精选课件发动机点火控制系统.ppt

实训项目六 发动机点火控制系统 学习目标 1．理解电控发动机点火系统的基本控制原理； 2．通过实训操作，理解点火提前角变化对发动机排放的影响； 3．掌握传感器测试方法，验证电控发动机点火系统传感器的输入与输出特性关系； 4．学习利用诊断仪器和波形分析检查传感器及其电路； 5．学习掌握电控发动机点火系统故障的检测与判断方法。 【相关知识】 汽油机点火系统的主要功能是始终保证可靠的点火，其 中点火提前角、点火能量和发动机爆震对发动机的动力性、 经济性和排放产生重要影响。特别是对安装三元催化转换装 置的发动机更为重要，因为缺火会导致未燃HC在三元催化 转换器内氧化燃烧，过高的温度而使催化转换器失效。电控 发动机利用计算机以发动机的转速和负荷为主要控制参数， 以发动机冷却水温、空气进气量、发动机爆震等为修正参 数，对发动机点火提前角进行最优化控制。由发动机燃烧理 论可知，只有当发动机汽缸产生最大燃烧压力的位置出现在 上止点后10O~15OCA时，才可获得较高的输出功率和燃料 经济性，如图6-1所示。为获得理想的最大燃烧压力位置而 在上止点前点火的曲轴位置被称为最佳点火提前角。最佳点 火提前角受发动机转速、负荷、混合气浓度和燃料品质等多 种因素影响。 1．影响点火提前角的因素 （1）发动机转速 设当混合气空燃比 一定时，燃烧过程所需要时间相对稳定， 随发动机转速提高，燃烧过程所需要的 曲轴转角增大。为在上止点后10°~15° 获得最高燃烧压力，必须适当提前点火 （即增大点火提前角）。反之，则要滞 后点火提前角（即减小点火提前角）。 （2）发动机负荷 发动机不同负荷下 的混合气浓度不同，燃烧速度随之变化。当负荷增大时，混 合气浓度增加，燃烧速度加快，燃烧过程所占曲轴转角减 小，只有适当滞后点火提前角，才能保证在上止点后 10°~15°获得最高燃烧压力。反之，由于燃烧速度减慢， 而要增加点火提前角。 2．电子控制点火系统类型 电子控制点火系统指在传统的晶体 管点火系统基础上，发展为由计算机集 中控制一次电流的脉冲，经过高压点火 线圈形成次级高压，在火花塞点燃燃烧 室内可燃混合气的点火系统。不同类型 的电子点火系统使用不同的高压点火线 圈。 （1）双火花塞点火线圈 双火花塞点火线圈由一个初级线圈 和一个次级线圈组成。初级线圈的一端接在电源的正端，另 一端接到点火控制器。次级线圈两端各接一个火花塞。电路 如图6-2所示。 次级线圈中串联二极管的作用是防止初级电路导通瞬 间，在次级电路产生反相二次高压（约1000~2000V），影 响正常点火燃烧。 随曲轴旋转，点火线圈每产生一个高压，两个火花塞同 时产生火花。 对于点火顺序为1-3-4-2的发动机，在1缸火花 塞形成高压火花，点燃压缩终了的混合气，同时在4缸火花 塞也形成维持火花，在排气终了中跳火。曲轴旋转3600后， 4缸为高压火花，1缸为维持火花。图6-3是在示波器上看到 的1、4缸的点火波形。 （2）四火花塞点火线圈 四火花塞点火线圈由两个初级线圈和一个次级线圈组成。如图6-4所示。两个初级线圈由点火控制器分别通、断电，次级线圈上会顺序产生正反点火高压，利用二极管的单向导通特性，正反高压分别作用在1、4缸和2、3缸火花塞上，其原理与双火花塞点火原理相同。 （3）单火花塞点火线圈（独立点火） 单火花塞点火线圈指每个汽缸配一 个点火线圈，点火线圈通常直接安 装在火花塞上。线圈有四个接线端， 如图6-5所示，接线端1接点火开关， 接线端15接电源，线端4a接火花塞， 接线端4b用来检测失火。点火触发 信号由低压侧的点火模块按逻辑产生。 实训任务一 发动机点火提前角的检测 【实训目标】 掌握点火性能的测量和分析；观察点火提前角的变化，理解点火提前角与多种因素的关系；通过示波器观察初、次极点火波形；通过点火波形学习分析点火故障的方法；掌握各种测试仪器的使用方法。 【知识点】 汽油机燃烧对点火的最根本的要求是将压缩后的混合气在适当的时刻点燃，点火时刻不正确，会导致发动机动力性能下降、影响尾气排放中的有害物质的变化。当点火时刻推迟时，HC与NO X均会降低。而对于装有三元催化转换器的发动机，因为缺火会导致未燃HC在三元催化器内氧化燃烧，并由于温度过高而使催化转换器失效。所以，正确的点火时刻与可靠的点火率成为ECU控制和点火性能检查的重要内容。 【实训活动】 初级点火波形与次级点火波形 1．实训设备：汽油发动机或汽车、示波 器、车用万用表。 2．实训步骤： ①起动发动机，怠速至正常水温； ②根据试验用发动机或汽车，查阅发动 机资料，确定点火