【正文】 ion system and gives the specific troubleshooting methods.Key words: Electronic ignition system；Failure analysis；Troubleshooting；Microputer contr第1章 緒論 引言當今時代，科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，極大地促進了汽車技術(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和人們?nèi)粘Ｉ钪小ｋ娮狱c火系統(tǒng)取消了機械式斷電器及觸點,從而避免了凸輪、觸點等機械磨損所造成的點火正時變化、觸點燒蝕等缺陷。點火時刻的精確控制對發(fā)動機性能有很大影響,顯然對點火實現(xiàn)優(yōu)化控制的微機控制是今后電子點火系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。汽車電子控制從發(fā)動機開始，而發(fā)動機控制技術(shù)從控制點火開始，在各種工況下，可以通過ECU控制各個執(zhí)行器從而獲得最佳的點火提前角，使發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性、排放性及穩(wěn)定性均處于最佳。電控點火的性能越好結(jié)構(gòu)就越復雜，從而使點火故障診斷維修的難度增加，所以要有清晰的點火系統(tǒng)故障，以及故障的診斷分析思路是至關(guān)重要的。點火系統(tǒng)的工作對發(fā)動機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)動機的動力性、經(jīng)濟性、排放污染及工作穩(wěn)定性。 國外研究現(xiàn)狀電子點火系統(tǒng)的發(fā)展趨于多樣化,目前日本國內(nèi)的點火系統(tǒng)可分成多種類型,并還會增多。近幾年國外研究情況,如日本有人研究點火電極形狀,利用渦流進行多重多點點火也有人采用反饋控制方式,研究了可求出火花點火發(fā)動機的最佳點火定時和曲軸轉(zhuǎn)角的熱力學模型〔還有人研究了發(fā)動機中火花塞位置的最佳化問題〕。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展及國家環(huán)保政策要求，我國汽油機的傳統(tǒng)點火系統(tǒng)已被電子點火系統(tǒng)和計算機控制點火系統(tǒng)所取代。 論文的研究思路和內(nèi)容構(gòu)架本文將通過對文獻研究和分析法研究本課題。通過分析現(xiàn)代瑞納點火系統(tǒng)數(shù)據(jù)提出相應(yīng)的方案，使問題得到解決。研究背景及意義汽車發(fā)動機點火系統(tǒng)發(fā)展歷程并闡述微機控制點火系統(tǒng)的工作原理 現(xiàn)代瑞納點火系統(tǒng)組成及工作原理 現(xiàn)代瑞納點火系統(tǒng)故障因素分析現(xiàn)代瑞納點火系統(tǒng)故障的診斷現(xiàn)代瑞納點火系統(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)動機點火系統(tǒng)發(fā)展歷程根據(jù)點火系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷，點火系統(tǒng)可分為傳統(tǒng)點火系統(tǒng)和電子點火系統(tǒng)，電子點火系統(tǒng)又可分為有觸點電子點火系統(tǒng)、無觸點普通電子點火系統(tǒng)和微機控制電子點火系統(tǒng)。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、更換方便。目前，傳統(tǒng)的點火系已經(jīng)淘汰。當觸點閉合時，大功率三極管導通，接通初級電路；當觸點打開時，大功率三極管截止，斷開初級電路，次級線圈產(chǎn)生高壓電而點火。缺點是：由于機械觸點的存在，繼承了傳統(tǒng)點火系的缺點，仍然采用機械調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)點火提前角，無閉合角調(diào)節(jié)功能，這些限制了點火性能的提高。：1 點火信號發(fā)生器；2點火器；3分電器；4火花塞；5點火線圈 無觸點普通電子點火系統(tǒng)其特點是利用各種無觸點點火信號發(fā)生器來代替上述斷電器觸點產(chǎn)生點火信號。當發(fā)動機工作時，分電器信號發(fā)生器產(chǎn)生電信號，經(jīng)電子點火組件的放大、整形后，控制末級大功率晶體管的導通與截止，使點火線圈中的初級電流發(fā)生變化，在次級繞組中感應(yīng)出高電壓。另外，從根本上解決了由觸點帶來的問題，使之具有一定的免維修化。另外，點火觸發(fā)信號仍采用機械控制，點火可靠性仍有待提高。隨著微處理機技術(shù)的發(fā)展，在70年代中期，汽車上開始應(yīng)用微處理機控制點火。該點火系中的分電器只起到分配高壓電的作用，取消了點火提前角機械調(diào)節(jié)機構(gòu)[2]。，均可對點火線圈的導通時間進行控制，從而使線圈中存儲的點火能量保持不變，提高了點火的可靠性，有效地防止了點火線圈過熱，減少了能源消耗。，可使各缸點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)動機的各種性能。 微機控制電子點火系組成：供給點火系統(tǒng)所需的點火能量，一般由蓄電池和發(fā)電機共同組成。：點火系統(tǒng)中的控制元件。：ECU的一個執(zhí)行機構(gòu)。：其作用是存儲點火能量，并將電源的低電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠妷骸＃浩渥饔檬菍Ⅻc火線圈產(chǎn)生的高壓電引入氣缸，點燃氣缸內(nèi)的可燃混合氣。 瑞納點火系統(tǒng)的組成現(xiàn)代瑞納點火系統(tǒng)由電源、傳感器、電子控制單元（ECU，也稱電子控制器）、點火器、分電器、火花塞等組成，1. 電源：由蓄電池和發(fā)電機組成，供給點火系統(tǒng)所需的點火能量。3. 分電器：根據(jù)發(fā)動機的工作時序，將點火線圈產(chǎn)生的高壓電依次送到各缸火花塞。5. 傳感器：用于檢測發(fā)動機各種運行參數(shù)變化，為ECU提供點火提前角的控制依據(jù)。7. 點火器：ECU的一個執(zhí)行機構(gòu)，可將控制系統(tǒng)輸出的點火信號進行功率放大，驅(qū)動點火線圈工作。點火器則根據(jù)EUC的指令，控制點火線圈初級回路的導通和截止。當初級線圈電流被切斷時，在其次級線圈中將產(chǎn)生很高的感應(yīng)電動勢，由分電器送至工作氣缸的火花塞，點火能量被瞬間釋放，并迅速點燃汽缸內(nèi)的可燃混合氣，發(fā)動機完成做功過程。瑞納轎車點火系統(tǒng)控制的內(nèi)容包括：點火提前角的控制、通電時間的控制和爆震控制。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過一定值時，則自動轉(zhuǎn)入由電控單元控制的最佳點火提前角計算及控制程序。這三項點火提前角的代數(shù)和為實際最佳點火提前角。發(fā)動機電控單元把G1或G2信號出現(xiàn)后第一個Ne信號過零點定為壓縮行程上止點前10176。：基本點火提前角以二維表的形式儲存在CPU中的只讀存儲器中，發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時，電控單元按怠速工況和非怠速工況兩種情況，確定基本點火提前角?？照{(diào)不工作時，怠速基本點火提前角則定位14176。：除了轉(zhuǎn)速和負荷外，其他對點火提前角有重要影響的因素均歸入到修正點火提前角中。①暖機修正：發(fā)動機冷車起動后，冷卻水溫度較低時，為達到暖機目的電控單元選擇增大點火提前角。 暖機修正②過熱修正：發(fā)動機處于正常運行工況時，若冷卻水溫度過高，為了避免產(chǎn)生爆震，電控單元選擇將點火提前角推遲。 過熱修正的主要控制信號包括冷卻水溫度信號、節(jié)氣門開度信號等。隨著修正噴油的增加或減少，發(fā)動機轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)波動?？杖急确答佇拚目刂菩盘栔饕醒鮽鞲衅餍盘?、節(jié)氣門位置信號、冷卻水溫度信號、車速信號等。ECU可根據(jù)轉(zhuǎn)速差動態(tài)的修正點火提前角，電控單元不斷地計算發(fā)動機的平均轉(zhuǎn)速，當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速低于規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速時，電控單元根據(jù)實際轉(zhuǎn)速與目標轉(zhuǎn)速差值的大小相應(yīng)地增大點火提前角；當發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于目標轉(zhuǎn)速時，則減小點火提前角；此外，為使發(fā)動機怠速能穩(wěn)定在目標轉(zhuǎn)速，點火提前角的怠速穩(wěn)定修正與怠速控制系統(tǒng)中的怠速調(diào)整同步進行。爆震發(fā)生時，微機通過爆震傳感器的輸入信號和比較電路判別發(fā)動機所產(chǎn)生的爆震，并依據(jù)爆震強度輸入信號，有微機控制會推遲點火，爆震未發(fā)生時，則會適當提前點火，以保證在任何工況下的點火提前角都處于接近發(fā)生爆震的最佳角度。 爆震控制當任何一缸產(chǎn)生爆震時，ECU立刻減少一定的點火提前角，依據(jù)點火順序汽缸再次產(chǎn)生爆震時，同樣再減少點火提前角，每次逐漸減少點火提前角。若無爆震產(chǎn)生，則又逐漸增大點火提前角，一直到產(chǎn)生爆震再重復前述反饋控制。次級線圈高壓的最大值與初級斷開電流成正比，而初級點火線圈被斷開瞬間所能達到的斷開電流值與初級線圈接通時間長成正比。初級電路被斷開瞬間初級電流所能達到的值與初級電路接通的上啥時間長短有關(guān)。最佳通電時間控制要兼顧上述兩方面要求，同時當蓄電池電壓變化時，也將影響初級電流。對閉合角進行控制。蓄電池電壓下降時，基于相同的理由，也應(yīng)適當增大閉合角[4]。2. 點火能量強勁。但單缸獨立點火系統(tǒng)每個汽缸都有單獨點火線圈，位于火花塞上端，電源12V的電壓通過導線傳遞給點火線圈，點火線圈將12V電壓升高至數(shù)萬伏直接傳遞給火花塞，不需要通過高壓線，這樣將線損降到了最低，也就同時增大了火花塞的點火能量。單缸獨立點火系統(tǒng)每個汽缸都有單獨點火線圈，一個點火線圈出現(xiàn)故障，其它點火線圈仍能正常工作。因此，單缸獨立點火系統(tǒng)可靠性更高。傳統(tǒng)的點火系統(tǒng)產(chǎn)生的高壓電流在傳輸時會產(chǎn)生電子干擾，為了降低干擾需采用很多材料來屏蔽。第4章 現(xiàn)代瑞納點火系統(tǒng)故障因素分析由于點火系統(tǒng)元件較多、工作條件又往往比較惡劣，使用久了，性能會下降，還可能出現(xiàn)故障，這些都會影響發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性，嚴重時還會造成發(fā)動機熄火或不能起動。目前，對點火系統(tǒng)進行故障分析，主要是利用儀器分析點火線圈初、次級電壓波形(主要是次級電壓波形)，進而判斷點火系統(tǒng)的工作情況，以及測試點火提前角等。 電壓的故障波形分析 單缸次級電壓的故障波形分析若點火系統(tǒng)出現(xiàn)故障，次級電壓的波形也會發(fā)生相應(yīng)的變化。點火系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因很多。2. b圖中火花線變短，很快熄滅，說明點火系統(tǒng)儲能不足。3. c圖中第二次振蕩波形之前出現(xiàn)小的雜波，可能是由斷電器觸點接觸面不平，在完全閉合之前有不良接觸所致。 幾種次級電壓故障波形5. e圖中第二次振蕩波形存在嚴重的雜波，這一般是由于斷電器觸點臂彈簧彈力太弱，使觸點閉合瞬間引起彈跳所致。這可能是火花塞間隙太大?；鸹ㄩg隙越大，所需擊穿電壓越高，而且往往沒有良好的放電過程。在這種情況下，擊穿電壓就會很低，而火花放電時間則較長。這樣，在發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，因分電器的振動