汽油发动机电子点火系统的原理与检修

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第PAGE1页共NUMPAGES1页第PAGE\*MERGEFORMAT1页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT1页河南机电高等专科学校毕业(论文)开题学生姓名：李帅学号：081601116专业：汽车制造与装配技术设计(论文)题目：汽油发动机电子点火系统的原理与检修指导教师：张松青2011年3月4日毕业设计（论文）开题报告文献综述  汽油机在压缩接近上止点时，可燃混合气是由火花塞点燃的，从而燃烧对外作功，为此，汽油机的燃烧室中都装有火花塞。火花塞有一个中心电极和一个侧电极，两电极之间是绝缘的。当在火花塞两电极间加上直流电压并且电压升高到一定值时，火花塞两电极之间的间隙就会被击穿而产生电火花，能够在火花塞两电极间产生电火花所需要的最低电压称为击穿电压；能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系。点火系统的基本功用是在发动机各种工况和使用条件下，在气缸内适时、准确、可靠地产生电火花，以点燃可燃混合气，使发动机作功。发动机点火系统，按其组成和产生高压电方式的不同可分为传统蓄电池点火系统、电子点火系统、微机控制点火系统和磁电机点火系统。近年来，汽车发动机向着多缸、高转速、高压缩比的方向发展，人们还力图通过改善混合气的燃烧状况，以及燃用稀混合气，以达到减少排气污染和节约燃油的目的。这些都要求汽车的点火系统能够提供足够高的次级电压、火花能量和最佳点火时刻。传统点火系统已经不能满足这些要求。因此，近几十年来各国都在积极探索改进途径，并研制了一系列的电子点火系统。目前国内外汽车上使用的电子点火系统主要分为有触点的电子点火系统和无触点的电子点火系统两大类。无论是哪一类电子点火系统，都是利用电子元件(晶体三极管)作为开关来接通或断开点火系统的初级电路，通过点火线圈来产生高压电。目前市场主导的是霍尔式电子点火系统，霍尔效应式点火信号发生器比磁脉冲式点火信号发生器的性能稳定，耐久性好、寿命长，点火精度高，且不受温度、灰尘、油污等影响，特别是输出的电压信号不受发动机转速的影响，使发动机低速点火性能良好，容易起动，因而其应用日益广泛。汽油机的点火系统在发动机中占有很大的作用，其控制着发动机的点火时间、点火提前角，点火时间控制的不好有可能造成爆震，混合气燃烧不充分，其中爆震会对发动机造成损害燃烧不充分又会使发动机有积碳时间久了对发动机也有损害两种原因都会使发动机的动力性能及经济性能下降。毕业设计（论文）开题报告２．本课题的研究思路（包括要研究或解决的问题和拟采用的研究方法、手段（途径）及进度安排等）：研究思路：通过书籍和在网上收集和查阅各种文献资料对汽油机电子点火系统的理解。研究汽油机电子点火系统的起源，历史，现状及前景的问题，对论文列出基本提纲,理清基本思路.向指导老师请教，查阅相关资料,开始定下思路进行编写论文，修改并完善。通过查阅资料理解领会汽油机电子点火系统的发展历程，掌握其的特点，结构，原理以及检修过程等，对汽油机电子点火系统的发展前景发展方向及检修有何特点有清晰的认识.完成期限和采取的主要措施:1）2005年3月中旬——4月初熟悉论文课题，查找资料，完成毕业设计开题报告。2）2006年4月初——4月中旬查找资料，研究资料，确定设计方法。3）2006年4月中旬——5月中旬整理资料，建立论文的大致结构、整体框架，编写论文。4）2006年5中旬月——5月18整理和修改论文：完善、修改论文。5）2006年5月底——5月20根据指导老师的建议，继续完善论文，并将毕业论文完成上交。毕业设计（论文）开题报告指导教师意见：1．对“文献综述”的评语：2．对本课题的研究思路、深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：指导教师：年月日所在专业审查意见：负责人：年月日摘要：电子点火系统以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈和由半导体器件(晶体三极管)组成的点火控制器将电源提供的低压电转变为高压电，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。与传统蓄电池点火系统相比具有点火可靠、使用方便等优点，是目前国内外汽车上广泛采用的点火系统。电控点火系统一般由电源、传感器、ECU、点火器、点火线圈、分电器、火花塞等组成。电子点火系统常见的故障是：不点火、火花弱、点火时间不当、缺火等。故而在维修时应针对不同问题采用不同的检修。关键字：电子点火系统、传感器、点火时间、火花塞。指导老师签名：Abstract：Electronicignitionsystemtothebatteryandgeneratorforpower,bytheignitioncoilandthesemiconductordevice(transistor)consistingoftheignitioncontrollerwillprovidethelowvoltagepowerintohighvoltage,andthenallocatedbythedistributortothesparkplugsofeachcylinder,thesparkplugSparkbetweentwoelectrodes,ignitingcombustiblemixture.Comparedwiththetraditionalbatteryignitionsystemwithignitionreliability,easeofuse,iswidelyusedindomesticandinternationalcarignitionsystem.Electronicallycontrolledignitionsystemingeneralbypower,sensor,ECU,ignition,ignitioncoil,distributor,sparkplugsandothercomponents.Electronicignitionsystemcommonfaultsare:noignition,sparkisweak,improperignitiontiming,lackoffireandsoon.Thereforetheprobleminthemaintenanceshouldbedifferentfordifferentmaintenanceprograms.目录综述：...............................................................1：发动机点火系统的发展历程及分类...............................41.1、传统蓄电池点火系统......................................51.2、电子点火系统............................................51.3、微机控制点火系统........................................5：电子点火系统的组成及工作原理.................................62.1、有触点电子点火系统......................................62.2、无触点电子点火系统......................................71.磁脉冲式点火信号发生器...................................102.光电效应式点火信号发生器.................................12：电子点火系统的功能...........................................133.1、点火提前角控制..........................................133.1.1、点火提前角对发动机性能的影响..........................133.1.2、最佳点火提前角的确定依据..............................143.1.3、控制点火提前角的基本方法..............................143.1.4、起动时点火提前角的控制................................143.1.5、起动后基本点火提前角的确定............................143.1.6、点火提前角的修正......................................143.2、通电时间控制............................................153.2.1、通电时间对发动机工作的影响............................153.2.2、通电时间的控制方法....................................153.2.3、点火线圈的恒流控制....................................153.3、爆燃控制................................................163.3.1、爆燃的危害............................................163.3.2、爆燃的控制方法........................................16、电子点火系统的检修...........................................174.1、电子点火系统故障检查注意事项............................174.2、晶体管点火装置的检修...................................17　4.2.1、信号发生器检测与调整..................................184.2.2、晶体管控制器检测......................................184.2.3、霍尔式晶体管点火装置的检修...........................184.2.4、检测磁脉冲式传感器....................................184.2.5、点火线圈及点火器故障检测..............................194.2.6、点火系统检测..........................................21、汽油机电子电子点火系统检修实例...............................225.1、火花塞的拆卸............................................225.2.点火线圈和电控点火放大器的更换...........................245.3、分电器盖和点火高压线的更换..............................255.4.电控节流阀体维修.........................................27总结：...............................................................28致谢：...............................................................29参考文献：...........................................................30第一章：发动机点火系统的发展历程及分类汽油机在压缩接近上止点时，可燃混合气是由火花塞点燃的，从而燃烧对外作功，为此，汽油机的燃烧室中都装有火花塞。火花塞有一个中心电极和一个侧电极，两电极之间是绝缘的。当在火花塞两电极间加上直流电压并且电压升高到一定值时，火花塞两电极之间的间隙就会被击穿而产生电火花，能够在火花塞两电极间产生电火花所需要的最低电压称为击穿电压；能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系。发动机点火系统，按其组成和产生高压电方式的不同可分为传统蓄电池点火系统、电子点火系统、微机控制点火系统和磁电机点火系统。1.1、传统蓄电池点火系统：传统蓄电池点火系统以蓄电池和发电机为电源，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。（如图1-1）传统蓄电池点火系统由于存在产生的高压电比较低、高速时工作不可靠、使用过程中需经常检查维护等缺点，目前正在逐渐被电子点火系统和危机控制点统所取代（图1-1）1.2、电子点火系统：电子点火系统以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈和由半导体器件(晶体三极管)组成的点火控制器将电源提供的低压电转变为高压电，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。（如图1-2）与传统蓄电池点火系统相比具有点火可靠、使用方便等优点，是目前国内外汽车上广泛采用的点火系统。（图1-2）1.3、微机控制点火系统：微机控制点火系统与上述两种点火系统相同，也以蓄电池和发电机为电源，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。（如图1-3）微机控制点火系统是目前最新型的点火系统，已广泛应用于各种中、高级轿车中。（图1-3）第二章：电子点火系统的组成及工作原理近年来，汽车发动机向着多缸、高转速、高压缩比的方向发展，人们还力图通过改善混合气的燃烧状况，以及燃用稀混合气，以达到减少排气污染和节约燃油的目的。这些都要求汽车的点火系统能够提供足够高的次级电压、火花能量和最佳点火时刻。传统点火系统已经不能满足这些要求。因此，近几十年来各国都在积极探目前国内外汽车上使用的电子点火系统主要分为有触点的电子点火系统和无触点的电子点火系统两大类。无论是哪一类电子点火系统，都是利用电子元件(晶体三极管)作为开关来接通或断开点火系统的初级电路，通过点火线圈来产生高压电。2.1、有触点电子点火系统（图2-1）有触点电子点火装置用减小触点电流的方法，减小触点火花，改善点火性能，它是一种半导体辅助点火装置。除了与传统点火系统一样具有电源、点火开关、分电器、点火线圈、火花塞之外，还在点火线圈初级绕组的电路中，增加了由三极管VT和电阻、电容等组成的点火控制电路，断电器的触点串联在三极管的基极电路中，控制三极管的导通与截止。（如图2-1）接通点火开关SW，当断电器触点闭合时，三极管的基极电路被接通，使三极管饱和导通，接通了点火线圈的初级电路。其路径是：三极管的基极电流从蓄电池“＋”→点火开关SW→点火线圈初级绕组N1→附加电阻Rf→三极管的发射极e、基极b→电阻R2→断电器触点K→搭铁→蓄电池“－”。点火线圈初级绕组的电流从蓄电池“＋”→点火开关SW→点火线圈初级绕组N1→附加电阻Rf→三极管的发射极e、集电极c→搭铁→蓄电池“－”。使点火线圈的铁心中积蓄了磁场能。当断电器触点分开时，三极管的基极电路被切断,三极管由导通变为截止，切断了点火线圈初级绕组的电路，初级电流迅速下降到零，在点火线圈次级绕组中产生高压电，击穿火花塞间隙，点燃混合气。发动机工作时，断电器触点不断地闭合、分开，控制三极管的导通与截止和初级电路的通断，控制点火系统的工作2.2、无触点电子点火系统：无触点电子点火系统利用传感器代替断电器触点，产生点火信号，控制点火线圈的通断和点火系统的工作，可以克服与触点相关的一切缺点，（如图2-2-1）在国内外汽车上应用十分广泛。无触点电子点火系统主要由点火信号发生器(传感器)、点火控制器、点火线圈、分电器、火花塞等组成。其中分电器主要包括配电器和离心提前装置、真空提前装置，它们的作用、结构和工作原理与传统点火系统对应部分完全相同。（图2-2-1）例如，一汽大众捷达轿车的无触点点火系统原理图，（如图2-2-2）接通点火开关，当点火信号发生器（霍尔效应传感器）发出点火信号，输出具有一定幅值的正脉冲时，就会触发点火控制器，使其中的功率三极管导通，于是点火线圈的初级电路接通。初级电流由电源的“＋”极点火开关点火线圈的“＋”接线柱点火线圈的初级绕组L1点火线圈的“-”接线柱、点火控制器、搭铁、电源的“-”极。由于点火线圈初级绕组中有电流通过，于是点火线圈中便形成磁场，将电能转变为磁场能储存起来。（图2-2-2）点火信号发生器：点火信号发生器取代了传统点火系统断电器中的凸轮，用来判定活塞在气缸中所处的位置，并将非电量的活塞位置信号转变成为脉冲电信号输送到点火控制器，从而保证火花塞在恰当的时刻点火。所以点火信号发生器实际就是一种感知发动机工作状况，发出点火信号的传感器。它的类型很多，目前应用较多的主要有磁脉冲式、霍尔效应式和光电效应式。（图2-2-3）1.磁脉冲式点火信号发生器磁脉冲式点火信号发生器是依靠电磁感应原理制成的。它一般安装在分电器的内部，由信号转子和感应器两部分组成。信号转子由分电器轴驱动，其转速与分电器轴相同；感应器固定在分电器底板上，由永久磁铁、铁心和绕在铁心上的传感线圈组成。信号转子的外缘有凸齿，凸齿数与发动机的气缸数相等。永久磁铁的磁力线从永久磁铁的N极出发，经空气隙穿过转子的凸齿，再经空气隙、传感线圈的铁心回到永久磁铁的S极，形成闭合磁路。当发动机不工作时，信号转子不动，通过传感线圈的磁通量不变，不会产生感应电动势，传感线圈两引线输出的电压信号为零。（如图2-2-3）转子旋转，穿过铁心中的磁通逐渐变化。转子的凸齿每在铁心旁边转过一次，线圈中就产生一个一正一负的脉冲信号。如此，发动机工作时转子不断地旋转，转子的凸齿交替地在线圈铁心的旁边扫过，使线圈铁心中的磁通不断地发生变化，在传感器的线圈中感应出大小和方向不断变化的感应电动势。传感器则不断地将这种脉冲型电压信号输入点火控制器，作为发动机工作时的点火信号。转速升高时，传感线圈中磁通量的变化速率增大，因而感应电动势成正比例增加。可见，磁脉冲式点火信号发生器输出的交变信号受发动机转速的影响很大。转速越高，信号越强，对点火控制器电路的触发越可靠，但可能造成电路中有关元件的损坏。为此，电路中需增设稳压管等元件来限压。但是，转速过低时，磁脉冲式点火信号发生器输出的交变信号过弱，造成对点火控制器电路的触发不可靠，容易引起发动机起动困难、怠速转速不能调低等问题。所以设计上应保证发动机依最低转速运转时，点火信号发生器输出的信号足够强。一般情况下，转速变化时，磁脉冲式点火信号发生器输出的信号电压的变化范围可达0.5～100V。这一信号除用于点火控制外，还可用作转速等其他传感信号。磁脉冲式点火信号发生器结构简单，成本较低，因而应用最为广泛。（如图2-2-4）（图2-2-4）2.霍尔效应式点火信号发生器(霍尔传感器)霍尔效应式点火信号发生器安装在分电器内。由霍尔触发器、永久磁铁和由分电器轴驱动的带缺口的转子组成。如图2-2-5（图2-2-5）霍尔触发器(也称霍尔元件)是一个带集成电路的半导体基片。当直流电压作用于触发器的两端时，便有电流I在其中通过，如果在垂直于电流的方向还有外加磁场的作用，则在垂直于电流和磁场的方向上产生电压UH，该电压称为霍尔电压，这种现象称为霍尔效应。（如图2-2-6）（图2-2-6）霍尔效应式点火信号发生器是利用霍尔元件的霍尔效应工作的，即利用只有在直流电压和磁场同时作用于霍尔触发器时，才能在触发器中产生电压信号的现象制成传感器，在发动机工作时产生点火信号。霍尔发生器的工作原理，当转子叶片进入永久磁铁与霍尔触发器之间时，永久磁铁的磁力线被转子叶片旁路，不能作用到霍尔触发器上，通过霍尔元件的磁感应强度近似为零，霍尔元件不产生电压；随着信号转子的转动，当转子的缺口部分进入永久磁铁与霍尔触发器之间时，磁力线穿过缺口作用于霍尔触发器上，通过霍尔元件的磁感应强度增高，在外加电压和磁场的共同作用下，霍尔元件的输出端便有霍尔电压输出。发动机工作时，转子不断旋转，转子的缺口交替地在永久磁铁与霍尔触发器之间穿过，使霍尔触发器中产生变化的电压信号，并经内部的集成电路整形为规则的方波信号，输入点火控制电路，控制点火系统工作。霍尔效应式点火信号发生器比磁脉冲式点火信号发生器的性能稳定，耐久性好、寿命长，点火精度高，且不受温度、灰尘、油污等影响，特别是输出的电压信号不受发动机转速的影响，使发动机低速点火性能（如图2-2-7）3.光电效应式点火信号发生器光电效应式点火信号发生器是利用光电效应原理，以红外线或可见光光束进行触发的，主要由遮光盘(信号转子)、遮光盘轴、光源、光接收器(光敏元件)等组成。光源可用白炽灯，也可用发光二极管。由于发光二极管比白炽灯耐振动、耐高温，能在150℃的环境温度下持续工作，而且工作寿命很长，所以现在绝大多数采用发光二极管作光源。发光二极管发出的红外线光束一般还要用一只近似半球形的透镜聚焦，以便缩小光束宽度，增大光束强度，有利于光接收器接收、提高点火信号发生器的工作可靠性。光接收器可以是光敏二极管，也可以是光敏三极管。光接收器与光源相对，并相隔一定的距离，以便使光源发出的红外线光束聚焦后照射到光接收器上。（图2-2-7）(图2-3-1)遮光盘一般用金属或塑料制成，安装在分电器轴上，位于分火头下面。遮光盘的外缘介于光源与光接收器之间，遮光盘的外缘上开有缺口，缺口数等于发动机气缸数。缺口处允许红外线光束通过，其余实体部分则能挡住光束。当遮光盘随分电器轴转动时，光源发出的射向光接收器的光束被遮光盘交替挡住，因而光接收器(光敏二极管或光敏三极管)交替导通与截止，形成电脉冲信号。该电信号引入点火控制器即可控制初级电流的通断，从而控制点火系统的工作。遮光盘每转一圈，光接收器输出的电信号的个数等于发动机气缸数，正好供每缸各点火一次。（如图2-3-1）（图2-3-2）点火控制器：点火控制器取代了传统点火系统中断电器的触点，将点火信号发生器输出的点火信号整形、放大，转变为点火控制信号，控制点火线圈初级绕组中电流的通、断，以便在次级线圈的绕组中产生高压电，供火花塞点火。点火控制器的基本电路包括整形电路、开关信号放大电路、功率输出电路等。（如图2-3-2）分电器：电子点火系统的分电器与传统点火系统的分电器不同，主要区别在于电子点火系统取消了断电器(触点和凸轮)和电容器，增加了点火信号发生器(信号转子和传感部分)。有些点火控制器能够随着发动机转速变化自动调节点火提前角，所以这些分电器去掉了离心提前调节机构，只保留真空提前调节机构，配电器的结构则无变化。电子点火系统中所用的霍尔分电器的结构点火线圈：电子点火系统所采用的点火线圈是用点火控制器控制其初级电路通断的，所以其初级电流可以增大，点火线圈的电感和电阻一般较小。因此，一般情况下，不能和传统点火系统点火线圈互换。电子点火系统多采用闭磁路点火线圈。火花塞：由于普通电子点火系统的点火能量提高，火花塞电极间隙比传统点火系统的火花塞电极间隙增大，一般为0.8～1.0mm；为了适应稀薄混合气燃烧，有的甚至达到1.0～1.2mm，并且各种车型差异也较大，在检查、调整、维修时，应严格根据原车说明书进行。高压线：为了减轻无线电干扰，电子点火系统采用的高压线为有一定电阻的高压阻尼线，阻值一般在几千欧至几十千欧不等；火花塞插头和分火头也都有一定的电阻，一般为几千欧。第三章：电子点火系统的功能汽油机电控点火系统的功能主要包括点火提前角、通电时间及爆燃控制三个方面。3.1、点火提前角控制3.1.1、点火提前角对发动机性能的影响点火提前角是从火花塞发出电火花，到该缸活塞运行至压缩上止点时曲轴转过的角度。点火提前角过大（点火过早），则大部分混合气在压缩过程中燃烧，活塞所消耗的压缩功增加，且缸内最高压力升高，末端混合气自燃所需时间缩短，爆燃倾向增大。点火过迟，则燃烧延长到膨胀过程，燃烧最高压力和温度下降，传热损失增多，排气温度升高、功率、热效率降低。实验证明，最佳的点火提前角应使发动机气缸内的最高压力出现在上止点后10˚——15˚3.1.2、最佳点火提前角的确定依据最佳点火提前角的数值必须视燃料性质、转速、负荷、混合气浓度等很多因素而定。发动机转速：点火提前角应随发动机转速升高而增大。因为随发动机转速的提高。以秒计的燃烧过程所需时间缩短但燃烧过程所占的曲轴转角增大，为保证发动机气缸内的最高压力出现在上止点最佳位置，就必须适当提前点火（既增大点火提前角）负荷：汽油发动机的负荷调节时通过节气门进行的量调节，随负荷减小，进气管真空度增大，进气量减少，气缸内的温度和压力均降低，燃烧速度变慢，燃烧过程所占的曲轴转角增大。应适应增大点火提前角。与采用真空提前器的传统点火系统相比，采用电控点火系统时，可以使发动机的实际点火提前角接近于理想的点火提前角。燃料的性质：汽油的辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可适当增大，以提高发动机性能，辛烷值较低的汽油，抗爆性差，点火提前角则应减小。在有些发动机的ECU中存储了两张点火正视图，实际应用中可根据使用燃料的不同进行选择。其他因素：最佳点火提前角除应根据发动机的转速、负荷和燃料性质外，还应考虑发动机燃烧室形状，燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却水温度等3.1.3、控制点火提前角的基本方法电控点火系统中，在主ECU内首先存储记忆发动机在各种工况及运行条件下最理想的点火提前角。点火提前角控制可分为启动时点火提前角和启动后点火提前角控制。发动机启动时，按ECU内存储的初始化点火提前角（设定值）对点火提前角进行控制。启动时点火提前角的设定值随发动机而异对一定的发动机而言，启动时的点火提前角是固定的。发动机正常运转时（启动后）。主ECU根据发动机的转速和负荷信号，确定基本点火提前角，并根据其他有关信号进行修正，最后确定实际的点火提前角，并向电子点火控制器输出点火指令以控制点火系的工作3.1.4、起动时点火提前角的控制在发动机启动过程中，发动机转速变化大，且由于转速较低，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。3.1.5、起动后基本点火提前角的确定发动机起动后怠速运转时，ECU根据节气门位置传感器信号，发动机转速传感器信号和空调开关信号确定基本点火提前角。发动机怠速工况下，为保证发动机工作稳定空调工作时的基本点火提前角比空调不工作时大。发动机起动后在正常工况下运转时，控制点火提前角的信号主要有：进气管绝对压力传感器信号或空气流量计信号、发动机转速信号、节气门位置传感器信号、燃油选择开关或插头信号、爆燃信号等。按燃油辛烷值不同，在ECU存储器中存有两张基本点火提前角的数据。3.1.6、点火提前角的修正不同的发动机控制系统中，对点火提前角的修正项目和修正方法也不同。修正方法有修正系数和修正点火提前角法两种，修正系数与修正项目之间的关系曲线都是存储在ECU中，ECU根据初始化点火提前角、基本点火提前角和修正系数计算实际点火提前角。主要修正项目有水温修正、怠速稳定修正和空燃比修正等3.2、通电时间控制3.2.1、通电时间对发动机工作的影响按点火能量的储存方式，汽油机点火系统可分为电感储能式和电容储能式两大类。对于电感储能式电控点火系统，当点火线圈的初级电路被接通后其初级电流时按指数规律增长的。初级电路被断开瞬间，初级电流所能达到的值与初级电路接通时间的长短有关，只有通电时间达到一定值时，初级电流才可能达到饱和由于断开电流影响次级电压最大值，次级电压的高低又直接影响点火系的可靠性所以在发动机工作时，必须保证点火线圈的初级电路有足够的通电时间。但如果通电时间过长，点火线圈又会发热并增大电能的消耗。要兼顾上述两方面的要求，就必须对点火线圈初级电路的通电时间进行控制。3.2.2、通电时间的控制方法在传统的汽油机点火系统中，由分电器上的凸轮来控制断电器触点的开闭，分电器的凸轮决定了断电器触点的闭合角，一般四缸发动机为50˚、六缸发动机为38˚、八缸发动机为33˚由于其易导致发动机高速工作时点火能量降低及工作可靠性低因此，传统点火系已逐渐被电控点火系所取代在现代电控点火系统中，用灵敏可靠的传感器和晶体管开关，取代了传统点火系统中的断电器和分电器中的凸轮甚至分电器。点火线圈初级电路的通电时间由ECU控制，闭合角控制模型存储于ECU内，发动机工作时，ECU根据发动机转速信号和电源电压信号确定最佳的闭合角，并向点火器输出指令信号以控制点火器中晶体管的导通时间。随发动机转速提高和电源电压下降，闭合角增长。3.2.3、点火线圈的恒流控制在电控点火系统中，为了减小转速对次级电压的影响，提高点火能量，采用了初级线圈电阻很小的高能点火线圈，其初级电流最高可达30A以上。为了防止初级电流过大烧坏点火线圈，在部分电控点火控制电路中增加了恒流控制电路，保证在任何转速下初级电流均为规定值（7A），既改善了点火性能，又能防止电流过大而烧坏点火线圈。恒流控制的基本方法是：在点火器功率晶体管的输出回路中增设一个电流检测电阻，用电流在该电阻上形成的电压降反馈控制晶体管的基极电流，只要这种反馈为负反馈，就可使晶体管的集电极电流稳定，从而实现恒流控制。3.3、爆燃控制3.3.1、爆燃的危害爆燃是汽油机工作时的一种不正常燃烧现象，轻微的爆燃，可使发动机功率上升，油耗下降，但爆燃严重时，气缸内发出特别尖锐的金属敲击声，且会导致冷却液过热，功率下降，耗油率上升，成为汽油机运行中最有害的一种故障现象。爆燃产生的原因是：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（常称为末端混合气），进一步受到压缩和热辐射的作用，加速了先期反应。如果在火焰前锋尚未到达之前，末端混合气已经自燃，则这部分混合气燃烧速度极快，火焰速度可达每秒百米甚至百米以上，使燃烧室内部局部压力，温度很高，并伴随有冲击波。压力冲击波反复撞击缸壁，发出尖锐的敲缸声，严重时破坏附着在汽缸壁表面的气膜和油膜，使传热增加，汽缸盖和活塞顶温度升高，冷却液过热，汽油机功率下降，油耗率增加，甚至造成活塞、气门烧坏，轴瓦破裂，火花塞绝缘体破坏，润滑油氧化成胶质，活塞环卡死在环槽内等故障。因此，汽油机工作时，应对爆燃加以控制。3.3.2、爆燃的控制方法点火提前角是影响爆燃的主要因素之一，推迟点火（既减小点火提前角）是消除爆燃的最有效措施，在无爆燃控制的传统点火系中，为防止爆燃的产生，其点火时刻的设定必须远离爆燃边缘，必然会导致发动机的动力性、经济性不能发挥到最佳。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，使发动机处于爆燃边缘工作，既能防止爆燃的发生，又能有效地提高发动机机动性和经济性，爆燃控制实际是点火提前角控制中的追加功能爆燃传感器安装在气缸体上，其功用是利用压电晶体的压电效应，把爆燃时传到气缸体上的机械能转换成电压信号输送给ECU。ECU把爆燃传感器输入的信号进行滤波处理，并判断有无发生爆燃及爆燃的强度。有爆燃时，则逐渐减小点火提前角直到爆燃消失为止。无爆燃时，则逐渐增大点火提前角，当再次出现爆燃时，ECU又开始逐渐减小点火提前角，爆燃控制过程是对点火提前角进行反复调整的过程。爆燃传感器向ECU输入爆燃信号时，电控点火系统采用闭环式控制模式，并以固定的角度使点火提前角减小，若仍有爆燃存在，则再以固定的角度减小点火提前角，直到爆燃消失为止。爆燃消失后为止。爆燃消失后一定的时间内，系统使发动机维持在当前的点火提前角下工作。此时间内若无爆燃发生，则以一个固定的角度逐渐增大点火提前角，直到爆燃再次发生。发动机负荷较小时，发生爆燃的倾向几乎为零，所以电控点火系统在此负荷范围内采用开环控制模式。而当发动机的负荷超过一定值时，电控点火系统自动转入闭环控制模式。发动机工作时，ECU根据节气门位置传感器信号判断发动机的负荷大小，从而决定点火系统采用闭环控制式或开环控制。第四章、电子点火系统的检修HYPERLINK"http://www.dzsc.com"电子点火系统的检查与传统HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/249.html"触点式点火系统有许多相同之处。除了对点火HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/59.html"线圈、火花塞、高压线、闭合时间等进行检查外，还应检查点火器、点火HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/file471.html"传感器（HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/2879.html"信号发生器）以及连接导线等。　　4.1、电子点火系统故障检查注意事项　　（l）在HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/3087.html"发动机启动和工作时，不要用手触摸点火线圈高压线和分电器等，以免受电击。　　（2）在检查点火系统HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/1053.html"电路故障时，不要用刮火的方式来检查电路的通断，否则容易损坏HYPERLINK"http://www.dzsc.com"电子元器件。电路通断与否应该用万用表HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/294.html"电阻挡来进行检查判断。　　（3）进行高压试火时，最好用绝缘的橡胶夹子夹住高压线来进行试验，直接用手接触高压线容易造成电击。另外—种避免电击的方法是：将高压导线插在一只备用火花塞上，然后将火花塞外壳搭铁，从火花塞电极间观察是否跳火。注意避免由于过电压而损坏电子点火控制器。　　（4）在点火HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/file411.html"开关接通的情况下，不要做连接或切断线路的操作。　　（5）在拆卸蓄HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/file505.html"电池时，必须确认点火开关和其他所有的用电设备都已关闭，才能进行拆卸。　　（6）安装HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/2841.html"蓄电池时；一定要辨清正负极，千万不能接错，蓄电池极柱与线夹的连接一定要牢固，否则容易损坏电子设备。　　（7）在检查点火信号HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/2907.html"发生器（曲轴HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/1979.html"位置传感器）时应注意以下事项。　　①对于磁感应式的，在打开分电器盖时，注意不要让垫圈、螺钉之类的金属物掉入其内。在检查导磁转子与定子之间的气隙时，注意不要强拉硬塞。　　②对于光电式的，不要轻易打开分电器盖子，在确需打开检查时，要注意避免灰尘对发光、光敏元件和遮光转子的污损。　　（8）在用HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/2360.html"干电池模拟点火信号检查电子点火控制器时，测量动作要快，干电池连接的持续时间一般不要超过5s。　　（9）霍耳效应式电子点火系统，在检查维修时可能会产生高压放电现象，造成对人身和点火系统本身的意外损害，所以必须注意以下几点。　　①进行任何检查和维修前，应切断HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/2937.html"电源。　　②当使用外接电源供维修使用时，应严格限制其电压不应大于16V。当电压达到16～16．5Y时，接通时间不允许达到或超过1mln。　　③装用霍耳效应式电子点火系统的汽车被拖动时，应首先切断点火电源。　　④点火线圈负极HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/file395.html"接线柱不允许与电容相连、⑤任何条件下，只允许使用阻值为lkΩ的分火头，防止电磁干扰的1kΩ阻尼电阻不得用其他阻值的电阻代替，火花塞HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/31.html"插头阻值应在1k一5k欧姆4.2、晶体管点火装置的检修汽车晶体管点火装置可靠性较好，一般不需经常维修。如果发动机不能发动，怀疑是晶体管点火装置有问题，可从分电器盖上拔出中央高压线，使其距离气缸体5~7mm，然后观察跳火情况。若不跳火，说明晶体管点火装置有故障，此时应对传感器及点火控制开关放大器及点火线圈进行检查。4.2.1、信号发生器检测与调整。检查调整信号转子凸齿与铁芯的间隙。信号转子凸齿与传感器铁芯之间的空气间隙一般为0.2~0.4mm。检测信号发生器线圈。拆下线束插接器，用万用表电阻档对信号发生器线圈进行测量，阻值应符合值。若阻值为无穷大，表明线圈内部断路，若阻值比标准值小得多，说明信号发生器线圈有匝间短路。为检查信号发生器热稳定性，可用照明灯对其进行加热到适当温度后再用欧姆表测量传感器线圈的电阻，然后再与线圈的标准电阻值比较，即能看出其热稳定性的好坏。<汽车维修者之家>4.2.2、晶体管控制器检测。一般检查。一般检查包括对电子点火器进行外观检查，用欧姆表测量其输入端电阻，以及用电流表测量短路中的电流等。1）外观检查将晶体管控制器从分电器（或点火线圈）上拆下后，松开连接线或插接器，仔细检查各引出端导线，看是否良好。2）测量晶体管点火控制器输入电阻控制器输入端是接到传感器的两个端钮，其输入电阻因点火器电路不同有所差异。JKF型点火器其输入等效电阻为3KΩ。3）测量点火装置初级电流在初级回路串进行电流表，电流表应在0与6~8A间摆动。用干电池检查。1）用干电池检查。2）搭铁跳火法。3）点火线圈检查。用万用表检查点火线圈初级、次级电阻。4.2.3、霍尔式晶体管点火装置的检修霍尔信号发生器检查。1.测量霍尔电压法拆下控制器连接线盒上的橡皮套，将高阻抗电压表联于控制器6.3号线柱，接通点火开关，转动分电器转子，当叶片离开气隙中时，电压表读数应小于0.4V。当叶片进入气隙时电压表读数应为9V。否则，说明传感器已失效。2.模拟信号法在点火线圈①（“—”）接线柱与搭铁间连一试灯。从分电器拔下插接器，接通点火开关，把插接器中心端（绿色线）作短促搭铁，同时取点火线圈中心线距缸体3~5mm进行跳火。若试灯暗亮变化，中心线跳火强烈，说明传感器已失效；若试灯亮度不变，说明控制器或控制器信号线断路。控制器检查。1.测信号线电压判断用万用表电压档测控制器2.4线柱电压应为12V，测3.5线柱电压也应为12V，否则说明控制器已坏。测分电器信号线插接器两边缘线头（红黑为正，棕白为负）也应为12V，否则说明有断线。2.测点火线圈初级电压判断将万用表正极联向点火线圈15（+）线柱，负极联向1（一）接线柱，拔出分电器信号插接器，接通点火开关，电压表读数应为6V，并在2s左右的时间内降到零。否则说明控制器已失效。6TS2017型点火控制器的检查拔下分电器上的传感器插头。拆下点火线圈“一”端子上的绿色导线，并将导线端子接12V/21W灯泡的1个电极，灯泡的另一电极用导线接点火线圈的“+”端子。在分电器传感器插头上分别接一导线，导线颜色最好与端子所接导线的颜色相同，再将从插头引出的白色导线也接点火线圈“+”端子。接通点火开关，将从插头引出的红色导线搭铁时，如灯泡点亮约2s后熄灭，表明点火模块良好，故障在传感器。如灯泡始终发亮或不亮，表明点火模块有故障，应予更换。4.2.4检测磁脉冲式传感器丰田轿车采用无触点式点火系统（1）点火信号发生器的检查1.用厚薄规测量转子凸齿与传感线圈铁芯间的间隙，应在0.2mm～0.4mm内2.用万用表检查点火信号发生器传感器线圈的电阻，其电阻值应在140Ω～180Ω。（2）点火电子组件的检查1.松开分电器上的线路插接器。2.接通点火开关，用一个1.5V的干电池，将他的正负极分别接至点火电子组件的两输入线（粉红线与白线），用万用表检查点火线圈“—”接线柱与搭铁之间的电压。然后将干电池的极性颠倒过来，再次测量点火线圈“—”接柱与搭铁之间的电压。两次测量结果分别为1～2V和12V，否则说明点火组件有故障。加干电池测试的时间应尽可能短，每次不得超过5秒。（3）点火线圈的检测用万用表检查点火线圈的初级绕组和次极绕组的电阻值应分别为1.3～1.7Ω和10～15KΩ。（4）高压线的检查将高压线连同橡胶套一起拔出，注意不要把高压线折断。检查高压线的触头，如以烧蚀应刮平整；如以断裂或变形则应予更换。测量每条导线的电阻值应不得大于25KΩ，如过大，应于更换。红旗轿车点火线圈和点火器的检测：4.2.5、点火线圈及点火器故障检测1、点火线圈检测。拔下点火线圈高压线，打开线圈端子护盖，按图所示用万用表测量：1#端子与15#端子之间（即点火线圈一次侧）的电阻值，应为0.55Ω±0.05Ω；4#端子与15#端子之间（即点火线圈二次侧）的电阻值，应为3.3Ω±0.033Ω。2、点火器检测在点火线圈工作正常的条件下，拔下点火器插座，将点火开关置于“ON”位置，不起动发动机，用万用表测量插座1#端子与3#端子间的电压值，应大于11V。若电压值不符或无电压存在，再将点火开关转回“OFF”位置，此时，插座1#端子与车身地线之间的电阻值应小于1.5Ω。若不符合该项要求，则按电路图检查线路，排除故障后，重新检测；若符合该项要求，则上述电压值不符的原因为3#端子的供电线断线或接触不良，按电路图查找并排除故障。3、ECU点火输出控制工作状态检测将检测灯接到点火器插座2#端子与3#端子上，起动发动机，若检测灯闪烁，则表示ECU的点火输出控制工作正常。将点火开关转回“OFF”位置，插上点火器插座，按4项进行测试；若检测灯不闪烁，则进行线路检测。线路检测方法为：将点火开关置于“OFF”位置，标下右前轮下护板，拉出ECU插接器的固定锁架，拔下ECU插座。用万用表测量ECU插座7#端子与点火器插座2#端子间的电阻值应小于1.5Ω，点火器插座2#、1#、3#端子相互间的电阻值应为∞。4、点火器输出检测在ECU工作正常且线路无故障的情况下，将检测灯连到点火线圈1#端子和15#端子上，起动发动机，若检测灯闪烁，则点火器输出正常；若不闪烁，即点火器损坏，应更换。（一）．点火线圈检测1．外部检验目测点火线圈，若有绝缘盖破裂或外壳碰裂，沥青或油溢出，应予以更换。2．初次级绕组断路、短路和搭铁检验用万用表测量点火线圈的初级绕组、次级绕组以及附加电阻的电阻值，应符合技术标准，否则说明有故障，应予以更换。一般初级1-2欧，次级几千欧（2）试灯检验法　　用试灯，接在初级绕组的两接线柱上，若灯不亮则是断路；当检查绕组是否有搭铁故障时，可将试灯的一端与初级绕组相连，一端接外壳，如灯亮，便表示有搭铁故障；短路故障用试灯不易查出。3．次级绕组的检验　　因为次级绕组的一端接于高压插孔，另一端与初级绕组相连，所以检验中，当试灯的一个触针接高压插孔，另一触针接低压接柱时，若试灯发出亮光，说明有短路故障；若试灯暗红，说明无短路故障；若试灯根本不发红，则应注意观察，当将触针从接柱上移开时，看有无火花发生，如没有火花，说明绕组已断路。　　因为次级绕组和初级绕组是相通的，若次级绕组有搭铁故障，在检查初级绕组时就已反映出来了，无需检查。4．发火强度检验　（1）电器试验台检验　检查点火线圈产生的高电压时，可与分电器配合在试验台上进行试验。检验时将放电电极间隙调整到7mm，先以低速运转，待点火线圈的温度升高到工作温度（60~70oC）时，再将分电器的转速调至规定值，（一般四、六缸发动机的点火线圈为1900r/min，八缸发动机用的点火线圈为2500r/min），在0.5min内，若能连续发出蓝色火花，表示点火线圈良好。　（2）用对比跳火法检验　　此方法在试验台上或车上均可进行，将被检验的点火线圈与好的点火线圈分别接上进行对比，看其火花强度是否一样。点火线圈经过检验，如内部有短路、断路、搭铁等故障，或发火强度不符合要求时，一般均应更换为新品。（二）分电器的检修1．分电器总成的解体与清洗　（1）．拆除分电器屏蔽罩及分电器盖；　（2）．取下分火头及防尘罩等　（3）．拆除挡圈，将两把起HYPERLINK"http://data.tiexue.net/person/zitong13024/"子通过触发器转子的两相对切槽插至挡圈，以分电器壳为支点，小心地向下压起子，取下触发器转子；　（4）．拆下真空提前装置及霍尔元件；（5）．冲出连接销，拆下分电器驱动齿轮，取出分电器轴及离心提前装置等；　（6）．解体后，用布或棉纱蘸适量清洗剂清洗擦拭各零件。2．分电器主要零件的检修（1）．分火头的检修　①外观检查　　分火头应无任何裂纹、烧蚀及击穿（分火头顶部金属有一些焦状物是正常的）。②绝缘检查　　将高压电源（10~20kV）的一根触针接分火头导电片，另一触针对准分火头座孔内，若有火花产生，则说明分火头漏电；也可将分火头倒放在机体上，用发动机高压电进行跳火试验；还可采用兆欧表检测，阻值应为无穷大。注意：若在高压线与分火头距离很近时，勉强能够看到有很细弱的火花，一般为正常情况。　③分火头导电片电阻检查　　用万用表检查分火头顶部导电片电阻，应符合规定。分火头检查不符合要求应更换。(2)．分电器盖的检修①外观检查　　用一块干燥的棉布将分电器盖擦拭干净，查看分电器盖应无裂纹及烧蚀痕迹，内部各电极应无明显的磨损、腐蚀及烧蚀，否则应更换分电器盖；中心电极应无卡滞，若烧蚀磨损致使其长度较标准长度减小2mm以上时，也应更换新件。②绝缘检查　将高压触针分别插在分电器盖上的两个相邻的旁插孔内或中央插孔与旁插孔内进行试火，若有火，说明绝缘损坏，应更换。也可用兆欧表检测，阻值应为无穷大。③分电器轴、衬套及驱动齿轮的检修　Ⅰ检查分电器轴与衬套配合间隙　　将分电器壳体夹在台钳上，使百分表的测量触头垂直顶到分电器轴上部外圆面上，沿百分表测杆方向晃动分电器轴，检查轴与衬套的配合间隙，应与规定相符，否则更换衬套。Ⅱ检查分电器轴的直线度转动分电器轴，观察百分表指针的摆差，分电器轴的直线度误差应与规定相符，否则更换新件。Ⅲ检查分电器驱动齿轮　　轮齿磨损HYPERLINK"http://data.tiexue.net/person/yanzhong25024/"严重、齿面出现明显的疲劳剥落凹坑或出现裂损，也应予以更换。（3）．离心式点火调节装置的检修　　①检查离心调节装置的离心块　　离心块在轴上应转动自如，无卡滞，销钉与轴孔配合间隙应与规定相符，检后应加机油润滑。　　②检查离心调节装置的弹簧拉力　　可用弹簧秤检查，拉长4mm时，弹力应在4.5~10.5N之间。也可采用简易实用的方法测试，即先在分电器上组装好离心式点火调节装置，将分电器轴固定好，然后捏住触发器转子或转子轴，沿工作时的转动方向拧到极限位置时松手，若转子或转子轴能自动回位，表示弹簧能起作用，否则说明弹簧失效，应更换新件。（4）真空式点火提前装置的检修　　主要检查其密封性。使用真空泵和真空表检查漏气量，当真空度为33.2kPa时，在1min内，真空度降低不得大于3.32kPa。在无仪器时，可用嘴吸吮检查。若漏气，应更换总成。3