【正文】 由于本人的水平有限，其中難免有錯(cuò)誤之處，希望各位專家和老師給予指正。正是由于他們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本設(shè)計(jì)的順利完成。在設(shè)計(jì)的過程中，魏老師為我們的設(shè)計(jì)提供了大量的參考書籍、資料，給予我們極大的幫助，我的每一點(diǎn)進(jìn)步都滲透著魏老師辛勤的汗水。在這里我感謝學(xué)院給我提供的良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)條件，感謝我系和同學(xué)們給我提供了力所能及的幫助；特別要感謝我的導(dǎo)師魏健老師，幾個(gè)月來，在魏老師耐心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下，我順利地完成了電子點(diǎn)火系統(tǒng)教具的開發(fā)與設(shè)計(jì)的所有工作。為我今后的工作和學(xué)習(xí)鋪平了道路。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我在基本理論知識的綜合運(yùn)用以及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。而對汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng)的研究又是提高汽車動(dòng)力性、節(jié)省能源及控制排污的關(guān)鍵系統(tǒng)?？? 結(jié)通過兩個(gè)多月地全心投入和辛苦努力，終于完成了電子點(diǎn)火系統(tǒng)教具實(shí)驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的過程就是綜合運(yùn)用所學(xué)知識和學(xué)習(xí)新知識的過程。正確使用控制面板上的各種開關(guān)，如不熟悉，應(yīng)詳細(xì)閱讀說明書。若有需要必須在教師的指導(dǎo)下，點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”時(shí)測量。使用診斷儀器時(shí)，應(yīng)注意正確的使用方法。 日常維護(hù)保養(yǎng)為保證系統(tǒng)安全可靠，請水平放置好儀器；不要將實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)放在過分潮濕、直射陽光下；為防止干擾，請不要把磁性物質(zhì)靠近儀器；在機(jī)組運(yùn)行中，禁止隨意拔插電路連接器，以防造成意外損壞；定期用干凈的棉布清潔儀器。 調(diào)速精度：≤5%(測速反饋可達(dá))9 教具的使用 點(diǎn)火系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺起動(dòng)前檢查點(diǎn)火系統(tǒng)各部件是否在規(guī)定位置；檢查電腦接頭是否插好；電源線是否有脫落或掉皮現(xiàn)象；蓄電池線是否接好；故障模擬開關(guān)是否在正常位置。 勵(lì)磁輸出電流：直流10A 輸出電流：直流16和25A 輸入電壓：單相交流220V本裝置又裝有單相全波整流器，作為直流電機(jī)的勵(lì)磁電源?？刂齐娐凡捎梅讲ㄓ|發(fā)，工作穩(wěn)定可靠。 工作溫度范圍：0℃～50℃—外形尺寸：高 200mm直徑120mm Z31直流電機(jī)調(diào)速裝置是一種采用晶閘管半控橋模塊和集成元件制造的新型調(diào)速裝置，它與同類分立元件制造的調(diào)速裝置相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、接線簡單，體積小，重量輕。功率：64W。選用電機(jī)參數(shù)：型號：EGH系列直流電機(jī)技術(shù)規(guī)格：電壓：220V。在微機(jī)控制獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)這部分，利用EGH（ELEKTROGERATEBAUHAMBRUCKEM）D67749 OFFENBACHHUNDHEIM直流電機(jī)及Z31直流電機(jī)調(diào)速裝置模擬發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并制作轉(zhuǎn)角信號盤一個(gè)，利用皮帶帶動(dòng)凸輪軸模擬信號盤，之間的傳遞關(guān)系為2：1,模擬水溫傳感器一個(gè)，模擬節(jié)氣門位置傳感器一個(gè)，爆震傳感器則為實(shí)物并人為進(jìn)行敲動(dòng)以模擬爆震信號。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)角等于最佳點(diǎn)火提前角時(shí)，ECU立即向點(diǎn)火控制器發(fā)出控制指令，使功率三極管截至，點(diǎn)火線圈初級電流切斷，次級繞組產(chǎn)生高壓。與此同時(shí)，ECU根據(jù)反映發(fā)動(dòng)機(jī)工況的轉(zhuǎn)速信號、負(fù)荷信號以及與點(diǎn)火提前角有關(guān)的傳感器信號，從只讀存儲器中查詢出相應(yīng)工況下的最佳點(diǎn)火提前角。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，ECU通過上述傳感器把發(fā)動(dòng)機(jī)的工況信息采集到隨機(jī)存儲器RAM中并不斷檢測凸輪軸位置傳感器信號（即判缸信號），判定那一缸即將到達(dá)壓縮上止點(diǎn)?？諝饬髁總鞲衅鰽FS和節(jié)氣門位置傳感器TPS向ECU提供發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號，用于計(jì)算確定點(diǎn)火提前角。該高電壓經(jīng)分電器按發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序分配給各缸火花塞，擊穿火花塞間隙，產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃可燃混合氣。圖81 傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)無觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)的教具模擬演示（圖82）無觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)采用的為大眾捷達(dá)霍爾無觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng),這種點(diǎn)火系統(tǒng)利用傳感器代替斷電器觸點(diǎn)，產(chǎn)生點(diǎn)火信號，控制點(diǎn)火線圈的通斷和點(diǎn)火系統(tǒng)的工作，它主要有點(diǎn)火信號發(fā)生器（傳感器）、點(diǎn)火控制器，點(diǎn)火線圈、分電器、火花塞等組成。它的工作原理很簡單就是利用斷電器的開與關(guān)去導(dǎo)通或截止初、次級線圈來產(chǎn)生高壓電，再利用分電器將高壓電依照點(diǎn)火順序分配給各缸火花塞。7805穩(wěn)壓塊的原理及外形（如圖75和圖76所示）：圖75 7805穩(wěn)壓塊原理圖 圖76 穩(wěn)壓塊結(jié)構(gòu)簡圖8 教具臺架圖的設(shè)計(jì)為了能方便大家進(jìn)一步的了解點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)展及其工作原理，元件擺放圖應(yīng)遵循簡單、易懂、方便教學(xué)、拆裝方便的原則。由于汽車上采用的是12V直流電。 儀表控制電路的設(shè)計(jì)數(shù)字儀表的工作電壓為直流5伏。9）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器故障 故障現(xiàn)象：ECU接收不到轉(zhuǎn)速信號不工作，無法實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火。8）點(diǎn)火線圈II故障 故障現(xiàn)象：2缸缺火，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)工作不平穩(wěn)。7）點(diǎn)火線圈I故障 故障現(xiàn)象：1缸缺火，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)工作不平穩(wěn)。6）爆震傳感器故障 故障現(xiàn)象：會使控制系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆震時(shí)不能及時(shí)減小點(diǎn)火提前角，造成發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常在爆震狀況下工作。5）節(jié)氣門閥控制單元故障 故障現(xiàn)象：由于信號不良，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)或無怠速、加速困難、運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)等。4）凸輪軸位置傳感器故障 故障現(xiàn)象：無法識別出第一次點(diǎn)火時(shí)刻，使發(fā)動(dòng)機(jī)無法正常工作。3）空氣流量傳感器故障 故障現(xiàn)象：點(diǎn)火提前角控制不準(zhǔn)確，造成發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常工作。2）冷卻液溫度傳感器故障 故障現(xiàn)象：由于控制器不能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度情況及時(shí)準(zhǔn)確地修正點(diǎn)火提前角，造成發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難、運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)、功率下降等。當(dāng)開關(guān)在斷開或模擬狀態(tài)時(shí)，所設(shè)十個(gè)故障點(diǎn)的故障現(xiàn)象及原因如下:圖74 電腦檢測點(diǎn)1）進(jìn)氣溫度傳感器故障 故障現(xiàn)象：會使點(diǎn)火系統(tǒng)的基本點(diǎn)火時(shí)間不準(zhǔn)確，造成發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)、加速困難、油耗升高或發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常工作等。在面板電路的設(shè)計(jì)中設(shè)置了十對檢測點(diǎn)，因此在控制電路中對應(yīng)的設(shè)計(jì)了十個(gè)故障開關(guān)，在電腦檢測端子上也相應(yīng)的設(shè)置十個(gè)檢測端子（電腦檢測端子與控制電路中故障點(diǎn)的連接方法如圖74所示），在電路中每一個(gè)故障檢測點(diǎn)為直徑6㎜測試點(diǎn)，在電腦檢測端子上，；其中綠色檢測端子在線路圖上,紅色檢測端子在電腦上, 可以通過他來檢測電腦線束插頭端子,省去拔電腦線束插頭,以免損壞電腦。故障點(diǎn)設(shè)置為線路斷路和電壓模擬故障，線路的通、斷和模擬由開關(guān)進(jìn)行控制。10%，最大150mA—工作溫度范圍：0℃～50℃ 圖73 數(shù)字電壓表簡圖—外形尺寸：寬79mm —安裝開孔尺寸：76mm39mm 數(shù)字式電壓表的工作電壓為5V，所以需要通過7805穩(wěn)壓塊將蓄電池的12V電壓轉(zhuǎn)換成5V電壓為電壓表供電?！话耄海?999計(jì)數(shù)）讀數(shù)。平均每變化10℃引起的附加誤差不超過基本誤差值。型號：XL513系列數(shù)字式電壓表技術(shù)規(guī)格：—準(zhǔn)確度：177。用來顯示執(zhí)行元件工作情況的發(fā)光二極管（如圖72）是串接電阻后與執(zhí)行器并聯(lián)，二極管的正常工作電流在10至30毫安，因此需要串聯(lián)一個(gè)500歐姆左右的電阻用來分擔(dān)電壓，當(dāng)執(zhí)行元件工作時(shí)二極管點(diǎn)亮，指示執(zhí)行元件處于工作狀態(tài)。檢測點(diǎn)的設(shè)置：轉(zhuǎn)速傳感器信號線與ECU之間圖69 轉(zhuǎn)速傳感器7 教具面板控制部分的設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)臺接線電路圖的設(shè)計(jì)控制電路圖（如圖71）是在面板圖的基礎(chǔ)上繪制出故障斷點(diǎn)、指示燈及監(jiān)測儀表連線等內(nèi)部控制電路。檢測點(diǎn)的設(shè)置：點(diǎn)火線圈IV信號線與ECU之間。11)、點(diǎn)火線圈IV：通過通斷初級線圈電路，在次級繞組中感應(yīng)出很高的電動(dòng)勢，該高壓電經(jīng)分電器分配給4缸火花塞，擊穿火花塞電極間隙，點(diǎn)燃可燃混合氣。檢測點(diǎn)的設(shè)置：點(diǎn)火線圈III電源線與ECU之間。檢測點(diǎn)的設(shè)置：點(diǎn)火線圈II信號線與ECU之間。9)、點(diǎn)火線圈II：通過通斷初級線圈電路，在次級繞組中感應(yīng)出很高的電動(dòng)勢，該高壓電經(jīng)分電器分配給2缸火花塞，擊穿火花塞電極間隙，點(diǎn)燃可燃混合氣。檢測點(diǎn)的設(shè)置：點(diǎn)火線圈I電源線與ECU之間。檢測點(diǎn)的設(shè)置：節(jié)氣門閥控制單元電源線與ECU之間。7）、節(jié)氣門閥控制單元（如圖67） ：將節(jié)氣門開啟角度轉(zhuǎn)換為電信號輸入ECU，ECU利用該信號和車速傳感器信號來綜合判斷發(fā)動(dòng)機(jī)所處的工況（怠速、中等負(fù)荷、大負(fù)荷、減速），并對點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正。圖66 爆震傳感器檢測點(diǎn)的設(shè)置：在爆震傳感器電源線與ECU之間。6)、爆震傳感器（如圖66）：用于點(diǎn)火提前角閉環(huán)控制系統(tǒng)。圖65 凸輪軸位置傳感器檢測點(diǎn)的設(shè)置：在凸輪軸位置傳感器信號線與ECU之間。5)、凸輪軸位置傳感器（如圖65）：是確定曲軸基準(zhǔn)位置和點(diǎn)火基準(zhǔn)的傳感器。圖64 空氣流量傳感器檢測點(diǎn)的設(shè)置：在空氣流量傳感器信號線與ECU之間。4)、空氣流量傳感器（如圖64）：確定進(jìn)氣量大小的傳感器。圖63 冷卻液溫度傳感器檢測點(diǎn)的設(shè)置：在冷卻液溫度傳感器信號線與ECU之間。3)、冷卻液溫度傳感器（如圖63）：此傳感器信號反映發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度的高低。圖62 進(jìn)氣溫度傳感器檢測點(diǎn)的設(shè)置：在進(jìn)氣溫度傳感器電源線與ECU之間。2)、進(jìn)氣溫度傳感器（如圖62）：此傳感器信號反映發(fā)動(dòng)機(jī)吸入空氣的溫度。當(dāng)打開此開關(guān)時(shí)，15號線經(jīng)此開關(guān)將電源送入點(diǎn)火系統(tǒng)各部件，點(diǎn)火系統(tǒng)開始工作；當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)處于OFF位置時(shí)，點(diǎn)火系統(tǒng)停止工作。其作用是根據(jù)各個(gè)傳感器及控制開關(guān)的信號和其內(nèi)部設(shè)定的控制程序，通過運(yùn)算和分析，向各個(gè)執(zhí)行元件輸出控制信號，從而實(shí)現(xiàn)對點(diǎn)火系統(tǒng)工作過程的控制。3)、執(zhí)行器：點(diǎn)火器。在實(shí)驗(yàn)臺面板上所設(shè)計(jì)的點(diǎn)火系統(tǒng)的電控元件包括：1)、傳感器：進(jìn)氣溫度傳感器、凸輪軸位置傳感器、爆震傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、空氣流量傳感器。形象直觀的再現(xiàn)了點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理，還根據(jù)實(shí)車中的常發(fā)故障現(xiàn)象，在電路中設(shè)置了檢測端子，通過專用檢測儀器可進(jìn)行各主要傳感器、執(zhí)行器的電壓檢測。該面板電路設(shè)計(jì)包括四部分：傳統(tǒng)觸電式點(diǎn)火系統(tǒng)、無觸點(diǎn)霍爾式點(diǎn)火系統(tǒng)、微機(jī)控制分組點(diǎn)火式點(diǎn)火系統(tǒng)、微機(jī)控制獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)。在進(jìn)行繪制之前，我對奧迪A6點(diǎn)火系統(tǒng)的相關(guān)資料進(jìn)行了查閱和收集，同時(shí)為了繪圖的準(zhǔn)確性和標(biāo)準(zhǔn)性，研習(xí)了大眾車系電路圖的畫法，并以奧迪A6原廠全車電路圖作為制圖參照；第三部分為點(diǎn)火系統(tǒng)電腦端子檢測點(diǎn)圖,可以通過他來檢測電腦線束插頭端子,省去拔電腦線束插頭,以免損壞電腦；第五部分為電腦診斷座插頭端子名稱；第六部分為研制單位名稱。第一部分為數(shù)字式電壓表,可以通過他觀察各種傳感器動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),以及執(zhí)行元件的工作狀態(tài)；第二部分為奧迪A6點(diǎn)火系統(tǒng)電路圖。在試驗(yàn)臺的實(shí)際使用過程中，面板（圖61）是進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)、電路分析、故障診斷與排除的平臺，所以是實(shí)驗(yàn)臺總體設(shè)計(jì)中的極其重要和關(guān)鍵的一環(huán)。最后還要兼顧設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求以及整體美觀性。第七步，元件擺放的設(shè)計(jì)。第五步，故障檢測端子的設(shè)計(jì)。第三步，教具實(shí)驗(yàn)臺面板控制電路的設(shè)計(jì)。因此，選擇奧迪A6轎車點(diǎn)火系統(tǒng)作為設(shè)計(jì)對象。以此為設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì)方案定為：第一步，確定車型，奧迪A6轎車是一汽大眾汽車有限公司與德國奧迪公司同步生產(chǎn)的具有設(shè)計(jì)先進(jìn)、功能齊備、技術(shù)領(lǐng)先的全新車型，無論是外形設(shè)計(jì)，還是技術(shù)含量都達(dá)到了世界頂尖水準(zhǔn)，為豪華型高檔轎車。由于第二缸做工能量不足，所以導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)。同時(shí)，由于火花弱小，還能造成混合氣燃燒不完全，因而使發(fā)動(dòng)機(jī)排氣冒黑煙，功率下降，汽油