汽車點火系統(tǒng)--結(jié)構(gòu)原里ppt.ppt

點火系 1 點火系的功用 點火系的作用是將汽車的低壓電變?yōu)楦邏弘?并適時送到點火缸火花塞 擊穿火花塞間隙 點燃混合氣 使發(fā)動機(jī)做功 第一節(jié)概述 2 點火系的種類 3 發(fā)動機(jī)對點火系的要求 1 能產(chǎn)生足以擊穿火花塞間隙的電壓 8 10kV 2 火花應(yīng)具有一定的能量 50 80mJ 3 點火時間應(yīng)適應(yīng)發(fā)動機(jī)的工況 最佳點火時間 第二節(jié)普通電子點火系 一 傳統(tǒng)點火系1 組成 點火開關(guān) 作用是控制電路通電 電源 作用是供給電能 點火線圈 作用是將12V低壓電變?yōu)?5 25KV高壓電 分電器 作用是適時控制初級電路通斷 按順序分配火花到各缸 火花塞 作用是將高壓電引入氣缸并產(chǎn)生火花點燃混合氣 附加電阻 作用是改善點火性能和起動性能 2 工作原理 3 傳統(tǒng)點火系點火過程 初級電路接通 點火線圈積蓄能量 初級電路切斷 點火線圈產(chǎn)生次級高壓 次級高壓加到火花塞上 擊穿火花塞間隙 點燃混合氣 接通 切斷 必須自動完成 二 無觸點電子點火系 1 無觸點電子點火系統(tǒng)的類型 1 磁感應(yīng)式無觸點電子點火系統(tǒng) 2 霍爾式無觸點電子點火系統(tǒng) 3 光電式無觸點電子點火系統(tǒng) 4 電磁振蕩式無觸點電子點火系統(tǒng) 2 無觸點電子點火系的組成 點火開關(guān) 作用是控制電路通電 電源 作用是供給電能 點火線圈 作用是將12V低壓電變?yōu)?5 25KV高壓電 點火器 作用是控制初級電路通斷 分電器 提供點火信號 按順序分配火花到各缸 按發(fā)動機(jī)工況改變點火時間 火花塞 作用是將高壓電引入氣缸并產(chǎn)生火花點燃混合氣 3 無觸點電子點火系的分電器 分電器結(jié)構(gòu)分三部分 1 信號發(fā)生器 磁感應(yīng)式 霍爾式 光電式 電磁振蕩式2 配電器3 點火提前機(jī)構(gòu) 真空提前機(jī)構(gòu) 作用是隨發(fā)動機(jī)負(fù)荷的變化自動改變點火提前角 離心提前機(jī)構(gòu) 作用是根據(jù)轉(zhuǎn)速的變化自動改變點火提前角 傳統(tǒng)點火系和電子點火系的比較 1 電子點火系中由點火控制器初級電路通斷 傳統(tǒng)點火系沒有點火器 2 電子點火系的分電器和傳統(tǒng)點火系的分電器機(jī)構(gòu)不同 3 電子點火系點火能量高 性能好 二 電子點火系分電器的結(jié)構(gòu)和工作原理 1 磁感應(yīng)式 磁脈沖式 信號發(fā)生器 1 組成 信號轉(zhuǎn)子 永久磁鐵 鐵心 傳感線圈 2 作用 產(chǎn)生點火控制信號 送到點火器 3 安裝位置 安裝在分電器中原來安裝斷電器觸點的活動底板上 2 配電器 配電器的作用是 將高壓電按發(fā)動機(jī)點火順序分配給各缸 1 由分電器蓋和分火頭組成 2 分電器蓋 3 分火頭裝分電器凸輪軸上 導(dǎo)電片將中央高壓電引入旁電極 和旁電極之間有0 25 0 8mm的間隙 4 分缸線現(xiàn)在多為阻尼線 3 點火提前機(jī)構(gòu) 點火提前機(jī)構(gòu) 作用是根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速 負(fù)荷自動改變點火提前角 1 離心提前機(jī)構(gòu) 作用是根據(jù)轉(zhuǎn)速的變化自動改變點火提前角2 真空提前機(jī)構(gòu) 作用是隨發(fā)動機(jī)負(fù)荷的變化自動改變點火提前角3 辛烷值選擇器 人工調(diào)節(jié)器 2 真空提前機(jī)構(gòu) 作用是隨發(fā)動機(jī)負(fù)荷的變化自動改變點火提前角 第四節(jié)點火線圈 點火線圈是將低壓電變?yōu)楦邏弘姷闹饕考?是汽車點火系的高壓電源 一 點火線圈的結(jié)構(gòu) 1 開磁路點火線圈 第四節(jié)點火線圈 一 點火線圈的結(jié)構(gòu) 2 閉磁路點火 第四節(jié)點火線圈 二 附加電阻1 作用 解決點火線圈高速斷火和低速發(fā)熱的問題 2 在起動時為獲得較強(qiáng)的點火能量 需將附加電阻短路 有起動機(jī)電磁開關(guān)自動完成三 點火線圈的檢驗點火線圈的檢驗主要包括 初級繞組和次級繞組的斷路 短路 搭鐵故障檢驗 發(fā)火強(qiáng)度檢驗 1 初級繞組和次級繞組的斷路 短路 搭鐵故障檢驗1 測量電阻法2 試燈檢驗法2 點火線圈的發(fā)火強(qiáng)度檢驗1 在試驗臺上進(jìn)行2 對比法檢驗 第五節(jié) 火花塞 火花塞的工作條件及對其要求 1 受高壓燃?xì)鉀_擊及發(fā)動機(jī)振動 故應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度 2 受沖擊性高電壓作用 故應(yīng)有足夠的絕緣強(qiáng)度 3 應(yīng)能承受溫度的劇烈變化 4 火花塞的電極應(yīng)采用耐腐蝕材料 5 應(yīng)有適當(dāng)?shù)碾姌O間隙和安裝位置 氣密性要良好 火花塞的結(jié)構(gòu) 1 接線螺母2 高氧化鋁陶瓷絕緣體3 商標(biāo)4 鋼質(zhì)殼體 六角形 5 內(nèi)墊圈 密封導(dǎo)熱 6 密封墊圈7 中心電極導(dǎo)電桿8 火花塞裙部螺紋9 電極間隙10 中心電極和側(cè)電極11 型號12 去干擾電阻 提高對點火系電磁干擾的抑制能力 其他一些型式的火花塞 多極火花塞 改善點火性能 V 型電極火花塞 其他一些型式的火花塞 火花塞的熱特性 火花塞裙部的溫度 1 500 700 為自凈溫度 適當(dāng) 2 溫度過高 形成熾熱點火 損壞發(fā)動機(jī) 決定受熱情況和散熱條件 熱型 裙部較長 吸熱多 散熱難 溫度高冷型 裙部較短 吸熱少 散熱易 溫度低 適用于大功率高壓縮比高轉(zhuǎn)速的發(fā)動機(jī) 功率轉(zhuǎn)速和壓縮比較低的發(fā)動機(jī) 火花塞的散熱 熱型和冷型火花塞 火花塞的型號 E 4 T 1989年標(biāo)準(zhǔn) 1 表示火花塞結(jié)構(gòu)類型和主要型式尺寸 2 表示火花塞熱值 3 表示火花塞派生產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特征 發(fā)火端特征材料特性及特殊技術(shù)要求 1 2 3 火花塞使用中常見的故障 集炭 燒蝕 燒蝕 第六節(jié)磁脈沖式無觸點火裝置 磁感應(yīng)式 電源 點火開關(guān) 附加電阻 點火線圈 點火器 配電器 信號發(fā)生器 火花塞 1 磁感應(yīng)式 磁脈沖式信號發(fā)生器 1 組成 信號轉(zhuǎn)子 永久磁鐵 鐵心 傳感線圈 2 作用 產(chǎn)生點火控制信號 送到點火器 3 安裝位置 安裝在分電器中原來安裝斷電器觸點的活動底板上 4 工作原理 當(dāng)信號轉(zhuǎn)子隨分電器軸轉(zhuǎn)動時 信號轉(zhuǎn)子的凸齒與鐵心的空氣隙發(fā)生變化 使通過傳感線圈的磁通發(fā)生變化 因此傳感線圈中便產(chǎn)生感應(yīng)的交變電壓信號 用這個信號作為點火控制信號 5 轉(zhuǎn)速對信號電壓波形的影響 6 鐵心間隙對信號對信號電壓波形的影響 A B 第七節(jié)霍爾式無觸點電子點火系 1 霍爾效應(yīng)原理 如圖所示 當(dāng)電流I通過放在磁場中的半導(dǎo)體基片 稱為霍爾元件 且電流方向和磁場方向垂直時 在垂直與電流和半導(dǎo)體基片的橫向側(cè)面上即產(chǎn)生一個電壓 這個電壓稱為霍爾電壓UH霍爾電壓UH的大小 2 霍爾式信號發(fā)生器 1 霍爾信號發(fā)生器的基本結(jié)構(gòu) a觸發(fā)葉輪 b霍爾傳感器 由永久磁鐵霍爾集成塊組成 2 霍爾式信號發(fā)生器 1 霍爾信號發(fā)生器的基本結(jié)構(gòu) 霍爾集成塊 霍爾元件和集成電路 2 原理 觸發(fā)葉輪轉(zhuǎn)動時 每當(dāng)葉片進(jìn)入空氣隙 磁場被旁路 霍爾元件不產(chǎn)生霍爾電壓 集成電路輸出端三極管截止 信號發(fā)生器輸出高電位 當(dāng)觸發(fā)葉輪離開空氣隙 永久磁鐵的磁通通過霍爾集成塊 構(gòu)成回路 這時 霍爾集成塊產(chǎn)生霍爾電壓 集成電路輸出端三極管導(dǎo)通 信號發(fā)生器輸出低電位 葉片不停的轉(zhuǎn)動 信號發(fā)生器輸出一個矩形波信號 作為控制信號給點火器 由點火器控制初級電路的通斷 2020 3 11 42 可編輯 霍爾信號發(fā)生器的優(yōu)缺點 1 工作可靠 無磨損 不受灰塵油污影響 無調(diào)整部件 小型堅固 壽命長 2 發(fā)動機(jī)起動性能好 信號的強(qiáng)弱與發(fā)當(dāng)即轉(zhuǎn)速無關(guān) 3 價格較高 點火器 功能 控制初級電路通斷 控制初級電流大小 控制閉合角大小 停電保護(hù) 過壓保護(hù) 反向保護(hù) 慢恢復(fù)控制 點火器電路圖 1 基本功能接通點火開關(guān) 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動 分電器的信號發(fā)生器葉片轉(zhuǎn)動 葉片進(jìn)入空氣隙 信號發(fā)生器輸出高電位 送入點火器 點火器通過內(nèi)部電路適時地驅(qū)動末級大功率三極管導(dǎo)通 初級電路接通 葉片離開空氣隙時刻 信號發(fā)生器輸出端由高電位下跳為低電位 點火器大功率三極管導(dǎo)通 初級電路切斷 產(chǎn)生次級高壓 點火器的其它功能 2 限流控制 恒流控制 桑車采用高能點火線圈 高能點火線圈初級電路電阻小 電感小初級電流增長快 初級電流大 若不控制 點火線圈和點火器會因過熱而損壞 點火器的其它功能 3 閉合角控制閉合角定義 閉合角是指點火器中控制初級電路的大功率三極管在導(dǎo)通期間分電器軸轉(zhuǎn)過的角度 閉合角控制的必要性 若不控制 低速時 限流時間過長 造成點火線圈壽命降低 大功率管過渡發(fā)熱 3 閉合角控制的方法在點火器中的閉合角控制電路 使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低時 延遲大功率管的導(dǎo)通 在轉(zhuǎn)速高時提前導(dǎo)通 使大功率管VT的導(dǎo)通時間保持不變 實際上控制下列情況下的時間t2保持不變 轉(zhuǎn)速變化時 電源電壓變化時 點火線圈參數(shù)變化時 如果轉(zhuǎn)速等因素變化時 導(dǎo)通時間保持不變 則閉合角 導(dǎo)通角 是變化的 閉合角的變化由點火器中閉合角控制電路控制 4 停車斷電保護(hù)因汽車的停駛時間是隨機(jī)的 就可能會處在初級電路導(dǎo)通期間而停駛 如果此時點火開關(guān)忘記關(guān)斷 就會導(dǎo)致點火線圈和大功率管長期通電而加速損壞 因此而設(shè)置停車斷電保護(hù)功能 第九節(jié)微機(jī)控制點火系 1 微機(jī)控制點火系的組成 這種點火系統(tǒng)主要由與點火有關(guān)的各種傳感器 電子控制器 ECU電腦 點火電子組件 點火器 點火線圈 配電器 火花塞等組成 如圖所示 1 傳感器傳感器用來不斷地檢測與點火有關(guān)的發(fā)動機(jī)工作狀況信息 并將檢測結(jié)果輸入電子控制器 作為運算和控制點火時刻的依據(jù) 各車型使用的傳感器類型 數(shù)量 結(jié)構(gòu)及安裝位置不同 但其作用大同小異 微機(jī)控制的電子點火系統(tǒng)中所用的傳感器主要有以下幾種 l 曲軸位置傳感器 檢測兩個信號 曲軸轉(zhuǎn)角 或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號 曲軸基準(zhǔn)位置 點火基準(zhǔn)傳感器 活塞上止點位置 檢測基準(zhǔn)缸活塞上止點位置信號 凸輪軸位置傳感器 2 空氣流量計 進(jìn)氣管負(fù)壓傳感器 檢測進(jìn)氣量信號 3 冷卻液溫傳感器 檢測水溫信號 4 氧傳感器 檢測空燃比濃稀信號 5 節(jié)氣門位置傳感器 檢測節(jié)氣門的開度和加速信號 6 車速傳感器 檢測車速信號 7 空檔開關(guān) 檢測變速器空檔信號 8 點火開關(guān) 檢測點火狀態(tài)還是起動狀態(tài)信號 9 空調(diào)開關(guān) 檢測空調(diào)是開還是關(guān)信號 10 蓄電池 檢測電池電壓信號 11 進(jìn)氣溫度傳感器 檢測進(jìn)氣溫度信號 12 爆震傳感器 檢測爆震信號 2 電子控制器 ECU 控制電腦一般被稱為ECU 英文為 ElectronicControlUnit 它是點火控制系統(tǒng)和噴油控制系統(tǒng)的中樞 作用是接收上述各有關(guān)傳感器信號 并按照特定的程序進(jìn)行判斷 運算后 給點火電子組件輸出最佳點火提前角和初級電路導(dǎo)通時間的控制信號 在現(xiàn)代發(fā)動機(jī)集中控制系統(tǒng)中 點火系統(tǒng)僅是電子控制器的一個子系統(tǒng) 2 電子控制器 ECU 中央處理器 CPU 存儲器 RAM ROM 輸入 輸出接口 I O 總線及電源供給電路等部分組成 3 點火器點火器是綜合控制的執(zhí)行器之一 點火器的作用是根據(jù)ECU的指令 通過內(nèi)部的大功率三極管的導(dǎo)通和截止 控制初級電流的的通斷 完成點火工作 各種發(fā)動機(jī)的點火器結(jié)構(gòu)各不相同 有的點火器除接通 切斷初級電路的功能外 還有恒流控制 閉合角控制 氣缸判別 點火監(jiān)視等功能 也有的發(fā)動機(jī)不設(shè)點火器 控制初級電路的大功率三極管設(shè)在控制器 ECU 內(nèi)部 4 點火線圈與微機(jī)控制電子點火系所匹配的點火線圈為專用高能點火線圈 一般采用閉磁路 能量損失小 對外電磁干擾小 5 分電器微機(jī)控制點火系的分電器結(jié)構(gòu)隨發(fā)動機(jī)型號的不同有較大差異 由配電器和凸輪軸位置傳感器成 現(xiàn)在 不少汽車發(fā)動機(jī)取消了分電器稱無分電器微機(jī)控制點火系 2 微機(jī)控制點火系的分類 微機(jī)控制點火系統(tǒng) 按照是否保留傳統(tǒng)的分電器 實質(zhì)上指配電器 可分為兩大類 1 有分電器點火系統(tǒng) 2 無分電器點火系統(tǒng)同時點火方式單獨點火方式 1 有分電器點火系統(tǒng) 非直接點火系統(tǒng) 仍保留分電器的微機(jī)控制點火系稱為非直接點火系統(tǒng) 該系統(tǒng)中 點火線圈的高壓電是經(jīng)配電器進(jìn)行分配的 即由分火頭和分電器蓋組成的配電器 依照點火順序適時地將高壓電分配至各氣缸 使各缸火花塞依次點火 2 無分電器點火系統(tǒng) 直接點火系統(tǒng) 該系統(tǒng)中點火線圈上的高壓線直接與火花塞相連 工作時 點火線圈產(chǎn)生的高壓電直接送到各火花塞 由微機(jī)根據(jù)各傳感器輸入的信息 依照發(fā)動機(jī)的點火順序 適時地控制各缸火花塞點火 兩缸同時點火 豐田汽車發(fā)動機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng) 豐田點火系 1 曲軸位置轉(zhuǎn)角傳感器 1 功用 曲軸位置傳感器是微機(jī)控制點火系中最重要的傳感器之一 它是微機(jī)控制點火系中必不可少的信號源 向電子控制器輸入活塞位置 上止點 曲軸轉(zhuǎn)速等信息 2 類型 常用的曲軸位置轉(zhuǎn)角傳感器型式有 磁感應(yīng)式 光電式 霍爾式等 3 安裝位置 常見有以下幾種 1 飛輪殼上2 曲軸前端3 凸輪軸前端4 分電器內(nèi)豐田的曲軸位置轉(zhuǎn)角傳感器在分電器內(nèi) 采用磁電式 Ne信號發(fā)生器 每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生24個信號 G信號發(fā)生器 曲軸位置轉(zhuǎn)角傳感器包括兩個傳感器 作用 判別活塞上止點位置 由信號轉(zhuǎn)子和兩個傳感線圈組成 分別產(chǎn)生G1 G2兩個信號 G1信號用來檢測第六缸上止點位置G2信號用來檢測第一缸上止點位置實際檢測上止點前10 G信號和Ne信號的關(guān)系如圖所示 G信號和Ne信號的關(guān)系 豐