,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,项目十一,电控点火系统,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,项目十一,电控点火系统,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,项目十一,电控点火系统,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,项目十一,电控点火系统,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,项目十一,电控点火系统,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,工程十一：电控点火系统,1、把握电控点火系统的构造组成；,2、把握电控点火系统的工作原理；,3、把握爆震传感器的作用、分类、工作原理及检测。,能够产生足以击穿火花塞间隙的高压电2万3万伏,火花塞产生的电火花应具有足够的能量50mJ,点火的时刻能适应发动机的工作状况,在恶劣条件下工作牢靠,1,2,3,4,点火系统的要求,将车载低压直流电源变为高压电，击穿火花塞间隙，点燃可燃混合气。,在传统点火系基础上将触点改成可以起到相同开关作用的三极管。,微机控制的点火系统,ESA,即电控点火系统，废除了真空和离心式点火提前装置。点火提前角由微机控制，从而使发动机在各种工况下都具有最佳的点火提前角，提高了发动机的动力性和经济性，且保证排放污染最小。,传统点火系统,电子点火系统,微机点火系统,1,2,3,一、微机掌握点火系统的组成和工作原理,在发动机工作过程中，各个传感器将检测到的反映发动机运行状况的信号输送至ECU。ECU依据各传感信号确定出最正确点火提前角，并在适当时刻向点火掌握器发出点火信号。,点火掌握器通过其内部的功率三极管掌握点火系初级电路周期性通断，点火线圈产生高电压，使火花塞跳火，点燃缸内的可燃混合气。,工作原理：,点火掌握主要信号：,G信号：判缸信号,Ne信号：曲轴转角信号,IGT信号：ECU向点火器中功率晶体管发出的通断,掌握信号,IGF信号：完成点火后，点火器向ECU输送的点火,确认信号,传统点火系工作原理,【功用】,依据ECU输入的指令，按点火挨次掌握各个点火线圈工作，掌握初级电路通断；掌握初级电流大小；掌握闭合角大小；停电爱护；过压爱护。,【构造】,各种发动机的点火器内部构造不一样。有的只有大功率三极管，单纯起开关作用奥迪200、日产公司ECCS系统；有的除起开关作用外，还有气缸判别、闭合角掌握、恒流掌握、安全信号等电路丰田TCCS系统；有的发动机不单设点火器，将大功率三极管组合在电子掌握器中，由电子掌握器直接掌握点火线圈中的初级电流通断北京切诺基4.0L发动机。,点火器,ESA,系统点火器电路框图,【检查】,1将点火线圈与点火器的导线连接器插接好，用电压表或示波器检查发动机ECU端子间的电压，应符合要求：,端子,标准电压,条件,+B,接地,9,14V,点火开关“,ON”,IGT,接地,脉冲发生,发动机工作,IGF,接地,脉冲发生,发动机工作,2检查IGT的接地电压。,拔下点火器的导线连接器，当用起动机带动发动机时，用电压表检查发动机ECU的IGT端子与接地间的电压，其标准电压为0.51.0V。,3检查IGF的接地电压。,拔下点火器的导线连接器，当点火开关位于“ON”位置时，用电压表检查发动机ECU的IGF端子与接地之间的电压，标准电压值为4.55V。,微机控制点火系,有分电器式,无分电器式,同时点火,独立点火,二极管分配式,点火线圈分配式,二、微机掌握点火系统分类,丰田皇冠,3.0,轿车,2JZ-GE,发动机点火系原理图：,1.,有分电器电控点火系统,(DI),发动机工作时，ECU依据发动机转速和负荷等传感器信号确定出最正确点火提前角，依据曲轴位置传感器信号确定出各缸活塞的位置，并在适当时刻向点火器输出点火信号IGT，掌握点火线圈初级电路周期性地通断，从而在次级绕组中产生高压电，再由配电器安排到各缸点火。,在点火过程中，初级电路每通断一次，点火器都会向ECU反响一个点火确认信号IGF。当ECU连续6次收不到IGF信号时，便判定点火系有故障，掌握喷油器停顿喷油。,工作原理：,无分电器点火系又叫直接点火系。它彻底取消了传统点火系中的分电器，分电器原有的功能断电、配电、点火提前由电子掌握装置和传感器来完成。利用电子分火掌握技术将点火线圈产生的高压直接送给火花塞进展点火。,无分电器点火系有两种类型：,同时点火方式；,独立点火方式。,2.,无分电器电控点火系统,(DLI),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。,1同时点火方式：,同时跳火的两缸必需满足如下条件：,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。曲轴旋转一圈后，两缸所处的行程正好相反。,如6缸发动机，第一缸与第六缸、其次缸与第五缸、第三缸与第四缸共用一个点火线圈，火花塞串联，同时点火。,同时点火系的高压配电方式有两种：二极管安排方式、点火线圈安排方式。,二极管安排方式：,有两个初级绕组和一个次级绕组4缸发动机，次级绕组的两端分别通过高压二极管与4个火花塞形成回路。,当发动机点火挨次为1-3-4-2时，1缸和4缸、2缸和3缸分别配对，同时点火。,点火器内部有两个功率三极管，分别掌握点火线圈中的两个初级绕组。,构造特点,当,1,、,4,缸点火触发信号输入点火器时，功率三极管,VT,1,截止，初级绕组,A,断开，在次级绕组中产生电动势,e,1,，在该电动势作用下，二极管,VD,1,、,VD,4,正向导通，,1,、,4,缸火花塞跳火；,VD,2,、,VD,3,反向截止，,2,、,3,缸不跳火。,当,2,、,3,缸点火触发信号输入点火器时，功率三极管,VT,2,截止，初级绕组,B,断开，在次级绕组中产生电动势,e,2,，在该电动势作用下，二极管,VD,2,、,VD,3,正向导通，,2,、,3,缸火花塞跳火；,VD,1,、,VD,4,反向截止，,1,、,4,缸不跳火。,工作原理,点火线圈安排方式：,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。,点火器中功率三极管的数量与点火线圈的数量一样，每个功率三极管掌握一个点火线圈工作。,发动机工作时，ECU向点火器输出点火掌握信号，点火器按点火挨次依次掌握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。,构造特点,工作原理,丰田皇冠轿车无分电器同时点火系：,G1信号产生于第六缸活塞到达压缩上止点四周；,G2信号产生于第一缸活塞到达压缩上止点四周；,G1、G2信号相隔1800曲轴转角为3600。,Ne转子每转一圈，产生24个脉冲信号，每个脉冲信号占用的正时转子角度为150曲轴转角为300。,构造特点,IGdA、IGdB信号是依据G1、G2和Ne信号向点火器输送的判缸信号。,点火器依据IGdA、IGdB信号的状态打算接通哪条初级电路。,IGdA,为,0,、,IGdB,为,1VT1,导通，,1,缸或,6,缸点火。,IGdA,为,1,、,IGdB,为,0VT2,导通，,2,缸或,5,缸点火。,IGdA,为,0,、,IGdB,为,0VT3,导通，,3,缸或,4,缸点火。,IGT为点火信号：,是ECU依据G1、G2、Ne信号输出的点火信号。以G1为基准可以利用Ne信号计算出其后3个缸6、2、4的点火时刻。以G2为基准可以利用Ne信号计算出其后3个缸1、5、3的点火时刻。将这6个缸的点火信号以脉冲的形式输出即为IGT信号。,一个气缸配一个点火线圈，该点火线圈产生的高压只送往这一个缸。,2独立点火方式：,Magotan B7L,点火系统电路图,三、爆震传感器,【爆震的影响】,猛烈的爆震会使发动机的动力性和经济性严峻恶化，而当发动机工作在爆震的临界点或有稍微爆震时，发动机热效率最高，动力性和经济性最好。因此，利用点火提前角闭环掌握系统能够有效地掌握点火提前角，从而使发动机工作在爆震的临界状态。,【爆震的判别】,检测发动机爆震的方法有三种：,检测发动机燃烧室压力；,检测发动机缸体振动；,检测燃烧噪声。,【爆震传感器作用】,把发动机缸内发生爆震时引起的缸体振动转换为电信号。该信号输入ECU后用于掌握点火提前角。,【爆震传感器分类】,磁致伸缩式、压电式共振型压电式、非共振型压电式,1.,磁致伸缩式爆震传感器：,发动机振动时，通过外壳带动其内部的铁心振动，铁心产生位移，使通过感应线圈的磁路发生变化，通过线圈的磁通量也随之发生变化，线圈产生感生电动势，这就是传感器输出的电压信号。,该信号与发动机的振动频率有关。,当发动机发生爆震时，发动机缸体的振动频率与传感器固有的振动频率7kHz左右匹配，发生谐振现象，振动强度最大，铁心的位移最大，线圈内的磁通变化率最大，传感器输出最大信号。,工作原理,输出特性：,压电效应：,某些晶体如石英、压电陶瓷等受到压力或机械振动之后产生电荷的现象称为压电效应。,当晶体受到外力作用时，在晶体的某两个外表上就会产生电荷输出电压；当外力去掉后，又重新回到不带电的状态。,2.,压电式爆震传感器：,1共振型压电式爆震传感器：,压电元件紧贴在振荡片上，振荡片紧固在传感器基座上。,当固定在缸体上的爆震传感器随发动机振动时，通过基座带动振荡片振荡。振荡片压迫压电元件，使压电元件产生电压信号。,当发动机爆震时产生的频率与振荡片的固有频率一样时，振荡片就发生共振。压电元件受到的力最大，此时压电元件产生的电压信号也到达最大值。,工作原理,输出特性：,共振型压电式爆震传感器特点：,输出的信号电压高，不需要特地的滤波器，信号处理比较便利。但由于其传感器的共振频率必需与发动机燃烧时的爆震频率匹配即两者能够产生共振，因此只能用于指定型号的发动机由于各种发动机有自已特定的共振频率，互换性差。,2非共振型压电式爆震传感器：,当发动机振动时，惯性配重会因振动而产生加速度。加速度产生的惯性力作用在压电陶瓷元件上，使压电陶瓷元件产生电压信号。,发动机发生爆震时，振动幅度大，产生的加速度也大，因此压电陶瓷元件受到的作用力也大，压电陶瓷元件输出的电压信号就大。,工作原理,输出特性：,非共振型压电式爆震传感器的特点：,输出的信号电压小、平缓，必需将输出信号输送至带通滤波器中，推断爆震是否发生。,带通滤波器一般由线圈和电容器组成，它只允许特定频带的信号通过，对其它频带的信号进展衰减。,这种传感器适应范围广，当用在不同类型的发动机上时，只需对带通滤波器的过滤频率进展调整即可，无需更换传感器。,共振型与非共振型输出电压波形比较：,比较：,两种传感器的输出信号都是随发动机的振动频率而变化的电压信号，信号的频率都与发动机振动频率全都，其电压幅值与振动频率有关。,共振型，其输出的信号电压在发动机发生爆震时最大；,非共振型，其输出的信号电压在发动机爆震时无显著增加，只能依靠带通滤波器检查传感器输出信号中有无爆震频率段来推断是否发生了爆震。,爆震传感器失效,动力下降,爆震传感器发生故障时，,ECU,推迟各缸点火提前角约,15,故障分析,常见失效形式：线路、传感器物理损坏,四、爆震传感器的检测,1.万用表检测桑塔纳2023,动态信号：拔下连接器，怠速或敲击缸体，测量插座两接脚电压，应与规定相符沟通电压信号。,静态电阻：测量传感器电阻，应与规定相符大于1M或1、2、3间不导通。,线路检测：测量导线电阻，应为0。,V,断路、虚接？,2.示波器检测,用木槌敲击传感器四周的缸体；应显示有一振动波形，敲击越重，振动幅度就越大；,随车检测，信号波形的峰值电压和频率随发动机负载和转速的增加而增加；,爆震传感器极耐用，最常见的失效方式是传感器不产生信号，波形显示一条直线，这通常是由于传感器被碰伤，造成物理损坏。,传感器的固定力矩过大，不灵敏，点火提前角偏大，易爆震；固定力矩过小，过于灵敏，点火提前角偏小。,感谢大家！,