電子點火系統(tǒng)

電子點火系一、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)存在的缺點：1、次級電壓隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高而下降，使高轉(zhuǎn)速發(fā)動機不能可靠點火；2、對火花塞積炭敏感，當(dāng)火花塞積炭和污染時，次級電壓下降，降低了點火可靠性；3、斷電器觸點分開時，在觸點處形成火花，燒蝕觸點，縮短了使用壽命，并且也限制了初級電流，限制了點火能量的增大，難以燃用稀混合氣達到節(jié)油目的。二、電子點火系統(tǒng)的優(yōu)點1.點火控制器無磨損部件，無需維修。2.高速不斷火，能夠滿足高速多缸發(fā)動機的要求。3.火花能量大，點火可靠。4.次級電壓上升快，對火花塞積炭不敏感。三、電子點火系統(tǒng)的分類1、按斷電器有無觸點分：1）有觸點式：電感儲能式、電容儲能式2）無觸點式：磁感應(yīng)式、霍爾效應(yīng)式、光電式2、按初級電流控制方式分1）電子點火控制器控制式：分立元件式、集成電路式兩種控制器都根據(jù)分電器與曲軸之間點火正時關(guān)系和點火提前調(diào)節(jié)機構(gòu)的工作情況對點火時機進行控制。因影響的因素很多，故不能實現(xiàn)精確控制。2）微機控制點火式：分配點火系統(tǒng)、直接點火系統(tǒng)當(dāng)發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，微機根據(jù)與發(fā)動機工作參數(shù)有關(guān)的各種傳感器輸出的信號，經(jīng)過數(shù)學(xué)運算和邏輯判斷，再對點火時機進行控制。（1）分配點火系統(tǒng)點火線圈產(chǎn)生的高壓電由配電器按發(fā)動機工作順序分配到各缸。高壓放電期會產(chǎn)生火花，浪費點火能量，且產(chǎn)生無線電和音響的干擾信號；（2）直接點火系統(tǒng)（無分電器點火系統(tǒng)）次級繞組的兩端分別與兩個火花塞相連，如國產(chǎn)桑塔納2000GSi，捷達王轎車，是目前最先進的點火系統(tǒng)。

汽車上利用霍爾效應(yīng)式傳感器檢測點火觸發(fā)信號的點火系統(tǒng)稱為霍爾效應(yīng)式電子點火系統(tǒng)，通常稱為霍爾式電子點火系統(tǒng)或霍爾點火系統(tǒng)?；魻柺诫娮狱c火系一、霍爾效應(yīng)

輸出信號準(zhǔn)確可靠，不受轉(zhuǎn)速影響，且無功率損耗。1、霍爾效應(yīng)原理

當(dāng)電流通過放在磁場中的霍爾元件，且電流方向與磁場方向垂直時，在垂直于電流與磁通的霍爾元件的橫向側(cè)面，即產(chǎn)生一個和磁感應(yīng)強度成正比的電壓，稱霍爾電壓。二、霍爾式電子點火系統(tǒng)的組成1.分電器蓋2.防護罩3.分火頭4.觸發(fā)葉輪5.霍爾元件6.殼體7.真空提前裝置三、霍爾式電子點火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理（一）霍爾式分電器（二）點火控制器（三）點火線圈1、霍爾式傳感器（1）結(jié)構(gòu)（2）原理2、離心提前裝置3、真空提前裝置（一）霍爾式分電器霍爾式傳感器結(jié)構(gòu)

霍爾式傳感器工作波形2、離心提前裝置（二）點火控制器1、結(jié)構(gòu)2、各管腳功能3、功能(三)點火線圈霍爾式電子點火系統(tǒng)采用高能點火線圈，因此無需配置附加電阻。點火線圈為開磁路式，結(jié)構(gòu)與普通開磁路式點火線圈基本相同。桑塔納轎車點火線圈的初級繞組電阻為0.52—0.76Ω，初級電流峰值為7.5±0.2A；初級繞組電感為5.8mH；初級繞組儲存的磁場能量為163mJ。點火線圈的膠木蓋上鑄有“15”、“1”端子標(biāo)記。線圈內(nèi)的初級繞組就接在這兩個端子之間，“15”相當(dāng)于“+”端子，與點火開關(guān)連接；“1”端子相當(dāng)于“一”端子，與點火控制器連接器的端子“1”連接。四、霍爾式點火系統(tǒng)工作情況五、霍爾式點火系統(tǒng)的檢修（一）分電器的檢修1、分電器的分解和組裝2、霍爾式傳感器的檢修（二）點火線圈的檢修（三）點火控制器的檢修1、分電器的分解和組裝

①拆下分電器蓋，拔下分火頭，取下防護罩；②取下凸輪軸頂端的毛氈，拆下分電器軸頂端的凸輪軸軸向限位螺釘；然后用一字形螺絲刀拆下分電器殼體上的橢圓孔蓋，再用鑷子伸入橢圓孔中將離心提前裝置的彈簧從托板的掛鉤上撥下，以便在拆卸觸發(fā)葉輪下面一個卡環(huán)時有足夠的間隙進行操作；③向上拔起凸輪軸，先用專用工具將觸發(fā)葉輪下面—個卡環(huán)撥開并將其向下移出卡環(huán)槽，然后下壓觸發(fā)葉輪使其定位銷露出葉輪，再用專用工具拆下觸發(fā)葉輪上面一個卡環(huán)；④先取下觸發(fā)葉輪定位銷，然后轉(zhuǎn)動并拔下觸發(fā)葉輪，再用專用工具拆下觸發(fā)葉輪下面一個卡環(huán)；⑤用十字形螺絲刀拆下固定真空提前裝置的兩個螺釘(其中一個為分電器蓋掛鉤的固定螺釘)，取下真空提前裝置；⑥先用尖嘴鉗拔出導(dǎo)線插座上的塑料螺釘．再將傳感器接線插座從分電器殼體的槽中拔出；⑦先用十字形螺絲刀拆下分電器殼體上固定霍爾傳感器托板的兩個螺釘，然后取出傳感器托板和傳感器，再從分電器軸上取下凸輪軸；⑧銃下分電器軸下端的橫銷，從分電器殼體內(nèi)取出分電器軸和離心提前裝置。2、霍爾式傳感器的檢修

霍爾式傳感器的技術(shù)狀況可在汽車上通過測量其輸入電壓和輸出電壓進行判斷。檢測之前，先斷開點火開關(guān)，再拆下分電器蓋，拔出中央高壓線并將其端頭搭鐵，然后進行測量。1、將直流電壓表正極與傳感器插座上“+”端子（紅黑色）引線連接，負極與“-”端子（棕白色）引線連接；2、接通點火開關(guān)，無論觸發(fā)葉輪的葉片是否進入傳感器氣隙，電壓表顯示的輸入傳感器的電壓都應(yīng)接近電源電壓14.4V。檢測傳感器輸入電壓1、斷開點火開關(guān)，將直流電壓表正極接在“O”端子（綠白色），負極與“－”端子（棕白色）引線連接；2、接通點火開關(guān)，轉(zhuǎn)動觸發(fā)葉輪，當(dāng)葉片進入傳感器氣隙時，電壓為9.8V，離開時為0.1~0.5V。檢測傳感器輸出電壓（二）點火線圈的檢修1.初級繞組的檢修。將萬用表置于合適檔位，兩只表筆分別接在點火線圈的“15”、“1”端子上，電阻應(yīng)為0.52～0.76Ω。2.次級繞組的檢修。將萬用表撥到合適檔位，一只表筆接點火線圈的高壓插孔，另一只表筆接“15”與“1”中任意一個端子，電阻應(yīng)為2.4～3.5kΩ。如阻值為無窮大，說明次級繞組斷路；如阻值過小，說明次級繞組短路，無論斷路或短路都應(yīng)更換點火線圈。（三）點火控制器的檢修在汽車上檢查點火控制器時，可按下述方法進行：(1)首先斷開點火開關(guān)，然后拔下分電器上的線束插頭；(2)將直流電壓表的正極接點火線圈“15”端子，負極接點火線圈“1”端子；(3)接通點火開關(guān)，電壓表讀數(shù)應(yīng)為6V左右且在1～2s內(nèi)降低到0V。如電壓不為零或電壓保持6V不降低，說明點火控制器失效，應(yīng)予更換。六、霍爾式點火系統(tǒng)故障的診斷與排除1.霍爾式點火系統(tǒng)故障的診斷方法(1)首先斷開點火開關(guān)，然后拔出霍爾式分電器蓋上的中央高壓線并將其端頭距發(fā)動機缸體5～7mm；(2)接通點火開關(guān)并使發(fā)動機轉(zhuǎn)動，同時觀察中央高壓線端頭與發(fā)動機缸體之間是否跳火。2.電源及點火線圈跳火能力的診斷(1)斷開點火開關(guān)，拆下點火線圈“1”端子上的全部導(dǎo)線；(2)拔出分電器蓋上的中央高壓線并將其端頭距發(fā)動機缸體5～7mm；(3)另取一根導(dǎo)線并將其一端接到點火線圈“1”端子上，另一端在接通點火開關(guān)時短時搭鐵(每次搭鐵時間不超過1s)，然后斷開(不搭鐵)，同時觀察高壓火花跳火情況。3.點火控制部分的診斷(1)斷開點火開關(guān)，拆下分電器蓋；(2)轉(zhuǎn)動曲軸使觸發(fā)葉輪的葉片離開霍爾式傳感器的氣隙；(3)拔出分電器蓋上的中央高壓線并將其端頭距發(fā)動機缸體5～7mm；(4)接通點火開關(guān)，用小螺絲刀2或薄鐵片在霍爾式傳感器的氣隙中輕輕插入和拔出(即模擬觸發(fā)葉輪的葉片在氣隙中運動)，同時觀察高壓線端頭與發(fā)動機缸體之間是否跳火。4.點火控制器的診斷

(1)斷開點火開關(guān)，拔下分電器蓋上的中央高壓線并將其端頭距發(fā)動機缸體5～7mm；(2)拔出分電器殼體上的線束插頭，取一根跨接線，將其一端接在信號電壓輸出線(綠白色導(dǎo)線)的連接插片上；(3)接通點火開關(guān)，將跨接線的另一端短時(不超過1s)搭鐵，同時觀察跨接線搭鐵瞬間，高壓線端頭與發(fā)動機缸體之間是否跳火。（一）CAl092型汽車磁感應(yīng)式電子點火系統(tǒng)組成磁感應(yīng)式電子點火系統(tǒng)（二）點火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

1、磁感應(yīng)式分電器（1）磁感應(yīng)式傳感器（2）離心提前裝置（3）真空提前裝置2、電子控制器3、高能點火線圈1、磁感應(yīng)式分電器（1）磁感應(yīng)式傳感器電磁感應(yīng)原理：當(dāng)穿過線圈的磁通量發(fā)生變化時，線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，大小與磁通的變化率成正比，其方向則是阻礙磁通的變化。1）當(dāng)轉(zhuǎn)子凸齒從遠離——正對——遠離傳感線圈鐵心時，穿過傳感線圈鐵心的磁通發(fā)生由小到大、再變小的變化，而磁通的變化率則發(fā)生由大到小、再變大的變化；2）磁通增加時在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的方向與磁通減小時的方向正好相反。（2）離心提前裝置（3）真空提前裝置2、電子控制器

3、高能點火線圈

由于點火能量大，因此不需要附加電阻；由于點火線圈工作時，初級繞組的峰值電流長期為6A，因此采用了電纜油作為絕緣介質(zhì)以利散熱。點火線圈為兩端子式，端子代號分別用“+”(或“15”)、“一”(或“1”)表示。“15”端子接點火開關(guān)的“點火’’端子“2”和電子控制器的電源正極“+”端子⑤；“1”端子接電子控制器的點火線圈“一”端子⑥。（三）點火系統(tǒng)功能1、點火功能2、恒流控制3、導(dǎo)通率控制4、停車斷電控制功能5、過壓保護功能（四）點火系統(tǒng)的使用與維修電子控制器用一個六端子(實際只用五個端子)連接器連接，傳感器用一個兩端子連接器連接。連接器上均有鋼絲卡簧，用以鎖止插頭與插座，防止插頭松脫，插接時務(wù)必插接到位。連接器還用膠皮套密封，防止潮氣和塵土浸入而造成氧化與腐蝕。各導(dǎo)線的連接1、點火線路汽車進行二級維護時，應(yīng)清潔分電器外部表面、蓋內(nèi)電極、分火頭、防護罩和點火線圈，并取出轉(zhuǎn)子軸頂孔內(nèi)油氈加幾滴潤滑油，待油浸入油氈后再裝回孔內(nèi)。汽車進行三級維護時，應(yīng)先在電器試驗臺上檢查離心提前裝置和真空提前裝置的功能，然后判斷能否調(diào)整恢復(fù)。如不能恢復(fù)，則需更換新品；如能調(diào)整恢復(fù)，再對分電器進行分解、清洗、潤滑和調(diào)整。

2、點火系統(tǒng)維護1、分解過程2、分解完畢后，用洗油清洗除傳感線圈和真空裝置以外的零部件。分電器蓋和中央炭極如有裂損、離心彈簧拉力不足等應(yīng)予更換3、裝復(fù)時，應(yīng)在各摩擦副之間添加適量潤滑油4、真空、離心點火提前機構(gòu)的調(diào)整5、傳感線圈電阻的測量、轉(zhuǎn)子定子爪極氣隙的測量（600～800歐、0.2～0.4mm）3、分電器的分解、裝復(fù)與調(diào)整(1)確定發(fā)動機第一缸活塞壓縮行程上止點的位置(2)確定分電器聯(lián)軸節(jié)位置(3)安裝分電器(4)確定發(fā)火位置(5)按點火順序插好高壓線(6)擰緊分電器壓板緊固螺釘。

4、分電器的安裝用萬用表電阻檔測量點火線圈“15”與“1”端子間的阻值應(yīng)為0.7～0.8Ω；測量高壓插孔與“15”或“1”端子間的阻值應(yīng)為3000～4000Ω。5、點火線圈的檢修（五）點火系統(tǒng)故障的診斷與排除如發(fā)動機不能起動，需要診斷點火系統(tǒng)有無故障時，可按下述程序進行：(1)拆下分電器蓋、分火頭和防護罩；(2)拔下分電器蓋中央插孔的高壓線。并將其端頭距發(fā)動機缸體5～7mm；(3)接通點火開關(guān)，并用螺絲刀短接碰擦任意一個定子爪極與轉(zhuǎn)子爪極；1、磁感應(yīng)式點火系統(tǒng)故障的診斷(1)斷開點火開關(guān)，拆下點火線圈“1”端子上的導(dǎo)線；(2)拔出分電器蓋上中央插孔的高壓線，并將其端頭距發(fā)動機缸體5～7mm；(3)另取一根導(dǎo)線(通常稱為跨接線)，將其一端接點火線圈“1”端子、另一端間斷搭鐵；(4)接通點火開關(guān)，跨接線間斷離開搭鐵部位。2、點火線圈故障的診斷(1)拔下分電器上的傳感器插頭。在拔插頭時，應(yīng)先壓下插頭上的鋼絲卡簧；(2)拆下點火線圈“1”端子上的綠色導(dǎo)線，并將導(dǎo)線端子接12V21W燈泡的一個電極，燈泡的另一電極用導(dǎo)線接點火線圈“15”端子；(3)在傳感器插頭的兩個接線端子上分別插接一根導(dǎo)線，再將從3號插頭引出的導(dǎo)線也接點火線圈“15”端子；(4)接通點火開關(guān)，當(dāng)將從2號插頭引出的導(dǎo)線搭鐵時，如燈泡點亮約2s后熄滅，說明電子控制器良好，故障出在傳感器；如燈泡始終發(fā)亮或不亮，說明電子控制器有故障。3、電子控制器故障的診斷(1)拔下分電器上的傳感器插頭；(2)將萬用表撥到交流電壓ACV×20V檔，兩只表筆分別接到分電器上傳感器插座的兩個端子；(3)用螺絲刀短接碰擦任意一個定子爪極與轉(zhuǎn)子爪極，此時如萬用表指示有2V以上電壓，說明傳感器良好；如萬用表指示電壓為零，說明傳感器有故障，應(yīng)予檢修或更換。4、傳感器故障的診斷復(fù)習(xí)思考題1、電子點火系的優(yōu)點？2、畫出桑塔納轎車霍爾式電子點火系統(tǒng)電路圖。3、寫出霍爾式傳感器的結(jié)構(gòu)組成及其工作過程。4、寫出檢查霍爾式傳感器的輸出電壓的方法。5、寫出磁感應(yīng)式傳感器的結(jié)構(gòu)組成及其工作過程。微機控制點火系統(tǒng)一、微機控制點火系統(tǒng)組成（一）傳感器與開關(guān)信號（二）電子控制器（三）點火控制器（一）傳感器與開關(guān)信號1、曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器CPS1）作用：檢測曲軸轉(zhuǎn)角（或發(fā)動機的轉(zhuǎn)速）與活塞位置（上止點）信號送至ECU，是噴油、點火控制的重要信號之一。2）類型：電磁感應(yīng)式、光電式、霍爾式。3）安裝位置：曲軸前、中、后，凸輪軸前后，分電器上。2、空氣流量傳感器AFS（直接式）或絕對壓力傳感器APS（間接式）：檢測進氣量信號。空氣流量傳感器又稱為空氣流量計（葉片式，熱線式，熱膜式）。1）作用：檢測進入發(fā)動機的空氣量，作為噴油和點火控制的主要參數(shù)之一。2）安裝位置：間接式通過真空管連接到節(jié)氣門后方的進氣管上。直接式裝在空氣濾清器與節(jié)氣門之間的進氣總管上。3、節(jié)氣門位置傳感器：檢測節(jié)氣門開度和加、減速信號。如節(jié)氣門全開、全閉和部分開啟等；通過微機對節(jié)氣門開度信號進行雙重微分處理即可得到加、減速信號。1）作用：將節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)變成電壓信號送至ECU，是噴油、點火、開閉環(huán)的主要信號之一。2）安裝位置：裝在節(jié)氣門體上，與節(jié)氣門同軸安裝。4、爆震傳感器：檢測發(fā)動機有無爆震信號。1）作用：將發(fā)動機的爆震信號送至ECU，作為點火閉環(huán)控制時，調(diào)節(jié)點火提前角的基本信號。2）安裝位置：缸體側(cè)，靠活塞處。5、冷卻水溫度傳感器：檢測發(fā)動機冷卻水溫信號，簡稱水溫傳感器。1）作用：將冷卻液溫度轉(zhuǎn)變成電壓信號送至ECU，是修正噴油量和點火角、控制活性炭罐電磁閥的動作、控制怠速轉(zhuǎn)速的重要信號。2）安裝位置：裝于發(fā)動機缸蓋的出水管上。6、進氣溫度傳感器：檢測進入發(fā)動機空氣的溫度信號。1）作用：將進氣溫度轉(zhuǎn)變成電壓信號送至ECU，用來對噴油與點火進行修正。2）安裝位置：進氣道管壁上。7、氧傳感器或O2傳感器：通過檢測排出廢氣中氧離子的含量來檢測空燃比濃稀信號。

8、車速傳感器：檢測車速信號。9、空檔起動開關(guān)：檢測自動變速器的檔位開關(guān)是否位于空檔位置?？諜n起動開關(guān)簡稱空檔開關(guān)，檢測的信號稱為空檔開關(guān)信號。10、點火開關(guān)：當(dāng)點火開關(guān)接通“點火”、“起動”檔位時，向微機提供信號。11、空調(diào)器開關(guān)A／C：當(dāng)空調(diào)接通時，向微機提供信號。12、蓄電池：向微機提供電壓信號。

(二)電子控制器電子控制器的作用是根據(jù)發(fā)動機各傳感器輸入的信息和微機內(nèi)存數(shù)據(jù)，通過運算處理和邏輯判斷，然后輸出指令信號，控制有關(guān)執(zhí)行器(如點火器)工作，達到快速、精確控制發(fā)動機工作的目的。

電子控制器的基本組成

(三)點火控制器

點火控制器簡稱點火器。是發(fā)動機控制系統(tǒng)的執(zhí)行器。點火器的作用是根據(jù)微機發(fā)出的指令信號，通過內(nèi)部大功率三極管導(dǎo)通與截止來控制點火線圈初級電流的接通與切斷，從而完成點火工作。

二、微機控制點火系統(tǒng)分類1、有分電器點火系統(tǒng)(或非直接點火系統(tǒng))2、無分電器點火系統(tǒng)(或直接點火系統(tǒng))1、有分電器點火系統(tǒng)

保留分電器的稱為有分電器點火系統(tǒng)(或非直接點火系統(tǒng))。有分電器點火系統(tǒng)（非直接點火系統(tǒng))工作時，分火頭與分電器蓋之間有一定間隙，當(dāng)高壓電跳過間隙時必然產(chǎn)生火花，不僅浪費電能，而且產(chǎn)生無線電干擾信號。2、無分電器點火系統(tǒng)

在無分電器點火系統(tǒng)(或直接點火系統(tǒng))中，點火線圈的高壓線直接與火花塞相連，系統(tǒng)不再配置配電器。

無分電器點火系統(tǒng)的點火方式可分為同時點火和單獨點火兩種類型。在同時點火系統(tǒng)中，發(fā)動機兩個氣缸共用一個點火線圈，在點火線圈上有兩個高壓插孔，用兩根高壓線分別與兩個氣缸的火花塞相連，點火時兩個氣缸同時點火。在單獨點火系統(tǒng)中，每個氣缸的火花塞上配有一個點火線圈，僅對該缸進行點火。無分電器點火系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：(1)由于沒有分電器，不存在分火頭和旁電極間跳火問題，同時減少了高壓導(dǎo)線，特別是單獨點火系統(tǒng)已不設(shè)高壓導(dǎo)線，因此不僅能量損失減少，而且無線電干擾減弱。(2)由于廢除了分電器，因此節(jié)省了安裝空間。單獨點火系統(tǒng)將點火線圈安裝在雙凸輪軸之間，利用了有限的空間。(3)單獨點火系統(tǒng)采用了與氣缸數(shù)相等的特制點火線圈，由于該點火線圈充電時間常數(shù)小，初級電流上升快(即充電時間短)，因此能在發(fā)動機轉(zhuǎn)速高達9000r／min的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提供足夠的點火能量和高電壓。三、豐田汽車微機控制點火系統(tǒng)(一)曲軸位置(轉(zhuǎn)角)傳感器CPS(二)電子控制器ECU(三)點火器(四)點火提前角的控制豐田汽車發(fā)動機微機控制系統(tǒng)，常叫TCCS系統(tǒng)。它是一種綜合性控制系統(tǒng)或者叫集中控制系統(tǒng)如圖曲軸轉(zhuǎn)交傳感器水溫傳感器空氣流量計氧傳感器節(jié)氣門位置傳感器變速器空擋空調(diào)信號進氣溫度爆震傳感器蓄電池電壓(一)曲軸位置(轉(zhuǎn)角)傳感器CPS曲軸位置(轉(zhuǎn)角)傳感器是微機控制點火系統(tǒng)必不可少的傳感器。其功用是：向微機輸送發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速、活塞位置(上止點)等信號。

豐田TCCS系統(tǒng)的曲軸位置傳感器為磁感應(yīng)式，安裝在分電器內(nèi)部，由上、下兩部分組成。上部分為檢測曲軸位置的基準(zhǔn)信號(即判缸與上止點信號，稱為G信號)發(fā)生器