汽车发动机电控技术第3章汽油机电控点火系统

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1、第3章汽油机电控点火系统3.1汽油机电控点火系统的组成与控制原理3.2汽油机电控点火系统主要部件的结构与工作原理3.3无分电器电控点火系统3.4电控点火系统的故障诊断与维修3.1汽油机电控点火系统的组成与控制原理汽油机电控点火系统根据发动机的不同工况，适时在气缸内提供足够能量的电火花，使混合气能准时、迅速的燃烧做功。发动机在任何转速和负荷下都要求有精确的点火正时及较强的火花，点火正时精确与否对发动机的性能影响很大。为使点火系统能在发动机各种工况和使用条件下可靠而准确地点火，对点火系统有下列要求。(1)点火系统应能迅速及时地产生足以击穿火花塞电极间隙的高电压。火花塞电极之间产生火花的电压称为击穿

2、电压。影响击穿电压的因素有:火花塞电极间隙，气缸内混合气的压力与温度，电极的温度与极性，发动机工作情况等。下一页返回3.1汽油机电控点火系统的组成与控制原理发动机起动时击穿火花塞气隙需要19kV的高电压，汽车行驶时，发动机在满载低速时击穿火花塞气隙需要8-10kV的高电压，发动机正常工作时点火电压一般为15kV以上。为保证点火可靠，考虑各种不利因素的影响，通常点火装置设计的能力为30kV。(2)电火花应具有足够的点火能量。为保证发动机能在较高经济性和污染物排放量指标的基础上正常工作，电火花应具有足够的点火能量。(3)点火时间应根据发动机各种工况的需要，按照发动机的工作顺序进行点火，一般六缸发动

3、机的点火顺序为153624，四缸发动机的点火顺序为13420为使发动机在不同的转速、负荷工况下，把热能转化成机械能的过程中输出最大功率，点火系统必须随发动机转速和负荷的变化及时调整点火提前角，实现最佳点火。上一页下一页返回3.1汽油机电控点火系统的组成与控制原理日前，国内外汽油机绝大多数采用电控燃油喷射，与之相配套的汽油机电控点火系统已经成为主流。电控点火系统由计算机根据传感器输出的曲轴转角、空气流量(或进气歧管绝对压力)、节气门开度、发动机冷却液温度、空燃比、转速等发动机工作信息，对点火时间进行精确控制，使发动机性能更加优越。电控点火系统大致可分为以下几种。(1)按点火能量的

4、储存方式分类。①电感储能式电子点火系(点火系电火花的能量以磁场的形式储存在点火线圈中)。②电容储能式电子点火系(点火系电火花的能量以电场的形式储存在点火线圈中)。(2)按信号发生器的工作原理分类。①电磁感应式电子点火系。②霍尔效应式电子点火系。③光电式电子点火系。上一页下一页返回3.1汽油机电控点火系统的组成与控制原理(3)按高压电的配点方式分类。①机械配电点火系，在中低档车应用较多。②计算机配电点火系，在中高档车中应用较为广泛。3.1.1汽油机电控点火系统的组成汽油机电控点火系统主要由各种传感器、电控单元、分电器、点火线圈等组成，如图3.1所示。1.传感器传感器的作用是检测发动机运行工况。主

5、要的传感器有:发动机转速传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、空气流量传感器(或进气压力传感器)、冷却液温度传感器、进气温度传感器、爆震传感器、节气门位置传感器等。下一页返回3.1汽油机电控点火系统的组成与控制原理2.电控单元电控单元(又称ECU或电脑)是一种电子综合控制装置，其主要作用是根据发动机各传感器输人的信息及内存的控制程序，使发动机得到最佳混合气、最佳点火时间和最稳定的怠速，从而使发动机的动力性、经济性和排气净化性等处于最佳状态。电控单元由输人电路、输出电路、A/D转换器、微型计算机以及电源电路、备用电路等组成。3.点火器点火器的作用是根据电控单元的输出信号，控制内部的大功率三极

6、管的导通与截止，从而控制初级线圈的导通和切断。有些点火器只有大功率三极管，单纯起开关作用;有些点火器除开关作用外，还有横流控制、闭合角控制、气缸判别、点火监视等功能。大功率三极管设置在电控单元内部时，点火系统内无点火器。上一页下一页返回3.1汽油机电控点火系统的组成与控制原理4.电源电源由蓄电池和发电机向点火系提供低压直流电，电压一般为12V。5.点火开关点火开关控制点火系初级电路的通断，同时也控制充电系的励磁电路、起动电路及由点火开关控制的所有用电设备。6.点火线圈(又称升压变压器)点火线圈将12V低压电升变成20kV左右的高压电。分电器分电器将点火线圈产生的高压电，按照发动机各缸工作顺序送

7、至火花塞。某些计算机控制的发动机已取消了分电器，ECU接收传感器的信号，向点火器发出点火指令，高压电由点火线圈直接送给火花塞，有的是一个点火线圈控制两个火花塞，有的是一个点火线圈控制一个火花塞。上一页下一页返回3.1汽油机电控点火系统的组成与控制原理7.火花塞火花塞的作用是将高压电引人各个气缸，产生电火花，点燃混合气。3.1.2汽油机电控点火系统的控制原理发动机工作时，ECU根据接收到的各传感器信