。初級繞組的阻值一般在0.5~2Ω之間。若發(fā)生斷路、短路或者高電阻時，應(yīng)更換點火線圈。2）用萬用表測量點火線圈次級繞組的電阻值將萬用表的兩個表筆分別跨接到點火線圈的蓄電池（＋）和點火線圈的中央接線柱上，如圖3-19b所示。次級繞組的阻值一般在8~20KΩ之間。2024/12/27272．火花塞的拆裝與檢查（1）火花塞的拆卸正確拆卸火花塞，必須做到以下幾點：1）利用高壓線鉗子，從每個火花塞上拆下高壓線。正確方法是抓住絕緣套，不要拉線，并慢慢地擰下來。2）使用火花塞套筒和棘輪，將每個火花塞擰松兩圈。3）采用壓縮空氣吹走火花塞座處的灰塵。4）拆下火花塞，確保墊圈也一起被拆下。（2）火花塞的安裝正確安裝火花塞，必須做到以下幾點：1）用干凈的布擦掉火花塞座處的灰塵與油泥。2）確保裝有襯墊的火花塞的襯墊狀況良好，并且是正確地安放在火花塞上。如果繼續(xù)使用原來的火花塞，則要安裝一個新的襯墊。3）間隙不合適時，要調(diào)整火花塞間隙。4）安裝火花塞并用手?jǐn)Q緊。如果氣缸蓋是鋁制的，千萬小心不要亂扣。5）使用扭力扳手?jǐn)Q緊火花塞，力矩大小參照表3-4，或依據(jù)廠家說明書的具體要求進(jìn)行擰緊力矩。2024/12/2728（3）火花塞的檢查1）外觀檢查

檢查火花塞上的積炭和火花塞電極腐蝕的程度。工作條件良好時在火花塞上面也會有少量積炭，一般呈淡棕褐色或者灰色。但是，不應(yīng)該出現(xiàn)火花塞電極燒毀的跡象，否則應(yīng)該被更換。2）火花塞的點火電壓檢查火花塞的點火電壓直接影響發(fā)動機工作狀況，點火電壓的高低與很多因素有關(guān)：火花塞或次級電路的狀況、發(fā)動機溫度、可燃混合氣狀況及氣缸壓縮壓力等。點火電壓可以用示波器測試次級電路波形時獲取，波形中的最高線就是火花塞的點火電壓。在測試和檢查火花塞的點火電壓時，要求：①所有氣缸的點火線的高度應(yīng)一致。②點火電壓的大小應(yīng)該在7~13kV之間。③各個氣缸火花塞的點火電壓之間的差值不超過3kV。

如果一個或者多個氣缸的點火電壓不一致，偏低或偏高，都表示該缸存在故障，應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行檢查。

任務(wù)二電控點火系統(tǒng)控制過程29電控點火系統(tǒng)的組成2024/12/2730/33

發(fā)動機工作時任何工況都需要一個點火提前角，最佳的點火提前角是保證發(fā)動機的動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性最佳的前提。當(dāng)點火提前角過大時，會造成缸內(nèi)最高壓力升高，爆燃傾向大。當(dāng)點火提前角過小時，燃燒最高壓力和溫度下降，傳熱損失增多，排氣溫度升高。所以，為了保證發(fā)動機每一工況下點火角為最佳，即在最高壓力出現(xiàn)在上止點后10～15°曲軸轉(zhuǎn)角時進(jìn)行點火，必須通過電控方式來實現(xiàn)。1、點火提前角控制的必要性2024/12/2731/332、點火提前角的控制2024/12/2732/332)起動后點火提前角的控制起動后點火提前角由基本點火提前角和修正角（或修正系數(shù)）組成。（1）基本點火提前角怠速工況時基本角確定：ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器信號（IDL信號）、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號（Ne信號）和空調(diào)開關(guān)信號（A/C信號）來確定，如圖所示。怠速時基本點火提前角的確定332024/12/2734/33（2）點火提前角的修正-----冷卻液溫度修正點火提前角與冷卻液溫度信號的關(guān)系暖機怠速正常運行2024/12/2735/332發(fā)動機轉(zhuǎn)速修正點火提前角與空調(diào)開關(guān)信號的關(guān)系2024/12/2736/33噴油量修正點火提前角隨噴油量的變化關(guān)系當(dāng)噴油量增多時，點火提前角應(yīng)減?。划?dāng)噴油量減少時，點火提前角應(yīng)增大2024/12/2737/33控制點火線圈初級電路的通電時間。發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號（Ne信號）和電源電壓信號確定最佳的閉合角（通電時間），并向點火器輸出執(zhí)令信號（IGt信號），以控制點火器中晶體管的導(dǎo)通時間，并隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高和電源電壓下降，閉合角（通電時間）增長。通電時間的控制ECU根據(jù)存儲在內(nèi)部的閉合角（通電時間）控制模型2024/12/2738/33

在電控點火系統(tǒng)中，通過爆震傳感器輸入給ECU，ECU經(jīng)過分析，判定有無發(fā)生爆燃及爆燃的強度，并根據(jù)其判定結(jié)果對點火提前角進(jìn)行反饋控制，可以使發(fā)動機處于爆燃的邊緣工作，既能防止爆燃發(fā)生，又能有效地提高發(fā)動機動力性和經(jīng)濟(jì)性。爆燃控制實際是點火提前角控制中的追加功能，控制過程如圖所示。爆震控制過程392024/12/2740/332．工作原理1-無爆震電壓波；2-產(chǎn)生爆震電壓波；3-爆燃識別區(qū)間；4-爆燃確定基準(zhǔn)；5-爆燃傳感器輸出信號2024/12/2741/33爆燃識別電路1-火花塞；2-濾波電路；3-峰值檢測電路；4-與基準(zhǔn)值比較電路；5-爆震判斷電路；6微處理電路爆燃傳感器檢測42故障現(xiàn)象：發(fā)動機動力不足，加速時放炮，故障燈常亮。43什么是爆震？爆震也叫爆燃，是發(fā)動機的一種不正常燃燒現(xiàn)象，這種不正常燃燒使氣缸內(nèi)壓力產(chǎn)生沖擊，引起發(fā)動機機體震動或活塞敲缸，所以稱爆震。44?采用爆震傳感器的目的是為了在提高發(fā)動機的動力性

能的同時不產(chǎn)生爆震。動力性能發(fā)動機爆震爆震傳感器爆震控制45檢測發(fā)動機的爆震信號，送到電腦，控制點火時刻，防止爆震，有爆震則推遲點火時刻，無爆震則提前點火時刻，使點火時刻在任何工況都保持最佳值。（爆震控制）爆震傳感器ECU點火無爆震，提前有爆震，推遲46爆震傳感器作用2024/12/2747安裝位置：發(fā)動機氣缸體上，檢測發(fā)動機不同頻率范圍內(nèi)的機械振動，發(fā)生爆燃時爆震傳感器向ECU輸送信號

位置位置2024/12/2748爆震傳感器分類壓電式電感式共振型非共振型火花塞墊圈式分類49電感式爆震傳感器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)50

發(fā)動機機體產(chǎn)生振動時，傳感器的鐵芯隨之振動，感應(yīng)線圈中的磁通量隨之發(fā)生變化，

因而產(chǎn)生相應(yīng)的交變電動勢，該交變電動勢即為傳感器的輸出信號。電感式爆震傳感器工作原理原理51壓電共振型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2024/12/2752壓電元件檢測振子的振動壓力，并轉(zhuǎn)換成電信號輸送給ECU。共振型壓電式工作原理原理2024/12/2753壓電非共振型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2024/12/2754壓電非共振型工作原理原理當(dāng)發(fā)動機發(fā)生爆燃時，產(chǎn)生5~10kHZ壓力波，壓力波經(jīng)過氣缸體傳給爆震傳感器，再經(jīng)過配重塊，施加在壓電元件上，不斷變化的壓力，使電動勢也不斷變化，當(dāng)約20mV電動勢傳給ECU時，經(jīng)過濾波后，ECU便輸出一個指示爆燃的信號。2024/12/2755該類型的傳感器是將壓電元件安裝在火花塞的墊圈處，每個缸都安裝一個，根據(jù)每個缸的燃燒壓力直接檢測各缸的爆震信息，將其轉(zhuǎn)換成電信號傳給ECU。1-爆震傳感器2-墊圈3-火花塞4-線束插頭5-缸蓋火花塞墊圈非共振型結(jié)構(gòu)原理2024/12/2756爆震傳感器發(fā)生故障時，ECU推遲各缸點火提前角爆震傳感器失效動力下降常見失效形式：線路、傳感器物理損壞2024/12/2757邁騰B7爆震傳感器電路圖邁騰1.8T轎車裝備的爆震傳感器G61。傳感器插座上有3個端子，1端子接信號正極線，2端子接信號負(fù)極線，3端子連接的是屏蔽線（黑色線），爆震傳感器壓電元件產(chǎn)生的電壓很微弱,屏蔽線的作用是防止外界和汽車本身各個用電器產(chǎn)生的電磁干擾對信號的影響,防止ECU得不到信號或得到錯誤信號。2024/12/2758檢查傳感器是否存在物理損壞。檢查傳感器安裝是否正確，力矩過緊過松都會導(dǎo)致設(shè)置故障碼。檢查傳感器安裝面上是否有毛刺、鑄造飛邊或異物?；緳z查任務(wù)三電控點火系統(tǒng)故障診斷591．直觀診斷2．自診斷系統(tǒng)診斷3．儀器診斷2024/12/2760關(guān)閉點火開關(guān)，拔下傳感器線束插頭，用萬用表電阻檔檢測傳感器元件端1與2端子、1與3端子、2與3端子間電阻，應(yīng)為無窮大，若電阻值為零，表示有短路或搭鐵故障。傳感器檢查2024/12/2761連接故障診斷儀，點火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”位置，讀取故障碼，然后進(jìn)入診斷儀讀取測量值功能項，讀取爆震傳感器相關(guān)數(shù)據(jù)，啟動發(fā)動機至正常工作溫度，路試車輛讀取診斷儀顯示的傳感器相關(guān)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析判斷傳感器好壞。診斷儀檢測2024/12/2762斷開ECU連接線束插頭，檢查傳感器與ECU連接導(dǎo)線電阻，各線路上阻值應(yīng)小于0.5Ω，否則更換導(dǎo)線。線路檢查2024/12/2763示波器檢測打開點火開關(guān)，不起動發(fā)動機，用金屬物敲擊爆震傳感器附近的缸體。在敲擊發(fā)動機缸體后，示波器上應(yīng)有一突變波形，敲擊越大，幅值也越大，如果波形顯示只是一條直線，則說明爆震傳感器沒有信號輸出，應(yīng)檢查線路和爆震傳感器。

2024/12/2764新寶來車爆震傳感器更換流程：1.工具準(zhǔn)備：拆裝工具、扭矩扳手、新的爆震傳感器。2024/12/27652.關(guān)閉點火開關(guān)及所有用電器，拔出點火鑰匙。3.斷開蓄電池接地線，按照維修手冊操作流程拆卸發(fā)電機（發(fā)電機線束連接不斷開）2024/12/2766脫開爆震傳感器電氣插頭連接，拆下固定螺栓，取下爆震傳感器。安裝新的爆震傳感器，按照規(guī)定力矩20Nm扭緊。按照維修手冊操作流程安裝發(fā)電機；連接蓄電池接地線。2024/12/276768（1）電控發(fā)動機電腦收到爆震信號會（C）點火提前角。A．固定B．提前C．推遲

D．不確定（2）點火提前角應(yīng)隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的提高而（A）。A．增大

B．減小C．不變

D．不確定（3）電控點火系分為有分電器和無分電器兩種，分電器配電方式有（D）點火線圈。A．6個B．4個C．2個D．1個（4）電控燃油噴射發(fā)動機，空燃比的理想數(shù)值是（C

）。A：2:1B：13.5：1C：14.7：1D：16：1（5）火花塞可分為冷型和熱型火花塞，冷型火花塞適用于（D）的發(fā)動機。A．大功率、高速B．小功率、低速、低壓縮比C．小功率、低速D．大功率、高速、高壓縮比思考練習(xí)思考練習(xí)69（5）火花塞可分為冷型和熱型火花塞，冷型火花塞適用于（

）的發(fā)動機。

A、大功率、高速B、小功率、低速、低壓縮比

C、小功率、低速D、大功率、高速、高壓縮比（1）當(dāng)從示波器上觀察點火系統(tǒng)的波形時，某一個氣缸的點火線較低，可能原因（AD）。

A．火花塞漏電B．次級電路電阻太大C．混合氣過稀D．該氣缸的壓縮壓力較低（2）下列（ACD）會引起發(fā)動機爆震。

A．混合氣太稀B．發(fā)動機運轉(zhuǎn)溫度太低C．燃燒室積炭過多D．發(fā)動機所用汽油辛烷值太低。（3）電控點火裝置（ESA）的控制主要包括（ABC）。A．點火提前角B．通電時間C．爆震控制D．轉(zhuǎn)速

（4）信號發(fā)生器的類型有