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1、第第5 5章章 汽车点火系统汽车点火系统目目 录录5.1 电子点火系统电子点火系统5.2 电子点火系统常见故障诊断与排除电子点火系统常见故障诊断与排除5.3 计算机控制点火系统计算机控制点火系统5.4 计算机控制点火系统常见故障诊断与排除计算机控制点火系统常见故障诊断与排除5.1 5.1 电子点火系统电子点火系统1.1.按点火能量的储存方式分类按点火能量的储存方式分类1 1）电感储能式电子点火系）电感储能式电子点火系 所谓电感储能式，就是点火系电火花的能量以磁场的形式储存在点火所谓电感储能式，就是点火系电火花的能量以磁场的形式储存在点火线圈中。线圈中。2 2）电容储能式电子点火系）电容储能式电
2、子点火系 所谓电容储能式，就是点火系电火花的能量以电场的形式储存在专门所谓电容储能式，就是点火系电火花的能量以电场的形式储存在专门的电容器中。的电容器中。2.2.按信号发生器的原理分类按信号发生器的原理分类 电子点火系统按信号发生器原理的不同可分为电磁感应式（如丰田车电子点火系统按信号发生器原理的不同可分为电磁感应式（如丰田车系）、霍尔效应式（如大众车系）、光电式（如日产车系）及电磁振荡式系）、霍尔效应式（如大众车系）、光电式（如日产车系）及电磁振荡式等类型。等类型。5.1.1 5.1.1 电子点火系统的类型电子点火系统的类型3.3.按高压电的配电方式分类按高压电的配电方式分类 电子点火系统按
3、高压电配电方式的不同可分为机械配电式（有电子点火系统按高压电配电方式的不同可分为机械配电式（有分电器点火系）及计算机配电式（无分电器点火系）等类型。分电器点火系）及计算机配电式（无分电器点火系）等类型。4.4.按控制点火线圈初级电流的电子元件分类按控制点火线圈初级电流的电子元件分类 电子点火系统按控制点火线圈初级电流电子元件的不同可分为电子点火系统按控制点火线圈初级电流电子元件的不同可分为晶体管式、晶闸管式及集成电路式等类型。晶体管式、晶闸管式及集成电路式等类型。5.5.按点火系统有无触点分类按点火系统有无触点分类 电子点火系统按其有无触点可分为有触点式及无触点式等类型。电子点火系统按其有无触
4、点可分为有触点式及无触点式等类型。电子点火系统一般由低压电源（蓄电池）、点火信号发生器转子、电子点火系统一般由低压电源（蓄电池）、点火信号发生器转子、电子点火控制器、配电器、点火线圈及火花塞等部件组成，如图电子点火控制器、配电器、点火线圈及火花塞等部件组成，如图5-15-1所示。所示。图图5-1 5-1 电子点火系统的组成电子点火系统的组成11蓄电池；蓄电池；2 2点火线圈；点火线圈；3 3配电器；配电器；4 4火花塞；火花塞；5 5点火信号发生点火信号发生器转子；器转子；6 6电子点火控制器电子点火控制器5.1.2 5.1.2 电子点火系统的基本结构电子点火系统的基本结构1.1.分电器分电器
5、 一般将配电器、点火信号发生一般将配电器、点火信号发生器和点火提前角调节机构合在一起，器和点火提前角调节机构合在一起，称为分电器。称为分电器。1 1）配电器）配电器 如图如图5-25-2所示，配电器由分电器所示，配电器由分电器盖和分火头组成，其作用是按发动盖和分火头组成，其作用是按发动机点火顺序，将高压电分配到各缸机点火顺序，将高压电分配到各缸火花塞上。火花塞上。图图5-2 5-2 配电器结构配电器结构2 2）点火信号发生器）点火信号发生器 点火信号发生器其实就是传感器。常用的点火信号发生器有电磁感点火信号发生器其实就是传感器。常用的点火信号发生器有电磁感应式、霍尔式和光电式等。应式、霍尔式和
6、光电式等。3 3）点火提前角调节机构）点火提前角调节机构 点火时刻对发动机的性能影响很大。从火花塞跳火开始到混合气燃点火时刻对发动机的性能影响很大。从火花塞跳火开始到混合气燃烧完毕，是需要一定时间的，虽然这段时间很短，但若在活塞到达上止烧完毕，是需要一定时间的，虽然这段时间很短，但若在活塞到达上止点时开始点火，则混合气燃烧时活塞下移，这将导致汽缸燃烧压力降低、点时开始点火，则混合气燃烧时活塞下移，这将导致汽缸燃烧压力降低、发动机功率减小。因此，混合气应当在活塞到达上止点前进行点火。最发动机功率减小。因此，混合气应当在活塞到达上止点前进行点火。最佳点火时刻是在活塞到达上止点前的某一刻。在压缩行程
7、后期，从开始佳点火时刻是在活塞到达上止点前的某一刻。在压缩行程后期，从开始点火到活塞到达上止点这段时间用曲轴转角来表示，这个曲轴转角称为点火到活塞到达上止点这段时间用曲轴转角来表示，这个曲轴转角称为点火提前角。点火提前角。为了保证发动机在任何工况为了保证发动机在任何工况下都能实现在最佳点火时刻点燃下都能实现在最佳点火时刻点燃混合气，故在分电器内设置了点混合气，故在分电器内设置了点火提前角调节机构。点火提前角火提前角调节机构。点火提前角调节机构包括离心式调节器和真调节机构包括离心式调节器和真空式调节器。空式调节器。（1 1）离心式调节器。离心式）离心式调节器。离心式调节器的作用是在发动机转速升调
8、节器的作用是在发动机转速升高时，自动增大点火提前角，其高时，自动增大点火提前角，其结构如图结构如图5-35-3所示。所示。图图5-3 5-3 离心式调节器的结构离心式调节器的结构11凸轮固定螺钉；凸轮固定螺钉；2 2断电器凸轮；断电器凸轮；3 3拨板；拨板；4 4分分电器轴；电器轴；5 5重块；重块；66弹簧；弹簧；7 7托板；托板；8 8销钉销钉 （2 2）真空式调节器。真空式调节器的作用是在发动机负荷变化时，自）真空式调节器。真空式调节器的作用是在发动机负荷变化时，自动调节点火提前角。其装于分电器壳体一侧，结构如图动调节点火提前角。其装于分电器壳体一侧，结构如图5-45-4所示。在分电所示
9、。在分电器壳体内固定有弹性金属片制成的膜片，膜片中心一侧与拉杆固连，另一器壳体内固定有弹性金属片制成的膜片，膜片中心一侧与拉杆固连，另一侧压有弹簧。拉杆由壳底座孔中伸出，与底板相连，拉动底板带着信号发侧压有弹簧。拉杆由壳底座孔中伸出，与底板相连，拉动底板带着信号发生器的定子相对于轴产生角位移。生器的定子相对于轴产生角位移。图图5-4 5-4 真空式调节器的结构真空式调节器的结构11分电器壳体；分电器壳体；2 2底板；底板；3 3点火信号发生器转子；点火信号发生器转子；4 4拉杆；拉杆；5 5膜膜片；片；6 6弹簧；弹簧；7 7真空连接管；真空连接管；8 8节气门；节气门；9 9永久磁体永久磁体
10、2.2.电子点火控制器电子点火控制器 电子点火控制器的作用电子点火控制器的作用是控制点火系统初级电路的是控制点火系统初级电路的导通与截止，它的内部为集导通与截止，它的内部为集成电路。成电路。3.3.点火线圈点火线圈 1 1）开磁路式点火线圈）开磁路式点火线圈 传统的开磁路式点火线传统的开磁路式点火线圈的基本结构如图圈的基本结构如图5-55-5所示，所示，主要由铁芯、线圈、胶木盖主要由铁芯、线圈、胶木盖及瓷杯等组成。及瓷杯等组成。图图5-5 5-5 开磁路式点火线圈的结构开磁路式点火线圈的结构11瓷杯；瓷杯；2 2铁芯；铁芯；3 3初级线圈；初级线圈；4 4次级线圈；次级线圈；5 5铜片；铜片；
11、66外壳；外壳；7 7负接线柱；负接线柱；8 8胶木盖；胶木盖；99高压线插座；高压线插座；10 10正接线柱；正接线柱；11 11开关接线柱；开关接线柱；12 12附附加电阻加电阻2 2）闭磁路式点火线圈）闭磁路式点火线圈图图5-6 5-6 闭磁路式点火线圈的结构闭磁路式点火线圈的结构11铁芯；铁芯；2 2初级线圈接线柱；初级线圈接线柱；3 3次级线圈接线柱；次级线圈接线柱；44初级线圈；初级线圈；5 5次级线圈次级线圈 传统的开磁路式点火线圈中，次级线圈在铁芯中的磁通通过导磁钢片构成回传统的开磁路式点火线圈中，次级线圈在铁芯中的磁通通过导磁钢片构成回路，磁力线的上、下部分从空气中通过，如图
12、路，磁力线的上、下部分从空气中通过，如图5-75-7（a a）所示，其磁路的磁阻大，）所示，其磁路的磁阻大，磁通损失大，转换效率低（约磁通损失大，转换效率低（约60%60%）。）。图图 5-7 5-7点火线圈磁路点火线圈磁路11磁力线；磁力线；2 2铁芯；铁芯；3 3初级线圈；初级线圈；4 4次级线圈；次级线圈；5 5导磁钢片；导磁钢片；6 6空气隙空气隙 闭磁路式点火线圈的闭磁路式点火线圈的铁芯是铁芯是“曰曰”字形或字形或“口口”字形，铁芯内绕有初级字形，铁芯内绕有初级线圈，在初级线圈外面绕线圈，在初级线圈外面绕有次级线圈，其铁芯构成有次级线圈，其铁芯构成闭合磁路，磁路中只设有闭合磁路，磁路
13、中只设有一个微小的空气隙，如图一个微小的空气隙，如图5-75-7（b b）所示。闭磁路式）所示。闭磁路式点火线圈漏磁少，磁阻小，点火线圈漏磁少，磁阻小，能量损失小，变换效率高，能量损失小，变换效率高，可使点火线圈小型化。可使点火线圈小型化。4.4.火花塞火花塞 火花塞的作用是将高压电引进发动机火花塞的作用是将高压电引进发动机燃烧室，在电极间形成火花，以点燃可燃燃烧室，在电极间形成火花，以点燃可燃混合气。火花塞拧装于汽缸盖的火花塞孔混合气。火花塞拧装于汽缸盖的火花塞孔内，下端电极伸入燃烧室，上端连接分缸内，下端电极伸入燃烧室，上端连接分缸高压线。火花塞的工作条件十分恶劣，它高压线。火花塞的工作条
14、件十分恶劣，它承受高压、高温及燃烧产物的强烈腐蚀。承受高压、高温及燃烧产物的强烈腐蚀。因此，火花塞必须具有足够的强度，能承因此，火花塞必须具有足够的强度，能承受温度的剧烈变化，有良好的热特性。受温度的剧烈变化，有良好的热特性。1 1）火花塞的构造）火花塞的构造 火花塞主要由绝缘体、中心电极、侧火花塞主要由绝缘体、中心电极、侧电极和壳体等组成，如图电极和壳体等组成，如图5-85-8所示。所示。图图5-85-8火花塞的构造火花塞的构造11接线螺母；接线螺母；2 2绝缘体；绝缘体；3 3接线螺杆；接线螺杆；4 4内内垫圈；垫圈；5 5火花塞壳体；火花塞壳体；66密封剂；密封剂；7 7密封垫圈；密封垫
15、圈；88侧电极；侧电极；99中心电极；中心电极；10 10绝缘体裙部螺纹绝缘体裙部螺纹2 2）火花塞的热特性）火花塞的热特性火花塞热特性就是指火花塞发火火花塞热特性就是指火花塞发火部位的热量向发动机冷却系统散部位的热量向发动机冷却系统散发的性能。影响火花塞热特性的发的性能。影响火花塞热特性的主要因素是火花塞裙部的长度。主要因素是火花塞裙部的长度。裙部较长，受热面积大，吸收热裙部较长，受热面积大，吸收热量多，散热少，裙部温度较高，量多，散热少，裙部温度较高，把这种火花塞称为热型火花塞；把这种火花塞称为热型火花塞；反之，当裙部较短时，吸热少，反之，当裙部较短时，吸热少，散热多，裙部温度较低，把这种
16、散热多，裙部温度较低，把这种火花塞称为冷型火花塞，如图火花塞称为冷型火花塞，如图5-95-9所示。所示。图图5-9 热型和冷型火花塞热型和冷型火花塞第一部分为汉语拼第一部分为汉语拼音字母，表示火花音字母，表示火花塞结构类型及主要塞结构类型及主要尺寸。尺寸。第一部第一部分分第二部第二部分分第二部分为阿拉伯第二部分为阿拉伯数字，表示火花塞数字，表示火花塞热值。热值。第三部第三部分分第三部分为汉语拼音字母或通用第三部分为汉语拼音字母或通用符号字母，表示火花塞产品结构符号字母，表示火花塞产品结构特征、发火端特征、材料特性及特征、发火端特征、材料特性及特殊技术要求，无字母者为普通特殊技术要求，无字母者为
17、普通型火花塞。型火花塞。型号示型号示例例A5型火花塞：螺纹规格为型火花塞：螺纹规格为M101；安装螺纹旋合长度为；安装螺纹旋合长度为12.7 mm；壳体六角对边为；壳体六角对边为16 mm；热值；热值为为5；普通型点位置；普通型点位置3 mm以下平以下平座火花塞。座火花塞。3 3）火花塞的型号）火花塞的型号 电子点火系统的工作原理如图电子点火系统的工作原理如图5-105-10所示。转动的分电器根据发动机做功的需所示。转动的分电器根据发动机做功的需要，使信号发生器（传感器）产生某种形式的电压信号（有模拟信号和数字信号要，使信号发生器（传感器）产生某种形式的电压信号（有模拟信号和数字信号两种），该
18、电压信号经点火器大功率晶体管前置电路的放大、整形等处理后，控两种），该电压信号经点火器大功率晶体管前置电路的放大、整形等处理后，控制串联于点火线圈初级回路的大功率晶体管的导通和截止。大功率晶体管导通时，制串联于点火线圈初级回路的大功率晶体管的导通和截止。大功率晶体管导通时，点火线圈初级回路通路，点火系统储能；大功率晶体管截止时，点火线圈初级回点火线圈初级回路通路，点火系统储能；大功率晶体管截止时，点火线圈初级回路断路，次级线圈便产生高压电。路断路，次级线圈便产生高压电。图图5-10 5-10 电子点火系统工作原理图电子点火系统工作原理图5.1.3 5.1.3 电子点火系统的工作原理电子点火系统
19、的工作原理1.1.磁脉冲式电子点火系统磁脉冲式电子点火系统 如图如图5-115-11所示为用于日本丰田面包车的无触点磁脉冲式点火系统电路原理所示为用于日本丰田面包车的无触点磁脉冲式点火系统电路原理图。它由安置在分电器内的传感器、点火控制器及点火线圈等组成。图。它由安置在分电器内的传感器、点火控制器及点火线圈等组成。图图5-11 5-11 磁脉冲式电子点火系统电路原理图磁脉冲式电子点火系统电路原理图11传感器；传感器；2 2点火控制器；点火控制器；3 3点火线圈；点火线圈；4 4点火开关；点火开关；5 5蓄电池蓄电池1 1）传感器）传感器 传感器是一个磁脉冲式点火信号发生器，用来在发动机工作时产
20、生点火信号。传感器是一个磁脉冲式点火信号发生器，用来在发动机工作时产生点火信号。它由安装在分电器轴上的点火信号发生器转子、安装在分电器底板上的永久磁体它由安装在分电器轴上的点火信号发生器转子、安装在分电器底板上的永久磁体和绕在铁芯上的传感器线圈等组成，如图和绕在铁芯上的传感器线圈等组成，如图5-125-12所示。所示。图图5-12 5-12 传感器的结构传感器的结构11点火信号发生器转子；点火信号发生器转子；2 2传感器线圈；传感器线圈；3 3铁芯；铁芯；4 4永久磁体永久磁体2 2）点火控制器）点火控制器 点火控制器用来将传感器输入的脉冲信号整形、放大，转变点火控制器用来将传感器输入的脉冲信
21、号整形、放大，转变为点火控制信号，经开关型大功率晶体管，控制点火线圈初级回为点火控制信号，经开关型大功率晶体管，控制点火线圈初级回路的通、断和点火系的工作。路的通、断和点火系的工作。2.2.霍尔效应式电子点霍尔效应式电子点火系统火系统 霍尔效应式无触霍尔效应式无触点电子点火系统是利点电子点火系统是利用霍尔元件的霍尔效用霍尔元件的霍尔效应制成传感器产生点应制成传感器产生点火信号，以控制点火火信号，以控制点火系的工作的。它主要系的工作的。它主要由霍尔传感器、点火由霍尔传感器、点火控制器及霍尔分电器控制器及霍尔分电器等组成。等组成。图图5-145-14霍尔效应式无触点电子点火系统的组成示意图霍尔效应
22、式无触点电子点火系统的组成示意图11点火开关；点火开关；2 2蓄电池；蓄电池；3 3点火线圈；点火线圈；4 4高压线；高压线；5 5火花塞；火花塞；66霍尔分电器；霍尔分电器；77霍尔传感器；霍尔传感器；8 8达林顿管；达林顿管；9 9点火控制器点火控制器1 1）霍尔传感器）霍尔传感器 霍尔传感器安装在霍尔分电器内，用来在发动机工作时产生点火信号。霍尔传感器安装在霍尔分电器内，用来在发动机工作时产生点火信号。霍尔传感器由霍尔触发器、永久磁体和带缺口的转子组成，如图霍尔传感器由霍尔触发器、永久磁体和带缺口的转子组成，如图5-155-15所所示。示。图图5-15 5-15 霍尔传感器工作示意图霍尔
23、传感器工作示意图11永久磁体；永久磁体；2 2带缺口的转子；带缺口的转子；3 3霍尔触发器霍尔触发器 霍尔触发器也称霍尔元霍尔触发器也称霍尔元件，是一个带集成电路的电件，是一个带集成电路的电子基片。当外加电压作用在子基片。当外加电压作用在触发器两端时，便有电流在触发器两端时，便有电流在其中通过。如果在与电流垂其中通过。如果在与电流垂直的方向上加磁场，则会产直的方向上加磁场，则会产生电压生电压U UH H，U UH H称为霍尔电压。称为霍尔电压。这种现象称为霍尔效应，如这种现象称为霍尔效应，如图图5-165-16所示为霍尔效应示意所示为霍尔效应示意图。图。图图5-16 5-16 霍尔效应示意图霍
24、尔效应示意图11永久磁体；永久磁体；2 2外加电流；外加电流；3 3霍尔电压；霍尔电压；44霍尔触发器；霍尔触发器；5 5基片；基片；6 6磁力线；磁力线；7 7剩余电子剩余电子2 2）点火控制器）点火控制器 点火控制器由专用的点火集成电路点火控制器由专用的点火集成电路ICIC、达林顿管及其他辅助电路组成，、达林顿管及其他辅助电路组成，它用来将霍尔传感器输入的点火信号整形、放大，并转变为点火控制信号，它用来将霍尔传感器输入的点火信号整形、放大，并转变为点火控制信号，通过达林顿管控制点火线圈初级回路的接通或断开，在点火线圈次级绕组通过达林顿管控制点火线圈初级回路的接通或断开，在点火线圈次级绕组中
25、产生高压电。有些汽车的点火系，将点火控制器功率输出级的达林顿管中产生高压电。有些汽车的点火系，将点火控制器功率输出级的达林顿管安装在点火线圈上，以利于散热。安装在点火线圈上，以利于散热。3 3）霍尔分电器）霍尔分电器装有霍尔传感器装有霍尔传感器的分电器称为霍的分电器称为霍尔分电器，其结尔分电器，其结构如图构如图5-175-17所示。所示。图图 5-17 5-17 霍尔分电器的结构霍尔分电器的结构11抗干扰屏蔽罩；抗干扰屏蔽罩；2 2分电器盖；分电器盖；3 3分火头；分火头；4 4防尘罩；防尘罩；55分电器盖弹簧夹；分电器盖弹簧夹；6 6分电器轴；分电器轴；7 7缺口转子；缺口转子；88真真空点
26、火提前调节装置；空点火提前调节装置；9 9霍尔传感器及托架总成；霍尔传感器及托架总成；10 10离离心点火提前调节装置；心点火提前调节装置；1111分电器外壳；分电器外壳；12 12密封圈；密封圈；1313斜齿轮斜齿轮1.注意事项注意事项拆卸电子点火系统的导线时，应先拆卸电子点火系统的导线时，应先断开点火开关。断开点火开关。当需要转动发动机而又不想使当需要转动发动机而又不想使其发动时，应拔下高压线并将其发动时，应拔下高压线并将其搭铁，不能使其处于开路状其搭铁，不能使其处于开路状态。态。其各连接线应安装正其各连接线应安装正 确、确、牢固。牢固。点火系统的搭铁应可靠、良好。点火系统的搭铁应可靠、良
27、好。在车上进行电焊作业在车上进行电焊作业时，应先拆去蓄电池时，应先拆去蓄电池搭铁线。搭铁线。洗车时，应防止水溅到电子元洗车时，应防止水溅到电子元件上。件上。5.2 5.2 电子点火系统常见故障诊断与排除电子点火系统常见故障诊断与排除2.2.电子点火系统故障诊断思路电子点火系统故障诊断思路 （1 1）对于发动机不能发动的电子点火系统故障，首先要区分故障发生）对于发动机不能发动的电子点火系统故障，首先要区分故障发生在低压电路还是在高压电路。在低压电路还是在高压电路。从分电器中央插孔拔下高压线，使其端头距缸体从分电器中央插孔拔下高压线，使其端头距缸体57 mm57 mm，然后用起动，然后用起动机带动
28、发动机转动。若中央高压线端无火花，应先检查电源、低压线路、机带动发动机转动。若中央高压线端无火花，应先检查电源、低压线路、初级线圈、点火模块是否良好；若低压线路正常，则应检查高压线路中的初级线圈、点火模块是否良好；若低压线路正常，则应检查高压线路中的点火次级线圈、中央高压线是否良好等；若中央高压线端部跳火良好，而点火次级线圈、中央高压线是否良好等；若中央高压线端部跳火良好，而发动机仍不能起动，应检查配电器、分缸高压线和火花塞。发动机仍不能起动，应检查配电器、分缸高压线和火花塞。（2 2）对于发动机起动不正常的电子点火系统故障诊断，应仔细观察其）对于发动机起动不正常的电子点火系统故障诊断，应仔细
29、观察其故障现象，根据现象来进行故障诊断，具体内容见教材表故障现象，根据现象来进行故障诊断，具体内容见教材表5-25-2。5.3 5.3 计算机控制点火系统计算机控制点火系统5.3.1 5.3.1 计算机控制点火系统组成及分类计算机控制点火系统组成及分类1.1.计算机控制点火系统的组成计算机控制点火系统的组成 计算机控制点火系统一般由传感器、电子控制器、点火器及点火线计算机控制点火系统一般由传感器、电子控制器、点火器及点火线圈等组成，如图圈等组成，如图5-185-18所示。所示。图图5-18 5-18 计算机控制点火系统的组成计算机控制点火系统的组成1 1）传感器）传感器 传感器是监测发动机各种
30、运行工况信息的装置。传感器的传感器是监测发动机各种运行工况信息的装置。传感器的主要类型有以下几种：主要类型有以下几种：（1 1）曲轴位置传感器。）曲轴位置传感器。（2 2）空气流量计。）空气流量计。（3 3）水温传感器。）水温传感器。（4 4）氧传感器。）氧传感器。（5 5）节气门位置传感器。）节气门位置传感器。（6 6）车速传感器。）车速传感器。（7 7）空挡开关。）空挡开关。（8 8）点火开关。）点火开关。（9 9）空调开关。）空调开关。（1010）进气温度传感器。）进气温度传感器。（1111）爆震传感器。）爆震传感器。2 2）电子控制器）电子控制器 电子控制器（电子控制器（ECUECU）
31、的作）的作用是根据发动机各传感器的输用是根据发动机各传感器的输入信息及内存数据进行运算、入信息及内存数据进行运算、处理、判断，然后输出指令处理、判断，然后输出指令（信号），控制执行器的动作，（信号），控制执行器的动作，达到快速、准确控制发动机工达到快速、准确控制发动机工作的目的。如图作的目的。如图5-195-19所示为电所示为电子控制器的基本结构。子控制器的基本结构。图图5-19 5-19 电子控制器（电子控制器（ECUECU）的基本结构）的基本结构3 3）点火器）点火器 点火器的作用是根据电子控制器输出的指令（信号），通过内部大功率点火器的作用是根据电子控制器输出的指令（信号），通过内部大功
32、率晶体管的导通与截止来控制初级电流的通断，以完成点火工作。有些点火器晶体管的导通与截止来控制初级电流的通断，以完成点火工作。有些点火器还具有恒流控制、闭合角控制、汽缸判别及点火监视等功能。还具有恒流控制、闭合角控制、汽缸判别及点火监视等功能。2.2.计算机控制点火系统的分类计算机控制点火系统的分类 计算机控制点火系统按是否保留分电器可分为非直接点火系统及直接点计算机控制点火系统按是否保留分电器可分为非直接点火系统及直接点火系统两种类型。火系统两种类型。5.3.2 5.3.2 计算机控制点火系统主要部件及点火时刻控制计算机控制点火系统主要部件及点火时刻控制1.1.曲轴位置传感器曲轴位置传感器 曲
33、轴位置传感器的作用曲轴位置传感器的作用是向电子控制器输入活塞位是向电子控制器输入活塞位置、曲轴转角、曲轴转速等置、曲轴转角、曲轴转速等信息。其按照工作原理的不信息。其按照工作原理的不同可分为磁电式、霍尔式、同可分为磁电式、霍尔式、光电式。曲轴位置传感器可光电式。曲轴位置传感器可安装在曲轴前端、飞轮壳上、安装在曲轴前端、飞轮壳上、分电器内或分设在曲轴、凸分电器内或分设在曲轴、凸轮轴前端。轮轴前端。TCCS TCCS曲轴位置传感器的曲轴位置传感器的基本结构如图基本结构如图5-205-20所示。曲所示。曲轴位置传感器由轴位置传感器由G G信号发生信号发生器和器和NeNe信号发生器组成。信号发生器组成
34、。图图5-20 TCCS5-20 TCCS曲轴位置传感器的基本结构曲轴位置传感器的基本结构 Ne Ne信号是曲轴转角及发动机转速信号。信号是曲轴转角及发动机转速信号。NeNe信号发生器主要由信号转子、信号发生器主要由信号转子、NeNe传感线圈组成，如图传感线圈组成，如图5-215-21所示。所示。当信号转子（固定在分电器轴上）随曲轴转动时，轮齿与传感线圈凸缘部当信号转子（固定在分电器轴上）随曲轴转动时，轮齿与传感线圈凸缘部的空气隙交替变化，导致传感线圈内磁通变化而产生交变电动势信号的空气隙交替变化，导致传感线圈内磁通变化而产生交变电动势信号NeNe，因有，因有2424个轮齿，每个交变信号相当于
35、个轮齿，每个交变信号相当于3030曲轴转角，由此可计算出发动机转速。曲轴转角，由此可计算出发动机转速。图图5-21 Ne5-21 Ne信号发生器的结构与输出信号波形信号发生器的结构与输出信号波形 G G信号是测试曲轴转角的基准信号，用来判别汽缸及检测活塞上止点的信号是测试曲轴转角的基准信号，用来判别汽缸及检测活塞上止点的位置。位置。G G信号发生器由带有凸缘的信号转子及信号发生器由带有凸缘的信号转子及G1G1、G2G2两个传感线圈组成，如两个传感线圈组成，如图图5-225-22所示。所示。图图5-22 G5-22 G信号发生器的结构与输出信号波形信号发生器的结构与输出信号波形 当当G G信号转
36、子上的凸缘通过信号转子上的凸缘通过G1G1传感线圈时，产生传感线圈时，产生G1G1信号，信号，检测第六缸上止点位置；当检测第六缸上止点位置；当G G信信号转子上的凸缘通过号转子上的凸缘通过G2G2传感线传感线圈时，产生圈时，产生G2G2信号，检测第一信号，检测第一缸上止点位置。缸上止点位置。G1G1、G2G2信号相信号相位相差位相差180180，分电器转一圈，分电器转一圈，分别出现一次。分别出现一次。Ne Ne信号与信号与G G信号的关系如图信号的关系如图5-235-23所示。所示。图图5-23 G5-23 G信号与信号与NeNe信号的关系信号的关系2.2.电子控制器电子控制器丰田计算机控制点
37、火系统与传统离心、真空点火时刻控制比较如图丰田计算机控制点火系统与传统离心、真空点火时刻控制比较如图5-245-24所示。所示。图图5-24 5-24 丰田计算机控制点火系统与传统离心、真空点火时刻控制比较丰田计算机控制点火系统与传统离心、真空点火时刻控制比较3.3.点火器点火器 丰田计算机控制点火系统点火器的控制电路如图丰田计算机控制点火系统点火器的控制电路如图5-255-25所示。该点火器所示。该点火器可以根据电子控制器输出的可以根据电子控制器输出的IGTIGT信号控制点火时刻；还具有闭合角控制、恒信号控制点火时刻；还具有闭合角控制、恒流控制、点火监视、加速输出、锁止保护和过电压保护等功能
38、。流控制、点火监视、加速输出、锁止保护和过电压保护等功能。图图5-25 5-25 丰田计算机控制点火系统点火器的控制电路丰田计算机控制点火系统点火器的控制电路4.4.点火时刻控制点火时刻控制 实际点火时刻的计算公式为实际点火时刻的计算公式为 实际点火时刻（提前角）实际点火时刻（提前角）=初始点火提前角初始点火提前角+基本点火提前角基本点火提前角+修正修正点火提前角点火提前角1 1）初始点火提前角）初始点火提前角2 2）基本点火提前角）基本点火提前角图图5-26 5-26 平常行驶时的基本点火提前角平常行驶时的基本点火提前角3 3）修正点火提前角）修正点火提前角 为使实际点火提前角更符合发动机实
39、际运转状况，在初始提前角为使实际点火提前角更符合发动机实际运转状况，在初始提前角+基本点火基本点火提前角基础上，根据相关因素加以修正。丰田计算机控制点火系统有暖机修正提前角基础上，根据相关因素加以修正。丰田计算机控制点火系统有暖机修正（指节气门位置传感器触点闭合、发动机水温变化时的修正）和怠速稳定性修正（指节气门位置传感器触点闭合、发动机水温变化时的修正）和怠速稳定性修正（为了保持怠速稳定运转而对点火提前角进行的修正），分别如图（为了保持怠速稳定运转而对点火提前角进行的修正），分别如图5-275-27及图及图5-285-28所示。所示。图图5-27 暖机时点火提前角的修正暖机时点火提前角的修正
40、图图5-28 5-28 怠速稳定运转点火提前角的修正怠速稳定运转点火提前角的修正 现代发动机的点火提前角还有一些其他修正：现代发动机的点火提前角还有一些其他修正：（1 1）过热修正：发动机水温过高时的修正。过热修正曲线如图）过热修正：发动机水温过高时的修正。过热修正曲线如图5-295-29所示。所示。图图5-29 5-29 过热修正曲线过热修正曲线（2 2）空燃比反馈修正：装有氧传感器的发动机，微型计算机通过氧传感器反）空燃比反馈修正：装有氧传感器的发动机，微型计算机通过氧传感器反馈的信号对空燃比进行修正。空燃比反馈修正曲线如图馈的信号对空燃比进行修正。空燃比反馈修正曲线如图5-305-30所
41、示。所示。图图5-30 5-30 空燃比反馈修正曲线空燃比反馈修正曲线（3 3）爆震修正：产生爆震时，微型计算机根据爆震传感器输入的信号，将爆）爆震修正：产生爆震时，微型计算机根据爆震传感器输入的信号，将爆震程度分为强、中、弱震程度分为强、中、弱3 3个级别，根据爆震程度的强弱，自动减小点火提前角。个级别，根据爆震程度的强弱，自动减小点火提前角。其控制电路如图其控制电路如图5-315-31所示。所示。图图5-31 5-31 爆震修正控制电路爆震修正控制电路 爆震修正控制是一种闭环控制，微型计算机工作时，可根据发动机各传爆震修正控制是一种闭环控制，微型计算机工作时，可根据发动机各传感器信号，从存
42、储器中查出相应的点火提前角来控制点火，同时对控制结果感器信号，从存储器中查出相应的点火提前角来控制点火，同时对控制结果通过爆震传感器进行反馈，并通过反馈信号再对点火提前角进行控制，如图通过爆震传感器进行反馈，并通过反馈信号再对点火提前角进行控制，如图5-325-32所示。所示。图图5-32 点火反馈闭环控制点火反馈闭环控制12345断开喷油器的插接器并将断开喷油器的插接器并将火花塞搭铁。火花塞搭铁。用用16 mm火花塞扳火花塞扳手拆下火花塞，并手拆下火花塞，并装在每个点火线圈装在每个点火线圈上。上。连接点火线圈与点火器的插接连接点火线圈与点火器的插接器。器。检查发动机起动时是否检查发动机起动时
43、是否有火花产生。每次起动有火花产生。每次起动发动机时间不得超过发动机时间不得超过510 s，防止试验时喷油，防止试验时喷油器喷出过量的燃油。器喷出过量的燃油。如果没有火花产生，则应按如果没有火花产生，则应按如图如图5-33所示的步骤进行跳所示的步骤进行跳火试验。火试验。1.1.拆下点火线圈拆下点火线圈脱开点火线圈插接器，拧下固定螺栓，拉出点火线圈。脱开点火线圈插接器，拧下固定螺栓，拉出点火线圈。2.2.检查点火器和跳火试验检查点火器和跳火试验5.4 5.4 计算机控制点火系统常见故障诊断与排除计算机控制点火系统常见故障诊断与排除图图5-33 5-33 雷克萨斯雷克萨斯IS200IS200汽车发
44、动机点火系统的检测步骤汽车发动机点火系统的检测步骤3.3.测火花塞绝缘电阻测火花塞绝缘电阻 用欧姆表测量火花塞中心电极的绝缘电阻，阻值应大于等于用欧姆表测量火花塞中心电极的绝缘电阻，阻值应大于等于10 M10 M，如图，如图5-345-34所示。如果电阻小于规定值，则应更换火花塞。所示。如果电阻小于规定值，则应更换火花塞。图图5-34 5-34 用欧姆表测量火花塞中心电极的绝缘电阻用欧姆表测量火花塞中心电极的绝缘电阻4.4.检查凸轮轴位置传感器检查凸轮轴位置传感器 脱开凸轮轴位置传感器插接器，用欧姆表测量传感器端子间电阻。冷态脱开凸轮轴位置传感器插接器，用欧姆表测量传感器端子间电阻。冷态为为8
45、351 400 8351 400，热态为，热态为1 0601 645 1 0601 645。如果电阻不符合规定，则更换传。如果电阻不符合规定，则更换传感器。感器。5.5.检查曲轴位置传感器检查曲轴位置传感器 用欧姆表测量传感器端子间电阻，冷态为用欧姆表测量传感器端子间电阻，冷态为1 6302 740 1 6302 740，热态为，热态为2 2 0653 225 0653 225。如果电阻不符合规定，则更换传感器。用适当的工具与设备，。如果电阻不符合规定，则更换传感器。用适当的工具与设备，对火花塞、凸轮轴位置传感器及曲轴位置传感器进行检测，并与标准值进行对火花塞、凸轮轴位置传感器及曲轴位置传感器进行检测，并与标准值进行比对，分析检测结果。比对，分析检测结果。演讲完毕，谢谢观看！