电子点火系统

电子点火系一、传统点火系统存在的缺点：1、次级电压随发动机转速升高而下降，使高转速发动机不能可靠点火；2、对火花塞积炭敏感，当火花塞积炭和污染时，次级电压下降，降低了点火可靠性；3、断电器触点分开时，在触点处形成火花，烧蚀触点，缩短了使用寿命，并且也限制了初级电流，限制了点火能量的增大，难以燃用稀混合气达到节油目的。二、电子点火系统的优点1.点火控制器无磨损部件，无需维修。2.高速不断火，能够满足高速多缸发动机的要求。3.火花能量大，点火可靠。4.次级电压上升快，对火花塞积炭不敏感。三、电子点火系统的分类1、按断电器有无触点分：1）有触点式：电感储能式、电容储能式2）无触点式：磁感应式、霍尔效应式、光电式2、按初级电流控制方式分1）电子点火控制器控制式：分立元件式、集成电路式两种控制器都根据分电器与曲轴之间点火正时关系和点火提前调节机构的工作情况对点火时机进行控制。因影响的因素很多，故不能实现精确控制。2）微机控制点火式：分配点火系统、直接点火系统当发动机运转时，微机根据与发动机工作参数有关的各种传感器输出的信号，经过数学运算和逻辑判断，再对点火时机进行控制。（1）分配点火系统点火线圈产生的高压电由配电器按发动机工作顺序分配到各缸。高压放电期会产生火花，浪费点火能量，且产生无线电和音响的干扰信号；（2）直接点火系统（无分电器点火系统）次级绕组的两端分别与两个火花塞相连，如国产桑塔纳2000GSi，捷达王轿车，是目前最先进的点火系统。

汽车上利用霍尔效应式传感器检测点火触发信号的点火系统称为霍尔效应式电子点火系统，通常称为霍尔式电子点火系统或霍尔点火系统。霍尔式电子点火系一、霍尔效应

输出信号准确可靠，不受转速影响，且无功率损耗。1、霍尔效应原理

当电流通过放在磁场中的霍尔元件，且电流方向与磁场方向垂直时，在垂直于电流与磁通的霍尔元件的横向侧面，即产生一个和磁感应强度成正比的电压，称霍尔电压。二、霍尔式电子点火系统的组成1.分电器盖2.防护罩3.分火头4.触发叶轮5.霍尔元件6.壳体7.真空提前装置三、霍尔式电子点火系统的结构原理（一）霍尔式分电器（二）点火控制器（三）点火线圈1、霍尔式传感器（1）结构（2）原理2、离心提前装置3、真空提前装置（一）霍尔式分电器霍尔式传感器结构

霍尔式传感器工作波形2、离心提前装置（二）点火控制器1、结构2、各管脚功能3、功能(三)点火线圈霍尔式电子点火系统采用高能点火线圈，因此无需配置附加电阻。点火线圈为开磁路式，结构与普通开磁路式点火线圈基本相同。桑塔纳轿车点火线圈的初级绕组电阻为0.52—0.76Ω，初级电流峰值为7.5±0.2A；初级绕组电感为5.8mH；初级绕组储存的磁场能量为163mJ。点火线圈的胶木盖上铸有“15”、“1”端子标记。线圈内的初级绕组就接在这两个端子之间，“15”相当于“+”端子，与点火开关连接；“1”端子相当于“一”端子，与点火控制器连接器的端子“1”连接。四、霍尔式点火系统工作情况五、霍尔式点火系统的检修（一）分电器的检修1、分电器的分解和组装2、霍尔式传感器的检修（二）点火线圈的检修（三）点火控制器的检修1、分电器的分解和组装

①拆下分电器盖，拔下分火头，取下防护罩；②取下凸轮轴顶端的毛毡，拆下分电器轴顶端的凸轮轴轴向限位螺钉；然后用一字形螺丝刀拆下分电器壳体上的椭圆孔盖，再用镊子伸入椭圆孔中将离心提前装置的弹簧从托板的挂钩上拨下，以便在拆卸触发叶轮下面一个卡环时有足够的间隙进行操作；③向上拔起凸轮轴，先用专用工具将触发叶轮下面—个卡环拨开并将其向下移出卡环槽，然后下压触发叶轮使其定位销露出叶轮，再用专用工具拆下触发叶轮上面一个卡环；④先取下触发叶轮定位销，然后转动并拔下触发叶轮，再用专用工具拆下触发叶轮下面一个卡环；⑤用十字形螺丝刀拆下固定真空提前装置的两个螺钉(其中一个为分电器盖挂钩的固定螺钉)，取下真空提前装置；⑥先用尖嘴钳拔出导线插座上的塑料螺钉．再将传感器接线插座从分电器壳体的槽中拔出；⑦先用十字形螺丝刀拆下分电器壳体上固定霍尔传感器托板的两个螺钉，然后取出传感器托板和传感器，再从分电器轴上取下凸轮轴；⑧铳下分电器轴下端的横销，从分电器壳体内取出分电器轴和离心提前装置。2、霍尔式传感器的检修

霍尔式传感器的技术状况可在汽车上通过测量其输入电压和输出电压进行判断。检测之前，先断开点火开关，再拆下分电器盖，拔出中央高压线并将其端头搭铁，然后进行测量。1、将直流电压表正极与传感器插座上“+”端子（红黑色）引线连接，负极与“-”端子（棕白色）引线连接；2、接通点火开关，无论触发叶轮的叶片是否进入传感器气隙，电压表显示的输入传感器的电压都应接近电源电压14.4V。检测传感器输入电压1、断开点火开关，将直流电压表正极接在“O”端子（绿白色），负极与“－”端子（棕白色）引线连接；2、接通点火开关，转动触发叶轮，当叶片进入传感器气隙时，电压为9.8V，离开时为0.1~0.5V。检测传感器输出电压（二）点火线圈的检修1.初级绕组的检修。将万用表置于合适档位，两只表笔分别接在点火线圈的“15”、“1”端子上，电阻应为0.52～0.76Ω。2.次级绕组的检修。将万用表拨到合适档位，一只表笔接点火线圈的高压插孔，另一只表笔接“15”与“1”中任意一个端子，电阻应为2.4～3.5kΩ。如阻值为无穷大，说明次级绕组断路；如阻值过小，说明次级绕组短路，无论断路或短路都应更换点火线圈。（三）点火控制器的检修在汽车上检查点火控制器时，可按下述方法进行：(1)首先断开点火开关，然后拔下分电器上的线束插头；(2)将直流电压表的正极接点火线圈“15”端子，负极接点火线圈“1”端子；(3)接通点火开关，电压表读数应为6V左右且在1～2s内降低到0V。如电压不为零或电压保持6V不降低，说明点火控制器失效，应予更换。六、霍尔式点火系统故障的诊断与排除1.霍尔式点火系统故障的诊断方法(1)首先断开点火开关，然后拔出霍尔式分电器盖上的中央高压线并将其端头距发动机缸体5～7mm；(2)接通点火开关并使发动机转动，同时观察中央高压线端头与发动机缸体之间是否跳火。2.电源及点火线圈跳火能力的诊断(1)断开点火开关，拆下点火线圈“1”端子上的全部导线；(2)拔出分电器盖上的中央高压线并将其端头距发动机缸体5～7mm；(3)另取一根导线并将其一端接到点火线圈“1”端子上，另一端在接通点火开关时短时搭铁(每次搭铁时间不超过1s)，然后断开(不搭铁)，同时观察高压火花跳火情况。3.点火控制部分的诊断(1)断开点火开关，拆下分电器盖；(2)转动曲轴使触发叶轮的叶片离开霍尔式传感器的气隙；(3)拔出分电器盖上的中央高压线并将其端头距发动机缸体5～7mm；(4)接通点火开关，用小螺丝刀2或薄铁片在霍尔式传感器的气隙中轻轻插入和拔出(即模拟触发叶轮的叶片在气隙中运动)，同时观察高压线端头与发动机缸体之间是否跳火。4.点火控制器的诊断

(1)断开点火开关，拔下分电器盖上的中央高压线并将其端头距发动机缸体5～7mm；(2)拔出分电器壳体上的线束插头，取一根跨接线，将其一端接在信号电压输出线(绿白色导线)的连接插片上；(3)接通点火开关，将跨接线的另一端短时(不超过1s)搭铁，同时观察跨接线搭铁瞬间，高压线端头与发动机缸体之间是否跳火。（一）CAl092型汽车磁感应式电子点火系统组成磁感应式电子点火系统（二）点火系统的结构

1、磁感应式分电器（1）磁感应式传感器（2）离心提前装置（3）真空提前装置2、电子控制器3、高能点火线圈1、磁感应式分电器（1）磁感应式传感器电磁感应原理：当穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈中将产生感应电动势，大小与磁通的变化率成正比，其方向则是阻碍磁通的变化。1）当转子凸齿从远离——正对——远离传感线圈铁心时，穿过传感线圈铁心的磁通发生由小到大、再变小的变化，而磁通的变化率则发生由大到小、再变大的变化；2）磁通增加时在线圈中产生的感应电动势的方向与磁通减小时的方向正好相反。（2）离心提前装置（3）真空提前装置2、电子控制器

3、高能点火线圈

由于点火能量大，因此不需要附加电阻；由于点火线圈工作时，初级绕组的峰值电流长期为6A，因此采用了电缆油作为绝缘介质以利散热。点火线圈为两端子式，端子代号分别用“+”(或“15”)、“一”(或“1”)表示。“15”端子接点火开关的“点火’’端子“2”和电子控制器的电源正极“+”端子⑤；“1”端子接电子控制器的点火线圈“一”端子⑥。（三）点火系统功能1、点火功能2、恒流控制3、导通率控制4、停车断电控制功能5、过压保护功能（四）点火系统的使用与维修电子控制器用一个六端子(实际只用五个端子)连接器连接，传感器用一个两端子连接器连接。连接器上均有钢丝卡簧，用以锁止插头与插座，防止插头松脱，插接时务必插接到位。连接器还用胶皮套密封，防止潮气和尘土浸入而造成氧化与腐蚀。各导线的连接1、点火线路汽车进行二级维护时，应清洁分电器外部表面、盖内电极、分火头、防护罩和点火线圈，并取出转子轴顶孔内油毡加几滴润滑油，待油浸入油毡后再装回孔内。汽车进行三级维护时，应先在电器试验台上检查离心提前装置和真空提前装置的功能，然后判断能否调整恢复。如不能恢复，则需更换新品；如能调整恢复，再对分电器进行分解、清洗、润滑和调整。

2、点火系统维护1、分解过程2、分解完毕后，用洗油清洗除传感线圈和真空装置以外的零部件。分电器盖和中央炭极如有裂损、离心弹簧拉力不足等应予更换3、装复时，应在各摩擦副之间添加适量润滑油4、真空、离心点火提前机构的调整5、传感线圈电阻的测量、转子定子爪极气隙的测量（600～800欧、0.2～0.4mm）3、分电器的分解、装复与调整(1)确定发动机第一缸活塞压缩行程上止点的位置(2)确定分电器联轴节位置(3)安装分电器(4)确定发火位置(5)按点火顺序插好高压线(6)拧紧分电器压板紧固螺钉。

4、分电器的安装用万用表电阻档测量点火线圈“15”与“1”端子间的阻值应为0.7～0.8Ω；测量高压插孔与“15”或“1”端子间的阻值应为3000～4000Ω。5、点火线圈的检修（五）点火系统故障的诊断与排除如发动机不能起动，需要诊断点火系统有无故障时，可按下述程序进行：(1)拆下分电器盖、分火头和防护罩；(2)拔下分电器盖中央插孔的高压线。并将其端头距发动机缸体5～7mm；(3)接通点火开关，并用螺丝刀短接碰擦任意一个定子爪极与转子爪极；1、磁感应式点火系统故障的诊断(1)断开点火开关，拆下点火线圈“1”端子上的导线；(2)拔出分电器盖上中央插孔的高压线，并将其端头距发动机缸体5～7mm；(3)另取一根导线(通常称为跨接线)，将其一端接点火线圈“1”端子、另一端间断搭铁；(4)接通点火开关，跨接线间断离开搭铁部位。2、点火线圈故障的诊断(1)拔下分电器上的传感器插头。在拔插头时，应先压下插头上的钢丝卡簧；(2)拆下点火线圈“1”端子上的绿色导线，并将导线端子接12V21W灯泡的一个电极，灯泡的另一电极用导线接点火线圈“15”端子；(3)在传感器插头的两个接线端子上分别插接一根导线，再将从3号插头引出的导线也接点火线圈“15”端子；(4)接通点火开关，当将从2号插头引出的导线搭铁时，如灯泡点亮约2s后熄灭，说明电子控制器良好，故障出在传感器；如灯泡始终发亮或不亮，说明电子控制器有故障。3、电子控制器故障的诊断(1)拔下分电器上的传感器插头；(2)将万用表拨到交流电压ACV×20V档，两只表笔分别接到分电器上传感器插座的两个端子；(3)用螺丝刀短接碰擦任意一个定子爪极与转子爪极，此时如万用表指示有2V以上电压，说明传感器良好；如万用表指示电压为零，说明传感器有故障，应予检修或更换。4、传感器故障的诊断复习思考题1、电子点火系的优点？2、画出桑塔纳轿车霍尔式电子点火系统电路图。3、写出霍尔式传感器的结构组成及其工作过程。4、写出检查霍尔式传感器的输出电压的方法。5、写出磁感应式传感器的结构组成及其工作过程。微机控制点火系统一、微机控制点火系统组成（一）传感器与开关信号（二）电子控制器（三）点火控制器（一）传感器与开关信号1、曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器CPS1）作用：检测曲轴转角（或发动机的转速）与活塞位置（上止点）信号送至ECU，是喷油、点火控制的重要信号之一。2）类型：电磁感应式、光电式、霍尔式。3）安装位置：曲轴前、中、后，凸轮轴前后，分电器上。2、空气流量传感器AFS（直接式）或绝对压力传感器APS（间接式）：检测进气量信号。空气流量传感器又称为空气流量计（叶片式，热线式，热膜式）。1）作用：检测进入发动机的空气量，作为喷油和点火控制的主要参数之一。2）安装位置：间接式通过真空管连接到节气门后方的进气管上。直接式装在空气滤清器与节气门之间的进气总管上。3、节气门位置传感器：检测节气门开度和加、减速信号。如节气门全开、全闭和部分开启等；通过微机对节气门开度信号进行双重微分处理即可得到加、减速信号。1）作用：将节气门开度转变成电压信号送至ECU，是喷油、点火、开闭环的主要信号之一。2）安装位置：装在节气门体上，与节气门同轴安装。4、爆震传感器：检测发动机有无爆震信号。1）作用：将发动机的爆震信号送至ECU，作为点火闭环控制时，调节点火提前角的基本信号。2）安装位置：缸体侧，靠活塞处。5、冷却水温度传感器：检测发动机冷却水温信号，简称水温传感器。1）作用：将冷却液温度转变成电压信号送至ECU，是修正喷油量和点火角、控制活性炭罐电磁阀的动作、控制怠速转速的重要信号。2）安装位置：装于发动机缸盖的出水管上。6、进气温度传感器：检测进入发动机空气的温度信号。1）作用：将进气温度转变成电压信号送至ECU，用来对喷油与点火进行修正。2）安装位置：进气道管壁上。7、氧传感器或O2传感器：通过检测排出废气中氧离子的含量来检测空燃比浓稀信号。

8、车速传感器：检测车速信号。9、空档起动开关：检测自动变速器的档位开关是否位于空档位置。空档起动开关简称空档开关，检测的信号称为空档开关信号。10、点火开关：当点火开关接通“点火”、“起动”档位时，向微机提供信号。11、空调器开关A／C：当空调接通时，向微机提供信号。12、蓄电池：向微机提供电压信号。

(二)电子控制器电子控制器的作用是根据发动机各传感器输入的信息和微机内存数据，通过运算处理和逻辑判断，然后输出指令信号，控制有关执行器(如点火器)工作，达到快速、精确控制发动机工作的目的。

电子控制器的基本组成

(三)点火控制器

点火控制器简称点火器。是发动机控制系统的执行器。点火器的作用是根据微机发出的指令信号，通过内部大功率三极管导通与截止来控制点火线圈初级电流的接通与切断，从而完成点火工作。

二、微机控制点火系统分类1、有分电器点火系统(或非直接点火系统)2、无分电器点火系统(或直接点火系统)1、有分电器点火系统

保留分电器的称为有分电器点火系统(或非直接点火系统)。有分电器点火系统（非直接点火系统)工作时，分火头与分电器盖之间有一定间隙，当高压电跳过间隙时必然产生火花，不仅浪费电能，而且产生无线电干扰信号。2、无分电器点火系统

在无分电器点火系统(或直接点火系统)中，点火线圈的高压线直接与火花塞相连，系统不再配置配电器。

无分电器点火系统的点火方式可分为同时点火和单独点火两种类型。在同时点火系统中，发动机两个气缸共用一个点火线圈，在点火线圈上有两个高压插孔，用两根高压线分别与两个气缸的火花塞相连，点火时两个气缸同时点火。在单独点火系统中，每个气缸的火花塞上配有一个点火线圈，仅对该缸进行点火。无分电器点火系统具有以下优点：(1)由于没有分电器，不存在分火头和旁电极间跳火问题，同时减少了高压导线，特别是单独点火系统已不设高压导线，因此不仅能量损失减少，而且无线电干扰减弱。(2)由于废除了分电器，因此节省了安装空间。单独点火系统将点火线圈安装在双凸轮轴之间，利用了有限的空间。(3)单独点火系统采用了与气缸数相等的特制点火线圈，由于该点火线圈充电时间常数小，初级电流上升快(即充电时间短)，因此能在发动机转速高达9000r／min的转速范围内提供足够的点火能量和高电压。三、丰田汽车微机控制点火系统(一)曲轴位置(转角)传感器CPS(二)电子控制器ECU(三)点火器(四)点火提前角的控制丰田汽车发动机微机控制系统，常叫TCCS系统。它是一种综合性控制系统或者叫集中控制系统如图曲轴转交传感器水温传感器空气流量计氧传感器节气门位置传感器变速器空挡空调信号进气温度爆震传感器蓄电池电压(一)曲轴位置(转角)传感器CPS曲轴位置(转角)传感器是微机控制点火系统必不可少的传感器。其功用是：向微机输送发动机曲轴转角、转速、活塞位置(上止点)等信号。

丰田TCCS系统的曲轴位置传感器为磁感应式，安装在分电器内部，由上、下两部分组成。上部分为检测曲轴位置的基准信号(即判缸与上止点信号，称为G信号)发生器