闫玉苹课件第五章-副本

1、学习目标学习目标 1 1、点火系统概述、点火系统概述。2 2、传统点火系统的组成与工作原理、传统点火系统的组成与工作原理。3 3、无触点电子点火系统、无触点电子点火系统。4 4、微机控制点火系统、微机控制点火系统。5 5、点火系统常见故障、点火系统常见故障。项目五项目五 汽车点火汽车点火系统系统5.1 5.1 概述概述 5.1.15.1.1点火系统的作用及安装位置点火系统的作用及安装位置 5.1.25.1.2点火系统的分类点火系统的分类 5.1.35.1.3汽车发汽车发动机动机对点火系统的基本要求对点火系统的基本要求5.1.15.1.1点火系统的作用及安装位置点火系统的作用及安装位置1 1、作

2、用：、作用：根据发动机的作功顺序和点火时间要求，定时向各汽缸火根据发动机的作功顺序和点火时间要求，定时向各汽缸火花塞供给足够高的电压，使其两电极间产生足够能量的电花塞供给足够高的电压，使其两电极间产生足够能量的电火花，点燃被压缩的可燃混合气。火花，点燃被压缩的可燃混合气。2 2、安装位置：、安装位置：点火系统的大部分部件通常安装在发动机及其附近，点燃点火系统的大部分部件通常安装在发动机及其附近，点燃混合气所用的火花塞安装在对应的气缸内。混合气所用的火花塞安装在对应的气缸内。5.1.25.1.2点火系统的分类点火系统的分类1 1、传统、传统点火系点火系2 2、普通、普通电子点电子点火系火系3 3

3、、微、微机控制机控制点火系点火系已淘汰已淘汰正在淘汰正在淘汰正在广泛应用正在广泛应用按所用电源不同可分为磁电机点火系统和蓄电池点火系统。车用汽按所用电源不同可分为磁电机点火系统和蓄电池点火系统。车用汽油发动机均采用蓄电池点火系统。油发动机均采用蓄电池点火系统。按贮存能量的元件不同，可分为电感储能式点火系统和电容储能式按贮存能量的元件不同，可分为电感储能式点火系统和电容储能式点火系统。车用汽油机的点火系统一般都属电感储能式点火系统。点火系统。车用汽油机的点火系统一般都属电感储能式点火系统。按对点火提前角的控制方式不同，可分传统点火系统、普通电子点按对点火提前角的控制方式不同，可分传统点火系统、普

4、通电子点火系统和电控电子点火系统。火系统和电控电子点火系统。5.1.3汽车发动机对点火系统的基本要求根据发动机各工况的要求，点火系统应保证在各种使用条件下可靠地点根据发动机各工况的要求，点火系统应保证在各种使用条件下可靠地点燃可燃混合气。因此，对点火系统的要求如下：燃可燃混合气。因此，对点火系统的要求如下： （1 1）点火系统应能迅速及时地产生足以击穿火花塞电极间隙的高电压。）点火系统应能迅速及时地产生足以击穿火花塞电极间隙的高电压。使火花塞电极之间产生火花的电压称为击穿电压。影响击穿电压的因素使火花塞电极之间产生火花的电压称为击穿电压。影响击穿电压的因素有：火花塞电极间隙，气缸内混合气的压力

5、与温度，电极的温度与极性有：火花塞电极间隙，气缸内混合气的压力与温度，电极的温度与极性，发动机正常工作时击穿电压一般均在，发动机正常工作时击穿电压一般均在 15 kV15 kV以上；发动机在满载低速以上；发动机在满载低速时击穿电压为时击穿电压为8 810 kV10 kV；起动时需；起动时需 19 kV19 kV。考虑各种不利因素的影响，。考虑各种不利因素的影响，通常点火系统的设计电压为通常点火系统的设计电压为30kV30kV。 （2 2）电火花应具有足够的点火能量）电火花应具有足够的点火能量 正常工作情况下，可靠点燃可燃混合气的点火能量为正常工作情况下，可靠点燃可燃混合气的点火能量为50508

6、0mJ80mJ，起动时，起动时需需100 mJ100 mJ左右的点火能量。左右的点火能量。 （3 3）能根据发动机各种工况提供最佳的点火时刻）能根据发动机各种工况提供最佳的点火时刻 发动机的温度、负荷、转速和燃油品质等，都直接影响混合气的燃烧速发动机的温度、负荷、转速和燃油品质等，都直接影响混合气的燃烧速度。点火系统必须能适应上述情况变化并实现最佳点火时刻的变化。度。点火系统必须能适应上述情况变化并实现最佳点火时刻的变化。点火提前角：从发出电火花开始至活塞到达上止点为止的一段时间内曲点火提前角：从发出电火花开始至活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度，称为点火提前角。轴转过的角度，称为点

7、火提前角。对发动机性能的影响：对发动机性能的影响：点火提前点火提前角角过小过小，当活塞到达上止点时才点火，则混合气的燃烧主要在，当活塞到达上止点时才点火，则混合气的燃烧主要在活塞下行过程中完成，即燃烧过程在容积增大的情况下进行，炽热的气活塞下行过程中完成，即燃烧过程在容积增大的情况下进行，炽热的气体与气缸壁接触的面积增大，因而转变为有效功的热量相对减少，气缸体与气缸壁接触的面积增大，因而转变为有效功的热量相对减少，气缸内最高燃烧压力降低，导致发动机过热，功率下降。内最高燃烧压力降低，导致发动机过热，功率下降。点火提前角角过大，混合气的燃烧完全在压缩过程进行，当活塞到达上止，混合气的燃烧完全在压

8、缩过程进行，当活塞到达上止点之前即达最大，使活塞受到反冲，发动机作负功，不仅使发动机的功点之前即达最大，使活塞受到反冲，发动机作负功，不仅使发动机的功率降低，并有可能引起爆燃和运转不平稳现象，加速运动部件和轴承的率降低，并有可能引起爆燃和运转不平稳现象，加速运动部件和轴承的损坏。损坏。燃烧最大压力出现在上止点后燃烧最大压力出现在上止点后1015时，发动机的输出功率最大，时，发动机的输出功率最大，此时所对应的点火提前角为此时所对应的点火提前角为最佳点火提前角最佳点火提前角。影响因素：主要的因素是发动机转速、负荷、冷却液温度及燃油品质。影响因素：主要的因素是发动机转速、负荷、冷却液温度及燃油品质。

9、 当发动机转速一定时，负荷增大，点火提前角应适当减小。反之，发动当发动机转速一定时，负荷增大，点火提前角应适当减小。反之，发动机负荷减小时，点火提前角则应适当增大。机负荷减小时，点火提前角则应适当增大。 当发动机节气门开度一定时，转速增高，应适当加大点火提前角。即点当发动机节气门开度一定时，转速增高，应适当加大点火提前角。即点火提前角应随转速增高适当加大。火提前角应随转速增高适当加大。 汽油的辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可适当增大，以提高发动汽油的辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可适当增大，以提高发动机的性能；辛烷值较低的汽油抗爆性差，点火提前角则应减小。机的性能；辛烷值较低的汽油抗爆

10、性差，点火提前角则应减小。5.25.2传统点火系统的组成与工作原理传统点火系统的组成与工作原理 5.2.15.2.1传统点火系统的组成传统点火系统的组成 5.2.25.2.2传统点火系统的工作原理传统点火系统的工作原理 5.2.35.2.3分电器的认识分电器的认识5.2.1传统点火系统的组成 一、组成一、组成1. 电源：电源：由蓄电池或发电机供给点火系统工作所需的电能。由蓄电池或发电机供给点火系统工作所需的电能。2.点火开关：点火开关：控制点火线圈的初级电路。控制点火线圈的初级电路。3.3.点火线圈：点火线圈：将电源提供的将电源提供的12 V12 V低压电变成低压电变成151520 kV20

11、kV的高压电的高压电用是将用是将12V4.4.分电器：分电器：由断电器、配电器、电容器和点火提前机构等部分组成。各部分作由断电器、配电器、电容器和点火提前机构等部分组成。各部分作用如下：用如下： 断电器：接通与切断点火线圈初级电路。断电器：接通与切断点火线圈初级电路。 配电器：将点火线圈产生的高压电按气缸的工作顺序送至各缸火花塞。配电器：将点火线圈产生的高压电按气缸的工作顺序送至各缸火花塞。 电容器：减小断电器触点火花，延长触点使用寿命并提高次级电压。电容器：减小断电器触点火花，延长触点使用寿命并提高次级电压。 点火提前机构：随发动机转速、负荷和汽油辛烷值变化改变点火提前角。低点火提前机构：随

12、发动机转速、负荷和汽油辛烷值变化改变点火提前角。低压电变为压电变为151525KV25KV高压电。高压电。5.5.火花塞：火花塞：产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气6.6.附加电阻：附加电阻：稳定点火线圈的初级电流，改善点火性能和起动性能。稳定点火线圈的初级电流，改善点火性能和起动性能。5.2.2传统点火系统的工作原理工作原理工作原理传点火系统将点火系统将12v12v或或24v24v的低压电转变为的低压电转变为1000v1000v以上的高压电是以上的高压电是由点火线圈和断电器共同完成的，并由配电器分配到各缸由点火线圈和断电器共同完成的，并由配电器分配到各缸火花

13、塞。火花塞。 统传统点火系点火过程点火系点火过程传统点火系点火过程传统点火系的电路可分为传统点火系的电路可分为低压电路低压电路和和高压电路高压电路2 2部分：低压电路和高压电路。部分：低压电路和高压电路。低低压电路压电路的作用是控制点火线圈初级电路的通断，使点火线圈内磁场产生突变的作用是控制点火线圈初级电路的通断，使点火线圈内磁场产生突变而使点火线圈次级绕组产生高压电。而使点火线圈次级绕组产生高压电。低压电路低压电路主要包括：蓄电池、电流表主要包括：蓄电池、电流表（有些车辆没有）、点火开关、附加电阻、点火线圈初级绕组、断电器、电（有些车辆没有）、点火开关、附加电阻、点火线圈初级绕组、断电器、电

14、容器等。容器等。高压电路高压电路的作用是在点火线圈初级电路被切断时感生出高压电，击的作用是在点火线圈初级电路被切断时感生出高压电，击穿火花塞间隙，点燃可燃混合气。穿火花塞间隙，点燃可燃混合气。高压高压电路电路主要包括：点火线圈次级绕组、主要包括：点火线圈次级绕组、中心高压线、配电器、分缸高压线、火花塞等。中心高压线、配电器、分缸高压线、火花塞等。传统点火系统的工作过程：传统点火系统的工作过程：1.1.断电器触点闭合，一次电流增长；断电器触点闭合，一次电流增长；触点闭合时，初级电路通电，初级电流从蓄电池的正极经点火开关、点火线圈触点闭合时，初级电路通电，初级电流从蓄电池的正极经点火开关、点火线圈

15、的初级绕组、断电器触点臂、触点，搭铁流回蓄电池的负极。的初级绕组、断电器触点臂、触点，搭铁流回蓄电池的负极。其路径为：蓄电池正极其路径为：蓄电池正极电流表电流表点火开关点火开关点火线圈点火线圈“+“+开关开关”接线柱接线柱附加附加电阻电阻“开关开关”接线柱接线柱点火线圈一次绕组点火线圈一次绕组点火线圈点火线圈“-”“-”接线柱接线柱断电断电器触点器触点搭铁搭铁蓄电池负极蓄电池负极2.2.触点打开，二次绕组产生高电压；触点打开，二次绕组产生高电压；初级绕组通电时，其周围产生磁场。当断电器凸轮顶开触点初级绕组通电时，其周围产生磁场。当断电器凸轮顶开触点时，初级电路被切断，初级电路电流迅速下降到零，

16、铁芯时，初级电路被切断，初级电路电流迅速下降到零，铁芯中的磁通随之迅速衰减以至消失，在一次绕组中产生自感中的磁通随之迅速衰减以至消失，在一次绕组中产生自感电动势，达电动势，达200300V200300V。故在二次绕组中互感产生与二、。故在二次绕组中互感产生与二、一次绕组匝数成正比的高压电动势。达一次绕组匝数成正比的高压电动势。达1520KV1520KV。使火花。使火花塞两极之间的间隙被击穿，产生火花塞两极之间的间隙被击穿，产生火花。其路径为：其路径为：二次绕组二次绕组附加电阻附加电阻点火开关点火开关蓄电池正极蓄电池正极蓄电池负极蓄电池负极高压导线高压导线配电器旁电极配电器旁电极分火头分火头高压

17、导高压导线线二次绕组二次绕组3.3.高压配电高压配电在断电器触点断分瞬间，次级电路中分火头恰好与侧电极对在断电器触点断分瞬间，次级电路中分火头恰好与侧电极对准，次级电流从点火线圈的次级绕组，经蓄电池正极、蓄准，次级电流从点火线圈的次级绕组，经蓄电池正极、蓄电池，搭铁、火花塞侧电极、火花塞中心电极、高压导线，电池，搭铁、火花塞侧电极、火花塞中心电极、高压导线，配电器流回次级绕组。配电器流回次级绕组。发动机工作期间，断电器凸轮每转一周，各缸按点火顺序轮发动机工作期间，断电器凸轮每转一周，各缸按点火顺序轮流点火一次流点火一次5.2.35.2.3分电器的认识分电器的认识1 1、分电器、分电器功用：功用

18、： 接通和切断初级线圈电接通和切断初级线圈电路，并按各缸的工作顺序将高路，并按各缸的工作顺序将高压电适时送至各缸火花塞。压电适时送至各缸火花塞。构造：构造：（1 1）配电器）配电器 作用：将点火线圈中产生的作用：将点火线圈中产生的高压电，按发动机各缸的工作顺高压电，按发动机各缸的工作顺序轮流分送到各缸火花塞。序轮流分送到各缸火花塞。（2 2）断电器）断电器 功用功用：接通和切断初级绕组的电路，使其电流发生变化，接通和切断初级绕组的电路，使其电流发生变化，以便在次级绕组中产生高压电。以便在次级绕组中产生高压电。 构造构造触点间隙：触点间隙：断电器触点分开时，其触点间的最大间隙称为触点间隙。（结构

19、可调）间隙过小：一次电路断路不良，触点容易氧化和烧蚀。间隙过大：触点闭合时间缩短，一次电流减小。（3）电容器电容器功用功用：在点火线圈初级电路断开时，减小触点间产生的电火：在点火线圈初级电路断开时，减小触点间产生的电火花，防止触点烧损，并可加速点火线圈中的磁通变化率，花，防止触点烧损，并可加速点火线圈中的磁通变化率，提高点火电压。提高点火电压。（4）点火提前调节装置点火提前调节装置 离心式离心式点火提前调节装置点火提前调节装置 真空式真空式点火提前调节装置点火提前调节装置点火提前点火提前1 1、点火提前的概念：、点火提前的概念：火花塞点火时，曲轴位置与活塞位于压缩上止点时火花塞点火时，曲轴位置

20、与活塞位于压缩上止点时曲轴位置之间的夹角称为点火提前角。曲轴位置之间的夹角称为点火提前角。2、后果：、后果： 点火过迟点火过迟：混合气开始燃烧时活塞已下行一段距离，则：混合气开始燃烧时活塞已下行一段距离，则P、发动机发动机N。点火过早点火过早：则气体压力作用的方向与活塞运动的方向相反，：则气体压力作用的方向与活塞运动的方向相反，使使P、发动机、发动机N。3 3、影响因素影响因素：当发动机转速一定时当发动机转速一定时，随着负荷的加大，节气门开大，进，随着负荷的加大，节气门开大，进入气缸的可燃混合气量增多，压缩终了时的压力和温度增入气缸的可燃混合气量增多，压缩终了时的压力和温度增高，同时，残余废气

21、在气缸内所占的比例减小，混合气燃高，同时，残余废气在气缸内所占的比例减小，混合气燃烧速度加快，这时，点火提前角应适当减小。反之，发动烧速度加快，这时，点火提前角应适当减小。反之，发动机负荷减小时，点火提前角则应适当增大。机负荷减小时，点火提前角则应适当增大。 当发动机节气门开度一定时当发动机节气门开度一定时，随着转速增高，燃烧过程所，随着转速增高，燃烧过程所占曲轴转角增大，这时，应适当加大点火提前角。点火提占曲轴转角增大，这时，应适当加大点火提前角。点火提前角应随转速增高适当加大。前角应随转速增高适当加大。(3)混合气的成分、压缩比、汽油辛烷值、进气压力。混合气的成分、压缩比、汽油辛烷值、进气

22、压力。4 4、自动调节装置、自动调节装置分类分类离心式点火提前机构离心式点火提前机构真空式点火提前机构真空式点火提前机构 辛烷值校正器辛烷值校正器点火提前装置点火提前装置作用：作用：实现点火提前，必须在压缩行程未到达上止点位置时，使触点分开。实现点火提前，必须在压缩行程未到达上止点位置时，使触点分开。方法：方法：1.1.触点不动、使凸轮相对触点轴向旋转一个角度触点不动、使凸轮相对触点轴向旋转一个角度2.2.凸轮不动，使触点相对凸轮转一个角度凸轮不动，使触点相对凸轮转一个角度机械离心提前调节装置机械离心提前调节装置作用：作用：随发动机的转速变化改变凸轮和轴的相位关系随发动机的转速变化改变凸轮和轴

23、的相位关系真空提前调节装置真空提前调节装置作用：作用：随发动机负荷的变化（节气门开度变化）自动的调节点火提前随发动机负荷的变化（节气门开度变化）自动的调节点火提前角角节气门开度越小，节气门后方的真空度越大，点火提前角越大节气门开度越小，节气门后方的真空度越大，点火提前角越大2 2、点火线圈、点火线圈功用：功用：变低压为高压变低压为高压 。分类：分类：开磁路点火线圈开磁路点火线圈闭磁路点火线圈闭磁路点火线圈点火线圈的型号点火线圈的型号根据QC/T73-93汽车电气产品型号编编制方法的规定，点火线圈的型号由以下5个部分组成：1产品代号：由“点”、“圈”的汉字拼音的第一个字母“DQ”表示，“DQG”

24、、DQD”则分别表示干式点火线圈和无触点电子点火系统用点火线圈。2 电压等级代号：用一位阿拉伯数字表示，分别为：112V、224V、66V。3 用途代号：用一位阿拉伯数字表示。4 设计序号：用阿拉伯数字表示产品设计的先后次序。5 变型代号：以大写的汉语拼音字母A、B顺序表示（O、I除外）。12345 点火线圈用途代号3 3、附加电阻附加电阻：附加电阻是具有正温度系数（温度升高时电阻值增大，温度降低时电阻减小）特性。发动机工作时，利用附加电阻的这一特性自动调节初级电流，以改善点火系的工作特性。4 4、火花塞、火花塞功用：功用：产生电火花，点燃混合气产生电火花，点燃混合气 构造：构造：主要由外壳、

25、电极（中心电极和主要由外壳、电极（中心电极和侧电极）、绝缘体、接线柱等组成侧电极）、绝缘体、接线柱等组成分类：分类：热型热型中型中型冷型冷型电极间隙电极间隙：指的是中心电极与侧电极之间的间隙。指的是中心电极与侧电极之间的间隙。电极间隙过小：电极间隙过小：火花微弱，并且容易因产生积碳而漏电；火花微弱，并且容易因产生积碳而漏电；电极间隙过大：电极间隙过大：所需的击穿电压增高，发动机不易启起动，且在高速时所需的击穿电压增高，发动机不易启起动，且在高速时易发生易发生“缺火。缺火。自净温度：发动机工作时火花塞绝缘体裙部温度若保持在自净温度：发动机工作时火花塞绝缘体裙部温度若保持在500600左左右，落在

26、绝缘体裙部的油粒能立即被烧掉。右，落在绝缘体裙部的油粒能立即被烧掉。火花塞的型号根据国家专业标准ZBT3700-89火花塞产品型号编制方法的规定，火花塞型号由三部分组成： 为汉语拼音字母，表示火花塞的结构型式及主要尺寸. 为阿拉伯数字，表示火花塞的热值。 为汉语拼音字母，表示火花塞的派生产品、结构特征、材料特性及特殊技术要求。在同一产品中，需用两个字母表示时，按表所列顺序排列。例如：F5TC型火花塞，表示螺纹规格为M141.25、旋入长度为19mm、壳体六角对边为20.8mm的绝缘体突出型平座火花塞，火花塞的电极为镍铜复合材料，裙部长度为11.5mm。随着汽车技术强化程度的提高，近年来出现了其

27、他多种型式的火花塞，如细电极型、多极型、沿面跳火型。123火花塞结构类型代号火花塞结构类型代号5.5.3 3无触点电子点火系统无触点电子点火系统 5.5.3 3.1.1无触点电子点火系统的组成无触点电子点火系统的组成 5.5.3 3.2.2磁感应式电子点火系统磁感应式电子点火系统 5.5.3 3.3.3霍尔效应式霍尔效应式电子点火系统电子点火系统5. 5.3 3.1 .1无触点电子点火系统的组成无触点电子点火系统的组成1 1、传统点火系的不足、传统点火系的不足（1 1）触点易烧蚀；触点易烧蚀；（2 2）随气缸数和转速的增加，次级电压下降；随气缸数和转速的增加，次级电压下降；（3 3）点火能量的

28、提高受限；点火能量的提高受限；（4 4）易产生积碳，使次极电压降低。易产生积碳，使次极电压降低。2、电子点火装置的优点1)因为无机械触点或一次电流不经过触点，所以不存在触点氧化、烧蚀、变形、磨损等问题，使用中几乎不需要维修和经常换件，同时可以增大一次断电电流值，提高二次电压，有效地改善和保证点火性能。2)电磁能量得到充分利用，高电压形成迅速，火花能量大。3)减小了火花塞积炭的影响。4)点火时间精确，混合气能得到完全燃烧，可以在稀混合气工况下照常点火，从而保证了发动机在降低油耗的基础上，减少废气污染，获得最好的动力性。5)对无线电干扰小，结构简单，重量轻，体积小，保养维修简便。3、电子点火系统的

29、种类(1)按点火装置有无触点分类1)触点式电子点火装置，又称半导体管或晶体管辅助点火装置。2)无触点电子点火装置，又称全晶体管点火装置。(2)按点火能量的储存方式分类1)电感储能式电子点火装置。2)电容储能式电子点火装置。(3)按点火提前角的控制方式分类1)普通电子点火系统。2)微机控制点火系统。5.3.1无触点无触点电子电子点火点火系统的组成系统的组成它是利用各种类型的传感器代替断电器触点来产生点火信号，以控制点火它是利用各种类型的传感器代替断电器触点来产生点火信号，以控制点火系工作的。从而避免了任何与触点有关的故障的发生。系工作的。从而避免了任何与触点有关的故障的发生。主要由点火信号发生器

30、、点火器、点火线圈、分电器和火花塞等组成主要由点火信号发生器、点火器、点火线圈、分电器和火花塞等组成按传感器的形式不同可分为：按传感器的形式不同可分为： 霍尔效应式霍尔效应式 光电式等光电式等 磁感应式磁感应式 1.磁感应式电子点火系统磁感应式无触点电子点火系统电路图1点火信号发生器2点火器3分电器4火花塞5点火线圈5.3.2磁感应式信号发生器磁感应式信号发生器结构：结构： 磁感应式信号发生器的基本结构 1信号转子2永久磁铁3铁心 4磁通 5传感线圈6空气隙工作原理：工作原理：磁感应式信号发生器工作原理磁感应式信号发生器工作原理信号转子上制有与发动机气缸数相同的凸齿，当转子转动时，凸齿交替信号

31、转子上制有与发动机气缸数相同的凸齿，当转子转动时，凸齿交替在铁心旁扫过，使二者的气隙不断变化，则穿过线圈铁心中的磁通也不在铁心旁扫过，使二者的气隙不断变化，则穿过线圈铁心中的磁通也不断变化。从而在线圈中产生感应电动势。断变化。从而在线圈中产生感应电动势。转速升高时，传感线圈中磁通的变化速率增大，因而感应电动势成正比例增加，点火信号发生器输出的交变信号受发动机转速的影响很大。2 2、点火控制器点火控制器作用：作用：将从点火信号发生器得到的信号整形、放大以控制点火将从点火信号发生器得到的信号整形、放大以控制点火线圈初级电路的通和断。线圈初级电路的通和断。工作工作: :磁感应发生器产生的脉磁感应发生

32、器产生的脉冲信号由、端输入冲信号由、端输入，经内部电路，最后控，经内部电路，最后控制达林顿管制达林顿管Q Q 的导通和的导通和截止。截止。B+Q89S01点火器功能1.限流控制2.闭合角控制电路可使点火装置在发动机工作转速范围内保持恒定的点火能量，并可防止低速时点火线圈过热以及电源电压变化时点火能量和点火电压发生变化。3.低速推迟点火功能：启动时适当推迟点火时刻，以利于发动机迅速启动。4.失速慢断电功能5.3.3霍尔效应式无触点点火装置霍尔效应式无触点点火装置组成：组成：主要由霍尔分电器、点火控制器、点火线圈等。主要由霍尔分电器、点火控制器、点火线圈等。（1 1）点火信号发生器）点火信号发生器

33、霍尔效应原理霍尔效应原理主要由霍尔触发器、永久磁铁和带主要由霍尔触发器、永久磁铁和带缺口的转子等组成。缺口的转子等组成。当电流当电流I I 通过放在磁场中的半导体通过放在磁场中的半导体基片（霍尔元件）且电流方向和磁基片（霍尔元件）且电流方向和磁场方向垂直时，则在垂直于电流和场方向垂直时，则在垂直于电流和磁场的方向上产生一电压磁场的方向上产生一电压U UH H , ,称为称为霍尔电压。霍尔电压。即：点火信号电压。即：点火信号电压。 1 1、永久磁铁、永久磁铁 2 2、外加电流、外加电流 3 3、霍尔电压、霍尔电压 4 4、霍尔触发器、霍尔触发器 5 5、接触面、接触面 6 6、磁力线、磁力线 7

34、 7、剩余电子、剩余电子 2134567UHI叶片进入空气隙时，信号发生器输入信号为高电平，叶片离开空气隙时输出低电平。 霍尔式点火信号发生器的工作原理a)触发叶轮的叶片进入空气隙b)触发叶轮的叶片离开空气隙1触发叶轮的叶片2霍尔元件3信号发生器底座4永久磁铁5导磁板(2)点火器 德国Bosch公司霍尔式电子点火装置电路图 1蓄电池2点火开关3外加电阻4点火线圈 5点火控制器6点火信号发生器信号发生器输出信号为高电位时，VT1，VT2,VT3饱和导通，一次绕组有电流；信号发生器为低电位时， VT1，VT2,VT3截止，切断了一次绕组的电流。霍尔效应式点火信号发生器比磁感应式点火信号发生器的性能

35、稳定，耐久性好，输出电压不受发动机转速的影响。低速性能好。光电式电子点火系统光电式电子点火系统 光电式点火装置电路 光电式点火信号发生器工作原理 1光源2光接收器 3遮光盘4分电器轴光电式电子点火系统的优点是，触发器的触发信号完全由遮光盘的位置决定而与转速无关，低速性能好结构简单，但缺点是弄脏后灵敏度会下降。5.5.4 4微机控制点火系统微机控制点火系统 5.5.4 4.1.1微机控制点火系统的组成微机控制点火系统的组成 5.5.4 4.2.2微机控制点火系统微机控制点火系统的基本工作原理的基本工作原理5.4.1微机控制点火系统的组成微机控制点火系统的组成微机控制电子点火系统的组成1各种传感器

36、2ECU3点火器4点火线圈5火花塞 1、传感器传感器(1)曲轴位置传感器该传感器包括曲轴转角和曲轴位置信号两部分，它可将发动机曲轴转过的角度变换为电信号输入ECU，即曲轴每转过一定角度发出一个脉冲信号。(2)进气管负压传感器该传感器可以将节气门后进气管的负压(真空度)变换为电信号输入微机，微机则以此信号作为发动机的负荷信号，读取或计算基本点火提前角。(3)空气流量计在L型(质量流量型)电控燃油喷射系统的发动机中，空气流量传感器信号除用于计算基本喷油持续时间外，也作为负荷信号计算基本点火提前角。(4)进气温度传感器该传感器信号可反映发动机吸入空气的温度，在微机控制的电子点火系统中，微机以此信号对

37、基本点火提前角进行修正。(5)冷却液温度传感器该传感器信号可反映发动机工作温度的高低。(6)节气门位置传感器(7)爆燃传感器在发动机集中电子控制系统中已广泛应用了点火时刻闭环控制的方法，有效地抑制了发动机爆燃现象的发生。(8)开关信号输入起动开关信号，用于起动时对点火提前角的修正；空调开关信号，在怠速工况下使用空调时，微机以此开关信号对点火提前角进行修正；空挡开关信号，在使用自动变速器的汽车中，微机以此开关信号判断发动机处于空挡停车状态还是行驶状态，然后对点火提前角进行必要的修正。 2、电子控制单元、电子控制单元(ECU)控制电脑一般被称为ECU，英文为（Electronic Control

38、Unit）它是点火控制系统和喷油控制系统的中枢，作用是接收上述各有关传感器信号，并按照特定的程序进行判断、运算后，给点火电子组件输出最佳点火提前角和初级电路导通时间的控制信号。在现代发动机集中控制系统中，点火系统仅是电子控制器的一个子系统。由输入回路、输出回路、A/D转换器、微型计算机及电源电路、备用电路等组成。3.点火器点火器点火器是综合控制的执行器之一，点火器的作用是根据点火器是综合控制的执行器之一，点火器的作用是根据ECU的指令，通过内部的大功率三极管的导通和截止，控制初的指令，通过内部的大功率三极管的导通和截止，控制初级电流的的通断，完成点火工作。级电流的的通断，完成点火工作。各种发动

39、机的点火器结构各不相同，有的点火器除接通、切各种发动机的点火器结构各不相同，有的点火器除接通、切断初级电路的功能外，还有恒流控制、闭合角控制、气缸断初级电路的功能外，还有恒流控制、闭合角控制、气缸判别、点火监视等功能。判别、点火监视等功能。也有的发动机不设点火器，控制初级电路的大功率三极管设也有的发动机不设点火器，控制初级电路的大功率三极管设在控制器（在控制器（ECU）内部。）内部。（一）点火提前角的控制（一）点火提前角的控制1 1点火提前角对发动机性能的影响点火提前角对发动机性能的影响2 2最佳点火提前角确定依据最佳点火提前角确定依据3 3控制点火提前角的基本方法控制点火提前角的基本方法4

40、4点火提前角的修正点火提前角的修正 5.4.2微机控制点火系统微机控制点火系统的基本工作原理的基本工作原理1 1点火提前角对发动机性能的影响点火提前角对发动机性能的影响点火提前角是从火花塞发出电火花，点火提前角是从火花塞发出电火花，到该缸活塞运行至压缩上止点时曲到该缸活塞运行至压缩上止点时曲轴转过的角度。轴转过的角度。 当汽油机保持节气门开度、转速以当汽油机保持节气门开度、转速以及混合气浓度一定时，汽油机功率及混合气浓度一定时，汽油机功率和耗油率随点火提前角的改变而变和耗油率随点火提前角的改变而变化。对应于发动机每一工况都存在化。对应于发动机每一工况都存在一个一个“最佳最佳”点火提前角点火提前

41、角. . 适当点火提前角，可使发动机每循适当点火提前角，可使发动机每循环所做的机械功最多（环所做的机械功最多（ 曲线阴影曲线阴影部分）部分）. . 随着转速的升高点火提前角增大。随着转速的升高点火提前角增大。采用电控点火系统，更接近理想的点火提前角。采用电控点火系统，更接近理想的点火提前角。 歧管压力高（真空度小、负荷大），歧管压力高（真空度小、负荷大），点火提前角小，反之点火提前角大。采用电控点火点火提前角小，反之点火提前角大。采用电控点火（ESAESA）系统时，可以使发动机的实际点火提前角接）系统时，可以使发动机的实际点火提前角接近于理想的点火提前角。近于理想的点火提前角。 汽油辛烷值越高

42、，抗爆性越好，点火汽油辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可增大，反之应减小。提前角可增大，反之应减小。 燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却水温度。比、大气压力、冷却水温度。2 2最佳点火提前角确定依据最佳点火提前角确定依据 发动机起动时，按发动机起动时，按ECUECU内存储的初始点火提前角（设定值）对点火内存储的初始点火提前角（设定值）对点火提前角进行控制。起动时点火提前角的设定值随发动机而异，对一定的提前角进行控制。起动时点火提前角的设定值随发动机而异，对一定的发动机而言，起动时的点火提前角是固定的，一般为发动机而言，起动时的点火提前角是固定的，一

43、般为1010左右。左右。发动机正常运转时（起动后），发动机正常运转时（起动后），ECUECU根据发动机的转速和负荷信号，根据发动机的转速和负荷信号，确定基本点火提前角，并根据其他有关信号进行修正，最后确定实际的确定基本点火提前角，并根据其他有关信号进行修正，最后确定实际的点火提前角，并向电子点火控制器输出点火指令信号，以控制点火系的点火提前角，并向电子点火控制器输出点火指令信号，以控制点火系的工作。工作。 3 3控制点火提前角的基本方法控制点火提前角的基本方法 初始点火提前角 其值取决于发动机形式，并由凸轮轴位置传感器的初始位置决定。不同的发动机，初始点火提前角大小是不同的。一般来讲，为了控制

44、点火正时，电子控制单元（ECU）根据上止点位置来确定点火提前角。在一些电子控制点火系统中，有些发动机电控单元把G1或G2信号后第一个Ne信号过零点定为压缩行程上止点前10，并以这个角度作为点火正时计算的基准点，称之为初始点火提前角。基本点火提前角 普遍采用台架试验方法，利用发动机最佳运行状态下的实验数据，描绘出以转速和负荷为变量的三维点火特性脉谱图。 将脉谱图以数据形式存储在ECU的只读存储器ROM中，汽车行驶时，微机根据发动机转速和负荷信号，从存储器中查询出相应的基本点火提前角来控制点火。 三维点火特性脉谱图（三维点火特性脉谱图（MAP图）图） 基本点火提前角按两种情况确定：基本点火提前角按

45、两种情况确定： 正常行驶时的基本点火提前角：正常行驶时的基本点火提前角： 该基本点火提前角由该基本点火提前角由ECUECU根据发动机的转速和负荷信号从根据发动机的转速和负荷信号从内部存储器中选出。内部存储器中选出。 怠速时的基本点火提前角：怠速时的基本点火提前角： ECUECU根据发动机转速和空调开关是否接通确定基本点火提根据发动机转速和空调开关是否接通确定基本点火提前角。前角。( (丰田丰田) )在空调工作时为在空调工作时为8 80 0，在空调不工作时为，在空调不工作时为4 40 0。 修正点火提前角：修正点火提前角： 为使实际点火提前角适应发动机的运转状况，以便得到良好为使实际点火提前角适

46、应发动机的运转状况，以便得到良好的动力性、经济性和排放性，必须根据相关因素（冷却液温度、的动力性、经济性和排放性，必须根据相关因素（冷却液温度、进气温度、开关信号等）适当增大或减小点火提前角，即对点火进气温度、开关信号等）适当增大或减小点火提前角，即对点火提前角进行必要的修正。提前角进行必要的修正。 修正的项目主要有暖机修正、过热修正、怠速稳定性修正、修正的项目主要有暖机修正、过热修正、怠速稳定性修正、空燃比反馈修正。空燃比反馈修正。 注意发动机的修正点火提前角不是没有限制的，最大和最小点火注意发动机的修正点火提前角不是没有限制的，最大和最小点火提前角的一般范围是：最大点火提前角提前角的一般范

47、围是：最大点火提前角35354545，最小点火提，最小点火提前角前角-10-100 0。 暖机修正：暖机修正： 是指节气门位置传感器怠速触点闭合时，微电脑根是指节气门位置传感器怠速触点闭合时，微电脑根据冷却水温度对点火提前角进行修正。据冷却水温度对点火提前角进行修正。 水温较低时，为缩短暖机时间，增大了点火提前角，水温较低时，为缩短暖机时间，增大了点火提前角，随水温升高，点火提前角的变化如图随水温升高，点火提前角的变化如图。 过热修正：过热修正： 发动机处于正常运行发动机处于正常运行工况（怠速触点断开），工况（怠速触点断开），水温过高时，为避免爆震，水温过高时，为避免爆震，应减小点火提前角。应

48、减小点火提前角。 而发动机处于怠速运而发动机处于怠速运行工况时，当冷却液温度行工况时，当冷却液温度过高时，为了避免发动机过高时，为了避免发动机长时间过热，应增大点火长时间过热，应增大点火提前角。提前角。 怠速稳定性修正：怠速稳定性修正： 发动机怠速运行期间，由于发动机负荷变化使发动机发动机怠速运行期间，由于发动机负荷变化使发动机转速变化，转速变化，ECUECU要根据实际转速与目标转速的差值调整点要根据实际转速与目标转速的差值调整点火提前角，使发动机在规定的怠速转速下稳定运转。火提前角，使发动机在规定的怠速转速下稳定运转。 发动机转速低于目标转速时，增大点火提前角；反之，则减小。 空燃比反馈修正

49、：空燃比反馈修正： 进行空燃比反馈控制时，根据氧传感器的反馈信号进行空燃比反馈控制时，根据氧传感器的反馈信号调整喷油量来达到理论空燃比，这种喷油量的变化必然调整喷油量来达到理论空燃比，这种喷油量的变化必然引起发动机转速变化。为了稳定发动机转速，点火提前引起发动机转速变化。为了稳定发动机转速，点火提前角需根据喷油量的变化进行修正。角需根据喷油量的变化进行修正。发动机实际点火提前角是上述三个点火提前角之和。发动机实际点火提前角是上述三个点火提前角之和。v 曲轴每转一圈，曲轴每转一圈，ECUECU计算处理后就输出一个提前角信号。计算处理后就输出一个提前角信号。因此，当传感器检测到发动机转速、负荷、水

50、温发生变化时，因此，当传感器检测到发动机转速、负荷、水温发生变化时，ECUECU就自动调整点火提前角。就自动调整点火提前角。v 当当ECUECU确定的点火提前角超过允许的最大或最小时，发动确定的点火提前角超过允许的最大或最小时，发动机很难正常运转，此时机很难正常运转，此时ECUECU将以最大或最小点火提前角允许值将以最大或最小点火提前角允许值进行控制。进行控制。 最大：最大：350-450；最小最小：-100-00。 点火提前角常用的计算方法： 实际点火提前角实际点火提前角初始点火提前角基本点火提前角修正点火提前角实际点火提前角实际点火提前角基本点火提前角点火提前角修正系数起动时起动后基本点火

51、提前角初始点火提前角修正点火提前角实际点火提前角实际点火提前角点火正时控制点火正时控制起动点火控制起动后点火控制初始点火提前角基本点火提前角修正点火提前角暖机修正过热修正怠速稳定修正爆燃修正其他修正等初始点火提前角1、通电时间对发动机工作的影响：、通电时间对发动机工作的影响：v 当点火线圈结构一定时，点火线圈次级电压的最大当点火线圈结构一定时，点火线圈次级电压的最大值与初级断开电流成正比。值与初级断开电流成正比。v 初级电路结构一定时，初级断开电流与蓄电池电压初级电路结构一定时，初级断开电流与蓄电池电压成正比，且随初级电路导通时间按指数规律增长，并逐成正比，且随初级电路导通时间按指数规律增长，

52、并逐渐趋于极限值。渐趋于极限值。v 通电时间通电时间初级断开电流初级断开电流次级电压次级电压点火能量点火能量点火系工作的可靠性。点火系工作的可靠性。 二、初级电路导通时间的控制二、初级电路导通时间的控制v通电时间短时，初级电流小，会使感应的次级电压偏低，容易通电时间短时，初级电流小，会使感应的次级电压偏低，容易造成失火。初级电流大，对点火有利；但通电时间过长，会使点造成失火。初级电流大，对点火有利；但通电时间过长，会使点火线圈发热，甚至烧坏，还会使能耗增大。火线圈发热，甚至烧坏，还会使能耗增大。 v当次级电压（即火花塞击穿电压）一定时，应根据蓄电池电压当次级电压（即火花塞击穿电压）一定时，应根

53、据蓄电池电压来调整初级电路的导通时间。蓄电池电压低时，所需的通电时间来调整初级电路的导通时间。蓄电池电压低时，所需的通电时间较短；蓄电池电压低时，所需的通电时间就长较短；蓄电池电压低时，所需的通电时间就长。1 1、通电时间对发动机工作的影响：、通电时间对发动机工作的影响： 初级断开电流还受蓄电池电压的影响。v ECU ECU首先根据电源电压的高低，在存储器存储的导通时间首先根据电源电压的高低，在存储器存储的导通时间脉谱图中查询选择导通时间，然后根据发动机转速确定导通角脉谱图中查询选择导通时间，然后根据发动机转速确定导通角（闭合角）的大小。（闭合角）的大小。2 2、通电时间的控制方法：、通电时间

54、的控制方法： 在点火线圈的初级线圈通电时，对应曲轴所转过的角度。一般在传统点火系统中将此处的控制称为闭合角控制，而在微机控制点火系统中多以初级线圈通电时间的控制来称谓。 在电控点火系统中，采用了初级线圈电阻很小的高能在电控点火系统中，采用了初级线圈电阻很小的高能点火线圈，其初级电流可达点火线圈，其初级电流可达30A30A以上。为防止初级电流过大以上。为防止初级电流过大烧坏点火线圈，所以点火控制电路中增加了恒流控制电路，烧坏点火线圈，所以点火控制电路中增加了恒流控制电路，保证在任何转速下初级电流均为规定值保证在任何转速下初级电流均为规定值。 恒流的基本方法是：在点火器功率晶体管的输出回路恒流的基

55、本方法是：在点火器功率晶体管的输出回路中增设一个电流检测电阻，用电流在该电阻上形成的电压中增设一个电流检测电阻，用电流在该电阻上形成的电压降反馈控制晶体管的基极电流，只要这种反馈为负反馈，降反馈控制晶体管的基极电流，只要这种反馈为负反馈，就可使晶体管的集电极电流稳定，从而实现恒流控制。就可使晶体管的集电极电流稳定，从而实现恒流控制。3 3、点火线圈的恒流控制：、点火线圈的恒流控制： 什么是爆震燃烧？什么是爆震燃烧？ 爆震燃烧对发动机性能有何影响？爆震燃烧对发动机性能有何影响？ 如何判别爆震？如何判别爆震？ 如何控制爆震？如何控制爆震？三、爆震控制（点火系闭环控制）三、爆震控制（点火系闭环控制）

56、 发动机的爆震燃烧是指火花塞在燃烧室中心发动机的爆震燃烧是指火花塞在燃烧室中心跳火，火焰以正常的燃烧速率向四周推进，使处跳火，火焰以正常的燃烧速率向四周推进，使处于最后位置上的混合气（终燃混合气）在压缩终于最后位置上的混合气（终燃混合气）在压缩终点温度的基础上进一步受到压缩、热辐射作用，点温度的基础上进一步受到压缩、热辐射作用，终燃混合气的温度不断上升，以致在终燃混合气的温度不断上升，以致在正常火焰到正常火焰到达之前产生自燃达之前产生自燃。爆震及其影响：爆震及其影响： 理论与实践证明：剧烈的爆震会使发动机的动力理论与实践证明：剧烈的爆震会使发动机的动力性和经济性严重恶化，而当发动机工作在爆震的

57、临界性和经济性严重恶化，而当发动机工作在爆震的临界点或有轻微爆震时，发动机热效率最高，动力性和经点或有轻微爆震时，发动机热效率最高，动力性和经济性最好。济性最好。 因此，利用点火提前角闭环控制系统能够有效地因此，利用点火提前角闭环控制系统能够有效地控制点火提前角，从而使发动机工作在爆震的临界状控制点火提前角，从而使发动机工作在爆震的临界状态。态。方法：延迟点火。方法：延迟点火。 组成：组成：在电控点火系统基础上增加爆燃传感器。 爆燃识别：爆燃识别：由缸体上的爆燃传感器检测发动机不同频率范围内的机械振动，发生爆燃时传感器电压信号有较大的振幅。 爆燃强度的确定：爆燃强度的确定：ECU根据爆燃信号超

58、过基准值的次数来判定爆燃强度，次数越多，爆燃强度越大，反之越小。 1、爆燃传感器 2、ECU3、其他传感器4、点火器和点火线圈5、分电器 6、火花塞爆燃控制系统检测发动机爆震的方法有三种检测发动机爆震的方法有三种：v 检测发动机燃烧室压力；检测发动机燃烧室压力；v 检测发动机缸体振动；检测发动机缸体振动；v 检测燃烧噪声。检测燃烧噪声。 目前，大多数汽车采用检测发动机缸体振动目前，大多数汽车采用检测发动机缸体振动的方法来检测爆震。的方法来检测爆震。5.5.15.5.1点火系统的常见故障点火系统的常见故障（一）、点火系统的常见故障点火系故障按其在点火系的位置可分为二种情况：低压电路故障和高压电路

59、故障。（1）低压电路常见故障：蓄电池存电不足；线连接不良或错乱；蓄电池搭铁不良；分电器或霍尔传感器损坏；点火开关损坏或接线不良；晶体管点火控制单元损坏或接线不良。低压电路故障的诊断方法大多采用电流表或电压表逐线检查来排除故障点。（2）高压电路常见的故障：高压线脱落或漏电；分电器盖破裂击穿；分电器分火头烧蚀破裂击穿；火花塞电极间隙过大或过小；火花塞积炭过多；火花塞绝缘体损坏；点火线圈损坏或接线脱落。高压电路的故障大多采用高压试火法，即将分电器中心高压线或某缸高压线拔下，将线头放置距离缸体3-6mm处，起动发动机试火，有火花且火花强烈，说明点火系工作正常。点火系统具体故障现象有无火、断火或缺火、点

60、火正时不准、火花弱等类点火系统具体故障现象有无火、断火或缺火、点火正时不准、火花弱等类型。型。1 1、无火、无火各缸火花塞均不跳火。其故障现象时发动机不能启动，或在发动机运行中各缸火花塞均不跳火。其故障现象时发动机不能启动，或在发动机运行中突然熄火后再不能启动。突然熄火后再不能启动。2 2、某缸或几缸火花塞不跳火或火花时有时无。某缸或几缸火花塞不跳火或火花时有时无。其故障现象时发动机怠速不其故障现象时发动机怠速不稳，动力下降，有时会出现排气管放炮和冒黑烟。稳，动力下降，有时会出现排气管放炮和冒黑烟。3 3、点火正时不准、点火正时不准点火正时不当而使点点火正时不当而使点火提前角过大或过小，或者是