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文檔簡介
電控點火系統常見故障分析10191_WPSOffice_Level1一、緒論 123810_WPSOffice_Level1二、電控點火系統的發展 1三、機械式點火系統的特點 21、機械式點火系統的工作原理………………22、機械式點火系統的控制特點………………33、機械式點火系統的缺點……3四、電控點火系統的工作原理. 33446_WPSOffice_Level1五、電控點火系統的種類 4六、電控點火系統的正常點火要求……1013639_WPSOffice_Level2七、電控點火系統的構成及優點………11八、簡述電控點火系統常見故障………15九、案例分析……………209702_WPSOffice_Level1十、注意事項 2210370_WPSOffice_Level1十一、總結 2327240_WPSOffice_Level1參考文獻 2416124_WPSOffice_Level1致謝 25緒論隨著汽車工業的迅速發展,不少國外品牌的汽車紛紛入駐中國:豐田,現代,大眾,別克,寶馬,奧迪,奔馳等等一系列國外品牌紛紛與國內汽車制造廠合作生產,而且大眾也不例外。大眾在中國近幾年的發展趨勢一直居高不下,作為競爭對手之中有豐田,別克等中端車企,而作為德國車系的大眾,在質量上是一直穩坐在世界前三當中,所以深受國人喜愛。但是國人不會只選擇一個品牌,以此汽車的發生故障率隨著汽車的種類的豐富,變得越來越多也越來越奇葩。在現代汽車發動機的故障占到一半左右的故障通常都是電控點火系統故障。這時就需要汽車維修人員對汽車發動機不啟動或者易熄火時出現的故障做出判斷、判定,對它到底是燃油噴射系統故障、電控點火系統故障來進行判斷。同時還會提出維修電控點火系統中常見故障的注意事項會在本篇文章中闡述。汽車點火系統的發展歷程從汽車誕生到現在已經有一百多年了,汽車的點火系統也隨著汽車的不斷發展而發展。在汽車早期的第一代點火系統中,觸點式點火系統是最早的階段,它主要是通過凸輪驅動的機械觸點來進行控制初級的電路通斷,而最終達到在次級回路上面產生高壓電,晶體管的技術在發展,集成電路也隨之產生,因此我們改進了觸點式的點火系統,最后形成了電子式的點火系統,隨著微型計算機的迅猛發展,由微電腦控制的發動機已經取代了點火模塊的功能。微電腦強大快捷的計算功能和控制功能,能隨時檢測發動機的轉速、水溫、爆震信號、負荷的變化以及自動變速箱的工作狀況隨時根據需要改變點火提前角,達到精確控制的目的,汽車點火系統是點燃式發動機為了正常工作,按照各缸點火次序,定時地供給火花塞以足夠高能量,使火花塞產生足夠強的火花,點燃可燃混合氣從而使發動機正常工作的系統,其工作原理是根據發動機的工作順序(點火順序),將低壓直流電升壓至足夠的高壓。通過各個缸的火花塞跳火,點燃被壓縮的高溫高壓的可燃混合氣,完成做功。汽車點火系統按照初級電路的控制方式可以分為:傳統(機械)點火系統、電子點火系統和微機控制點火系統三大類。三、機械式點火系統的工作原理和特點1.機械式點火系統的工作原理所謂的機械試點火系是指由機械裝置來完成汽車在運行過程中的點火能量的形成、點火順序控制和點火時刻的控制整個點火過程的一種點火方式。傳統點火系統主要是由電源(蓄電池和發電機)、點火開關、點火線圈、電容器、斷電器、配電器、火花塞、阻尼電阻和高壓導線等組成。圖1傳統點火系統的組成工作原理:接通點火開關,發動機開始運轉。斷電器凸輪不斷旋轉,使斷電器觸點不斷地開、閉。當斷電器觸點閉合時,蓄電池的電流從蓄電池正極出發,經點火開關、點火線圈的初級繞組、斷電器活動觸點臂、觸點、分電器殼體搭鐵,流回蓄電池的負極。當斷電器的觸點被凸輪頂開時,初級電路被切斷,點火線圈初級繞組中的電流迅速下降到零,線圈周圍和鐵心中的磁場也迅速衰減以至消失,因此在點火線圈的次級繞組中產生感應電壓,稱為次級電壓。其中通過的電流稱為次級電流,次級電流流過的電路稱為次級電路。觸點斷開后,初級電流下降的速率越高,鐵心中的磁通變化率越大,次級繞組中產生的感應電壓越高,越容易擊穿火花塞間隙。當點火線圈鐵心中的磁通發生變化時,不僅在次級繞組中產生高壓電(互感電壓),同時也在初級繞組中產生自感電壓和電流。在觸點分開、初級電流下降的瞬間,自感電流的方向與原初級電流的方向相同,其電壓高達300V。它將擊穿觸點間隙,在觸點間產生強烈的電火花,這不僅使觸點迅速氧化、燒蝕,影響斷電器正常工作,同時使初級電流的變化率下降,次級繞組中感應的電壓降低,火花塞間隙中的火花變弱,以致難以點燃混合氣。為了消除自感電壓和電流的不利影響,在斷電器觸點之間并聯有電容器C1。在觸點分開瞬間,自感電流向電容器充電,可以減小觸點之間的火花,加速初級電流和磁通的衰減,并提高了次級電壓。這個點火高壓電通過分電器軸上的分火頭,根據發動機工作要求按順序送到各個氣缸的火花塞上,火花塞發出電火花點燃燃燒室內的氣體。圖2機械式開關式點火器的結構圖2.機械式點火系統的控制特點機械式點火系統的點火時刻和初級線圈電流的控制是由機械傳動的斷電器觸點來完成的。由發動機凸輪軸驅動的分電器軸控制著斷電器觸點的張開、閉合的角度和時刻與發動機工作行程的關系。3.機械式點火系統的缺點機械式點火系統在運行時由于斷電器與驅動凸輪之間機械聯動因此閉合角不能變化,而閉合時間和發動機轉速的變化有很大的關系,當發動機轉速升高時觸點閉合時間縮短,初級線圈電流減小點火能量降低;當發動機轉速降低時閉合時間又過長,造成線圈中電流過大容易損壞,因此機械式點火系統在控制很不穩定,并且精確度得不到保障。四、電子點火系統的工作原理電子點火系統與機械式點火系統完全不同,它有一個點火用電子控制裝置,內部有\t"/item/%E6%B1%BD%E8%BD%A6%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"發動機在各種工況下所需的點火控制曲線圖(MAP圖)。通過一系列\t"/item/%E6%B1%BD%E8%BD%A6%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"傳感器如發動機轉速傳感器、進氣管真空度傳感器(發動機負荷傳感器)、\t"/item/%E6%B1%BD%E8%BD%A6%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"節氣門位置傳感器、曲軸位置傳感器等來判斷發動機的工作狀態,在MAP圖上找出發動機在此工作狀態下所需的點火提前角,按此要求進行點火。然后根據爆震傳感器信號對上述點火要求進行修正,使發動機工作在最佳點火時刻按照點火方式的不同,電控點火系統可以分為:無觸點電子點火系統、磁感應式電子點火系統、霍爾式電子點火系統、有分電器的計算機電子點火系統、無分電器電子點火系統。五、電控點火系統的種類為了產生不一樣的電控點火系統,就要對發動機點火時刻的檢測方法和對點火線圈初級繞組的控制方式有不同的類型。因此在市面上按發展階段的不同電控點火系統可分為:無觸點電子點火系統、磁感應式電子點火系統、霍爾式電子點火系統、有分電器的計算機電子點火系統、無分電器電子點火系統1.無觸點式電子控制點火系統(1)無觸點電子點火系統的構成和特點無觸點電子系統主要由分電器、點火器、點火線圈和火花塞等組成,其中分電器內有配電器、信號發生器、機械式點火提前裝置,如下圖:圖3無觸點電子點火系統無觸點式電子控制點火系統在電控點火系統上使用晶體管技術,通過使用大功率三極管來取代機械觸點作為開關。點火控制器,根據信號發送器輸入的信號控制大功率晶體管的導通和截止,接通或斷開,次級點火線圈,從而在次級點火線圈感應出高壓。因此無觸點式電子控制點火系統必須要對曲軸位置傳感器傳來的電子信號進行整流、放大、識別和處理,點火線圈初級繞組的電流通過時間可以使用大功率三極管進行控制。在控制信號方面,非接觸式傳感器的點火線圈初級繞組的接通與斷開電流的時間根據曲軸位置傳感器傳來的電子信號加以控制,因此無觸點電子點火系統不僅可以避免因為觸點容易燒蝕、損壞而發生的一系列故障同時在點火線圈初級繞組的控制方面要比機械觸點式點火系統精確的多,維修方便。其特點可以概括為:1、結構上,取消了斷電器。用信號發生器代替凸輪;用點火器取代了白金觸點。2、原理上,初級繞組電流的通、斷由信號發生器和\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"點火器配合完成,其他工作過程變化不大3、點火器除了控制初級繞組電流的通、斷外,內有控制電路(閉合角控制和恒流控制)可改善點火性能。(2)無觸點電子點火系統的優缺點優點:1.由于采用了信號發生器,從根本上消除了由觸點引起的一系列缺點和故障。2.點火控制器能夠對閉合角及流過初極線圈的電流進行控制,因而能保障在所有轉速范圍內可靠點火(\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"閉合角控制和恒流控制),在提高點火電壓和點火能量方面很有成效。缺點:對點火時刻的控制依然依靠離心式和真空式兩套機械式點火提前裝置來完成,不能保證發動機點火時刻始終處于最佳狀況。(因為最佳\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"點火提前角除了與轉速和負荷有關外,還和其他因素有關。)電子點火系統對,點火提前角的調整,仍然采用真空式和離心式調整機構,因此不能對點火提前角進行精確控制,同時無法顧及其它因素對點火提前角的影響。另外,普通電子點火系統不能對爆震進行反饋控制,為了避免大負荷時可能發生的爆震實際點火提前角通常小于最佳點火提前角,使汽油機的綜合性能不能達到最佳狀態。2.磁感應式電子點火系統(1)磁感應式電子點火系統的工作原理和特點磁感應式電子點火系統又稱為磁脈沖式或磁電式電子點火裝置磁感應式電子點火系統,主要由磁感應信號發生器、分電器、點火線圈、火花塞等組成。磁感應信號發生器的作用是產生與發動機曲軸位置相應的磁感應電壓\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"脈沖信號,并輸入給\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"點火器作為點火控制信號。圖4磁感應電子點火系統原理電路圖磁感應點火信號發生器是利用電磁感應原理工作的。當通過傳感線圈的磁通發生變化時,在傳感線圈內便產生交變電動勢,它相當于一個極小的發電機。當發動機未轉動時,信號轉子不轉動,通過傳感線圈的磁通沒有變化,傳感線圈不產生電動勢,因此無信號輸出;當發動機轉動時,信號轉子便由分電器軸帶動旋轉,這時信號轉子的凸輪與鐵心之間的空隙將發生變化,從而使得傳感線圈的磁通量發生變化,傳感線圈中便產生感應電動勢,如此往復。可見,在信號轉子轉動時,線圈內感應電動勢的方向發生交替變化,使線圈兩端輸出交變信號(正脈沖或負脈沖信號),送至點火器輸入端,以便準確控制發動機的點火時刻磁感式電子點火火系統的特點是分電器中仍保留了傳統的配電器、離心點火提前機構和真空點火提前機構。3.霍爾式式電子點火系統(1)霍爾式電子點火系統的工作原理和特點霍爾式無觸點電子;點火系統,該系統由分電器、信號發生器、點火器、高能點火線圈、高壓線、火花塞等組成。結構如下圖:圖5霍爾式電子點火系統原理圖霍爾信號發生器是根據霍爾效應原理制成的,它裝在分電器內。霍爾信號發生器是一個有源器件,它需要提供電源才能工作,霍爾信號發生器,它由觸發葉輪和霍爾傳感器組成。觸發葉輪像傳統的分電器凸輪一樣,套在分電器軸的上部,它可以隨分電器軸一起轉動,又能相對分電器軸作少量轉動,以保證離心調節裝置正常工作。分電器工作時,葉片隨分電器軸轉動,每當葉片進入永久磁鐵與霍爾元件之間的空氣隙時,霍爾集成塊中的磁場即被觸發葉輪的葉片旁路(或稱隔磁),這時霍爾元件不產生霍爾電壓,集成電路輸出極的三極管處于截止狀態,信號發生器輸出高電位。當觸發葉輪的葉片離開空氣隙時,永久磁鐵的磁通便通過霍爾集成塊經導板構成回路,這時霍爾元件產生霍爾電壓,集成電路輸出極的三極管處于導通狀態,信號發生器輸出低電位。分電器軸轉一圈,輸出4個方波。觸發葉輪的轉向從上向下看時是順時針方向。當葉輪缺口的后邊緣轉動使磁極端面只露一半時,信號輸出端的電壓瞬間從低電位跳到高電位,此時就是點火時刻。霍爾點火器實質上是個電子開關,它受霍爾傳感器產生的信號電壓控制。點火控制器還具有停機自動斷電功能,以保護點火線圈不被燒壞。不僅如此,該點火控制器還具有限流控制功能,當檢測到點火線圈中電流值小于額定值的94%時,控制電路在輸入信號向低電平轉換前加大電流的上升率,保證初級線圈產生足夠的磁性。閉合角控制功能,它可以根據發動機的工作轉速、電源電壓及點火線圈的性能,對閉合角不斷調節,使得一次側電路接通時間,在發動機的工作轉速范圍之內基本保持不變,從而使發動機高速時有足夠的點火能量和點火電壓,不致發生斷火現象;低速時不致因點火線圈和點火電子組件過度發熱而影響其使用壽命。與磁感應式電子點火裝置相比,霍爾式電子點火裝置由于其點火信號發生器輸出的點火信號幅值波形不受發動機轉速的影響,即使發動機轉速很低時,也能輸出穩定的點火信號,因此低速性能好,有利于發動機的起動,并且發動機在任何工況下,霍爾式點火信號發生器均能輸出高低電平時間比一定的方波信號,故點火正時精度高且易于控制。另外霍爾式點火信號發生器無需調整,不受灰塵、油污的影響,使霍爾式電子點火裝置的工作性能更加可靠,壽命更長4.微形計算機控制式電子控制點火系統:有分電器計算機搓制點火系統的工作原理是電流經點火開關向點火控制器和點火線圈初級繞組供電。圖6微機控制點火系統接通點火開關后,點火控制器通電,系統開始啟動發動機,發動機啟動后,各個傳感器開始給ECU提供各種信息,ECU經過分析比較后輸出點火信息給點火控制器,點火控制器控制點火線圈初級電路的通斷,在點火線圈次級形成高電壓,分配給各個氣缸點火。在發動機啟動后,發動機ECU根據轉速信號(Ne)、曲軸位置信號(G1、G2)、進氣歧管真空度信號、啟動開關信號、進氣溫度信號、冷卻液溫度信號等計算點火提前角,通過IGT端子向點火控制器輸出點火正時信號,即點火正時。
同時,點火控制器向ECU反饋點火確認信號IGF,當EGU接收不到點火控制器反饋的IGF點火確認信號時,ECU立即切斷噴油器的電路,停此燃油噴射,發發動機熄火微機控制式電子控制點火系統就是比無觸點式電子控制點火系統多使用一個微機進行控制,這樣可以對電控點火系統的調整精度和發動機在不同工況的適應能力有顯著的提高。并且這類電子控制點火系統在點火正時的檢測方面摒棄了真空提前裝置和機械離心提前裝置,而且沒有分電器是這類系統的明顯特點。因此可以對發動機的點火時刻和點火線圈初級繞組的通斷電時間使用微機進行控制。5.無分電器式微形計算機控制式電子控制點火系統無分電器電子點火系統是由發動機ECU,發動機點火信號線插接器,控制器,傳感器,曲軸位置傳感器,爆燃傳感器,雙點火線圈,火花塞及插接器,點火開關控制火線等組成。圖7無分電器式微形計算機控制式電子控制點火系統無分電器點火系統的控制原理是:其點火控制器同時還具備電子配電的功能,它可以控制迪納霍線圈中點火線圈的導通和截至的時序,并通過此控制火花塞依次跳動,完成對點火的控制。無分電器微機控制式電子控制點火系統可以在點火線圈的高壓電在沒有配電器的情況下,分別對發動機氣缸中的兩個氣缸甚至是一個氣缸進行跳火,所以這類系統又被稱為直接點火系統。因此為了減少排放污染,對大自然環境有明顯的提高,降低了汽車行駛里程油耗。這類系統在對點火時刻的精度方面和發動機在不同工況的適應能力有明顯的提高,此外還需要提供較高的點火能量是這類電控點火點火系統的要求。六、電控點火系統的正常點火要求1.能產生足以擊穿\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"火花塞間隙的電壓\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"火花塞電極擊穿而產生火花時所需要的電壓稱為\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"擊穿電壓。點火系產生的次級電壓必須高于擊穿電壓,才能使火花塞跳火。影響擊穿電壓大小的因素有:(1)火花塞電極間隙和形狀火花塞電極的間隙越大,擊穿電壓就越高;電極的尖端棱角分明,所需的擊穿電壓低。(2)\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"氣缸內混合氣體的壓力和溫度混合氣的壓力越大,溫度越低,擊穿電壓就越高,(3)電極的溫度火花塞電極的溫度越高,電極周圍的氣體密度越小,\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"擊穿電壓就越低。2.火花應具有足夠的能量在發動機正常工作時,由于混合氣壓縮的終了溫度接近其自燃溫度,僅需要1~5mJ的火花能量。但在混合氣過濃或是過稀時,發動機起動、\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"怠速或\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"節氣門急劇打開時,則需要較高的火花能量。隨著\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"現代發動機對經濟性和排氣凈化要求的提高,火花能量也隨著提高。為了保證可靠點火,高能電子點火系一般應具有80~100mJ的火花能量,起動時應產生高于100mJ的火花能量。3.點火時刻應適應發動機的工作情況首先,\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"點火系統應按發動機的工作順序進行點火。其次,必須在最有利的時刻進行點火。由于混合氣在\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"氣缸內燃燒占用一定的時間,所以混合氣不應在壓縮行程\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"上止點處點火,而應適當提前,使\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"活塞達到上止點時,混合氣已得到充分燃燒,從而使發動機獲得較大功率。點火時刻一般用\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"點火提前角來表示,即從發出電火花開始到活塞到達上止點為止的一段時間內\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"曲軸轉過的角度。如果點火過遲,當活塞到達上止點時才點火,則混合氣的燃燒主要在活塞下行過程中完成,即燃燒過程在容積增大的情況下進行,使熾熱的氣體與氣缸壁接觸的面積增大,因而轉變為有效功的熱量相對減少,氣缸內最高燃燒壓力降低,導致發動機過熱,功率下降。如果點火過早,由于混合氣的燃燒完全在壓縮過程進行,氣缸內的燃燒壓力急劇升高,當\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"活塞到達\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"上止點之前即達最大,使活塞受到反沖,發動機作\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"負功,不僅使發動機的功率降低,并有可能引起\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"爆燃和運轉不平穩現象,\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"加速運動部件和軸承的損壞。七、電控點火系統的構成及優點電子控制點火系統主要是蓄電池、電子控制元件、傳感器、點火線圈、點火器、分電器和火花塞等組成而且他還是汽車發動機中最重要的部件,所以擁有良好對汽車的油耗和排氣污染、發動機的功率等影響能力是電控點火系統的主要性能要求。能夠在火花塞中心電極與側電極之間產生具有高能量、高電壓的電火花,然后在合適的點火時刻與發動機不同的工況下使用分電器分配到每個氣缸中點燃混合氣是發動機對電控點火系統所需要的重要要求。1.電控點火系統的構成點火線圈的組成點火線圈主要是有高壓二極管、初級線圈、次級線圈、點火模塊和鐵心等組成而且他還是電子控制點火系統中重要的部件。將足夠高的能量存儲在點火線圈中以便火花塞能每次都點燃氣缸內可燃混合氣,并且將蓄電池提供的低電壓轉化為可以產生在火花塞電極間能夠點燃氣缸內可燃混合氣的高電壓是它的主要功能。圖8點火線圈結構火花塞的組成火花塞的安裝位置是在點火線圈次級繞組的末端和發動機的氣缸缸蓋中。接線螺母、接線螺桿、陶瓷絕緣體、中心電極和側電極等元件是火花塞的主要組成部件。火花塞的安裝結構是接線螺母安裝在接線螺桿上端,接線螺桿安裝在陶瓷絕緣體中心內部,陶瓷絕緣體安裝在鑄鐵的火花塞殼體內部。而且螺母和螺桿起到連接高壓導線的作用,并且中心電極安裝在絕緣體下端。將點火線圈次級電壓中產生的高電壓引入火花塞的中心電極與側電極之間的間隙中,用來產生電火花,使汽缸內的混合氣被點燃讓汽車得到充足的動力是火花塞的主要作用。圖9火花塞結構點火器的組成點火系統內的點火器內部結構根據各類發動機的不同有所變化有一些只需要使用大功率三極管,能夠起到簡單的開關作用;有一些點火系統的電子控制元件內部不但安裝有大功率三極管,而且發動機還設有點火器,點火線圈中初級電流的接通與斷開直接由電子控制元件控制;有一些除了安裝有大功率三極管之外,還可以對氣缸進行辨別、恒流控制、安全信號電路控制、發動機閉合腳控制等輔助功能性控制。根據發動機點火順序和電子控制元件的輸入信號來控制電控點火系統中的點火線圈進行運轉工作,同時將點火確定信號傳回電子控制元件是點火器的主要作用。分電器的組成分電器是點火系中作適時控制初級電路通斷,按順序分配火花到各缸火花塞的部件。分電器主要應用于傳統點火系和普通電子點火系統。分電器由\t"/item/%E5%88%86%E7%94%B5%E5%99%A8/_blank"斷電器、\t"/item/%E5%88%86%E7%94%B5%E5%99%A8/_blank"配電器、\t"/item/%E5%88%86%E7%94%B5%E5%99%A8/_blank"電容器和點火提前調節裝置等組成,其中斷電器的作用是控制點火線圈初級電路的通、斷,使初級電流和點火線圈鐵心中的磁通發生變化,以便在點火線圈的\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"次級繞組中產生\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"高壓電;配電器的作用是將點火線圈產生的高壓電按發動機點火順序的要求分配到各缸的火花塞。電容器安裝在\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"分電器的殼體上,其極片為兩條狹長的金屬箔帶,用兩條同樣狹長的很薄的\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"絕緣紙與極片交錯重疊,卷成圓筒形,在浸漬蠟\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"絕緣介質后,裝入圓筒形的金屬外殼中加以密封。分電器是傳統電子點火系統的核心部件。分電器在點火控制系統中處理多項工作。第一項工作是將高壓從線圈分配到正確的\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"氣缸。這由蓋子和轉子完成。線圈連接到轉子,轉子在蓋子內轉動。轉子轉過每個氣缸的觸點。當轉子的尖端經過每個觸點時,線圈產生高壓脈沖。脈沖擊穿轉子和觸點之間的間隙(它們不真正接觸),然后繼續通過\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"火花塞線,到相應氣缸的火花塞上。(5)點火信號發生器將\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"非電量轉換為電量的傳感器,它通過一定的方式將汽車發動機\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"曲軸轉過的角度或\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"活塞在\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"氣缸的位置轉換成相應的\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"電脈沖信號,最后送到\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"電子控制器中,控制初級電路的通斷,產生點火信號。信號發生器通常安裝在\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"分電器內部,常用的信號發生器有電磁感應式、霍爾式和光電式三種。(6)電控單元ECU\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"電控單元的作用是根據發動機各傳感器輸入的信息和內存的數據及程序,進行運算、處理、判斷,然后輸出指令控制電子點火控制器,達到準確控制發動機點火的目的。2、電控點火系統的優點想要延長觸點的使用壽命,就需要讓觸點不會產生燒蝕和損壞的現象,減少觸點之間產生電火花;有一些為了克服觸點使用壽命過短的缺點,還想要把發動機點火性能一起改善掉,所以那些電控點火系統取消觸點。因為可以在各種環境條件和運行工況下,可以讓發動機的動力性能、經濟性能、排放性能及工作穩定性能等方面均處在最佳使用狀態,并且可以第一時間獲得點火提前角的最佳位置,所以這類電控點火系統被廣泛使用。因為發動機的點火性能需要在汽車在高速運轉時得到相應的改善,所以就要使用沒有觸點的電控點火系統,而且得到了可以增加點火線圈初級繞組內部的低電流;放大點火線圈次級繞組釋放的高電壓。有觸點的電子控制系統的點火線圈初級繞組內部電流為7~8A,點火線圈次級繞組釋放電壓為30KV。所以在整個運行工作過程中,需要讓能量在點火線圈中保持不變,還要有可靠地點火性能,而且要防止點火線圈燒損,以此使電能消耗降低,對無觸點電子控制點火系統的要求是能夠控制點火線圈初級繞組內部電流的大小和接通與斷開點火線圈初級繞組的時間。因為要有效的改進發動機油耗變大、動力不足、排放污染等現象,而且要讓火花塞在有少量的積碳下也能點燃汽缸內的可燃混合氣,同時加大點火線圈初級繞組釋放的高電壓。能夠把點火提前角控制在氣缸內將要發生爆燃但是卻不發生爆燃的狀態下充分地燃燒氣缸里的可燃混合氣,有利于提高發動機各種性能,就需要采用爆燃控制功能。結構簡單沒有過多的零部件;體積小巧能夠節省汽車內部空間;質量輕便可以減小汽車的整體重量節省油耗;方便使用和在最小的經費、最少的時間下維修。可以大大的減小對高敏感元器件的干擾。八、簡述電控點火系統常見故障電子控制點火系統故障中容易反復出現的是:火花塞不點火、火花塞電極間產生的電火花較弱、發動機點火正時不準確等、隨著工況變換點火性能也跟著變化、個別氣缸不點火等。電控點火系統常見故障現象:火花塞不點火:當汽車的點火開關被打開后,發動機曲柄能跟隨起動機一起旋轉,但是點火系統電極間隙沒有釋放出高壓火進行跳火將氣缸里的可燃混合氣點燃。火花塞電極間產生的電火花較弱:火花塞電極在做跳火試驗時產生的電火花較弱,然后是汽車難以啟動或者啟動后怠速不穩;容易出現缺缸現象,排氣會冒出黑色煙霧;汽車行駛里程油耗增加,加速性能和中高速性能怠速較差等。發動機點火正時不準確:在啟動汽車打開點火開關后,起動機已不能帶動發動機啟動或者發動機啟動后怠速不穩定;汽車在啟動后動力與檔位不匹配,汽車在運行一段時間后發現水溫指示燈閃爍;發動機在運行時容易產生爆燃現象等。隨著工況變換點火性能也跟著變化:汽車在低檔位時運行狀態良好,但是發動機在高速運行時會出現失速現象;當冷卻液溫度增高時點火性能出現不正常的現象,但是當冷卻液溫度降低時點火性能又重新正常;汽車在剛啟動時一切正常,但是當汽車行駛一段距離后故障就會出現。個別缸不點火在啟動汽車打開點火開關后,緩慢的行駛汽車,就在對檔位逐級增加時會在排氣管消聲器里聽到有節奏的異響,在汽車處于空擋狀態時,汽車發動機就會出現無規律的抖動。
電控點火系統常見故障原因:火花塞不點火:蓄電池無電;點火控制電腦元件本身出現故障或者為其本身接通和傳輸數據的線路脫落;曲軸轉角與轉速傳感器和曲軸基準位置傳感器之間的電路連接不良好或電路已經斷開;點火線圈或點火器有可能損壞。火花塞電極間產生的電火花較弱:點火器或者點火線圈到火花塞連接的電路是否斷開、插頭是否脫落;電控點火系統的搭鐵部分的連接線束是否已損壞或者蓄電池為電控點火系統供電電壓沒有達到12V等;連接在火花塞上的高壓線電流變小;火花塞出現間隙過小或者有積炭的故障現象。發動機點火正時不準確:汽車發動機點火正時不準確;電控點火系統的分電器本身出現故障或者其連接的電路斷裂;曲軸轉角與轉速傳感器和點火基準傳感器沒有安裝到位或者接觸的電路出現問題。隨著工況變換點火性能也跟著變化:曲軸轉角與轉速傳感器和點火基準傳感器等位置沒有安裝到位;電控點火系統的點火器元件耐高溫的能力變差;點火線圈次級繞組電阻超出正常許可范圍或局部已經被損壞,甚至被擊穿等。個別缸不點火:電控點火系統的點火線圈存在故障、火花塞元件出現損壞、發動機的燃油油壓在運行時達不到標準值,甚至會燃油箱沒有燃油。電控點火系統常見故障的維修方法:火花塞不點火:首先需要拔下中央高壓線靠近缸體進行跳火試驗,如果有火花產生就需要對分電器到各個氣缸的分火裝置再到火花塞的故障進行檢查。對點火線圈正極的電源電壓進行檢測,如果不正常。就需要查看從點火線圈到蓄電池的電路是否正常,如果檢查正常就說明電路無故障需要將點火線圈進行更換。檢查點火器到蓄電池的電源電壓,如果不正常,就需要對電源電路進行檢查;而且需要更換點火器元件。檢查從點火電子控制元件的輸出信號,如果不正常,則需要對從點火電子控制元件到點火器之間的電路進行檢測。對曲軸轉角與轉速傳感器和曲軸基準位置傳感器之間電路進行檢測,如果不正常,就需要對曲軸轉角與轉速傳感器和曲軸基準位置傳感器之間電路進行更換。然后需要更換點火電子控制元件,最后再次進行測試。圖10電控發動機不點火診斷流程
火花塞電極間產生的電火花較弱:本故障的重點是檢查點火線圈和點火器的是否有良好的運行工況,所以與電子控制點火系統之間沒有多大的關系,檢查高壓線電阻是否超出正常值,檢查連接到蓄電池的電壓是否是12V,清洗或者更換已經出現故障的火花塞,檢查各個元件與導線之間連接是否有松動跡象,點火器與搭鐵的連接線路是否可靠為首要重點。發動機點火正時不準確:需要按照規定調整初始點火提前角。發動機點火基準傳感器和曲軸轉角與轉速傳感器是影響發動機點火正時不準確的主要部件,所以要對安裝信號采集與輸出部分有沒有出現問題,信號轉子有沒有出現歪斜、變形的現象,裝置間隙是不是在合適的范圍內等進行著重調查。在發動機點火正時的故障方面,如果故障燈閃爍,應該首先將汽車故障碼從汽車自帶的故障自診斷操作程序中調出,然后找到這個故障碼的含義,最后根據故障碼的含義將故障排除。檢查冷卻水溫傳感器、爆震傳感器應該是本次故障診斷排除的重點。另外,造成發動機點火正時不準確的原因也有可能是空氣流量傳感器、進氣管壓力傳感器、節氣門位置傳感器等出現故障的因素。
隨著工況變換點火性能也跟著變化:需要對各有關部件安裝是否緊固進行檢查,連接的電路是否會在外力的作用下拉斷,檢查點火線圈、點火器溫度是否在正常范圍內;對火花塞、高壓線等進行檢查或更換。
個別缸不點火:首先要檢查電控點火系統。如果發現發動機某個汽缸不工作,需要拔下對應汽缸高壓分線,在距離氣缸體保留有一定空間的位置,觀察氣缸體與導線之間有沒有電火花產生,如果沒有電火花產生,就需要從汽車發動機上拆下這個氣缸里的火花塞進行檢測,查看火花塞間隙是否變形、是否存在積碳,查看火花塞的中心電極與側電極的間隙是否變形,如果這個氣缸的火花塞存在故障就需要進行更換,如果火花塞正常就需要對點火線圈有沒有故障進行檢查,如果點火線圈不正常就需要進行更換。
九、案例分析本田雅閣2.3L轎車發動機不能啟動:故障現象:一輛本田雅閣2.3L轎車發動機無法啟動并且火花塞電極之間沒有產生電火花。診斷與排除故障的方法:打開點火開關使用指針式萬用表檢測從點火模塊到點火線圈的蓄電池電壓,其中的電壓應該為12~13V,然后檢測連接點火線圈、點火模塊的導線,測得的電壓應該在7~8V左右。發動機電子控制元件對點火系模塊存在有觸發信號的原因是連接點火模塊到點火線圈的導線電壓產生變化。如果發現無故障后繼續向下檢查,需要對曲軸位置傳感器、上止點位置傳感器和第一缸位置傳感器分別進行檢測,檢測出的電阻均在正常范圍之內,這時可以看出檢測的傳感器都沒有故障。然后就需要將從發動機上卸下分電器,再用手轉動分電器轉子軸承,就可以檢測出這三個傳感器的交流信號有效值分別為曲軸位置傳感器:1.04V、上止點位置傳感器:0.31V、第一缸位置傳感器:0.16V,這個可以說明三個傳感器輸出電壓是在正常范圍值之內。最后需要將點火線圈的連接線路拆下,然后檢測點火線圈初級繞組和次級繞組的阻值,檢測出的電阻阻值應該為1.0Ω,而次級繞組的電阻阻值應該為11.49KΩ,如果檢測的電阻阻值與標準值差別較大,那就說明有可能點火線圈已經損壞。為了進一步判斷是否是點火線圈的故障,就需要取一份國產的點火線圈,然后將點火線圈的附加電阻隔開,將點火線圈連接在故障車的線路中,然后打開點火開關,用手轉動分火頭,如果有電壓反應,那就說明點火線圈已經損壞。這時就需要更換點火線圈,然后再次查看發動機有沒有故障產生。\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"本田雅閣\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"轎車發動機偶爾熄火:故障現象:一輛本田雅閣轎車在路上行駛了一點距離后就會自行熄火。一開始在三天左右的時間就會出現一次小故障,后來變成有的時侯十幾次熄火現象全在一天內發生。在汽車剛剛啟動時很少發生這種類型的故障,更多是在汽車已經行駛了一段距離后發生,而且汽車在熄火后需要停車一段時間才可以重新起動發動機。診斷與排除故障的方法:這種類型的故障只有在故障開始發生時就要迅速做出判斷否則只能多次還原汽車發生的故障,所以這種類型的故障比較難以作出判斷。我們首先要判斷發動機火花塞有沒有電火花產生。這時我們要進行跳火試驗應該要拔下高壓導線,如果發現高壓導線沒有高壓電產生,這樣我們就可以從電控\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"點火系統上發現故障點。因為從電子控制點火系統線路原理圖上可看出,能夠引起發動機沒有高壓電產生的原因只有:\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"點火線圈、點火控制模塊、發動機控制模塊、氣缸\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%82%B9%E7%81%AB%E7%B3%BB%E7%BB%9F/_blank"位置傳感器、線路等部件存在故障和熔斷絲被熔斷。第一步首先檢查熔斷絲,如果熔斷絲并未被損壞。這時我們就需要繼續向下檢查點火控制模塊、\t"/item/%E7%94%B5%E5%AD%90%E7
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