【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng)工作。 霍爾效應(yīng)式點火信號發(fā)生器比磁脈沖式點火信號發(fā)生器的性能穩(wěn)定，耐久性好、壽命長，點火精度高，且不受溫度、灰塵、油污等影響，特別是輸出的電壓信號不受發(fā)動機轉(zhuǎn)速的影響，使發(fā)動機低速點火性能（如圖227） 光電效應(yīng)式點火信號發(fā)生器是利用光電效應(yīng)原理，以紅外線或可見光光束進(jìn)行觸發(fā)的，主要由遮光盤(信號轉(zhuǎn)子)、遮光盤軸、光源、光接收器(光敏元件)等組成。光源可用白熾燈，也可用發(fā)光二極管。由于發(fā)光二極管比白熾燈耐振動、耐高溫，能在150℃的環(huán)境溫度下持續(xù)工作，而且工作壽命很長，所以現(xiàn)在絕大多數(shù)采用發(fā)光二極管作光源。發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線光束一般還要用一只近似半球形的透鏡聚焦，以便縮小光束寬度，增大光束強度，有利于光接收器接收、提高點火信號發(fā)生器的工作可靠性。光接收器可以是光敏二極管，也可以是光敏三極管。光接收器與光源相對，并相隔一定的距離，以便使光源發(fā)出的紅外線光束聚焦后照射到光接收器上。（圖227）(圖231) 遮光盤一般用金屬或塑料制成，安裝在分電器軸上，位于分火頭下面。遮光盤的外緣介于光源與光接收器之間，遮光盤的外緣上開有缺口，缺口數(shù)等于發(fā)動機氣缸數(shù)。缺口處允許紅外線光束通過，其余實體部分則能擋住光束。當(dāng)遮光盤隨分電器軸轉(zhuǎn)動時，光源發(fā)出的射向光接收器的光束被遮光盤交替擋住，因而光接收器(光敏二極管或光敏三極管)交替導(dǎo)通與截止，形成電脈沖信號。該電信號引入點火控制器即可控制初級電流的通斷，從而控制點火系統(tǒng)的工作。遮光盤每轉(zhuǎn)一圈，光接收器輸出的電信號的個數(shù)等于發(fā)動機氣缸數(shù)，正好供每缸各點火一次。（如圖231）（圖232） 點火控制器：點火控制器取代了傳統(tǒng)點火系統(tǒng)中斷電器的觸點，將點火信號發(fā)生器輸出的點火信號整形、放大，轉(zhuǎn)變?yōu)辄c火控制信號，控制點火線圈初級繞組中電流的通、斷，以便在次級線圈的繞組中產(chǎn)生高壓電，供火花塞點火。點火控制器的基本電路包括整形電路、開關(guān)信號放大電路、功率輸出電路等。（如圖232） 分電器：電子點火系統(tǒng)的分電器與傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的分電器不同，主要區(qū)別在于電子點火系統(tǒng)取消了斷電器(觸點和凸輪)和電容器，增加了點火信號發(fā)生器(信號轉(zhuǎn)子和傳感部分)。有些點火控制器能夠隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化自動調(diào)節(jié)點火提前角，所以這些分電器去掉了離心提前調(diào)節(jié)機構(gòu)，只保留真空提前調(diào)節(jié)機構(gòu)，配電器的結(jié)構(gòu)則無變化。電子點火系統(tǒng)中所用的霍爾分電器的結(jié)構(gòu) 點火線圈：電子點火系統(tǒng)所采用的點火線圈是用點火控制器控制其初級電路通斷的，所以其初級電流可以增大，點火線圈的電感和電阻一般較小。因此，一般情況下，不能和傳統(tǒng)點火系統(tǒng)點火線圈互換。電子點火系統(tǒng)多采用閉磁路點火線圈。 火花塞：由于普通電子點火系統(tǒng)的點火能量提高，火花塞電極間隙比傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的火花塞電極間隙增大，～；為了適應(yīng)稀薄混合氣燃燒，～，并且各種車型差異也較大，在檢查、調(diào)整、維修時，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)原車說明書進(jìn)行。高壓線：為了減輕無線電干擾，電子點火系統(tǒng)采用的高壓線為有一定電阻的高壓阻尼線，阻值一般在幾千歐至幾十千歐不等；火花塞插頭和分火頭也都有一定的電阻，一般為幾千歐。第三章：電子點火系統(tǒng)的功能 汽油機電控點火系統(tǒng)的功能主要包括點火提前角、通電時間及爆燃控制三個方面。 、點火提前角控制 、點火提前角對發(fā)動機性能的影響點火提前角是從火花塞發(fā)出電火花，到該缸活塞運行至壓縮上止點時曲軸轉(zhuǎn)過的角度。點火提前角過大（點火過早），則大部分混合氣在壓縮過程中燃燒，活塞所消耗的壓縮功增加，且缸內(nèi)最高壓力升高，末端混合氣自燃所需時間縮短，爆燃傾向增大。點火過遲，則燃燒延長到膨脹過程，燃燒最高壓力和溫度下降，傳熱損失增多，排氣溫度升高、功率、熱效率降低。實驗證明，最佳的點火提前角應(yīng)使發(fā)動機氣缸內(nèi)的最高壓力出現(xiàn)在上止點后10?——15? 、最佳點火提前角的確定依據(jù)最佳點火提前角的數(shù)值必須視燃料性質(zhì)、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、混合氣濃度等很多因素而定。發(fā)動機轉(zhuǎn)速：點火提前角應(yīng)隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高而增大。因為隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的提高。以秒計的燃燒過程所需時間縮短但燃燒過程所占的曲軸轉(zhuǎn)角增大，為保證發(fā)動機氣缸內(nèi)的最高壓力出現(xiàn)在上止點最佳位置，就必須適當(dāng)提前點火（既增大點火提前角）負(fù)荷：汽油發(fā)動機的負(fù)荷調(diào)節(jié)時通過節(jié)氣門進(jìn)行的量調(diào)節(jié)，隨負(fù)荷減小，進(jìn)氣管真空度增大，進(jìn)氣量減少，氣缸內(nèi)的溫度和壓力均降低，燃燒速度變慢，燃燒過程所占的曲軸轉(zhuǎn)角增大。應(yīng)適應(yīng)增大點火提前角。與采用真空提前器的傳統(tǒng)點火系統(tǒng)相比，采用電控點火系統(tǒng)時，可以使發(fā)動機的實際點火提前角接近于理想的點火提前角。燃料的性質(zhì)：汽油的辛烷值越高，抗爆性越好，點火提前角可適當(dāng)增大，以提高發(fā)動機性能，辛烷值較低的汽油，抗爆性差，點火提前角則應(yīng)減小。在有些發(fā)動機的ECU中存儲了兩張點火正視圖，實際應(yīng)用中可根據(jù)使用燃料的不同進(jìn)行選擇。其他因素：最佳點火提前角除應(yīng)根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷和燃料性質(zhì)外，還應(yīng)考慮發(fā)動機燃燒室形狀，燃燒室內(nèi)溫度、空燃比、大氣壓力、冷卻水溫度等 、控制點火提前角的基本方法電控點火系統(tǒng)中，在主ECU內(nèi)首先存儲記憶發(fā)動機在各種工況及運行條件下最理想的點火提前角。點火提前角控制可分為啟動時點火提前角和啟動后點火提前角控制。發(fā)動機啟動時，按ECU內(nèi)存儲的初始化點火提前角（設(shè)定值）對點火提前角進(jìn)行控制。啟動時點火提前角的設(shè)定值隨發(fā)動機而異對一定的發(fā)動機而言，啟動時的點火提前角是固定的。 發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時（啟動后）。主ECU根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷信號，確定基本點火提前角，并根據(jù)其他有關(guān)信號進(jìn)行修正，最后確定實際的點火提前角，并向電子點火控制器輸出點火指令以控制點火系的工作 、起動時點火提前角的控制在發(fā)動機啟動過程中，發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化大，且由于轉(zhuǎn)速較低，進(jìn)氣管絕對壓力傳感器信號或空氣流量計信號不穩(wěn)定，ECU無法正確計算點火提前角，一般將點火時刻固定在設(shè)定的初始點火提前角。 、起動后基本點火提前角的確定發(fā)動機起動后怠速運轉(zhuǎn)時，ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器信號，發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號和空調(diào)開關(guān)信號確定基本點火提前角。發(fā)動機怠速工況下，為保證發(fā)動機工作穩(wěn)定空調(diào)工作時的基本點火提前角比空調(diào)不工作時大。 發(fā)動機起動后在正常工況下運轉(zhuǎn)時，控制點火提前角的信號主要有：進(jìn)氣管絕對壓力傳感器信號或空氣流量計信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、節(jié)氣門位置傳感器信號、燃油選擇開關(guān)或插頭信號、爆燃信號等。按燃油辛烷值不同，在ECU存儲器中存有兩張基本點火提前角的數(shù)據(jù)。 、點火提前角的修正不同的發(fā)動機控制系統(tǒng)中，對點火提前角的修正項目和修正方法也不同。修正方法有修正系數(shù)和修正點火提前角法兩種，修正系數(shù)與修正項目之間的關(guān)系曲線都是存儲在ECU中，ECU根據(jù)初始化點火提前角、基本點火提前角和修正系數(shù)計算實際點火提前角。主要修正項目有水溫修正、怠速穩(wěn)定修正和空燃比修正等 、通電時間控制 、通電時間對發(fā)動機工作的影響按點火能量的儲存方式，汽油機點火系統(tǒng)可分為電感儲能式和電容儲能式兩大類。對于電感儲能式電控點火系統(tǒng)，當(dāng)點火線圈的初級電路被接通后其初級電流時按指數(shù)規(guī)律增長的。初級電路被斷開瞬間，初級電流所能達(dá)到的值與初級電路接通時間的長短有關(guān)，只有通電時間達(dá)到一定值時，初級電流才可能達(dá)到飽和由于斷開電流影響次級電壓最大值，次級電壓的高低又直接影響點火系的可靠性所以在發(fā)動機工作時，必須保證點火線圈的初級電路有足夠的通電時間。但如果通電時間過長，點火線圈又會發(fā)熱并增大電能的消耗。要兼顧上述兩方面的要求，就必須對點火線圈初級電路的通電時間進(jìn)行控制。 、通電時間的控制方法在傳統(tǒng)的汽油機點火系統(tǒng)中，由分電器上的凸輪來控制斷電器觸點的開閉，分電器的凸輪決定了斷電器觸點的閉合角，一般四缸發(fā)動機為50?、六缸發(fā)動機為38?、八缸發(fā)動機為33?由于其易導(dǎo)致發(fā)動機高速工作時點火能量降低 及工作可靠性低因此，傳統(tǒng)點火系已逐漸被電控點火系所取代在現(xiàn)代電控點火系統(tǒng)中，用靈敏可靠的傳感器和晶體管開關(guān)，取代了傳統(tǒng)點火系統(tǒng)中的斷電器和分電器中的凸輪甚至分電器。點火線圈初級電路的通電時間由ECU控制，閉合角控制模型存儲于ECU內(nèi)，發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和電源電壓信號確定最佳的閉合角，并向點火器輸出指令信號以控制點火器中晶體管的導(dǎo)通時間。隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高和電源電壓下降，閉合角增長。 、點火線圈的恒流控制在電控點火系統(tǒng)中，為了減小轉(zhuǎn)速對次級電壓的影響，提高點火能量，采用了初級線圈電阻很小的高能點火線圈，其初級電流最高可達(dá)30A以上。為了防止初級電流過大燒壞點火線圈，在部分電控點火控制電路中增加了恒流控制電路，保證在任何轉(zhuǎn)速下初級電流均為規(guī)定值（7A），既改善了點火性能，又能防止電流過大而燒壞點火線圈。恒流控制的基本方法是：在點火器功率晶體管的輸出回路中增設(shè)一個電流檢測電阻，用電流在該電阻上形成的電壓降反饋控制晶體管的基極電流，只要這種反饋為負(fù)反饋，就可使晶體管的集電極電流穩(wěn)定，從而實現(xiàn)恒流控制。 、爆燃控制、爆燃的危害爆燃是汽油機工作時的一種不正常燃燒現(xiàn)象，輕微的爆燃，可使發(fā)動機功率上升，油耗下降，但爆燃嚴(yán)重時，氣缸內(nèi)發(fā)出特別尖銳的金屬敲擊聲，且會導(dǎo)致冷卻液過熱，功率下降，耗油率上升，成為汽油機運行中最有害的一種故障現(xiàn)象。爆燃產(chǎn)生的原因是：在正?；鹧?zhèn)鞑サ倪^程中，處在最后燃燒位置上的那部分未燃混合氣（常稱為末端混合氣），進(jìn)一步受到壓縮和熱輻射的作用，加速了先期反應(yīng)。如果在火焰前鋒尚未到達(dá)之前，末端混合氣已經(jīng)自燃，則這部分混合氣燃燒速度極快，火焰速度可達(dá)每秒百米甚至百米以上，使燃燒室內(nèi)部局部壓力，溫度很高，并伴隨有沖擊波。壓力沖擊波反復(fù)撞擊缸壁，發(fā)出尖銳的敲缸聲，嚴(yán)重時破壞附著在汽缸壁表面的氣膜和油膜，使傳熱增加，汽缸蓋和活塞頂溫度升高，冷卻液過熱，汽油機功率下降，油耗率增加，甚至造成活塞、氣門燒壞，軸瓦破裂，火花塞絕緣體破壞，潤滑油氧化成膠質(zhì)，活塞環(huán)卡死在環(huán)槽內(nèi)等故障。因此，汽油機工作時，應(yīng)對爆燃加以控制。 、爆燃的控制方法點火提前角是影響爆燃的主要因素之一，推遲點火（既減小點火提前角）是消除爆燃的最有效措施，在無爆燃控制的傳統(tǒng)點火系中，為防止爆燃的產(chǎn)生，其點火時刻的設(shè)定必須遠(yuǎn)離爆燃邊緣，必然會導(dǎo)致發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟(jì)性不能發(fā)揮到最佳。在電控點火系統(tǒng)中，ECU根據(jù)爆燃傳感器信號，判定有無發(fā)生爆燃及爆燃的強度，并根據(jù)其判定結(jié)果對點火提前角進(jìn)行反饋控制，使發(fā)動機處于爆燃邊緣工作，既能防止爆燃的發(fā)生，又能有效地提高發(fā)動機機動性和經(jīng)濟(jì)性，爆燃控制實際是點火提前角控制中的追加功能爆燃傳感器安裝在氣缸體上，其功用是利用壓電晶體的壓電效應(yīng)，把爆燃時傳到氣缸體上的機械能轉(zhuǎn)換成電壓信號輸送給ECU。ECU把爆燃傳感器輸入的信號進(jìn)行濾波處理，并判斷有無發(fā)生爆燃及爆燃的強度。有爆燃時，則逐漸減小點火提前角直到爆燃消失為止。無爆燃時，則逐漸增大點火提前角，當(dāng)再次出現(xiàn)爆燃時，ECU又開始逐漸減小點火提前角，爆燃控制過程是對點火提前角進(jìn)行反復(fù)調(diào)整的過程。爆燃傳感器向ECU輸入爆燃信號時，電控點火系統(tǒng)采用閉環(huán)式控制模式，并以固定的角度使點火提前角減小，若仍有爆燃存在，則再以固定的角度減小點火提前角，直到爆燃消失為止。爆燃消失后為止。爆燃消失后一定的時間內(nèi)，系統(tǒng)使發(fā)動機維持在當(dāng)前的點火提前角下工作。此時間內(nèi)若無爆燃發(fā)生，則以一個固定的角度逐漸增大點火提前角，直到爆燃再次發(fā)生。 發(fā)動機負(fù)荷較小時，發(fā)生爆燃的傾向幾乎為零，所以電控點火系統(tǒng)在此負(fù)荷范圍內(nèi)采用開環(huán)控制模式。而當(dāng)發(fā)動機的負(fù)荷超過一定值時，電控點火系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入閉環(huán)控制模式。發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器信號判斷發(fā)動機的負(fù)荷大小，從而決定點火系統(tǒng)采用閉環(huán)控制式或開環(huán)控制。第四章、電子點火系統(tǒng)的檢修電子點火系統(tǒng)的檢查與傳統(tǒng)觸點式點火系統(tǒng)有許多相同之處。除了對點火線圈、火花塞、高壓線、閉合時間等進(jìn)行檢查外，還應(yīng)檢查點火器、點火傳感器（信號發(fā)生器）以及連接導(dǎo)線等。　　、電子點火系統(tǒng)故障檢查注意事項　?。╨）在發(fā)動機啟動和工作時，不要用手觸摸點火線圈高壓線和分電器等，以免受電擊?！　。?）在檢查點火系統(tǒng)電路故障時，不要用刮火的方式來檢查電路的通斷，否則容易損壞電子元器件。電路通斷與否應(yīng)該用萬用表電阻擋來進(jìn)行檢查判斷?！　。?）進(jìn)行高壓試火時，最好用絕緣的橡膠夾子夾住高壓線來進(jìn)行試驗，直接用手接觸高壓線容易造成電擊。另外—種避免電擊的方法是：將高壓導(dǎo)線插在一只備用火花塞上，然后將火花塞外殼搭鐵，從火花塞電極間觀察是否跳火。注意避免由于過電壓而損壞電子點火控制器?！　。?）在點火開關(guān)接通的情況下，不要做連接或切斷線路的操作?！　。?）在拆卸蓄電池時，必須確認(rèn)點火開關(guān)和其他所有的用電設(shè)備都已關(guān)閉，才能進(jìn)行拆卸?！　。?）安裝蓄電池時；一定要辨清正負(fù)極，千萬不能接錯，蓄電池極柱與線夾的連接一定要牢固，否則容易損壞電子設(shè)備。　?。?）在檢查點火信號發(fā)生器（曲軸位置傳感器）時應(yīng)注意以下事項?！　、賹τ诖鸥袘?yīng)式的，在打開分電器蓋時，注意不要讓墊圈、螺釘之類的金屬物掉入其內(nèi)。在檢查導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙時，注意不要強拉硬塞?！　、趯τ诠怆娛降?，不要輕易打開分電器蓋子，在確需打開檢查時，要注意避免灰塵對發(fā)光、光敏元件和遮光轉(zhuǎn)子的污損。