汽车电气设备构造与维修教学课件 PPT 作者 胡光辉 22335-模块四汽车点火系统

模块四 汽车点火系统,课题一 概述,基础知识 一、点火系统的功用及类型 1点火系统的功用 2点火系统的类型,二、对点火系统的要求,1适时性要求 2点火能量要求,课题实施 点火系统的认识 操作一 点火系统部件识别及安装位置观察 操作二 点火系统各部件的认识和拆装 1点火线圈的认识和结构分析 2火花塞的构造认识 3分电器的拆装,课题二 传统点火系统,基础知识 一、传统点火系统的组成 传统点火系统的组成如图4.1所示，主要包括以下5个部分。,图4.1 传统点火系统的组成,1电源 2点火开关 3点火线圈 4分电器 5火花塞,二、传统点火系统的工作原理,传统点火系统的工作原理如图4.2所示。,图4.2 传统点火系统的工作原理简图,（1）触点闭合，低压电路接通，点火线圈一次绕组的电流逐步增长。 （2）触点断开，低压电路断开，点火线圈二次绕组产生高电压。 （3）火花塞电极间隙被高电压击穿，产生电火花，点燃可燃混合气。,三、二次电压的影响因素,1工作特性 发动机工作时的转速变化范围是很大的，点火系统的最高二次电压理论计算公式为,（1）发动机气缸数。 （2）火花塞积炭。 （3）电容值的大小。 （4）触点间隙。 （5）点火线圈温度。,四、传统点火系统的主要元件,1点火线圈与附加电阻 （1）开磁路式点火线圈。,图4.6 开磁路式点火线圈,（2）闭磁路式点火线圈。,图4.7 闭磁路式点火线圈,（3）附加电阻。,2分电器,传统分电器由断电器、配电器、容电器、点火提前机构等组成，如图4.8所示。,图4.8 传统点火系统的分电器总成,（1）断电器。 （2）配电器。 （3）容电器。 （4）点火提前机构。,离心式点火提前调节机构如图4.10所示。,图4.10 离心式点火提前调节机构,图4.11 离心式点火提前调节原理,真空式点火提前机构如图4.12所示。,图4.12 真空式点火提前机构,当使用的汽油标号改变时，应采用辛烷值调节器调节点火提前角。 辛烷值选择器安装在分电器壳体上，其典型结构如图4.13所示,图4.13 辛烷值选择器,3火花塞（1）火花塞的结构。,图4.14 火花塞,（2）火花塞的型号与类型。,第一部分为字母，以单或双字母表示火花塞结构类型及主要形式尺寸。 第二部分为阿拉伯数字，表示火花塞热值 。 第三部分为汉语拼音字母，表示火花塞派生产品、结构特性、材料特性及特殊技术要求等 。,课题实施 传统点火系统各元件的性能检测 操作一 分电器总成技术状况检查 1断电器触点技术状况的检查 2凸轮技术状况及分电器轴与铜套磨损情况的检查,3离心式点火提前机构性能检查 4真空式点火提前机构性能检查,操作二 点火线圈技术状况的检测 操作三 容电器性能检测 1容电器故障检测 2容电器容量检测,操作四 火花塞的检查 1火花塞绝缘电阻值的检测 2电极间隙的检测 3其他部件的检修,拓展训练 点火正时的检查与调整 操作一 点火正时的静态调整 （1）首先确认断电器触点间隙符合要求。 （2）确认第一缸压缩上止点位置。 （3）确认断电器触点刚刚打开时刻。,（4）拆下分电器盖，观察上一步骤中分火头所对应的分电器盖上分缸高压线插孔位置 （5）起动发动机，在发动机达到正常工作温度（水温7080）时，检查点火正时。,操作二 点火正时的动态检查 操作三 点火正时的检测 （1）查找并验证飞轮或曲轴前端传动带盘上1缸压缩终了上止点标记和点火提前角标记， （2）起动发动机，并运转至正常工作温度。,（3）将点火正时灯（见图4.24）的红色电源夹夹在蓄电池的正极，黑色电源夹夹在负极，并将正时灯的外卡式传感器卡在1缸的高压线上，传感器上的箭头对准火花塞。,图4.24 点火正时灯,（4）在发动机怠速稳定运转的情况下，将正时灯打开并对准飞轮或曲轴上的标记。 （5）调整正时灯上的电位器使两标记对齐。此时，正时灯上指示的读数即为发动机怠速时的点火提前角。,（6）拆去真空管路， （7）接上真空管路，再测量同一转速下的点火提前角与离心提前角的差，该值即为该转速下的真空提前角。,课题三 电子点火系统,基础知识 一、电子点火系统的组成、分类和工作原理 1电子点火系统的组成,图4.25 电子点火系统的组成,（1）电源。 （2）点火开关。 （3）点火线圈。 （4）信号发生器。 （5）点火控制器。 （6）分电器。 （7）火花塞。,2电子点火系统的分类,电子点火系统按有无触点，可分为有触点式和无触点式。,3电子点火系统的工作原理,电子点火系统的工作原理如图4.26所示。,图4.26 电子点火系统的工作原理,二、电子点火系统的主要元件,1信号发生器 目前，电子点火系统和微机控制点火系统采用的信号发生器主要有3种：电磁感应式、霍尔效应式和光电式。,（1）电磁感应式信号发生器。,采用电磁感应式信号发生器的分电器总成如图4.27所示，电磁感应式信号发生器如图4.28所示。,图4.27 电磁感应式分电器总成,图4.28 电磁感应式信号发生器,电磁感应式信号发生器的工作原理如下。,图4.29 磁性转子转动时，线圈中磁通量变化过程图,图4.30 磁路中磁通及信号线圈中感应电动势的变化,综上所述，磁性转子每转过一个凸齿，感应线圈中就会产生一个周期的交变电动势，即电动势出现一次最大值和一次最小值，感应线圈也就相应地输出一个交变电压信号。,电磁感应式传感器不需要外加电源，永久磁铁起着将机械能转变为电能的作用。 发动机转速变化时，转子凸齿转动的速度也发生变化，铁心中的磁通变化率也随之发生变化。 转速越高，磁通变化率就越大，传感线圈中的感生电动势也就越高。,（2）霍尔效应式信号发生器。, 霍尔效应。 霍尔效应的原理如图4.31所示。,图4.31 霍尔效应原理, 霍尔效应式信号发生器的工作原理。 采用霍尔效应式信号发生器的分电器结构如图4.32所示。 信号部分的组成构造如图4.33（a）所示，其工作原理如图4.33（b）、（c）所示。,图4.32 霍尔效应式分电器总成,图4.33 霍尔信号发生器,（3）光电式信号发生器。,光电式信号发生器通常用在微机控制的点火系统上。 采用光电式信号发生器的分电器总成如图4.35所示，,图4.35 光电式分电器总成,2点火控制器,点火控制器根据信号发生器发出的信号，控制点火线圈一次电路的通、断，使点火线圈二次产生高压电。,（1）与磁感应式信号发生器配用的点火控制器。,图4.37为与磁感应式信号发生器配用的点火控制器工作原理图。,图4.37 磁感应式点火控制电路,点火控制器的工作原理如下。 接通点火开关，信号转子不转动，点火线圈一次绕组有电流流过。 接通点火开关，信号转子转动，产生a高、b低的电压，点火线圈一次绕组有电流流过。, 接通点火开关，信号转子转动，产生b高、a低的电压，点火线圈一次绕组电流被切断，二次绕组产生高压电。,（2）与霍尔效应式信号发生器配用的点火 控制器。,霍尔效应式点火控制器一般多由专用点火集成块IC和一些外围电路组成，霍尔效应式点火控制装置的工作电路如图4.38所示。,图4.38 霍尔效应式点火装置的工作原理图, 接通点火开关，信号转子不转动，点火线圈一次绕组有电流流过。 接通点火开关，信号转子转动，产生高电位，点火线圈一次绕组有电流流过。 接通点火开关，信号转子转动，产生低电位，点火线圈一次绕组电流被切断，二次绕组产生高压电。,（3）与光电式信号发生器配用的点火控制器。,光电式点火控制装置的工作原理如图4.39所示。,图4.39 光电式点火装置的工作原理图, 接通点火开关，遮光盘未挡住光线通道时，点火线圈一次绕组有电流流过。 接通点火开关，遮光盘挡住光线通道时，点火线圈一次绕组电流被切断，二次绕组产生高压电。,三、电子点火系统的其他控制功能,1闭合角控制,图4.41 闭合角和恒流控制电路,2恒流控制 3停车断路保护,课题实施 电子点火系统各元件的性能检测 操作一 点火线圈的检查 （1）分离式点火线圈。 检查一次绕组电阻 检查二次绕组电阻,图4.43 一次绕组的检查,图4.44 二次绕组的检查,（2）安装在分电器内部的点火线圈。,操作二 分电器的检查 1信号发生器的检测 （1）磁感应式信号发生器的检测。,图4.45 点火线圈电阻值的检测,（2）霍尔效应式信号发生器的检测。 （3）光电式点火信号发生器。,2点火提前机构的检测,操作三 点火控制器的检查 1磁感应式点火控制器的检测,图4.47 磁感应式点火控制器的检测,2霍尔效应式点火控制器的就车检测（桑塔纳为例）,拓展训练 电子点火系统的故障诊断 操作一 磁感应式电子点火系统的故障诊断 1连接线路的检查 2点火控制器电源电路的检查 3点火线圈的检测,4传感器的检测 5点火控制器的检查 6火花塞、分电器的检测,操作二 霍尔效应式电子点火系统的故障诊断 1连接线路的检查 2电压的检查,3点火线圈和高压线的检查 4霍尔效应式信号发生器的检测 5点火控制器的检测 6火花塞、分电器的检测,课题四 微机控制点火系统,基础知识 一、微机控制点火系统的组成、分类和工作原理 1微机控制点火系统的组成 微机控制点火系统的基本组成如图4.49所示。,图4.49 微机控制点火系统的基本组成,2微机控制点火系统的分类,微机控制点火系统按有无分电器，可分为有分电器（配电器）的微机控制点火系统和无分电器的微机控制点火系统两大类。,3微机控制点火系统的工作原理,以凌志LS400采用的微机控制点火系统（如图4.51所示）为例进行说明。,图4.51 凌志LS400点火系统电路,二、微机控制点火系统的主要元件,1信号发生器 （1）磁感应式信号发生器。 日产公司微机控制点火系统采用的磁感应式信号发生器如图4.52所示,图4.52 日产公司磁感应式信号发生器,（2）霍尔效应式信号发生器。,美国通用公司的霍尔效应式信号发生器采用触发叶片的结构形式，安装在曲轴前端，如图4.55所示。,图4.55 通用公司霍尔效应式信号发生器,（3）光电式信号发生器。,2分电器的结构形式,目前，在微机控制点火系统中分电器的结构形式有4种。,（1）带信号发生器、配电器的分电器。,图4.57 皇冠轿车分电器,（2）带信号发生器、点火器、配电器的分电器。,图4.58 大宇轿车分电器,（3）带信号发生器、点火线圈、配电器的分电器。,图4.59 丰田轿车分电器,（4）带信号发生器、点火器、点火线圈、配电器的分电器。,图4.60 本田雅阁分电器,3点火线圈,（1）分组点火配用的点火线圈。 分组点火配用的点火线圈采用小型闭磁路点火线圈，如图4.61所示。,图4.61 分组点火配用的点火线圈,（2）独立点火配用的点火线圈。,独立点火方式是指每一气缸配用一个点火线圈，如图4.63所示。,图4.63 独立点火配用的点火线圈,（3）二极管点火配用的点火线圈。,二极管配电方式如图4.64所示，是利用二极管的单向导通特性，对点火线圈产生的高压电进行分配的同时点火方式。,图4.64 二极管配电点火系统原理图,三、微机控制点火系统的点火控制方式,1有分电器的点火控制 有分电器的点火控制如图4.65所示，为丰田5S-FE发动机微机控制点火系统。,图4.65 丰田5S-FE发动机点火系统电器图,2无分电器的点火控制,无分电器的点火控制根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不同，可分为独立点火方式、分组点火方式和二极管配电点火方式3种类型。 （1）独立点火方式。 独立点火方式的点火控制如图4.66所示。,图4.66 独立点火方式的点火控制系统,（2）分组点火方式。,分组点火方式的点火控制系统如图4.67所示。,图4.67 分组点火方式的点火控制系统,（3）二极管配电的点火方式。,二极管配电的点火控制系统如图4.69所示 。,图4.69 二极管配电点火方式,四、微机控制点火系统的其他控制功能,1点火提前角控制 丰田车系：实际点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正