【正文】 .............................................................................. 32 引言 傳統(tǒng)的點(diǎn)火系由機(jī)械觸點(diǎn)控制點(diǎn)火時刻，點(diǎn)火時刻的調(diào)節(jié)采用機(jī)械式自動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，這種方式結(jié)構(gòu)簡單、成本低，是一種較早、較普遍的點(diǎn)火系。而電子點(diǎn)火系由晶體管控制點(diǎn)火時刻，點(diǎn)火電壓和點(diǎn)火能量高，受發(fā)動機(jī)工況和使用條件的影響小，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，維護(hù)、調(diào)整工作量小，節(jié)約燃料，減小污染，因而應(yīng)用廣泛。 汽車檢測與維修畢業(yè)論文 5 第一章：點(diǎn)火系的概述 1． 1 點(diǎn)火系的功能 汽油機(jī)點(diǎn)火系的功能是適時地產(chǎn)生足夠能量的電火花以點(diǎn)燃發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)已被壓縮的可燃混合氣， 從而使發(fā)動機(jī)及時地、迅速地做功。 1． 2 點(diǎn)火系的基本要求 為了保證汽油機(jī)可靠而準(zhǔn)確的點(diǎn)火，點(diǎn)火系必須滿足如下要求： 1．能夠產(chǎn)生足夠高的次級電壓 用于點(diǎn)燃可燃混合氣的火花塞電極伸入氣缸燃燒室內(nèi)，通過電極間氣體的電離作用產(chǎn)生電火花。 影響擊穿電壓大小的因素很多，主要有： (1) 電極的間隙 火花塞火花塞電極的間隙越大，氣體中的電子和離子受電場力的作用越小，越不易發(fā)生碰撞電離，擊穿電壓就越高，如圖 11。在不同工況下其壓縮終了的混合氣壓力和溫度是不同的，因此發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷改變時，火花塞的擊穿電壓是變化的，如圖12。實(shí)踐證明，當(dāng)火花塞的中心電極為負(fù)極時，其擊穿電壓比中心電極是正極時低。 2．電火花應(yīng)具有足夠的能量 足夠高的次級電壓只是保證火花塞可靠跳火，要使混合氣可靠點(diǎn)燃，還必須具有足夠的點(diǎn)火能量。 3．應(yīng)能根據(jù)發(fā)動機(jī)工況的變化提供最佳的點(diǎn)火時刻 點(diǎn)火時刻由點(diǎn)火提前角表示。點(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化情況，及時調(diào)整點(diǎn)火提前角，以使混合氣的燃燒及時、安全。 當(dāng)發(fā)動機(jī)節(jié)氣門開度一定時，隨著轉(zhuǎn)速升 高，燃燒過程所占曲軸轉(zhuǎn)角增大，這時，應(yīng)適當(dāng)加大點(diǎn)火提前角。 1． 3 點(diǎn)火系的分類 點(diǎn)火系按采用的電源不同，可分為蓄電池點(diǎn)火系和磁電機(jī)點(diǎn)火系兩大類。 1）傳統(tǒng)點(diǎn)火系 以蓄電池或發(fā)電機(jī)提供 12V 的低壓直流電源，通過點(diǎn)火線圈和斷電器將低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，再?jīng)過配電器分配到各缸火花塞，使火花塞兩電極之間產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃混合氣。它是目前國內(nèi)外汽車上廣泛應(yīng)用的點(diǎn)火系統(tǒng)。微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于各種轎車上。 4）磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng) 汽車檢測與維修畢業(yè)論文 8 它由磁電機(jī)產(chǎn)生低壓電，通過內(nèi)部的電磁線圈產(chǎn)生高壓電，并送入汽缸火花塞點(diǎn)燃可燃混合氣，而不需要另設(shè)低壓電源。 第二章：豐田轎車的點(diǎn)火系 2． 1 豐田轎車傳統(tǒng)點(diǎn)火系的組成和工作原理 豐田轎車傳統(tǒng)點(diǎn)火系以蓄電池或發(fā)電機(jī)提供 12V 的低壓直流電源，通過點(diǎn)火線圈和段電器將低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，再?jīng)過配電器分配到各缸火花塞，使火花塞兩電極之間產(chǎn)生火花，點(diǎn)燃混合氣。 觸點(diǎn)斷開時：初級繞組通電時，在其周圍產(chǎn)生磁場，并由于鐵心的作用而加強(qiáng)。 傳統(tǒng)點(diǎn)火系的缺點(diǎn)： （ 1） 當(dāng)斷電器觸點(diǎn)分開時，在觸點(diǎn)之 間產(chǎn)生火花，使觸點(diǎn)逐漸氧化、燒蝕； （ 2）火花塞積炭時 ，因漏電次級電壓低不能可靠地點(diǎn)火； （ 3）高速時容易出現(xiàn)缺火現(xiàn)象。 （ 2）用晶體管取代電器觸點(diǎn)或初級電流不經(jīng)過 觸點(diǎn)。一般傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)初級電流不超過 5A，而晶體管點(diǎn)火裝可提高 7~8A，次級電壓可達(dá) 30kV。由于無斷電器觸點(diǎn)或觸點(diǎn)電流很小，根本不會因產(chǎn)生火花而消耗部分電磁能量，所以高壓形成很快，使火花能量增大，提高了點(diǎn)火可靠性。 （ 4）減小了火花塞積碳的 影響。 汽車檢測與維修畢業(yè)論文 10 （ 5）點(diǎn)火時間精確，混合氣能得到完全燃燒，可以在稀混合氣工況下正常點(diǎn)火，從而保證了發(fā)動機(jī)在降低油耗的基礎(chǔ)上，減少廢氣污染，獲得最好的動力性。 （ 7）對無線電干擾小，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕、體積小，保養(yǎng)維修簡便。該點(diǎn)火系由電磁感應(yīng)式點(diǎn)火信號發(fā) 生器、點(diǎn)火控制器、點(diǎn)火線圈、分電器和火花塞等組成。 于是電路中的 P 點(diǎn)電位高于三極管 VT2 的導(dǎo)通電壓， VT2 導(dǎo)通， VT2 導(dǎo)通后其集電極電位降低，使 VT3 截止。 VT4 導(dǎo)通后，R7 上的電壓降給 VT5 提供正向偏置電壓，使 VT5 導(dǎo)通。 當(dāng)信號發(fā)生器的感應(yīng)線圈輸出“ +”信號時（ A 端為“ +” 、 B 端為“ ” ），由于 VT1 的集電極加反向電壓而使 VT1 截止，故 P 點(diǎn)電位仍是高電位，使 VT2導(dǎo)通，于是 VT3 截止， VT4 和 VT5 導(dǎo)通，點(diǎn)火系的初級電路導(dǎo)通，產(chǎn)生初級電流。當(dāng) VT2 截止時，蓄電池通過 R2 向 VT3 提供偏流，使 VT3 導(dǎo)通， VT VT5 截止，點(diǎn)火系的初汽車檢測與維修畢業(yè)論文 12 級電路截止，次級線圈產(chǎn)生高壓電。點(diǎn)火信號發(fā)生器導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周，各個氣缸便輪流點(diǎn)火一次。 微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)則能解決以上缺點(diǎn)，它除能隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制初級線圈的通電時間外，還可以通過電子手段控制發(fā)動機(jī)各工況的點(diǎn)火提前角，使發(fā)動機(jī)在功率，加速性能和排放等方面達(dá)到最優(yōu)。 微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)一般由傳感器，微機(jī)控制器和點(diǎn)火控制器，點(diǎn)火線圈等組成。 ○ 2 微機(jī)控制器 其功用是根據(jù)各傳感器輸入的信號，確定最佳點(diǎn)火提前角和初級電路導(dǎo)通角，實(shí)現(xiàn)對點(diǎn) 火提前角和閉合角的控制，并將點(diǎn)火控制信號輸送給點(diǎn)火控制器。有些點(diǎn)火控制器只有大功率三級管，單純起開關(guān)作用；有些點(diǎn)火控制器除開關(guān)作用外，還有恒流控制、閉合角控制、氣缸判別、點(diǎn)火監(jiān)視功能等。電控點(diǎn)火系中的 ECU 根據(jù)凸輪軸 /曲軸位置傳感器信號、空氣流量計(jì)信號、起動開關(guān)信號來確定其點(diǎn)火提前角和通電時間，依據(jù)冷卻液溫度傳感器信號，節(jié)氣門位置傳感器信號、空調(diào)開關(guān)信號和車速傳感器信號來修正點(diǎn)火提前角。此外，分火頭與旁電極這一中間 跳火間隙也存在能量損耗及由此產(chǎn)生的射頻干擾。其主要特點(diǎn)是：用電子控制裝置取代了分電器，利用電子分火控制技術(shù)將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電直接送給火花塞進(jìn)行點(diǎn)火。 無分電器微機(jī)控制點(diǎn)火系與有分電器微機(jī)控制點(diǎn)火系的工作原 理及各元件功能基本相同，不同的的無分電器的點(diǎn)火系統(tǒng)具有電子配電功能，即在發(fā)動機(jī)工汽車檢測與維修畢業(yè)論文 14 作時， ECU 除向點(diǎn)火器輸出 IGt 點(diǎn)火控制信號外，還必須輸送 ECU 內(nèi)存儲的氣缸判別信號 IGd，以便控制多個點(diǎn)火線圈的工作順序，按做功順序完成對各氣缸點(diǎn)火的控制。 ○ 1 獨(dú)立點(diǎn)火式直接點(diǎn)火系 該種點(diǎn)火方式取消了分電器和高壓線，每一個氣缸的火花塞配備一個點(diǎn)火線圈，即點(diǎn)火線圈的數(shù)量與氣缸數(shù)相等，分火性能較好，但其結(jié)構(gòu)和控制電路復(fù)雜，如下圖。與有分電器的微機(jī)控制點(diǎn)火系相比，在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和點(diǎn)火能量相同的情況下，單位時間內(nèi)通過點(diǎn)火線圈初級電路的電流要小得多，點(diǎn)火線圈不易發(fā)熱，且點(diǎn) 火線圈的體積又可以非常小巧，一般直接將點(diǎn)火線圈壓裝在火花塞上。 這種點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)兩個氣缸共用一個點(diǎn)火線圈，因此只適用在氣缸數(shù)為偶數(shù)的發(fā)動機(jī)上。兩同步缸共用一個點(diǎn)火線圈，兩個缸的火花塞與共用的點(diǎn)火線圈中的次級線圈串 聯(lián)，但兩火花塞的極性剛好相反。由于處于排氣沖程末期的氣缸，其缸內(nèi)壓力已經(jīng)很低，又由于燃燒廢氣中有較多的導(dǎo)電離子，這個氣缸火花塞的電極很容易擊穿放電，所以，其消耗的能量很小，不會對有效點(diǎn)火氣缸的火花能量造成很大的影響。但由于保留了點(diǎn)火線圈與火花塞之間的高壓線，能量損失略大。 ○ 3 二極管分配式直接點(diǎn)火系 該種點(diǎn)火方式是利用二極管的單向?qū)ㄌ匦?，對點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電進(jìn)行汽車檢測與維修畢業(yè)論文 16 分配的同時點(diǎn)火方式。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是： 4 個氣缸共用一個點(diǎn)火線圈，與之相配的點(diǎn)火線圈有兩個初級繞組、一個次級繞組，相當(dāng)于是共用一個次級繞組的兩個點(diǎn)火線圈的組件 。 圖為二極管分配式直接點(diǎn)火系原理圖 點(diǎn)火順序?yàn)?1342 的四缸發(fā)動機(jī)，當(dāng)電控單元（ ECU）接收到曲軸位置傳感器相應(yīng)的信號時，向點(diǎn)火控制器發(fā)出點(diǎn)火觸發(fā)信號，使點(diǎn)火控制器控制 VT1 截止，使點(diǎn)火線圈初級繞組上部的電流被切斷，在次級繞組中感應(yīng)出下“ +”上“ — ”的高壓電，經(jīng) 4 缸和 1 缸火花塞構(gòu)成回路，兩個火花塞均跳火，此時一缸接近壓縮終了，混合 氣被點(diǎn)燃，而 4 缸正在排氣，火花塞無效點(diǎn)火。后，電控單元（ ECU）接收到傳感器信號后再次向點(diǎn)火控制器發(fā)出點(diǎn)火觸發(fā)信號，使VT2 截止，使點(diǎn)火線圈初級繞組下部的電流被切斷，在次級繞組中感應(yīng)出上“ +”下“ — ”的高壓電，并經(jīng) 2 缸和 3 缸火花塞構(gòu)成回路，兩個火花塞同時跳火，此時 3 缸點(diǎn)火做功， 2 缸火花塞無效點(diǎn)火。 二極管分配式直接點(diǎn)火系對線圈要求很高，而且要求發(fā)動機(jī)的氣缸數(shù)必須是4 的倍數(shù)，所以在應(yīng)用上受到一定的限制。初級繞組、次級繞組斷路；匝間短路或繞組搭鐵。絕緣老化、漏電。內(nèi)部導(dǎo)線連接點(diǎn)接觸不良。 雖能跳火，但由于次級電壓降低，點(diǎn)火能量不足而出現(xiàn)高速斷火、缺火，使發(fā)動機(jī)不易起動、怠速不穩(wěn)、功率下降、排氣污染及油耗增加等。 萬用表檢查點(diǎn)火線圈的初級繞組和次極繞組的電阻值應(yīng)分別為 ～ 和 10～ 15KΩ。繞組是否搭鐵，則用萬能表測點(diǎn)火線圈接線柱與點(diǎn)火線圈外殼之間的電阻來鑒別。 點(diǎn)火線圈的有些故障僅用萬能表測量電阻的方法并不一定能反映出來。這些 故障需通過專用儀器才能準(zhǔn)確判別。分電器蓋有裂紋、臟污等導(dǎo)致漏電、竄電。分火頭有裂紋而漏電。高壓導(dǎo)線破損而漏電，導(dǎo)電性能下降。分電器蓋碳柱磨損太短或電刷彈簧失效。 2）故障檢查方法： 如懷疑高壓配電部分有問題，可先打開分電器蓋，觀察分電器蓋有無明顯裂紋，碳柱是否太短及有無彈性。也可以用高壓試火的方法來檢查其漏電與否。對