汽车底盘机械系统检修PPT第五章.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,汽车电气系统检修,I,ndustry,I,ndustry,项目五,点火系统的检修,I,ndustry,一、项目情境引入,一辆东风标致,206,轿车，行驶了,410,4,km,，冷车时车速能达到,70km/h,，而热车后，车速最多能达到,40km/h,。经检修，发现是由于三缸火花塞陶瓷体破裂漏电造成。这个案例是一个典型的点火系统故障案例，由于一个气缸不工作，造成发动机动力不足。,汽油机气缸内被压缩的可燃混合气是靠高压电火花点燃的，而产生电火花的功能是由点火系统实现的。点火系统的工作直接影响燃油燃烧质量，从而对车辆的动力性、燃油经济性、工作稳定性和排放污染等产生重要影响。因此，点火系统是汽油发动机最关键的系统之一。虽然不同的厂商所采用的点火系统有很多不同之处，但所有点火系统的基本工作原理都相同。,I,ndustry,二、项目相关知识,（一）点火系统概述,1,点火系统的类型及发展,现代车用汽油发动机均采用蓄电池点火系统。,按汽油机点火系统对点火提前角的控制方式不同，可将点火系统的发展划分成传统点火系统、三极管电子点火系统和计算机控制的电子点火系统,3,个阶段。,（,1,）传统点火系统。传统点火系统又称机械触点式点火系统，它利用机械触点控制点火提前角，并利用机械离心装置和真空装置自动调节点火提前角。发动机工作时，为保证点火顺序，传统点火系统利用分电器给各缸配电。,传统点火系统的结构简单、成本低，在汽油机上应用最早。但由于机械触点的存在，导致其点火能量低、工作可靠性差、对火花塞积炭敏感且干扰大，已不能适应现代汽车发展的要求。,I,ndustry,（,2,）三极管电子点火系统。三极管电子点火系统的功能和工作原理与传统点火系统基本相同，只是控制点火提前角的元件用电子点火器取代了断电器，它利用三极管的导通和截止来控制点火线圈一次绕组回路的通断，而三极管的导通与截止则用点火信号发生器产生的信号来控制。普通电子点火系统仍保留了机械离心式和真空式点火提前角自动调节装置。,汽车用汽油机电感储能式普通电子点火系统，按点火信号发生器的结构原理不同，又分为电磁式、霍尔式和光电式,3,种类型。电磁式电子点火系统的点火信号发生器利用电磁感应原理产生点火信号；霍尔式电子点火系统的点火信号发生器利用霍尔效应原理产生点火信号；光电式电子点火系统的点火信号发生器利用光电效应产生点火信号。,I,ndustry,（,3,）计算机控制的电子点火系统。在计算机控制的电子点火系统中，由,ECU,（电子控制单元）来控制和修正点火提前角，甚至可取消分电器，成为全电子点火系统。计算机控制的电子点火系统由于减少甚至取消了机械装置，与其他点火系统相比，不仅点火提前角的控制精度提高，而且能量损失少、对无线电干扰小、工作更加可靠。,I,ndustry,2,点火系统的功能,汽车发动机的工作循环是由吸气、压缩、做功与排气,4,个行程组成的。在汽油发动机中，发动机的性能不仅取决于燃油的控制，点火控制也同等重要。,点火系统主要具有下面,3,项功能。,（,1,）产生足以击穿火花塞间隙的电火花。,（,2,）控制点火提前角以适应发动机的工况。,（,3,）分配电火花。,I,ndustry,3,点火提前角与点火能量,点火系统的基本功能是产生电火花，点燃气缸内的混合气。,在汽油机的工作过程中，点火系统点燃混合气的时间一般用点火提前角表示。为了提高发动机的性能，在发动机的压缩行程尚未到达上止点之前的某一时刻，火花塞开始跳火将气缸内的混合气点燃，这就是点火提前，而这个提前量所对应的曲轴转角，即为点火提前角。理论和实践均证明，点火提前角的大小对发动机的动力性、经济性及排放污染物的浓度有着极大的影响。,I,ndustry,（,1,）点火提前角对发动机动力性、经济性的影响。最佳点火提前角就是使发动机动力性和经济性都达到最优的点火提前角。从混合气燃烧过程来看，最佳点火提前角应使得当活塞运行至上止点时，混合气燃烧的火焰大约为半个燃烧室空间，此时气缸内的压力最高。,如果点火过早，点火时混合气的压力还比较低。同时，燃烧最大压力产生的时刻在活塞上止点之前，这样的燃烧压力不仅不能提高发动机的动力性，而且还会对活塞上行产生较大的阻力。另外，如果点火时间过早，会使气缸内未燃烧的混合气因高温高压的作用而自行燃烧，这样便产生了爆燃现象。如果点火过迟，混合气的最大燃烧压力出现在活塞已经下行的过程中，此时，由于气缸内活塞上部的容积已经增大，使得燃烧压力降低，燃烧速度减慢，造成发动机过热，动力性、经济性下降。,由此可见，点火提前角对发动机的动力性和经济性来说存在一个最佳值，而这个最佳值对于发动机的不同转速和负荷的运行工况是不同的。理想最佳点火提前角实际上是汽油发动机可能发生爆燃的临界点。,I,ndustry,（,2,）点火提前角与废气中污染物含量的关系。由于汽车尾气有害成分中，碳氢化合物（,CH,）和氮氧化合物（,NO,x,）对燃烧温度和燃烧压力比较敏感，而点火提前角却对发动机燃烧过程中混合气燃烧温度和燃烧压力有着极大的影响。因此，点火提前角就必然对燃烧后废气中污染物的浓度产生影响。事实上，碳氢化合物、氮氧化合物的浓度与点火提前角之间是递增的变化关系。这是因为点火越迟，燃烧的最高温度越低，氮氧化合物就越不易产生。,（,3,）发动机不同工况对点火提前角的要求。发动机运行工况不同时，进入气缸的可燃混合气浓度、温度、燃烧最高压力等诸多因素都要发生变化，而这些因素对点火时刻提出了不同的要求。,I,ndustry,发动机转速对点火提前角的要求。发动机转速越高，点火提前角越大，如图,5-1,所示。,发动机负荷对点火提前角的要求。当发动机转速不变时，随着负荷的增大，点火提前角逐渐减小，如图,5-2,所示。因为发动机负荷增大时，节气门开度增大，吸入气缸内的混合气数量增多，压缩行程终了时的压力和温度增高，残留废气数量相对减少，对混合气的冲淡作用降低，因此，燃烧速度加快，从点火到燃烧压力最大点的时间相对缩短，点火提前角减小。,其他因素对点火提前角的影响。发动机工作时点火提前角除了受转速和负荷的影响外，还要受到其他因素的影响，如汽油的抗爆性能、混合气的空燃比、发动机工作温度、进气终了的压力等。,汽油抗爆性能是由汽油的品质决定的，常用辛烷值表示。汽油的牌号越高，辛烷值就越高，其抗爆性能就越好。抗爆性能好的汽油在使用中，产生爆燃燃烧的倾向小。因此，可以选择有利于燃烧的较大点火提前角。,I,ndustry,图,5-1,发动机转速对点火提前角的影响（节气门开度不变时）,图,5-2,不同转速时点火提前角与发动机负荷的关系,I,ndustry,（,4,）点火能量与发动机性能的关系。当点火能量提高后，不仅可以避免燃烧中的断火现象，还可以使用空燃比较高的极为经济的稀薄混合气，这样既提高了经济性，又可以降低发动机排气中污染物的含量。,I,ndustry,（二）点火系统的基本构造与检修,1,点火系统的基本组成,点火系统的总体布局如图,5-3,所示。如图,5-4,所示，这些部件构成了,2,个相互关联的电路：初级回路和次级回路。其中，初级回路是低压电路，次级回路是高压电路。,图,5-3,点火系统的总体布局,I,ndustry,图,5-4,典型的初级和次级点火回路,I,ndustry,（,1,）初级回路。当点火开关接通时，电流从蓄电池流出，经点火开关和初级回路电阻，流到点火线圈的初级绕组。然后，电流流经某种开关设备后接地。开关设备是由触发设备通过电子的方式或者机械触点的方式控制的。,（,2,）次级回路。次级回路用来向火花塞提供高压脉冲。过去的点火系统都使用分电器来实现这个功能，现在，为了提高燃油的经济性，减少污染排放物，大多数汽车都采用了无分电器的点火系统。,I,ndustry,2,点火线圈的结构与检修,（,1,）点火线圈的作用与结构。点火线圈的作用是将,12 V,低压电转变成,30 kV,的高压电，其结构与自耦变压器相似，所以也称变压器。点火线圈由初级绕组、次级绕组、铁心等组成。按磁路的结构形式不同，它可分为开磁路点火线圈和闭磁路点火线圈。,开磁路点火线圈。开磁路点火线圈的结构如图,5-5,所示。点火线圈一般为两个低压接线柱，两个低压接线柱分别标注“,+,”“,”符号。,当点火线圈的一次绕组电路接通时，铁心被磁化，其磁路如图,5-6,所示。,1,2,3,4,5,I,ndustry,图,5-5,开磁路点火线圈的结构 图,5-6,开磁路点火线圈的磁路,1,绝缘座；,2,铁心；,3,一次绕组；,4,二次绕组；,5,导磁钢套；,1,磁力线；,2,铁心；,3,一次绕组；,6,外壳；,7,低压接线柱“,”,；,8,胶木盖；,4,二次绕组；,5,导磁钢套,9,高压接线柱；,10,低压接线柱“,+”,I,ndustry,闭磁路点火线圈。闭磁路点火线圈的结构和磁路如图,5-7,所示。,图,5-7,闭磁路点火线圈的结构和磁路示意,1,铁心；,2,高压插孔；,3,次级绕组；,4,初级绕组,I,ndustry,（,2,）点火线圈的检修。,外观检查。目测观察点火线圈外表，若有脏污或接线柱锈蚀，应进行清洁后再做进一步检查；若有胶木盖裂损、接线柱松动、壳体变形、填充物外溢、高压插座接触不良等现象，应更换该点火线圈。,绝缘性能的检查。用万用表电阻挡测量点火线圈任一接线柱与壳体之间的电阻值，阻值应不小于,50M,，否则说明点灭线圈绝缘不良，应更换该点火线圈。,绕组电阻的检查。用万用表电阻挡测量点火线圈一次绕组和二次绕组的电阻值，其阻值应符合规定，否则应更换该点火线圈。,I,ndustry,3,分电器的结构与检修,传统点火系统中分电器的作用是接通或切断点火线圈的初级回路，使次级点火线圈产生高压电，并按发动机的工作顺序，在最佳点火时刻将高压电分别送到各缸火花塞。传统点火系统中的分电器主要由配电器、断电器、点火提前调节机构、电容器等组成，如图,5-8,所示。,I,ndustry,图,5-8,传统点火系统中分电器的组成结构,1,配电器盖；,2,分火头；,3,凸轮；,4,触点及断电器底板总成；,5,电容器；,6,轴节；,7,油环；,8,真空提前机构；,9,配电器壳体；,10,活动底板；,11,偏心螺钉；,12,固定触点与支架；,13,活动触点臂；,14,接线柱；,15,拉杆；,16,膜片；,17,真空提前机构外壳；,18,弹簧；,19,螺母；,20,触点臂弹簧片；,21,油毡及夹圈,I,ndustry,普通电子点火系统中的分电器与传统点火系统中的分电器的结构基本相同，只是用点火信号发生器代替了断电器，分电器内仍保留有传统的配电器、机械离心式点火提前角自动调节器和真空式点火提前角自动调节器。,（,1,）配电器。配电器的作用是将点火线圈产生的高压电按发动机各气缸的点火顺序配送给火花塞，它主要由分电器盖、分火头和高压线组成。配电器安装在断电器上方。分电器盖的中央有一高压线插孔，插孔内装有带弹簧的电刷，电刷靠其弹簧压在分火头的导电片上。,配电器在高压下工作，是点火系统中故障率较高的部位之一。其常见故障主要有分电器盖漏电、中央插孔电刷与分火头导电片接触不良、分火头漏电等，配电器的检修内容及方法如下。,I,ndustry,目测检查分电器盖，若盖内脏污应进行清洁，若有裂纹应更换。,检查分电器盖绝缘性能。如图,5-9,（,a,）所示。也可采用跳火法检查，如图,5-9,（,b,）所示。,图,5-9,分电器盖绝缘性能的检测,I,ndustry,检查分电器盖中央插孔内的电刷是否有弹性、有无卡滞或磨损，必要时更换该分电器盖。,检查分火头是否有裂纹、导电片烧蚀、安装不稳固，必要时更换该分火头。,检查分火头是否漏电，常用方法如图,5-10,所示。,图,5-10,检查分火头是否漏电,I,ndustry,（,2,）离心式点火提前角调节器。离心式点火提前角调节器的功用是根据发动机转速的变化自动调节点火提前角。离心式点火提前角调节器安装在分电器内的底板下部，其结构如图,5-11,所示。,图,5-11,离心式点火提前角调节器的结构,1,凸轮固定螺钉及垫圈；,2,凸轮；,3,拨板；,4,分电器轴；,5,重块；,6,弹簧；,7,托板；,8,销钉；,9,柱销,I,ndustry,离心式点火提前角调节器常见故障是弹簧失效、离心飞块上的拨板销与拨板插孔磨损松旷或卡死等，其检修内容及方法如下。,检查离心飞块甩动是否灵活，离心飞块与销轴、拨板销与拨板配合是否正常，必要时进行检修或更换。,用弹簧秤测量离心飞块回位弹簧的弹力，必要时更换离心飞块回位弹簧。,在专用试验台上检查离心式点火提前角调节器的性能（即点火提前角调整量与转速之间的关系），若不符合规定，可扳动离心飞块回位弹簧支架以调整弹簧预紧力，必要时更换离心飞块回位弹簧。,I,ndustry,（,3,）真空式点火提前角调节器。真空式点火提前角调节器安装在分电器壳外侧，其功能是根据发动机负荷的变化自动调节点火提前角。真空式点火提前角调节器的工作原理如图,5-12,所示。,图,5-12,真空式点火提前角调节器的工作原理,1,分电器壳体；,2,断电器活动底板；,3,触点；,4,推杆；,5,膜片；,6,回位弹簧；,7,真空管；,8,节气门；,9,凸轮,I,ndustry,发动机怠速工况、节气门位于最小开度位置时，真空口位于节气门上方，此时该处的真空度几乎为零，膜片回位弹簧推动膜片使点火提前角达到最小，以满足发动机怠速工况点火提前角小或不提前的要求。,真空式点火提前角调节器的常见故障是弹簧失效、膜片破损、断电器活动底板卡滞等，真空式点火提前角调节器的检修内容及方法如下。,检查膜片是否破损、弹簧是否失效、推杆与活动底板连接是否松动、活动底板转动是否卡滞、真空管接头螺纹是否完好，必要时进行检修或更换。,在真空管侧吹气或吸气，以检查真空点火提前角调节器的密封性，如果漏气则应更换该真空式点火提前角调节器总成。,在专用试验台上检查真空式点火提前角调节器性能。在一定的转速下，用真空泵给该调节器施加一定的真空度时，其点火提前角应符合标准，否则可增减调节器真空管接头处的垫片，调节膜片回位弹簧的预紧力。,I,ndustry,4,火花塞的类型、结构与检修,（,1,）火花塞的类型。常见的火花塞类型如图,5-13,所示。,（,2,）火花塞的结构。各种类型的点火系统都使用了火花塞，其作用是将点火线圈产生的高压电流以电弧的形式引入燃烧室，并点燃混合气。火花塞主要由金属杆（钢心）、瓷绝缘体（能够导热的绝缘体），以及,1,对电极（其中一个在瓷绝缘体内被绝缘，称为中心电极，另一个在壳体上被搭铁，称为侧电极）等组成，其结构如图,5-14,所示。,I,ndustry,图,5-13,常见的火花塞结构类型,图,5-14,火花塞的结构,1,插线螺母；,2,连接螺纹；,3,金属螺杆；,4,绝缘体；,5,导电密封玻璃；,6,中心电极；,7,侧电极,I,ndustry,（,3,）火花塞的热特性。火花塞具有不同的热特性，分别用于不同的工作条件下。当发动机正在运转时，火花塞的大部分热量集中在中央电极上。因为侧电极是通过螺纹安装在缸体上的，所以侧电极的热量会快速扩散。火花塞的传热路径是从中央电极开始的，通过绝缘体传给壳体，然后由壳体传给缸盖，在缸盖内循环的冷却剂吸收这些热量。火花塞的热特性是由其绝缘体与壳体的接触点以下的绝缘体长度决定的。热型和冷型火花塞如图,5-15,所示。,I,ndustry,图,5-15,热型和冷型火花塞,I,ndustry,（,4,）火花塞的检修。火花塞在高温、高压的环境下工作，且还要受燃油中添加剂的腐蚀，是易损零件。火花塞的常见故障是绝缘体裂损、电极烧蚀、积炭、电极间隙失准等。,检查时，应注意火花塞壳体与绝缘体的连接是否牢固可靠，若发现火花塞的螺纹及绝缘体有裂纹或壳体与绝缘体连接不牢，应更换新件或用万用表测量火花塞绝缘电阻，检查火花塞绝缘电阻如图,5-16,所示，电阻值应为,10M,或更大；检查中心电极是否烧损和侧电极是否开焊或脱落，若发现有以上的现象，应更换新件；检查是否有积炭现象，火花塞的积炭检查如图,5-17,所示，火花塞积炭较轻时，可用铜丝刷或软钢丝刷进行清洁，积炭严重或绝缘体裂损、电极烧蚀时必须更换，火花塞的清理和清洗如图,5-18,所示。火花塞电极间隙一般为,0.7,1.0 mm,，近年来，为了适应发动机对排气净化的要求，采用稀薄燃烧，火花塞间隙有增大的趋势，有的已增大为,1.0,1.2 mm,，此间隙可用塞尺测量，若不符合规定标准，应更换火花塞或用专用工具弯曲侧电极来调整。火花塞电极间隙检查如图,5-19,所示。,I,ndustry,图,5-16,检查火花塞绝缘电阻,图,5-17,火花塞的积炭检查,I,ndustry,图,5-18,火花塞的清理和清洗,I,ndustry,图,5-19,检查火花塞电极间隙,I,ndustry,5,火花塞的型号,根据,火花塞产品型号编制方法,（,QC/T 4302005,）标准规定，火花塞型号由,3,部分组成，如图,5-20,所示。,图,5-20,火花塞产品型号编制方法,I,ndustry,（,2,）型号示例。,示例,1,：“,A7-3,”型火花塞即为螺纹旋合长度,12.7mm,，壳体六角对边,16mm,，热值代号,7,，螺纹规格,MIOxl,，瓷绝缘体涂硅胶平座火花塞。,示例,2,：“,DF7REC2,”型火花塞即为螺纹旋合长度,19mm,，壳体六角对边,16mm,，热值代号,7,，螺纹规格,M121.25,，带电阻，,Ni-Cu,复合中心电极，快热结构，绝缘体突出型点火位置为,3mm,平座火花塞。,示例,3,：“,VH6RLPPX4,”型火花塞即为螺纹旋合长度,26.5mm,，壳体六角对边,14mm,，热值代号,6,，螺纹规格,M121.25,，带电阻，中心电极和侧电极均为铂金，绝缘体突出型点火位置为,4mm,，点火间隙为,1.1mm,，整体接线螺杆平座型火花塞。,I,ndustry,（三）电子点火系统的构造与维修,1,电子点火系统的基本组成,电子点火系统一般由电源、点火开关、点火线圈、电子点火器、分电器（包括点火信号发生器）、高压线及火花塞等组成。,2,点火信号发生器,点火信号发生器是普通电子点火系统中的重要元件，一般安装在分电器内，其功用是产生控制电子点火器的脉冲信号。按其结构和工作原理不同，点火信号发生器可分为电磁式、霍尔式和光电式,3,种类型。,I,ndustry,（,1,）电磁式点火信号发生器。在电磁式电子点火系统中，点火信号发生器利用电磁感应原理产生触发电子点火器的信号，所以称为电磁式点火信号发生器。电磁式电子点火系统的组成如图,5-21,所示，该点火系统主要由电源、点火开关、点火线圈、信号发生器、电子点火器（三极管）、分电器和火花塞等组成。,I,ndustry,图,5-21,电磁式电子点火系统的组成,I,ndustry,电磁式点火信号发生器的结构如图,5-22,（,a,）所示，它主要由永久磁铁、信号发生器转子、感应线圈等组成。永久磁铁、感应线圈等组成电磁式点火信号发生器的定子总成，一般安装在分电器内的活动底板上。转子上有与发动机气缸数相同的凸齿，由分电器轴驱动。,电磁式点火信号发生器的工作原理如图,5-22,（,b,）所示。,图,5-22,电磁式点火信号电路,I,ndustry,在实际使用中，如果怀疑电磁式点火信号发生器有故障，可进行以下检测。,检查信号发生器转子与铁心之间的间隙，正常应为,0.2,0.4 mm,。,用万用表测量感应线圈的电阻值，应符合规定标准。常见车型电磁式点火信号发生器感应线圈的电阻值如表,5-1,所示。,表,5-1,常见车型电磁式点火信号发生器感应线圈电阻值,车型,项目,CA1092,货车,切诺基,神龙富康,丰田轿车,克莱斯勒轿车,电阻,/,600,800,400,800,300,140,180,500,700,I,ndustry,（,2,）霍尔式点火信号发生器。霍尔式电子点火系统的组成如图,5-23,所示，其主要标志就是点火信号发生器利用霍尔效应原理产生点火信号。目前国产的桑塔纳、奥迪、捷达、红旗等轿车均装用此类型的点火系统。,图,5-23,霍尔式电子点火系统的组成,I,ndustry,霍尔式点火信号发生器的结构如图,5-24,所示，它主要由分电器轴带动的触发叶轮、永久磁铁、霍尔元件等组成。分火头与触发叶轮制成一体，由分电器轴驱动，且触发叶轮的叶片数与发动机的气缸数相等。,霍尔元件实际上是,1,个霍尔集成电路，霍尔元件内部集成电路的原理如图,5-25,所示。在霍尔元件上得到的霍尔电压很小（一般为,20 MV,），必须将其放大、整形后才能用来触发电子点火器。,霍尔式点火信号发生器的工作原理如图,5-26,所示。当发动机工作时，分电器轴带动触发叶轮转动。当触发叶轮的叶片进入永久磁铁和霍尔元件之间的空气隙时见图,5-26,（,a,），原来垂直进入霍尔元件的磁力线即被触发叶轮的叶片遮住，霍尔元件的磁路被触发叶轮的叶片旁路。,I,ndustry,图,5-24,霍尔式点火信号发生器的结构,图,5-25,霍尔元件内部集成电路原理,1,触发叶轮；,2,霍尔集成电路；,3,底板；,4,永久磁铁；,5,传感器导线,I,ndustry,（,a,）结构原理,（,b,）叶片在霍尔元件与磁铁之间（,c,）叶片离开霍尔元件与,磁铁之间的间隙,图,5-26,霍尔式点火信号发生器的工作原理,I,ndustry,霍尔式点火信号发生器系有源器件，需输入一定电源电压时才能工作。因此，在对霍尔式点火信号发生器进行检查时，应先测量其输入电压是否正常，方法是用直流电压表的“”“,”表笔分别接与分电器相连接的插接器“”端子（红,/,黑色线）、“,”端子（棕,/,白色线）。如图,5-27,所示，打开点火开关，显示电压值应为,11,12V,，否则说明工作电压不正常，需继续检查电子点火组件。,I,ndustry,图,5-27,霍尔式点火信号发生器的检查,1,分电器；,2,电子点火器；,3,点火线圈；,4,高压线；,5,搭铁；,6,直流电压表,I,ndustry,（,3,）光电式点火信号发生器。光电式电子点火系统的组成与电磁式电子点火系统、霍尔式电子点火系统基本相同，如图,5-28,所示，它主要由点火开关、点火线圈、光电式点火信号发生器、分电器等组成。光电式点火信号发生器的结构如图,5-29,所示，它主要由发光二极管、光敏三极管和转子,3,部分组成。,光电式点火信号发生器的工作原理如图,5-30,所示。,在使用中，光电式点火信号发生器常因元件脏污或损坏、电路断路或接触不良而发生故障，光电式点火信号发生器发生故障时应进行以下检查。,I,ndustry,图,5-28,光电式电子点火系统的组成,I,ndustry,图,5-29,光电式点火信号发生器的结构图,图,5-30,光电式点火信号发生器的工作原理,1,遮光盘；,2,分火头；,3,光源；,4,光接收器,I,ndustry,1.,一般检查。打开分电器盖，检查发光二极管及光敏三极管是否脏污、线路连接是否正常。,检查信号电压值。给分电器线束连接器电源端子施加,12V,的电压，然后慢慢转动分电器轴，并用万用表测量点火信号发生器输出的信号电压，正常值应在,0,1V,变化，否则说明该点火信号发生器有故障，应更换该分电器总成。,I,ndustry,3,电子点火器,电子点火器有很多种名称，如点火控制器、点火放大器、点火模块等。在电子点火系统中，点火器的功用是控制点火线圈一次绕组回路的接通或断开。电子点火器组装在一个小盒内，安装在分电器外部，其内部电路多种多样，下面以日本丰田,20 R,型发动机电子点火器为例介绍电子点火器的工作情况。,日本丰田,20R,型发动机电子点火器的内部电路如图,5-31,所示。该点火控制器的内部电路是由整形电路（,VT,1,和,VT,2,）、放大电路（,VT,3,和,VT,4,）和开关电路（,VT,5,）组成。其中，,VT,l,主要起温度补偿作用，用于其发射极和基极相接，故相当于一个二极管；,VT,5,为大功率三极管，用来控制点火线圈一次绕组回路的通断。,I,ndustry,图,5-31,日本丰田,20R,型发动机电子点火器的内部电路,I,ndustry,（,1,）工作原理。接通点火开关但发动机未工作时，蓄电池“”点火开关,R,4,R,1,P,点,VT,1,点,A,感应线圈点,B,搭铁构成回路。于是电路中的点,P,电位高于,VT,2,的导通电压，使,VT,2,导通。,VT,2,导通后，其集电极电位降低，使,VT,3,截止。,VT,3,截止时，蓄电池通过,R,5,向,VT,4,提供偏流使,VT,4,导通。,VT,4,导通后，,R,7,上的电压降给,VT,5,提供正向偏置电压，使,VT,5,导通。,VT,5,则接通点火线圈一次绕组回路，回路为：蓄电池“,+,”点火开关附加电阻点火线圈次绕组,N,1,VT,5,搭铁。,I,ndustry,（,2,）电路中其他元件的作用。,VT,1,具有温度补偿作用。,VDW,1,和,VDW,2,反向串联，并与信号发生器的感应线圈并联，其作用是“削平”高速时感应线圈产生的大信号波峰，保护,VT,1,、,VT,2,不受损害。,VDW,3,的作用是稳定,VT,1,和,VT,2,的电源电压，,VDW,4,的作用是保护,VT,5,。,C,1,与点火信号发生器的感应线圈并联，可以保证信号电压平滑稳定，防止误点火。,C,2,的作用是吸收瞬时过保护,VT,1,和,VT,2,。,R,3,是正反馈电阻器，可加速,VT,2,、,VT,5,翻转，缩短它们的翻转时间，减少发热量，降低温升。,I,ndustry,（,3,）电子点火器的检查。对于丰田,20 R,型发动机等配用的磁感应式点火信号发生器的单功能电子点火组件，其基本原理是利用于电池的电压作为电子点火器的点火输入信号、然后用万用表或试灯来判断电子点火器的好坏。检查方法如图,5-32,所示。,I,ndustry,（,a,）功率三极管导通,（,b,）功率三极管截止,图,5-32,用干电池检查电子点火器,I,ndustry,在使用中，接好点火线圈与点火器的线束连接器，用万用表或示波器检测发动机,ECU,相应端子间的电压，应符合表,5-2,所示的标准，否则说明点火器或,ECU,有故障。,表,5-2,点火器的检查标准,检测端子,检查条件,检查标准,+B,与搭铁,点火开关“,ON,”,蓄电池电压,IG,t,与搭铁,发动机工作,有脉冲,IG,f,与搭铁,发动机工作,有脉冲,I,ndustry,4,电子点火系统的维护与故障诊断,（,1,）使用与维护注意事项。电子点火系统的使用与维护应注意以下几点。,电子点火系统应使用高能点火线圈，而不能用普通的点火线圈代替。,电子点火系统的分火头及高压线接头都具有高压阻尼电阻，以防无线电干扰，这个不能用普通元件来代替。,发动机的清洗作业必须在发动机熄火时进行。,连接或断开点火系统的线路或连接检测仪表时，应在发动机熄火状态下进行。,当点火系统有故障，由其他车辆拖行时，须将点火控制器的插头拔下。,I,ndustry,（,2,）校对点火正时。为保证发动机工作时点火系统能及时点燃混合气，在安装分电器时通常需人工校对点火正时，实质就是设定初始点火提前角。不同类型发动机校对点火正时的方法略有差别，基本步骤如下。,转动曲轴，使发动机第,I,缸活塞处于压缩上止点位置。,转动分电器轴或分电器壳体，使分火头指向分电器壳体上的第,I,缸标记，然后对正分电器壳体与气缸体上的标记，将分电器总成插入安装孔并固定分电器。,盖上分电器盖，将第,I,缸高压分线插入分电器盖第,1,缸插孔，顺时针方向按点火顺序插好其他各缸分高压线。,起动发动机，检查点火正时。,I,ndustry,（,3,）点火正时的检查与调整。,点火正时的检查。点火正时可用经验方法检查，也可用正时灯检查。,用正时灯检查点火正时时，将正时灯接在发动机上（见图,5-33,），使发动机怠速运转，将正时灯对准正时标记，当第,I,缸点火时，正时灯闪亮，可观察到正时标记指示的点火提前角。正时灯是利用灯光闪频与飞轮运动频率同步原理制成的，即曲轴转,2,圈，第,I,缸点火的同时，正时灯闪亮，照亮点火时飞轮转到的位置，就给人以飞轮或带轮不动的感觉。,I,ndustry,图,5-33,点火正时灯及点火正时检查,I,ndustry,点火正时的调整。点火过早或点火过晚，均会导致发动机动力性、经济性和排放性下降。为此，在使用中，应根据发动机使用条件、燃料及技术状况等的变化，适当调整初始点火提前角。调整时，松开分电器壳体夹板紧固螺钉（见图,5-34,），顺分电器轴旋转方向转动分电器壳体可减小初始点火提前角（推迟点火），逆分电器轴旋转方向转动分电器壳体可增大初始点火提前角（提前点火）。调整后，拧紧分电器壳体夹板紧固螺钉。无分电器的计算机控制的点火系统无需调整点火正时。,I,ndustry,图,5-34,转动分电器壳体调整初始点火提前角,I,ndustry,（,4,）点火系统的故障诊断。点火系统故障是汽油机比较常见的故障，点火系统的故障比较复杂，而且发生故障时比较突然。点火系统按故障现象不同可将点火系统故障分为,2,类：发动机不能起动和发动机起动后工作异常。,发动机不能起动。,发动机起动后工作异常。发动机工作异常的现象很多，如果确认为点火系统故障，可根据不同现象进行诊断。,I,ndustry,（四）计算机控制的点火系统的构造与维修,1,计算机控制的点火系统的功能,计算机控制的点火系统又称微机控制点火系统。计算机控制的点火系统是继无触点电子点火系统之后，点火系统的又一大进步，其特点是将点火提前角的机械调节方式改变为电子控制方式，增加了爆燃控制内容，能使发动机获得最佳的点火时刻，提高了发动机的动力性、经济性，减少了污染排放。计算机控制点火系统的功能包括点火提前角控制、通电时间（闭合角）控制和防爆燃控制,3,个方面。,I,ndustry,（,1,）点火提前角控制。在计算机控制点火系统中，点火提前角按发动机起动期间与正常运行期间两种基本工况实现控制，如图,5-35,所示。,在汽油机的转速、负荷一定时，其功率和油耗随点火提前角的改变而变化，如图,5-36,所示。,图,5-35,实际点火提前角,图,5-36,点火提前角对发动机性能的影响,I,ndustry,（,2,）通电时间控制。对通电时间进行控制就是对点火闭合角进行控制。闭合角的大小取决于发动机转速和电源供电电压的大小。在不同的转速、不同的供电电压下，都应保证有一定的初级断电电流。如图,5-37,所示。,图,5-37,通电时间控制原理,I,ndustry,（,3,）防爆燃控制。爆燃是汽油发动机运行中最有害的一种故障现象，它轻则使发动机运行不稳定，重则将导致发动机损坏。爆燃产生的原因：在正常火焰传播的过程中，处在最后燃烧位置上的那部分未燃混合气（常称末端混合气）进一步受到压缩和热辐射的作用，加速了先期反应。因此，汽油机工作时，应对爆燃加以控制，通常的做法是在,ESA,控制系统设置爆燃控制器。爆燃控制器由爆燃传感器、检测电路、控制电路及校正电路组成。,点火提前角是影响爆燃的主要因素之一，推迟点火（即减小点火提前角）是消除爆燃的最有效措施。在电控点火系统中，,ECU,根据爆燃传感器信号，判定有无发生爆燃及爆燃的强度，并根据其判定结果对点火提前角进行反馈控制，使发动机处于爆燃的边缘工作，这样既能防止爆燃发生，又能有效地提高发动机动力性和经济性。,I,ndustry,2,计算机控制的点火系统的基本原理,（,1,）计算机控制的点火系统基本组成。计算机控制的点火系统主要由各类传感器、电子控制单元（发动机,ECU,）和点火执行器,3,部分组成，如图,5-38,所示。传感器是用来检测与发动机点火有关的各种工况信息的装置。点火执行器是由电子点火器、点火线圈、分电器及火花塞组成的。有些发动机无点火器，点火控制电路就在发动机,ECU,内。随着汽车生产厂家、生产年代的不同，其结构虽有所不同，但都大同小异。各部分的功能如表,5-3,所示。,（,2,）计算机控制的点火系统的基本工作原理。发动机运行时，,ECU,不断采集发动机的转速、负荷、冷却水温度、进气温度等信号，并与,ECU,内存储器中预先储存的最佳控制参数进行比较，确定出该工况下最佳点火提前角和初级电路的最佳导通时间，并以此向点火控制模块发出指令。,点火控制模块根据,ECU,的点火指令控制点火线圈初级回路的导通和截止。,I,ndustry,图,5-38,计算机控制的点火系统的基本组成,1,发动机,ECU,；,2,点火控制器和点火线圈；,3,霍尔传感器；,4,空气流量计；,5,冷却液温度传感器；,6,进气温度传感器；,7,节气门位置传感器；,8,爆燃传感器；,9,曲轴位置传感器；,10,火花塞,I,ndustry,表,5-3,计算机控制点火系统各组成部分的功能,组成部分,功能,传,感,器,空气流量计,检测进气量,进气管绝对压力传感器,电器,Ne,信号检测线圈,检测曲轴转角（发动机转速）,G,1,、,G,2,信号检测线圈,检测曲轴角度基准位置,节气门位置传感器,向主,ECU,输入点火提前角修正信号,水温传感器,检测发动机的冷却水温,起动开关,检测发动机是否处于起动状态,空挡起动开关,检测自动变速器的选挡杆是否置于,N,位、,P,位,车速传感器,检测车速，向主,ECU,输入车速型号,空调开关,A/C,检测空调的工作状态（,ON,或,OFF,）,爆燃传感器,检测发动机爆燃信号,电源电压传感器,向主,ECU,输入电源电压信号,执行机构,电子点火器与点火线圈,根据主,ECU,输出的点火控制信号，控制点火线圈一侧电路的通断，产生二次侧高压使火花塞点火，同时，把点火确认信号,IG,f,反馈给,ECU,发动机控制器,根据个传感器输入的信号，计算出最佳的点火提前角，并向电子点火器输送点火控制信号,I,ndustry,此外，在具有爆燃控制功能的电控点火系统中，,ECU,还能根据爆燃传感器的信号来判断发动机有无爆燃及爆燃的强度，并对点火提前角进行闭环控制。,主要传感器信号。电控点火系统工作时，所需的主要传感器信号是曲轴位置传感器信号（,Ne,信号）和凸轮轴位置传感器信号（,G,信号）。,Ne,信号指发动机曲轴转角信号，它是根据曲轴位置传感器产生的信号经过整形和转换而获得的脉冲信号。,G,信号是指活塞运行到压缩上止点位置的判别信号，它是根据凸轮轴位置传感器产生的信号经过整形和转换而获得的脉冲信号。在电控点火系统中，,G,信号主要用来确定计量点火提前角的基准。,I,ndustry,点火提前角控制原理。电控点火系统对点火提前角的控制方法，在发动机起动时和起动后是不同的。在发动机起动过程中，发动机转速变化大，且由于转速较低（一般低于,500r/min,），进气管绝对压力传感器信号或空气流量计信号不稳定，,ECU,无法正确计算点火提前角，一般将点火时刻固定在设定的初始点火提前角。此时的控制信号主要是发动机转速信号（,Ne,信号）和起动开关信号（,STA,信号）。发动机起动过程中，设定的初始点火提前角预先存储在,ECU,内，设定值随发动机而异，一般为,10,左右。,怠速工况基本点火提前角的确定：发动机处于怠速工况时，,ECU,根据节气门位置传感器信号（,IDL,信号）、发动机转速传感器信号（,Ne,信号）和空调开关信号（,A/C,信号）确定基本点火提前角，如图,5-39,所示。空调工作时的基本点火提前角比空调不工作时大，目的是保证发动机怠速工况运转稳定。,I,ndustry,图,5-39,怠速工况基本点火提前角的确定,I,ndustry,非怠速工况基本点火提前角的确定：发动机起动处于怠速工况以外的其他工况时，,ECU,根据发动机的转速信号和负荷信号（单位转数的进气量或基本喷油量）确定基本点火提前角，不同转速和负荷时的基本点火提前角数值存储在,ECU,内的存储器中。基本点火提前角控制模型如图,5-40,所示。,发动机处于怠速工况以外的其他工况时，控制点火提前角的信号主要有进气管绝对压力传