【正文】 引言當(dāng)今時(shí)代，科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，極大地促進(jìn)了汽車技術(shù)和汽車工業(yè)的高速發(fā)展，汽車正日益廣泛地深入到社會(huì)和人們?nèi)粘Ｉ钪?。點(diǎn)火系統(tǒng)是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)重要的組成部分,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有著決定性的影響。電子點(diǎn)火系統(tǒng)取消了機(jī)械式斷電器及觸點(diǎn),從而避免了凸輪、觸點(diǎn)等機(jī)械磨損所造成的點(diǎn)火正時(shí)變化、觸點(diǎn)燒蝕等缺陷。但是電子點(diǎn)火系統(tǒng)仍沒有擺脫真空式和離心式點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),不能對(duì)點(diǎn)火正時(shí)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制。點(diǎn)火時(shí)刻的精確控制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能有很大影響,顯然對(duì)點(diǎn)火實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制的微機(jī)控制是今后電子點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。 論文選題背景和意義隨著人類近代文明的進(jìn)步，科技的不斷發(fā)展，汽車已成為人類日常生活一種不可缺少的運(yùn)輸與代步工具，2010年我國(guó)汽車產(chǎn)銷量達(dá)1800萬輛，預(yù)計(jì)2015年可達(dá)2500萬輛，伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展，各種先進(jìn)的汽車電子控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用到汽車上大大促進(jìn)了汽車工業(yè)的發(fā)展，使汽車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性得到了很大的提高。汽車電子控制從發(fā)動(dòng)機(jī)開始，而發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)從控制點(diǎn)火開始，在各種工況下，可以通過ECU控制各個(gè)執(zhí)行器從而獲得最佳的點(diǎn)火提前角，使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性及穩(wěn)定性均處于最佳。在整個(gè)工作過程中，都可對(duì)點(diǎn)火線圈初級(jí)電路的通電時(shí)間和電流進(jìn)行控制，在提高了點(diǎn)火的可靠性同時(shí)也有效地減少電能消耗，防止點(diǎn)火線圈燒損。電控點(diǎn)火的性能越好結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜，從而使點(diǎn)火故障診斷維修的難度增加，所以要有清晰的點(diǎn)火系統(tǒng)故障，以及故障的診斷分析思路是至關(guān)重要的。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)生產(chǎn)出來后,對(duì)其性能影響最大的可控因素主要有兩個(gè)其一是空燃比,其二是點(diǎn)火提前角。點(diǎn)火系統(tǒng)的工作對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有著決定性的影響,它直接影響燃燒過程的質(zhì)量,從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放污染及工作穩(wěn)定性。因而,人們對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的研究一天也沒停止。 國(guó)外研究現(xiàn)狀電子點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)展趨于多樣化,目前日本國(guó)內(nèi)的點(diǎn)火系統(tǒng)可分成多種類型,并還會(huì)增多。人們對(duì)電子點(diǎn)火系統(tǒng)的研究也越來越多樣化。近幾年國(guó)外研究情況,如日本有人研究點(diǎn)火電極形狀,利用渦流進(jìn)行多重多點(diǎn)點(diǎn)火也有人采用反饋控制方式,研究了可求出火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳點(diǎn)火定時(shí)和曲軸轉(zhuǎn)角的熱力學(xué)模型〔還有人研究了發(fā)動(dòng)機(jī)中火花塞位置的最佳化問題〕。在英國(guó)等研制了軌型火花塞,火花塞由封人槍筒形空腔的兩根平行電極“軌道”組成,利用電極間等離子電弧點(diǎn)火。 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀隨著我國(guó)汽車工業(yè)的快速發(fā)展及國(guó)家環(huán)保政策要求，我國(guó)汽油機(jī)的傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)已被電子點(diǎn)火系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)所取代。近階段卡車和中、低檔轎車、微型車等將是電子點(diǎn)火系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)并存，而采用電控燃油噴射系統(tǒng)的高檔車輛都將采用計(jì)算機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)，且其分電器將由有分電器式向無分電器式發(fā)展，點(diǎn)火線圈將全部采用干式點(diǎn)火線圈，并向直接點(diǎn)火式方向發(fā)展。 論文的研究思路和內(nèi)容構(gòu)架本文將通過對(duì)文獻(xiàn)研究和分析法研究本課題。通過調(diào)查文獻(xiàn)資料，全面和正確的了解和掌握現(xiàn)代瑞納發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的相關(guān)問題。通過分析現(xiàn)代瑞納點(diǎn)火系統(tǒng)數(shù)據(jù)提出相應(yīng)的方案，使問題得到解決。本文首先會(huì)研究本課題的背景和意義，然后說明汽車點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)并闡述微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理，接著分析影響現(xiàn)代瑞納點(diǎn)火系統(tǒng)故障的問題的因素，再接著對(duì)現(xiàn)代瑞納點(diǎn)火系統(tǒng)故障診斷方法進(jìn)行說明，通過調(diào)查得出現(xiàn)代瑞納汽車點(diǎn)火系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)并分析其數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)與之相關(guān)的問題，最后根據(jù)實(shí)際情況和相關(guān)資料說明維修方法解決問題。研究背景及意義汽車發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)展歷程并闡述微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理 現(xiàn)代瑞納點(diǎn)火系統(tǒng)組成及工作原理 現(xiàn)代瑞納點(diǎn)火系統(tǒng)故障因素分析現(xiàn)代瑞納點(diǎn)火系統(tǒng)故障的診斷現(xiàn)代瑞納點(diǎn)火系統(tǒng)的維修總結(jié) 本論文的內(nèi)容構(gòu)架圖第2章 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)展歷程根據(jù)點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷，點(diǎn)火系統(tǒng)可分為傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)和電子點(diǎn)火系統(tǒng)，電子點(diǎn)火系統(tǒng)又可分為有觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)、無觸點(diǎn)普通電子點(diǎn)火系統(tǒng)和微機(jī)控制電子點(diǎn)火系統(tǒng)。 傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)最早應(yīng)用于汽車的是傳統(tǒng)點(diǎn)火系，它采用機(jī)械觸點(diǎn)控制初級(jí)電流，當(dāng)觸點(diǎn)閉合時(shí)，點(diǎn)火線圈初級(jí)電路接通，儲(chǔ)存能量；當(dāng)觸點(diǎn)打開時(shí)，點(diǎn)火線圈初級(jí)電路斷開，在次級(jí)線圈中產(chǎn)生高電壓，并經(jīng)分電器加于火花塞，擊穿火花塞，產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃混合氣。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、更換方便。缺點(diǎn)是初級(jí)電流受機(jī)械觸點(diǎn)允許電流限制不能過大，點(diǎn)火能量低；閉合角不能調(diào)整；次級(jí)電壓上升速率較慢，在火花塞積炭時(shí)形成漏電流，次級(jí)電壓下降；機(jī)械觸點(diǎn)易燒蝕，凸輪易磨損，工作不可靠；機(jī)械調(diào)整裝置調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角，反應(yīng)速度慢，控制精度低。目前，傳統(tǒng)的點(diǎn)火系已經(jīng)淘汰。 有觸電電子點(diǎn)火系統(tǒng)有觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系是最早機(jī)電相結(jié)合的產(chǎn)品之一， 有觸電電子點(diǎn)火系它保留了原分電器中的機(jī)械觸點(diǎn)，增加了一個(gè)電子驅(qū)動(dòng)電路，大功率開關(guān)晶體三極管串聯(lián)在點(diǎn)火線圈初級(jí)電路中，機(jī)械觸點(diǎn)接在三極管的基極電路中。當(dāng)觸點(diǎn)閉合時(shí)，大功率三極管導(dǎo)通，接通初級(jí)電路；當(dāng)觸點(diǎn)打開時(shí)，大功率三極管截止，斷開初級(jí)電路，次級(jí)線圈產(chǎn)生高壓電而點(diǎn)火。其優(yōu)點(diǎn)是：減小了機(jī)械觸點(diǎn)的電流，消除了觸點(diǎn)燒蝕現(xiàn)象,并取消了和觸點(diǎn)并聯(lián)的電容器，降低了故障率。缺點(diǎn)是：由于機(jī)械觸點(diǎn)的存在，繼承了傳統(tǒng)點(diǎn)火系的缺點(diǎn)，仍然采用機(jī)械調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角，無閉合角調(diào)節(jié)功能，這些限制了點(diǎn)火性能的提高。 無觸點(diǎn)普通電子點(diǎn)火系統(tǒng)無觸點(diǎn)普通電子點(diǎn)火系主要由點(diǎn)火開關(guān)、點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器、點(diǎn)火器、點(diǎn)火線圈、分電器以及火花塞組成。：1 點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器；2點(diǎn)火器；3分電器；4火花塞；5點(diǎn)火線圈 無觸點(diǎn)普通電子點(diǎn)火系統(tǒng)其特點(diǎn)是利用各種無觸點(diǎn)點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器來代替上述斷電器觸點(diǎn)產(chǎn)生點(diǎn)火信號(hào)。因此，與觸點(diǎn)有關(guān)的各種故障和保修作業(yè)均不復(fù)存在。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，分電器信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生電信號(hào)，經(jīng)電子點(diǎn)火組件的放大、整形后，控制末級(jí)大功率晶體管的導(dǎo)通與截止，使點(diǎn)火線圈中的初級(jí)電流發(fā)生變化，在次級(jí)繞組中感應(yīng)出高電壓。由于采用了閉合角和恒流控制，普通電子點(diǎn)火系統(tǒng)的初級(jí)電流在發(fā)動(dòng)機(jī)高速或低速時(shí)都為一定值，從而在次級(jí)繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為一定值，從而提高了點(diǎn)火性能。另外，從根本上解決了由觸點(diǎn)帶來的問題，使之具有一定的免維修化。該點(diǎn)火系統(tǒng)最大的缺點(diǎn)是點(diǎn)火提前角仍采用傳統(tǒng)的真空和離心機(jī)構(gòu)機(jī)械控制，點(diǎn)火提前角控制不夠精確。另外，點(diǎn)火觸發(fā)信號(hào)仍采用機(jī)械控制，點(diǎn)火可靠性仍有待提高。 微機(jī)控制電子點(diǎn)火系統(tǒng)上述點(diǎn)火系統(tǒng)均采用機(jī)械調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角，一方面，機(jī)械裝置反應(yīng)慢，實(shí)時(shí)性差，控制精度低；另一方面，點(diǎn)火提前角不僅與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載有關(guān)，而且與其它因素有關(guān)，如汽油的抗爆性能、混合氣的空燃比、發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度和進(jìn)氣終了的壓力等，因而越來越不能滿足現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的需要。隨著微處理機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在70年代中期，汽車上開始應(yīng)用微處理機(jī)控制點(diǎn)火。該系統(tǒng)根據(jù)各種傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工況信息，由控制單元對(duì)點(diǎn)火提前角和閉合角進(jìn)行精確的控制，點(diǎn)火時(shí)機(jī)更準(zhǔn)確、合理，使發(fā)動(dòng)機(jī)性能更加優(yōu)越。該點(diǎn)火系中的分電器只起到分配高壓電的作用，取消了點(diǎn)火提前角機(jī)械調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)[2]。微機(jī)控制點(diǎn)火系可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火提前角控制、閉合角控制和爆震控制的功能，具有如下特點(diǎn)：，均可獲得最佳點(diǎn)火提前角，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性及工作穩(wěn)定性等方面均處于最理想的情況。，均可對(duì)點(diǎn)火線圈的導(dǎo)通時(shí)間進(jìn)行控制，從而使線圈中存儲(chǔ)的點(diǎn)火能量保持不變，提高了點(diǎn)火的可靠性，有效地防止了點(diǎn)火線圈過熱，減少了能源消耗。此外，該系統(tǒng)很容易實(shí)現(xiàn)在全部工作范圍內(nèi)提供稀薄燃燒所需恒定點(diǎn)火能量的目標(biāo)。，可使各缸點(diǎn)火提前角控制在剛好不發(fā)生爆震的臨界狀態(tài)，從而獲得較高的燃燒效率，有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的各種性能。微機(jī)控制點(diǎn)火系一般由電源、傳感器、電控單元（ECUElectronic Control Unit）、點(diǎn)火控制器、分電器、高壓線、火花塞等組成。 微機(jī)控制電子點(diǎn)火系組成：供給點(diǎn)火系統(tǒng)所需的點(diǎn)火能量，一般由蓄電池和發(fā)電機(jī)共同組成。：檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)各種狀態(tài)參數(shù)，為ECU提供點(diǎn)火提前角的控制依據(jù)。：點(diǎn)火系統(tǒng)中的控制元件。其作用是不斷地采集各傳感器的信息，按特定的程序進(jìn)行判斷、運(yùn)算，向點(diǎn)火控制器或點(diǎn)火線圈發(fā)出最佳控制信號(hào)。：ECU的一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其作用是將電控單元輸出的點(diǎn)火信號(hào)進(jìn)行功率放大，再驅(qū)動(dòng)點(diǎn)火線圈工作。：其作用是存儲(chǔ)點(diǎn)火能量，并將電源的低電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠妷?。：其作用是將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電按點(diǎn)火順序依次分配至各缸火花塞。：其作用是將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電引入氣缸，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的可燃混合氣。第3章 現(xiàn)代瑞納點(diǎn)火系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理現(xiàn)代瑞納點(diǎn)火系統(tǒng)所采用的是當(dāng)今世界所普遍通用的微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)，了解其結(jié)構(gòu)與工作原理對(duì)故障診斷與維修起著很大的作用。 瑞納點(diǎn)火系統(tǒng)的組成現(xiàn)代瑞納點(diǎn)火系統(tǒng)由電源、傳感器、電子控制單元（ECU，也稱電子控制器）、點(diǎn)火器、分電器、火花塞等組成，1. 電源：由蓄電池和發(fā)電機(jī)組成，供給點(diǎn)火系統(tǒng)所需的點(diǎn)火能量。2. 點(diǎn)火線圈：將電源提供的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)樽阋該舸┗鸹ㄈg隙的高壓電，并將點(diǎn)火瞬間所需的能量存儲(chǔ)在線圈的磁場(chǎng)中。3. 分電器：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作時(shí)序，將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電依次送到各缸火花塞。4. 火花塞：將具有一定能量的電火花引入汽缸，點(diǎn)燃缸內(nèi)可燃混合燃?xì)狻?. 傳感器：用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)各種運(yùn)