案例三项目一:点火系统的故障诊断与排除.ppt
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1、汽车运用技术,汽车检测与维修,汽车电子技术专业,主讲:周林鑫,点火系统检测与维护,点火系作用与分类 点火系结构与工作原理,本次课主要介绍的内容有:,点火系结构与工作原理 点火系的检测与维护 点火系常见故障现象,点火系作用与分类,(1)在汽油发动机中,气缸内的混合气是由高压电火花点燃的,而产生电火花的功能是由点火系来完成的;(2)点火系将电源的低电压变成高电压,再按照发动机点火顺序轮流送至各气缸,点燃压缩混合气;并能适应发动机工况和使用条件的变化;(3)自动调节点火时刻,实现可靠而准确的点火;还能在更换燃油或安装分电器时进行人工校准点火时刻。,1、点火系作用,2、点火系分类,1)传统点火系统 磁
2、脉冲式 2)电子点火系统 霍尔式 3)电控点火系统 光电式(已淘汰),(1)传统点火系统,以蓄电池和发动机为电源,借点火线圈和断电器的作用,将电源提供的6V、12V或24V的低电压直流电转变为高压电,再通过分电器分配到各缸火花塞,使火花塞两电极之间产生电火花,点燃可燃混合气。传统点火系结构简单,成本低,是一种应用较早、较普遍的点火系。但该点火系工作可靠性差,点火状况受转速、触点技术状况影响较大,需要经常维修、调整。随着汽车技术的发展,传统点火系越来越不适应现代发动机对点火的要求,正日趋被新的电子点火系所取代。,(2)电子点火系统,以蓄电池和发动机为电源,借点火线圈和由半导体器件(晶体三极管)组
3、成的点火控制器将电源供给的低电压转变为高电压,再通过分电器分配到各缸火花塞,使火花塞两电极之间产生电火花,点燃可燃混合气。电子点火系的点火电压和点火能量高,受发动机工况和使用条件的影响小,结构简单,工作可靠,维护、调整工作量小,节约燃油,减小污染,应用日益广泛。,B、按信号发生器型式分类 磁感应式;霍尔式;光电式;电磁震荡式。,A、按储能方式分类 电感储能电子点火系:火花能量以磁场形式储存在点火线圈中,如蓄电池点火系;电容储能电子点火系统:火花能量以电场的形式储存在专门的储能电容器中。,以蓄电池和发动机为电源,借点火线圈将电源的低压电转变为高压电,再由分电器将高压电分配到各缸火花塞,并由微机控
4、制系统根据各种传感器提供的反映发动机工况的信息,发出点火控制信号,控制点火时刻,点燃可燃混合气。它还可以取消分电器,由微机控制系统直接将高压电分配给各缸。,(3)电控点火系统,点火系结构与工作原理,1、传统点火系的组成由电源(蓄电池、发电机)、点火开关、点火线圈、分电器(断电器、配电器、电容器)、火花塞、高压导线、附加电阻等组成。,发动机工作时,分电器轴连同凸轮一起在发动机凸轮轴的驱动下旋转,凸轮旋转时交替地使断电器触点打开与闭合。在点火开关接通的情况下,当触点闭合时,点火线圈一次绕组中有电流流过,流过一次绕组的电流称为一次电流I1,一次电流所流过的路径称为一次电路,或低压电路。其路径如下:蓄
5、电池正极电流表点火开关点火线圈“十开关”接线柱附加电阻“开关”接线柱点火线圈一次绕组点火线圈“一”接线柱断电器触点搭铁蓄电池负极。电流通过一次绕组时,在铁心中产生磁场。当断电器凸轮将触点打开时,一次电路被切断,一次绕组中的电流迅速下降到零,引起磁通突降,在一次绕组中产生自感电动势,达200300V。因此,二次绕组中将在互感的作用下产生与二次绕组和一次绕组匝比成正比的高压电动势,达1520kV。该电动势击穿火花塞间隙,产生电火花,点燃混合气。二次绕组上产生的电压称为二次电压U2,二次绕组所在的电路称为二次电路,或高压电路。其路径为:二次绕组附加电阻点火开关蓄电池正极蓄电池负极高压导线配电器旁电极
6、分火头高压导线二次绕组。发动机工作期间,断电器凸轮每转一周,各缸按点火顺序轮流点火一次。,分电器轴,转动,断电器,点火线圈,断开,产生高压,(1)凸轮轴带动分电器轴转动,分电器凸起间歇打开和闭合断电器;(2)断电器闭合点火线圈一次侧电路通电储能;断电器打开点火二次侧电路通过互感产生高压;(3)配电器将二次侧电路高压分配到各个气缸;(4)传统点火系统特点:白金触点易坏。,2、电子点火系由点火开关、点火信号发生器、点火线圈、火花塞组成。点火信号发生器负责产生点火信号控制点火初级线圈的通断,次级产生的高压击穿火花塞中心电极和旁电极间的空气隙产生高压火花点燃可燃混合气。,传感器,产生信号,点火模块,点
7、火线圈,功率管断开,产生高压,(1)点火开关打开,点火模块通电准备工作;(2)凸轮轴带动分电器轴转动,传感器转子转动使传感器线圈产生交变变化的信号(正弦波);(3)信号送入点火模块,经过多级放大驱动功率三极管工作。功率三极管接通点火线圈一次侧电路通电储能;功率三极管断开点火线圈二次侧电路通过互感产生高压;击穿火花塞点火;(4)传感器工作稳定可靠,无机械磨损,寿命长,控制精度高。,3、微机控制点火系由传感器、ECU、点火线圈、高压导线、火花塞组成。由传感器检测发动机的工况电脑判断是否在压缩行程上止点前某一时刻,若是则控制点火线圈初级通断,产生次级高压由火花塞生成高压电火花点燃可燃混合气。,传感器
8、,产生信号,点火模块,点火线圈,功率管断开,产生高压,电脑ECU,发送处理后的信号,控制点火的信号,发送信号,功率管断开,点火线圈,产生高压,注意:1、点火信号要注意关键是时间的精确(即最佳的点火时刻);2、最新的无分电器点火系统实质是多了几个点火线圈(使每个缸的点火时刻更准确),那么必须有几个线圈就需要发送几个控制信号,必须有几个点火模块。,无论是哪一类的点火装置,均有共同的技术性能要求,即应在发动机各种工况和使用条件下保证可靠而准确地点火,为此应满足以下三个方面的要求:,(4)点火系统的要求,能产生足以击穿火花塞间隙的电压 火花应具有足够的能量 点火时刻应适应发动机的工作情况,曲轴/凸轮轴
9、位置传感器:作用就是确定曲轴的位置,也就是曲轴的转角。它通常要配合凸轮轴位置传感器一起来工作确定基本点火时刻。,(5)点火系统的相关元件,ECU(Electronic Control Unit)电子控制单元:又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器,也叫汽车专用单片机。它和普通的单片机一样,由微处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。电控单元的功用是根据其内存的程序和数据对空气流量计及各种传感器输入的信息进行运算、处理、判断,然后输出指令,向喷油器提供一定宽度的电脉冲信号以控制喷油量
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