项目六 点火系统的构造与维修（课件）- 《汽车发动机构造与维修》同步教学（机工版·2019）

项目六 点火系统的构造与维修 ⒈掌握微机控制点火系统结构； 2.熟知点火系统各部件作用； 3.掌握微机控制点火系统控制原理。 【任务目标】 任务一 微机控制点火系构造及工作原理 一辆15款速腾轿车故障现象为冷车不易起动和怠速不稳，维修人员 认为电控点火系统出现故障。 【知识储备】 一、微机控制点火系统的结构 现在大多数轿车采用无分电器微机控制点火系统。它是由低压电 源、点火开关、微机控制单元(ECU) 、点火控制器、点火线圈、火 花塞、高压线和各种传感器等组成。 【任务描述】 1.传感器 传感器用来不断地检测与点火有关的发动机工作和状况信息，并 将检测结果输入ECU ，作为计算和控制点火时刻的依据。虽然各型 汽车采用的传感器的类型、数量、结构及安装位置不尽相同，但是 其作用都大同小异，而且这些传感器大多与燃油喷射系统、怠速控 制系统等共用。微机控制的电子点火系统中所用的传感器主要有曲 轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、空气流量传感器、冷却液温传 感器、氧传感器、节气门位置传感器、车速传感器、 进气温度传 感器、爆燃传感器等。 2. 电子控制系统 电子控制系统又叫微机控制单元(ECU) ，它是点火系统的中枢。在 发动机工作时，不断地采集各传感器的信息，按事先设置的程序计 算出最佳点火提前角，并向点火控制装置发出点火指令。 3.点火线圈 点火线圈内有初级绕组和次级绕组，线圈中间有一个铁心。当初级 线圈接通电源时，随着通电时间的延长在周围产生很强的磁场，使 铁心储存磁场能。当初级线圈电路断开时，磁场迅速衰减，次级线 圈就会在一瞬间感应出很高的电压。 双缸同时点火系统点火线圈 单独点火系统点火线圈 4.点火控制器 点火控制器又称为点火电子组件或点火器，是ECU的一个执行机构。 它接收ECU输出的点火控制信号并进行功率放大，以便驱动点火线 圈工作。 二、微机控制点火系统的工作原理 发动机运行时，ECU不断地采集发动机的转速、负荷、冷却水温度、 进气温度等信号，并根据存储器ROM中存储的有关程序与有关数据， 确定出该工况下最佳点火提前角和初级电路的最佳导通角，并以此 向点火控制模块发出指令。 点火控制模块根据ECU的点火指令，控制点火线圈初级回路的导 通和截止。当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级线圈通过， 点火线圈此时将点火能量以磁场的形式储存起来。当初级线圈中电 流被切断时，在其次级线圈中将产生很高的感应电动势,送至工作 气缸的火花塞，点火能量被瞬间释放，并迅速点燃气缸内的混合气， 发动机完成做功过程。 微机控制的点火系统又被称为直接点火系统，它采用电子配电方式， 在电子控制系统的作用下，点火线圈的高压电按照一定的点火顺序， 直接加在火花塞上。根据高压配电方式的差异分为双缸同时点火式 和单独点火式，其中双缸同时点火式又分为二极管分配式和点火线 圈分配式两种。 1.双缸同时点火式点火系统 双缸同时点火式点火系统如图所示，两个气缸共用一个点火线圈， 该点火线圈的高压电同时送往两缸的火花塞，同时跳火， 当一缸处于压缩行程上止点时，另一缸处于排气行程上止点。 工作在排气行程上止点的气缸缸内气体温度高、压力低，气体分子 间间距大，分子动能高，该缸的火花塞所需的击穿电压低，容易击 穿点火，但是气缸内的主要成分是NOx和HC等废气，所以不能被点 燃，称无效点火；而工作在压缩行程上止点的气缸缸内由于是新鲜 的混合气，气体温度低、压力高，气体分子间间距小，分子动能低， 该缸的火花塞所需的击穿电压高，不容易击穿点火，点火能量绝大 部分被消耗在此，同时气缸内的主要成分是可燃的混合气，所以易 被点燃，称有效点火，曲轴旋转两圈后，两缸所处的行程正好相反。 1) 二极管分配式点火系统。如图所示，1缸和4缸、2缸和3缸分别 配对，点火控制器内部有两个功率三极管，分别控制点火线圈中的 两个初级绕组。 2) 点火线圈分配式点火系统。 在6缸发动机上共有3个独立的点火线圈，每个点火线圈向配对的两 个火花塞供电。点火器中大功率三极管的数量与点火线圈的数量相 同，每个大功率三极管控制一个点火线圈工作。发动机工作时， ECU向点火器输出点火控制信号，点火器按点火顺序依次控制大功 率三极管导通或截止，使初级电路周期性地通断，点火线圈周期性 地产生高压，高电压使配对的两缸火花塞跳火。 2.单独点火式点火系统 独立点火式点火系统为每一个缸配一个点火线圈，直接安装在火花 塞上方，省去了高压线，点火能量损失少。而且，高压部分安装在 发动机气缸盖上的金属罩内，减少了对无线电设备的干扰。 三、微机控制点火系统的控制过程 在微机控制的点火系统中，点火控制包括点火提前角的控制、通电时间控制和爆燃控 制等三个方面。 1.点火提前角控制 在发动机实际运行中，ECU通常根据