1、第5章 汽車點火系統.目 錄5.1 電子點火系統5.2 電子點火系統常見缺點診斷與排除5.3 計算機控制點火系統5.4 計算機控制點火系統常見缺點診斷與排除.5.1 電子點火系統1.按點火能量的儲存方式分類1電感儲能式電子點火系 所謂電感儲能式，就是點火系電火花的能量以磁場的方式儲存在點火線圈中。2電容儲能式電子點火系 所謂電容儲能式，就是點火系電火花的能量以電場的方式儲存在專門的電容器中。2.按信號發生器的原理分類 電子點火系統按信號發生器原理的不同可分為電磁感應式如豐田車系、霍爾效應式如群眾車系、光電式如日產車系及電磁振蕩式等類型。5.1.1 電子點火系統的類型.3.按高壓電的配電方式分類

2、 電子點火系統按高壓電配電方式的不同可分為機械配電式有分電器點火系及計算機配電式無分電器點火系等類型。4.按控制點火線圈初級電流的電子元件分類 電子點火系統按控制點火線圈初級電流電子元件的不同可分為晶體管式、晶閘管式及集成電路式等類型。5.按點火系統有無觸點分類 電子點火系統按其有無觸點可分為有觸點式及無觸點式等類型。. 電子點火系統普通由低壓電源蓄電池、點火信號發生器轉子、電子點火控制器、配電器、點火線圈及火花塞等部件組成，如圖5-1所示。圖5-1 電子點火系統的組成1蓄電池； 2點火線圈； 3配電器； 4火花塞； 5點火信號發生器轉子； 6電子點火控制器5.1.2 電子點火系統的根本構造.

3、1.分電器 普通將配電器、點火信號發生器和點火提早角調理機構合在一同，稱為分電器。1配電器 如圖5-2所示，配電器由分電器蓋和分火頭組成，其作用是按發動機點火順序，將高壓電分配到各缸火花塞上。圖5-2 配電器構造.2點火信號發生器 點火信號發生器其實就是傳感器。常用的點火信號發生器有電磁感應式、霍爾式和光電式等。3點火提早角調理機構 點火時辰對發動機的性能影響很大。從火花塞跳火開場到混合氣熄滅終了，是需求一定時間的，雖然這段時間很短，但假設在活塞到達上止點時開場點火，那么混合氣熄滅時活塞下移，這將導致汽缸熄滅壓力降低、發動機功率減小。因此，混合氣該當在活塞到達上止點前進展點火。最正確點火時辰是

4、在活塞到達上止點前的某一刻。在緊縮行程后期，從開場點火到活塞到達上止點這段時間用曲軸轉角來表示，這個曲軸轉角稱為點火提早角。. 為了保證發動機在任何工況下都能實如今最正確點火時辰點燃混合氣，故在分電器內設置了點火提早角調理機構。點火提早角調理機構包括離心式調理器和真空式調理器。 1離心式調理器。離心式調理器的作用是在發動機轉速升高時，自動增大點火提早角，其構造如圖5-3所示。圖5-3 離心式調理器的構造1凸輪固定螺釘； 2斷電器凸輪； 3撥板； 4分電器軸； 5重塊；6彈簧； 7托板； 8銷釘. 2真空式調理器。真空式調理器的作用是在發動機負荷變化時，自動調理點火提早角。其裝于分電器殼體一側，

5、構造如圖5-4所示。在分電器殼體內固定有彈性金屬片制成的膜片，膜片中心一側與拉桿固連，另一側壓有彈簧。拉桿由殼底座孔中伸出，與底板相連，拉動底板帶著信號發生器的定子相對于軸產生角位移。圖5-4 真空式調理器的構造1分電器殼體； 2底板； 3點火信號發生器轉子； 4拉桿； 5膜片； 6彈簧； 7真空銜接納； 8節氣門； 9永久磁體.2.電子點火控制器 電子點火控制器的作用是控制點火系統初級電路的導通與截止，它的內部為集成電路。3.點火線圈 1開磁路式點火線圈 傳統的開磁路式點火線圈的根本構造如圖5-5所示，主要由鐵芯、線圈、膠木蓋及瓷杯等組成。圖5-5 開磁路式點火線圈的構造1瓷杯； 2鐵芯；

6、3初級線圈； 4次級線圈； 5銅片； 6外殼； 7負接線柱； 8膠木蓋；9高壓線插座； 10正接線柱； 11開關接線柱； 12附加電阻.2閉磁路式點火線圈圖5-6 閉磁路式點火線圈的構造1鐵芯； 2初級線圈接線柱； 3次級線圈接線柱；4初級線圈； 5次級線圈. 傳統的開磁路式點火線圈中，次級線圈在鐵芯中的磁統統過導磁鋼片構成回路，磁力線的上、下部分從空氣中經過，如圖5-7a所示，其磁路的磁阻大，磁通損失大，轉換效率低約60%。圖 5-7點火線圈磁路1磁力線； 2鐵芯； 3初級線圈； 4次級線圈； 5導磁鋼片； 6空氣隙 閉磁路式點火線圈的鐵芯是“曰字形或“口字形，鐵芯內繞有初級線圈，在初級線圈

7、外面繞有次級線圈，其鐵芯構成閉合磁路，磁路中只設有一個微小的空氣隙，如圖5-7b所示。閉磁路式點火線圈漏磁少，磁阻小，能量損失小，變換效率高，可使點火線圈小型化。.4.火花塞 火花塞的作用是將高壓電引進發動機熄滅室，在電極間構成火花，以點燃可燃混合氣。火花塞擰裝于汽缸蓋的火花塞孔內，下端電極伸入熄滅室，上端銜接分缸高壓線。火花塞的任務條件非常惡劣，它接受高壓、高溫及熄滅產物的劇烈腐蝕。因此，火花塞必需具有足夠的強度，能接受溫度的猛烈變化，有良好的熱特性。1火花塞的構造 火花塞主要由絕緣體、中心電極、側電極和殼體等組成，如圖5-8所示。圖5-8火花塞的構造1接線螺母； 2絕緣體； 3接線螺桿；

8、4內墊圈； 5火花塞殼體；6密封劑； 7密封墊圈； 8側電極；9中心電極； 10絕緣體裙部螺紋.2火花塞的熱特性火花塞熱特性就是指火花塞發火部位的熱量向發動機冷卻系統分發的性能。影響火花塞熱特性的主要要素是火花塞裙部的長度。裙部較長，受熱面積大，吸收熱量多，散熱少，裙部溫度較高，把這種火花塞稱為熱型火花塞；反之，當裙部較短時，吸熱少，散熱多，裙部溫度較低，把這種火花塞稱為冷型火花塞，如圖5-9所示。圖5-9 熱型和冷型火花塞.第一部分為漢語拼音字母，表示火花塞構造類型及主要尺寸。第一部分第二部分第二部分為阿拉伯數字，表示火花塞熱值。第三部分第三部分為漢語拼音字母或通用符號字母，表示火花塞產品構

9、造特征、發火端特征、資料特性及特殊技術要求，無字母者為普通型火花塞。型號例如A5型火花塞：螺紋規格為M101；安裝螺紋旋合長度為12.7 mm；殼體六角對邊為16 mm；熱值為5；普通型點位置3 mm以下平座火花塞。3火花塞的型號. 電子點火系統的任務原理如圖5-10所示。轉動的分電器根據發動機做功的需求，使信號發生器傳感器產生某種方式的電壓信號有模擬信號和數字信號兩種，該電壓信號經點火器大功率晶體管前置電路的放大、整形等處置后，控制串聯于點火線圈初級回路的大功率晶體管的導通和截止。大功率晶體管導通時，點火線圈初級回路通路，點火系統儲能；大功率晶體管截止時，點火線圈初級回路斷路，次級線圈便產生

10、高壓電。圖5-10 電子點火系統任務原理圖5.1.3 電子點火系統的任務原理.1.磁脈沖式電子點火系統 如圖5-11所示為用于日本豐田面包車的無觸點磁脈沖式點火系統電路原理圖。它由安頓在分電器內的傳感器、點火控制器及點火線圈等組成。圖5-11 磁脈沖式電子點火系統電路原理圖1傳感器； 2點火控制器； 3點火線圈； 4點火開關； 5蓄電池.1傳感器 傳感器是一個磁脈沖式點火信號發生器，用來在發動機任務時產生點火信號。它由安裝在分電器軸上的點火信號發生器轉子、安裝在分電器底板上的永久磁體和繞在鐵芯上的傳感器線圈等組成，如圖5-12所示。圖5-12 傳感器的構造1點火信號發生器轉子； 2傳感器線圈；

11、 3鐵芯； 4永久磁體.2點火控制器 點火控制器用來將傳感器輸入的脈沖信號整形、放大，轉變為點火控制信號，經開關型大功率晶體管，控制點火線圈初級回路的通、斷和點火系的任務。.2.霍爾效應式電子點火系統 霍爾效應式無觸點電子點火系統是利用霍爾元件的霍爾效應制成傳感器產生點火信號，以控制點火系的任務的。它主要由霍爾傳感器、點火控制器及霍爾分電器等組成。圖5-14霍爾效應式無觸點電子點火系統的組成表示圖1點火開關； 2蓄電池； 3點火線圈； 4高壓線； 5火花塞； 6霍爾分電器；7霍爾傳感器； 8達林頓管； 9點火控制器.1霍爾傳感器 霍爾傳感器安裝在霍爾分電器內，用來在發動機任務時產生點火信號。

12、霍爾傳感器由霍爾觸發器、永久磁體和帶缺口的轉子組成，如圖5-15所示。圖5-15 霍爾傳感器任務表示圖1永久磁體； 2帶缺口的轉子； 3霍爾觸發器. 霍爾觸發器也稱霍爾元件，是一個帶集成電路的電子基片。當外加電壓作用在觸發器兩端時，便有電流在其中經過。假設在與電流垂直的方向上加磁場，那么會產生電壓UH，UH稱為霍爾電壓。這種景象稱為霍爾效應，如圖5-16所示為霍爾效應表示圖。圖5-16 霍爾效應表示圖1永久磁體； 2外加電流； 3霍爾電壓； 4霍爾觸發器； 5基片； 6磁力線； 7剩余電子.2點火控制器 點火控制器由公用的點火集成電路IC、達林頓管及其他輔助電路組成，它用來將霍爾傳感器輸入的點

13、火信號整形、放大，并轉變為點火控制信號，經過達林頓管控制點火線圈初級回路的接通或斷開，在點火線圈次級繞組中產生高壓電。有些汽車的點火系，將點火控制器功率輸出級的達林頓管安裝在點火線圈上，以利于散熱。.3霍爾分電器裝有霍爾傳感器的分電器稱為霍爾分電器，其構造如圖5-17所示。圖 5-17 霍爾分電器的構造1抗干擾屏蔽罩； 2分電器蓋； 3分火頭； 4防塵罩； 5分電器蓋彈簧夾； 6分電器軸； 7缺口轉子；8真空點火提早調理安裝； 9霍爾傳感器及托架總成； 10離心點火提早調理安裝；11分電器外殼； 12密封圈； 13斜齒輪.1.本卷須知裝配電子點火系統的導線時，應先斷開點火開關。當需求轉動發動機

14、而又不想使其發動時，應拔下高壓線并將其搭鐵，不能使其處于開路形狀。其各銜接線應安裝正 確、結實。點火系統的搭鐵應可靠、良好。在車上進展電焊作業時，應先拆去蓄電池搭鐵線。洗車時，應防止水濺到電子元件上。5.2 電子點火系統常見缺點診斷與排除.2.電子點火系統缺點診斷思緒 1對于發動機不能發動的電子點火系統缺點，首先要區分缺點發生在低壓電路還是在高壓電路。 從分電器中央插孔拔下高壓線，使其端頭距缸體57 mm，然后用起動機帶動發動機轉動。假設中央高壓線端無火花，應先檢查電源、低壓線路、初級線圈、點火模塊能否良好；假設低壓線路正常，那么應檢查高壓線路中的點火次級線圈、中央高壓線能否良好等；假設中央高

15、壓線端部跳火良好，而發動機仍不能起動，應檢查配電器、分缸高壓線和火花塞。 2對于發動機起動不正常的電子點火系統缺點診斷，應仔細察看其缺點景象，根據景象來進展缺點診斷，詳細內容見教材表5-2。.5.3 計算機控制點火系統5.3.1 計算機控制點火系統組成及分類1.計算機控制點火系統的組成 計算機控制點火系統普通由傳感器、電子控制器、點火器及點火線圈等組成，如圖5-18所示。圖5-18 計算機控制點火系統的組成.1傳感器 傳感器是監測發動機各種運轉工況信息的安裝。傳感器的主要類型有以下幾種：1曲軸位置傳感器。2空氣流量計。3水溫傳感器。4氧傳感器。5節氣門位置傳感器。6車速傳感器。7空擋開關。8點

16、火開關。9空調開關。10進氣溫度傳感器。11爆震傳感器。.2電子控制器 電子控制器ECU的作用是根據發動機各傳感器的輸入信息及內存數據進展運算、處置、判別，然后輸出指令信號，控制執行器的動作，到達快速、準確控制發動機任務的目的。如圖5-19所示為電子控制器的根本構造。圖5-19 電子控制器ECU的根本構造.3點火器 點火器的作用是根據電子控制器輸出的指令信號，經過內部大功率晶體管的導通與截止來控制初級電流的通斷，以完成點火任務。有些點火器還具有恒流控制、閉合角控制、汽缸判別及點火監視等功能。2.計算機控制點火系統的分類 計算機控制點火系統按能否保管分電器可分為非直接點火系統及直接點火系統兩種類

17、型。.5.3.2 計算機控制點火系統主要部件及點火時辰控制1.曲軸位置傳感器 曲軸位置傳感器的作用是向電子控制器輸入活塞位置、曲軸轉角、曲軸轉速等信息。其按照任務原理的不同可分為磁電式、霍爾式、光電式。曲軸位置傳感器可安裝在曲軸前端、飛輪殼上、分電器內或分設在曲軸、凸輪軸前端。 TCCS曲軸位置傳感器的根本構造如圖5-20所示。曲軸位置傳感器由G信號發生器和Ne信號發生器組成。圖5-20 TCCS曲軸位置傳感器的根本構造. Ne信號是曲軸轉角及發動機轉速信號。Ne信號發生器主要由信號轉子、Ne傳感線圈組成，如圖5-21所示。 當信號轉子固定在分電器軸上隨曲軸轉動時，輪齒與傳感線圈凸緣部的空氣隙

18、交替變化，導致傳感線圈內磁通變化而產生交變電動勢信號Ne，因有24個輪齒，每個交變信號相當于30曲軸轉角，由此可計算出發動機轉速。圖5-21 Ne信號發生器的構造與輸出信號波形. G信號是測試曲軸轉角的基準信號，用來判別汽缸及檢測活塞上止點的位置。G信號發生器由帶有凸緣的信號轉子及G1、G2兩個傳感線圈組成，如圖5-22所示。圖5-22 G信號發生器的構造與輸出信號波形. 當G信號轉子上的凸緣經過G1傳感線圈時，產生G1信號，檢測第六缸上止點位置；當G信號轉子上的凸緣經過G2傳感線圈時，產生G2信號，檢測第一缸上止點位置。G1、G2信號相位相差180，分電器轉一圈，分別出現一次。 Ne信號與G

19、信號的關系如圖5-23所示。圖5-23 G信號與Ne信號的關系.2.電子控制器豐田計算機控制點火系統與傳統離心、真空點火時辰控制比較如圖5-24所示。圖5-24 豐田計算機控制點火系統與傳統離心、真空點火時辰控制比較.3.點火器 豐田計算機控制點火系統點火器的控制電路如圖5-25所示。該點火器可以根據電子控制器輸出的IGT信號控制點火時辰；還具有閉合角控制、恒流控制、點火監視、加速輸出、鎖止維護和過電壓維護等功能。圖5-25 豐田計算機控制點火系統點火器的控制電路.4.點火時辰控制 實踐點火時辰的計算公式為 實踐點火時辰提早角=初始點火提早角+根本點火提早角+修正點火提早角1初始點火提早角2根

20、本點火提早角圖5-26 平常行駛時的根本點火提早角.3修正點火提早角 為使實踐點火提早角更符合發動機實踐運轉情況，在初始提早角+根本點火提早角根底上，根據相關要素加以修正。豐田計算機控制點火系統有暖機修正指節氣門位置傳感器觸點閉合、發動機水溫變化時的修正和怠速穩定性修正為了堅持怠速穩定運轉而對點火提早角進展的修正，分別如圖5-27及圖5-28所示。圖5-27 暖機時點火提早角的修正圖5-28 怠速穩定運轉點火提早角的修正. 現代發動機的點火提早角還有一些其他修正：1過熱修正：發動機水溫過高時的修正。過熱修正曲線如圖5-29所示。圖5-29 過熱修正曲線.2空燃比反響修正：裝有氧傳感器的發動機，微型計算機經過氧傳感器反響的信號對空燃比進展修正。空燃比反響修正曲線如圖5-30所示。圖5-30 空燃比反響修正曲線.3爆震修正：產生爆震時，微型計算機根據爆震傳感器輸入的信號，將爆震程度分為強、中、弱3個級別，根據爆震程度的強弱，自動減小點火提早角。其控制電路如圖5-31所示。圖5-31 爆震修正控制電路.