项目三汽油发动机电控点火系统检修（课件）-高二《汽车发动机电子控制系统故障诊断与检测》同步教学（人邮版）

Industry 项目三 汽油发动机电控点火系统检修 Industry 相关知识 一、汽油机点火系统的作用 为了在气缸中定时地产生高压电火花，汽油发动机设置了专门的点火装置，称为发动机点火系统。点火系统的基本作用就是使火花塞产生火花，在气缸内点燃燃油混合气。要点燃压缩过的燃油混合气，火花塞的瞬间点火电压必须高达2000V以上，但汽车所用的蓄电池电压一般只有12～14V，所以点火系统必须将12～14V的初级电压转换为2000V以上的次级高电压（一些新型的点火系统甚至能够产生高达10万伏的次级电压），并将这种高电压按照气缸的点火顺序分配到各个气缸的火花塞上，使其点火。 Industry 相关知识 二、汽油机点火系统分类 按照组成和产生高压电方式的不同，发动机点火系统可分为传统点火系统、电子点火系统、微机控制点火系统和磁电动机点火系统。 传统点火系统以蓄电池和发电机为电源，借助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，点燃可燃混合气体。传统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、使用过程中须经常检查和维护等缺点，目前已被电子点火系统和微机控制点火系统所取代。 电子点火系统以蓄电池和发电机为电源，借助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。与传统点火系统相比具有点火可靠、使用方便等优点，但随着发动机电控技术的发展，除少部分在用车使用外，近几年已经被微机控制点火系统取代。 Industry 相关知识 微机控制点火系统与上述两种点火系统相同，也是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。微机控制点火系统是目前最新型的点火系统，已被广泛应用于各种汽车中。 磁电动机点火系统由磁电动机本身直接产生高压，不需另设低压电源。它主要用于在高速满负荷工作下的赛车发动机。 汽油发动机采用微机控制点火系统（英文缩写为MCI），微机控制点火系统能将点火提前角控制在最佳值，使可燃混合气燃烧后产生的温度和压力达到最大值，从而提高发动机的动力性，同时还能提高燃油经济性和减少有害气体的排放量。 Industry 相关知识 三、点火系统的基本要求 点火系统应在发动机各种工况和使用条件下都能保证可靠而准确地点火。为此点火系统应满足以下基本要求。 1．能产生足以击穿火花塞两电极间隙的电压 使火花塞两电极之间的间隙击穿并产生电火花所需要的电压，称为火花塞的击穿电压。火花塞击穿电压的大小与中心电极和侧电极之间的距离（火花塞间隙）、气缸内的压力和温度、电极的温度、发动机的工作状况等因素有关。火花塞电极示意图如图3-1所示。 2．电火花应具有足够的点火能量 为了使混合气可靠点燃，火花塞产生的火花应具备一定的能量。 3．点火时刻应与发动机的工作状况相适应 首先发动机的点火时刻应满足发动机工作循环的要求；其次可燃混合气在气缸内从开始点火到完全燃烧需要一定的时间（千分之几秒），所以要使发动机产生最大的功率，就不应在压缩行程终了（上止点）时点火，而应适当地提前一个角度。 4．极其持久耐用 点火系统工作必须非常可靠，才能经受发动机产生的震动、高温以及自身的高电压。 Industry 相关知识 图3-1 火花塞电极示意图 Industry 相关知识 四、微机控制点火系统的结构组成 微机控制点火系统主要由凸轮轴位置传感器（CPS）、曲轴位置传感器（CPS）、空气流量传感器（AFS）、节气门位置传感器（TPS）、冷却液温度传感器（CTS）、进气温度传感器（IATS）、车速传感器（VSS）、爆燃传感器（KS）、各种控制开关、电控单元（ECU）、点火控制模块、点火线圈、火花塞等组成。桑塔纳2000GSi、3000型轿车微机控制点火系统的组成如图3-2所示。 Industry 相关知识 G40—凸轮轴位置传感器 G70—空气流量传感器 G62—冷却液温度传感器 G72—进气温度传感器 G69—节气门位置传感器 F60—怠速触点开关 G61、G66—爆燃传感器 G28—曲轴位置传感器 J220—ECU N152—点火控制组件 N122—点火控制器 N128、N—点火线圈 Q—火花塞 图3-2 桑塔纳2000GSi、3000型轿车微机