第四章 點火系教案

1、單元四：電控發(fā)動機點火系統(tǒng)故障的檢修教學(xué)內(nèi)容任務(wù)一 電控發(fā)動機缺缸點火的檢修 計劃學(xué)時 2教學(xué)目標 1、熟悉微機控制點火系統(tǒng)的組成； 2、掌握微機控制點火系統(tǒng)的工作原理；3、能描述點火系統(tǒng)常見的故障現(xiàn)象；教學(xué)重點無分電器點火控制系統(tǒng)教學(xué)難點爆燃控制系統(tǒng)教學(xué)過程設(shè)計一、電控點火系統(tǒng)的類型1汽油機點火系統(tǒng)的類型：傳統(tǒng)點火系統(tǒng)分為：磁電機點火系統(tǒng)和蓄電池點火系統(tǒng)。缺點：（1）高速易斷火，不適合高速發(fā)動機。 （2）斷電器觸點易燒蝕，工作可靠性差。 （3）點火能量低，點火可靠性差。微機控制的點火系統(tǒng) 采用計算機根據(jù)各傳感器信號對點火提前角進行控制。2電控點火系統(tǒng)的類型：有分電器和無分電器式。二、基本組成

2、與工作原理1基本組成一般由電源、傳感器、ECU、點火器、點火線圈、分電器和火花塞組成。2工作原理發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)接收到的傳感器信號，按存儲器中的相關(guān)程序和數(shù)據(jù)，確定出最佳點火提前角和通電時間，并以此向點火器發(fā)出指令。點火器根據(jù)指令，控制點火線圈初級電路的導(dǎo)通和截止。當電路導(dǎo)通時，有電流從點火線圈中的初級電路通過，點火線圈將點火能量以磁場的形式儲存起來。當初級電路被切斷時，次級線圈中產(chǎn)生很高的感應(yīng)電動勢，經(jīng)分電器或直接送至工作氣缸的火花塞。三、有分電器電控點火系統(tǒng)特點：1個點火線圈。組成：由凸輪軸/曲軸位置傳感器、空氣流量計、冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、起動開關(guān)、空調(diào)開關(guān)、車速傳

3、感器。四、無分電器電控點火控制系統(tǒng)特點：用電子控制裝置取代分電器，利用電子分火控制技術(shù)將點火線圈產(chǎn)生的高壓電直接送給火花塞進行點火。1獨立點火方式特點：點火線圈的數(shù)量和氣缸數(shù)相等。優(yōu)缺點：分火性能較好，但其結(jié)構(gòu)和控制電路復(fù)雜。2同時點火方式特點：點火線圈的數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。3二極管配電點火方式特點：四個氣缸共用一個點火線圈。五、爆燃控制系統(tǒng)1組成（如圖）2識別 根據(jù)安裝在缸體上的爆震傳感器檢測發(fā)動機不同頻率范圍內(nèi)的機械振動，發(fā)生爆燃時傳感器電壓信號有較大的振幅。爆燃控制系統(tǒng)的組成1爆燃傳感器 2ECU 3其他傳感器4點火器和點火線圈5分電器6火花塞爆燃識別電路3爆燃強度的確定ECU根據(jù)爆燃信

4、號超過基準值的次數(shù)來判定爆燃強度，次數(shù)越多，爆燃強度越大，反之越小。 單元四：電控發(fā)動機點火系統(tǒng)故障的檢修教學(xué)內(nèi)容任務(wù)一 電控發(fā)動機缺缸點火的檢修 計劃學(xué)時 2教學(xué)目標 1、掌握點火提前角的控制； 2、掌握通電時間的控制原理；3、熟悉電控點火系統(tǒng)主要元件的構(gòu)造與維修；教學(xué)重點點火提前角的控制教學(xué)難點點火提前角的控制教學(xué)過程設(shè)計一、點火提前角的控制1點火提前角對發(fā)動機性能的影響如點火提前角過大，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，缸內(nèi)最高壓力升高，末端混合氣自燃所需的時間縮短，爆燃傾向增大；過?。c火過遲），燃燒延伸到膨脹過程，燃燒最高壓力和溫度降低，傳熱損失增多，排氣溫度升高

5、，功率降低，爆燃傾向減小，NOx排放降低。2最佳點火提前角確定依據(jù)（1）發(fā)動機轉(zhuǎn)速 隨著轉(zhuǎn)速的升高點火提前角增大。采用ESA控制系統(tǒng)，更接近理想的點火提前角。（2）發(fā)動機負荷 歧管壓力高（真空度小、負荷大），點火提前角小，反之點火提前角大。（3）燃油辛烷值 辛烷值越高，抗爆性越好，點火提前角可增大，反之應(yīng)減小。（4）其他因素 燃燒室形狀、燃燒室內(nèi)溫度、空燃比、大氣壓力、冷卻水溫度。3控制點火提前角的基本方法起動時的點火提前角是固定的，一般為10左右，與發(fā)動機工況無關(guān)。起動后的點火提前角控制有：（1）實際點火提前角=初始點火提前角基本點火提前角修正點火提前角（2）實際點火提前角=初始點火提前角點

6、火提前角修正系數(shù)點火時間由進氣歧管壓力信號（或進氣量信號）和發(fā)動機轉(zhuǎn)速確定的點火提前角和修正量決定。4點火提前角的修正（1）水溫修正1）暖機修正 冷車起動后，冷卻水溫度過低，增大點火提前角。隨溫度升高點火提前角變化如圖。點火提前角的暖機修正曲線控制信號有：冷卻水溫度信號、進氣歧管壓力（或進氣量）信號、節(jié)氣門位置信號。2）過熱修正 發(fā)動機處于正常的工況（IDL觸點斷開），當冷卻水過高時，為避免爆震，推遲點火提前角。發(fā)動機處于怠速工況（IDL觸點閉合），冷卻水溫過高時應(yīng)增大點火提前角。點火提前角的過熱修正曲線控制信號有：冷卻水溫度信號、節(jié)氣門位置信號。（2）怠速穩(wěn)定性的修正 ECU根據(jù)實際轉(zhuǎn)速與目

7、標轉(zhuǎn)速的差來修正點火提前角，低于目標轉(zhuǎn)速，應(yīng)增大點火提前角，反之，推遲點火提前角?？刂菩盘栍校喊l(fā)動機轉(zhuǎn)速信號、節(jié)氣門開度信號、車速、空調(diào)信號等。（3）空燃比反饋修正 根據(jù)氧傳感器的反饋信號調(diào)整噴油量來控制空燃比，噴油量大則點火提前角小。二、通電時間的控制1通電時間對發(fā)動機性能的影響初級電路被斷開的瞬間，初始電流能達到的值與初級電路接通的時間長短有關(guān)，只有通電時間一定值時，初級電流才可能達到飽和。由于斷開電流影響次級電壓的最大值，次級電壓的高低又直接影響點火系工作的可靠性。所以，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。2通電時間的控制方法現(xiàn)代電控點火系統(tǒng)和傳統(tǒng)的分電器不同，傳統(tǒng)

8、的點火線圈初級電路的通電時間取決于斷電器觸點的閉合角和發(fā)動機轉(zhuǎn)速；而現(xiàn)代點火線圈初級電路的通電時間由ECU控制，根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號和電源電壓信號確定最佳的閉合角（通電時間），并控制點火器輸出指令信號（IGt信號），以控制點火器中晶體管的導(dǎo)通時間。3點火線圈的恒流控制由于現(xiàn)代車采用了高能點火線圈，改善點火性能。為了防止初級電流過大燒壞點火線圈，在部分電控點火系統(tǒng)的點火控制電路中增加了恒流控制電路。恒流的基本方法是：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。三、爆

9、燃的控制1爆燃的危害 會導(dǎo)致冷卻液過熱，功率下降，油耗上升。2控制方法 推遲點火提前角，利用爆震傳感器中的壓電晶體的壓力效應(yīng)。四、電控點火系統(tǒng)主要元件的構(gòu)造與維修1、點火器 功能：根據(jù)ECU的指令，控制點火線圈初級電路的通電或斷電，并在完成點火后向ECU輸送點火確認信號。 結(jié)構(gòu)檢測：用萬用表或示波器檢查發(fā)動機ECU相應(yīng)端子間電壓，應(yīng)符合要求。2、點火線圈 檢測：萬用表檢測點火線圈的電阻，應(yīng)符合規(guī)定。線 圈初級線圈次級線圈檢查條件冷態(tài)（-1050）熱態(tài)（50100）冷態(tài)（-1050）熱態(tài)（50100）檢查標準1.111.751.412.059.015.7k11.418.8k3、爆燃傳感器功能：檢

10、測發(fā)動機有無爆燃發(fā)生及爆燃強度。類型：電感式和壓電式兩種，壓電式又分為共振式、非共振式和火花塞座金屬墊型。1）電感式爆燃傳感器構(gòu)造：主要由鐵心、永久磁鐵、線圈及外殼等組成。原理：利用電磁感應(yīng)原理檢測發(fā)動機爆燃。2）壓電式爆燃傳感器原理：利用壓電效應(yīng)原理檢測發(fā)動機爆燃。（1）壓電式共振型爆燃傳感器由壓電元件、振子、基座、外殼等組成。當發(fā)生爆燃時，振子與發(fā)動機共振，壓電元件輸出的信號電壓也有明顯增大，易于測量。（2）壓電式非共振型爆燃傳感器與共振式相比，非共振式內(nèi)部無震蕩片，但設(shè)一個配重塊，以一定的預(yù)緊壓力壓緊在壓電元件上。當發(fā)動機發(fā)生爆燃時，配重塊以正比于振動加速度的交變力施加在壓電元件上，壓電

11、元件則將此壓力信號轉(zhuǎn)變成電信號輸送給ECU。（3）壓電式火花塞座金屬墊型爆燃傳感器安裝在火花塞的墊圈處，每缸一個，根據(jù)各缸的燃燒壓力直接檢測各缸的爆燃信息，并轉(zhuǎn)換成電信號輸送給ECU。3）檢測：用萬用表檢查傳感器端子與傳感器殼體之間的電阻，應(yīng)不通。單元四：電控發(fā)動機點火系統(tǒng)故障的檢修教學(xué)內(nèi)容任務(wù)二 電控發(fā)動機爆震的檢修 計劃學(xué)時 2教學(xué)目標 1、能對爆震控制系統(tǒng)進行拆裝； 2、能描述爆震系統(tǒng)常見故障現(xiàn)象；3、對故障現(xiàn)象進行分析；教學(xué)重點對爆震系統(tǒng)的檢測教學(xué)難點對故障現(xiàn)象進行分析教學(xué)過程設(shè)計爆震： 汽缸內(nèi)未燃部分混合氣的在火焰前峰到來之前自行燃燒，在汽缸內(nèi)形成無方向的爆炸燃燒，簡稱爆燃，又因為爆

12、燃時會引起強烈的振動，并伴有強烈的金屬敲擊聲，又稱為爆震。影響因素：點火時刻；點火時刻提前角預(yù)防措施： 減小點火提前角，可防止爆震，發(fā)動機轉(zhuǎn)矩降低。 一爆震的危害： 1爆震破壞發(fā)動機的正常燃燒，從而使發(fā)動機動力性、 經(jīng)濟性變差，排污加重； 2爆震燃燒是在局部產(chǎn)生強烈的沖擊波，將破壞發(fā)動機汽缸壁上的潤滑油膜，使發(fā)動機工作條件惡化； 3爆震燃燒容易造成發(fā)動機過熱使各部機件熱負荷增加，冷卻水溫度失去控制，時間長后，將會造成冷卻水沸騰而使發(fā)動機無法工作。二、爆震控制：使點火時刻到爆震邊緣只有一個較小余量，即可控制爆震發(fā)生 又可有效得到發(fā)動機的輸出功率。 控制方法：利用爆震傳感器感知發(fā)動機有無爆震現(xiàn)象，

13、并將信號送至ECU，ECU利用此信號調(diào)整點火提前角。 有：推遲點火；無：提前點火，以保證點火提前角都處于接近發(fā)生爆震的最佳角度。 爆震檢測：氣缸壓力檢測； 發(fā)動機機體振動檢測；燃燒噪聲檢測三爆震傳感器分類1、爆燃傳感器（1）共振型爆燃傳感器由壓電元件、振子、基座、外殼等組成，如右圖。當發(fā)生爆燃時，振子與發(fā)動機共振，壓電元件輸出的信號電壓也有明顯增大，易于測量。1、壓電元件 2、振子 3、基座 4、O型密封圈 5、連接器 6、接頭 7、密封劑 8、殼體 9、引線（2）非共振型爆燃傳感器該傳感器用壓電元件直接檢測爆震信息，并將振動壓力轉(zhuǎn)換成電信號輸出。 在發(fā)動機工作時，機體的振動傳遞到傳感器上，慣

14、性配重在機體的激勵下產(chǎn)生與機體振動規(guī)律相對應(yīng)的振動，該振動作用在壓電元件上，則壓電元件輸出與機體振動規(guī)律相對應(yīng)的電壓信號。由于該電壓信號在爆震區(qū)域和非爆震區(qū)域均有電壓輸出（幅值強弱不同），所以必須對傳感器輸出的電壓信號進行濾波處理，取出有用的信號，供ECU判斷發(fā)動機是否有爆震。圖2-18 壓電式爆震傳感器的結(jié)構(gòu)（a）傳感器外形 （b）內(nèi)部結(jié)構(gòu)1-套筒底座；2-絕緣墊圈；3-壓電元件；4-慣性配重；5-塑料殼體；6-固定螺栓；7-接線插座；8-電極單元四：電控發(fā)動機點火系統(tǒng)故障的檢修教學(xué)內(nèi)容電控發(fā)動機點火系統(tǒng)故障的檢修（一） 計劃學(xué)時 2教學(xué)目標 1、能根據(jù)故障現(xiàn)象制訂正確的維修計劃； 2、能根

15、據(jù)維修計劃，選擇正確的檢測和診斷設(shè)備對點火系統(tǒng)進行故障診斷；3、能使用萬用表、故障診斷儀、示波器及發(fā)動機綜合分析儀等常用檢測和診斷設(shè)備對點火系統(tǒng)進行檢測；教學(xué)重點點火系統(tǒng)故障診斷時的安全注意事項教學(xué)難點對點火系統(tǒng)進行故障檢測教學(xué)過程設(shè)計一、實訓(xùn)安全紀律衛(wèi)生宣導(dǎo)1. 實訓(xùn)安全宣導(dǎo)（1）實訓(xùn)學(xué)生必須認真學(xué)習(xí)鄭州交通職業(yè)學(xué)院有關(guān)實訓(xùn)安全管理規(guī)定和安全要求的文件。執(zhí)行文件中的規(guī)定。（2）注意安全防火，正確使用滅火器材，不允許帶火種進入實訓(xùn)室。如果學(xué)生無意將火種帶入實訓(xùn)室，必須交給實訓(xùn)老師保管處理。（3）愛護設(shè)備、儀器、儀表，嚴格按照操作規(guī)程作業(yè)，正確合理是使用設(shè)備、儀器和儀表，確保完好無損。(4) 愛

16、護實訓(xùn)車輛，學(xué)生在作業(yè)前必須穿上工作服，并在車輛的兩側(cè)葉子板和前臉上面攤上防護墊，保護車身漆膜不損傷。（5）在沒有實訓(xùn)老師同意的情況下，不準觸摸動用交流電源和交流電設(shè)備。2. 實訓(xùn)紀律宣導(dǎo)（1）實訓(xùn)學(xué)生必須認識學(xué)習(xí)鄭州交通學(xué)院有關(guān)實訓(xùn)紀律的文件規(guī)定，讓紀律約束學(xué)生自己的行為。要養(yǎng)成自覺遵守紀律的好風(fēng)尚，（2）學(xué)生上實訓(xùn)課應(yīng)以不遲到、不早退、不曠課來保證有效實訓(xùn)時間，完成全部實訓(xùn)項目。（3）學(xué)生要以上課時不準玩手機、不準睡覺、不準打鬧、不準串工位、的要求來嚴格約束自己，保持良好的課堂紀律。3.實訓(xùn)衛(wèi)生宣導(dǎo)（1）養(yǎng)成良好衛(wèi)生習(xí)慣，建立良好的實訓(xùn)環(huán)境，有利于實訓(xùn)人員的身心健康和講衛(wèi)生的思想美德。（2

17、）事前打掃、實訓(xùn)前要堅持打掃實訓(xùn)車輛、場地、工位、實訓(xùn)設(shè)備、儀器、儀表、工具的衛(wèi)生。（3）事中保持、實訓(xùn)中要保持實訓(xùn)環(huán)境清潔、干凈、整齊。不要隨地吐痰，丟棄垃圾。（4）事后清理、實訓(xùn)后要將設(shè)備、儀器、儀表、工具收起、并整齊擺放在指定的存放位置。清點數(shù)量，不可缺少。清理打掃衛(wèi)生。（5）實訓(xùn)中如果需要進入車輛內(nèi)作業(yè)的時候。要在車內(nèi)腳下攤上腳踏墊，座椅上套上座椅防護套。減少或消除對車內(nèi)的污染。二、教師演示1、發(fā)動機缺缸點火檢修1） 火花塞的檢查2）、高壓線的檢查3）、點火線圈的檢查4）、點火正時的檢查5）、電控單元的檢查2、信息資料收集分組3、制定計劃三、學(xué)生組織操作1. 教學(xué)組織形式每名學(xué)生在老師

18、的指導(dǎo)下分別操作2. 實訓(xùn)教師職責(zé)集中講授，示范操作，下達指令，工位巡視，指導(dǎo)作業(yè)，糾正錯誤, 實訓(xùn)安全，紀律管理。3. 學(xué)生職責(zé)注重安全，遵守紀律，認真聽講，細心觀察，精心操作，認真實訓(xùn)。逐個實際操作萬用表，測量電壓、電流、電阻、二極管、線圈。完成本實訓(xùn)項目。四、問題解答1、怎樣用萬用表檢測點火線圈次級繞組阻值五、實驗回顧總結(jié)整個實驗進行比較順利，學(xué)生掌握知識較好六、整理實驗器材并打掃衛(wèi)生單元四：電控發(fā)動機點火系統(tǒng)故障的檢修教學(xué)內(nèi)容 電控發(fā)動機點火系統(tǒng)故障的檢修（二）計劃學(xué)時 2教學(xué)目標 1、能正確記錄、分析各種檢測結(jié)果并做出故障判斷； 2、能按照正確操作規(guī)范進行傳感器、執(zhí)行器和控制器的更換

19、，并能進行系統(tǒng)匹配設(shè)定；3、能對發(fā)動機進行測試、檢查和評估點火系統(tǒng)的修復(fù)質(zhì)量；教學(xué)重點對發(fā)動機進行測試、檢查和評估點火系統(tǒng)的修復(fù)質(zhì)量教學(xué)難點對發(fā)動機進行測試、檢查和評估點火系統(tǒng)的修復(fù)質(zhì)量教學(xué)過程設(shè)計一、實訓(xùn)安全紀律衛(wèi)生宣導(dǎo)1. 實訓(xùn)安全宣導(dǎo)（1）實訓(xùn)學(xué)生必須認真學(xué)習(xí)鄭州交通職業(yè)學(xué)院有關(guān)實訓(xùn)安全管理規(guī)定和安全要求的文件。執(zhí)行文件中的規(guī)定。（2）注意安全防火，正確使用滅火器材，不允許帶火種進入實訓(xùn)室。如果學(xué)生無意將火種帶入實訓(xùn)室，必須交給實訓(xùn)老師保管處理。（3）愛護設(shè)備、儀器、儀表，嚴格按照操作規(guī)程作業(yè)，正確合理是使用設(shè)備、儀器和儀表，確保完好無損。(4) 愛護實訓(xùn)車輛，學(xué)生在作業(yè)前必須穿上工作服，并在車輛的兩側(cè)葉子板和前臉上面攤上防護墊，保護車身漆膜不損傷。（5）在沒有實訓(xùn)老師同意的情況下，不準觸摸動用交流電源和交流電設(shè)備。2. 實訓(xùn)紀律宣導(dǎo)（1）實訓(xùn)學(xué)生必須認識學(xué)