汽车点火器（精选十篇）
汽车点火器 篇1
点火线圈工作性能的好坏, 直接影响到火花塞火花的强弱, 继而影响发动机的燃烧状况。因此, 我们要正确使用和维护好点火线圈, 才能使发动机保持良好的工作状态。
一、点火线圈的使用与维护
1.定期清洁点火线圈的外表面。清洁时要避免其内部受潮, 以保持点火线圈良好的绝缘性能。
2.当点火线圈上有水珠时, 只能用棉布擦干, 绝不能用火烘烤。
3.对于有触点式蓄电池点火系统, 在发动机停止运转时, 应及时断开点火开关;在接通点火开关时, 又应及时起动发动机。同时要控制好发动机性能, 防止发电机的电压过高。
4.经常检查、紧固点火线路接头, 特别是点火线圈高压引出螺钉与高压线的连接处以及高压线、火花塞的螺帽, 防止高压线、火花塞帽松脱。
5.火花塞不得长期“吊火”。
6.定期对点火系统和充电系统的其他零部件进行检查维护, 使其保持良好的技术状态。
7.在部分磁电机点火系统中, 还应调整好点火线圈与旋转飞轮磁铁的间隙 (气隙) 。
二、点火线圈的常见故障分析及检修
1. 点火线圈表面放电, 致发动机工作不良
所谓表面放电, 就是高压电在点火线圈的外表面产生漏电跳火, 通常发生在高压引出螺钉附近, 并可在放电部位见到烧损痕迹。产生此类故障的原因主要有:火花塞漏电、高压电缆和火花塞帽的表面有污物, 高压电缆和火花塞帽严重受潮、点火线圈裂损等。
例如:一辆北京轻型越野车, 在阴雨潮湿天气时行驶, 常常会突然熄火, 发动机工作不稳;而当天气晴朗干燥时, 汽车又能完全恢复正常。
经检查, 发现由点火线圈的顶部到点火线圈的壳体之间产生很亮的火花。再仔细检查该点火线圈, 便发现点火线圈的顶部至点火线圈铁壳之间有一条很难发现的裂纹, 且在裂纹深处已形成碳状, 由此造成该车发动机长时间工作状态不良。更换点火线圈后, 发动机立即正常工作。
2. 点火线圈击穿损坏, 致发动机不能正常起动和运转
点火线圈被击穿, 会使次级绕组局部出现短路, 造成发动机无力甚至无法起动。其击穿的主要原因有次级绕组的高压绝缘介电强度降低和工作电压过高等。其中次级绕组的高压绝缘介电强度降低多是由于次级绕组受潮, 点火线圈过热, 以及绝缘材料老化等所致。而点火线圈的工作电压过高, 一般是由于火花塞电极间隙过大, 发电机的电压过高所引起。
另外, 当高压线发生断路时, 产生的高压电无路可通, 也会造成点火线圈被击穿。
例如:一辆天津夏利TJ7100型轿车, 冷车时较易起动, 当发动机水温达到正常水温后, 运转稳定性逐渐下降, 并伴有起动机小齿轮与发动机飞轮齿环之间撞齿声。当发动机周围的环境温度升高时, 发动机开始剧烈抖动以至停止运转, 再次起动便很困难。
根据上述现象, 通过用新、旧点火线圈作高低温高压试火对比试验, 发现该点火线圈总成中的二极管和次级线圈被击穿。就故障现象分析:因为冷车时, 点火线圈和二极管击穿现象都不十分明显, 尚可维持工作。当发动机达正常工作温度后, 点火线圈的温度因环境温度升高而升高, 使之绝缘等级下降, 次级发生击穿短路, 点火电压降低, 火花塞断火, 发动机停止运转;又因在该点火线圈总成中的二极管, 是防止流入附加电阻的电流倒流到起动机电磁开关的。由于该二极管在高温时也被击穿, 致使起动机电磁开关有电, 起动机小齿轮前移, 导致起动机小齿轮与发动机飞轮齿环之间发出撞齿的敲击声。同时也削弱了点火线圈的初级电流, 造成发动机的一系列故障现象。更换点火线圈总成后, 故障排除。
3. 点火线圈过热, 致汽车行驶无力
发动机工作时, 点火线圈的正常温度一般为60℃～70℃。若超过该温度上限, 则为点火线圈过热, 汽车长久如此工作, 就很容易造成点火线圈烧坏。
造成其过热的原因主要有:汽车使用不当 (如发动机不工作时, 点火开关没有关闭, 或发动机怠速调得过高) ;点火线圈与发动机不匹配;某些电气元件工作不正常 (如断电器的触点间隙过小、电容器失效、附加电阻失效、发电机电压过高、火花塞长期“吊火”等) 。
例如:一辆北京BJ1040型轻卡汽车, 大修后使用时行驶无力。经检查:气门间隙、气缸压力、点火正时均为正常, 油、电路均无异常。反复检查后发现点火线圈上只有2个低压接线柱, 也无附加电阻。原来是大修时, 错换了东风EQ1090E型汽车上用的DQ125型点火线圈。该点火线圈本身不带附加电阻, 而用1根白色导线 (电阻值为1.7Ω) 从点火开关接至点火线圈。
该车错装别的车型点火线圈后, 等于缺少附加电阻。发动机低速运行时, 分电器断电触点闭合时间长, 流经电流过大, 因此造成点火线圈过热烧坏, 而且也容易烧蚀断电触点。后将错装的点火线圈拆下, 换上带附加电阻的点火线圈, 并更换合格的分电器后, 发动机的动力性恢复, 烧蚀触点的现象也消失了。
4. 点火线圈接线错误, 造成发动机工作异常
此类故障多是由于维修人员的技能不高, 对汽车点火系统工作和结构不是很了解, 工作粗心大意而造成。常见的有接错点火线圈正负极, 以及接错附加电阻线路。
例如:一辆日本丰田皇冠轿车发动机维修后, 使用中出现热车不易起动的故障。经检查:油路一切正常;热怠速补偿装置工作也正常。继续检查:发现发动机温度升高后, 高压火花弱, 且手触点火线圈比较烫手。再次对点火线圈反复检查, 发现原来是点火线圈上的附加电阻2根导线位置接错:维修人员将点火开关引来的电源线, 直接错接到了点火线圈上, 这就使得附加电阻不起作用。在发动机低速工作时, 低压电流平均值增大, 线圈温度升高, 使电阻值增加, 输出电压下降。起动时, 附加电阻又串联在电路中, 因此影响热车起动。后将点火线圈上的附加电阻2根导线位置互换过来, 问题便解决。
5. 独立点火线圈的检修
独立点火线圈的失效会引起某缸失火而导致发动机工作不稳定。对于独立点火线圈的故障, 可采用万用表测量法与专用检测仪相结合进行诊断。
以大众宝来轿车检修为例:现有一辆行驶了5万km的宝来1.8T轿车, 产生发动机工作抖动的现象。根据此类故障现象, 怀疑为点火系统出现故障所致。图1所示为宝来轿车点火系统的电路图。
首先, 拆下所有缸的火花塞, 发现1缸火花塞电极被熏黑, 故可断定1缸点火系统有故障。将1缸的火花塞与2缸火花塞 (工作正常) 互换, 1缸仍有故障;然后将1缸的点火线圈与2缸点火线圈互换, 发现2缸工作不太好, 即可确定为1缸点火线圈故障。
汽车点火器 篇2
汽油发动机点火系 第一节
概述 作用：
汽油机工作中，压缩行程终了时，电火花跳火，点燃可燃混合气，使之燃烧做功 定义：
为了使气缸中产生电火花，汽油发动机装设了一套能按发动机工作需要，在火花塞电极间产生电火花的系统 统
点火系的种类：（1）传统点火系（2）磁电机点火（3）半导体点火
第二节
传统分电器式点火系
一、传统分电器式点火系的组成与工作原理
1、组成：
（1）蓄电池及发动机
提供12V的电压，供给点火系所需能量（2）点火线圈
将低电压变为高电压（3）分电器
A、断电器：一对触点和凸轮，使初级绕组按要求通断 B、配电器：将点火线圈产生高压火分配到各缸火花塞（4）火花塞
在燃烧室内产生高压电火花，并点燃可燃混合气
2、工作原理：
（1）接通电火开关，活动触点闭合时，初级绕组中有电流通过
（2）当断电器凸轮将活动触点打开时，初级电路中电流迅速消失，点火线圈次级绕组中产生高压电
二、点火提前
1、定义：
火花塞跳火到活塞移到上止点之间的曲轴转角，称为点火提前角
2、若点火提前角过小，使发动机功率减小
3、若点火提前角过大，也会使发动机输出功率减小
4、最佳点火提前角的影响因素：
与发动机转速、可燃混合气、发动机结构、汽油抗爆性、负荷等有关
三、传统分电器式点火系的主要部件
1、分电器
（1）断电路：固定触角、活动触角、凸轮
（2）配电器：在断电器上方，由分电器盖和分火头组成（3）电容器：为纸质（4）点火提前装置：
A、离心式点火提前调节装置：其作用随发动机转速变化而自动改变点火提前角 B、真空点火提前调节装置：装在分电器外壳侧面，其作用是随发动机负荷变化自动调节点火提前角
2、点火线圈
（1）开磁路点火线圈：有铁芯、初级绕阻、次级绕阻、胶木盖、绝缘座等组成（2）闭磁路点火线圈：与开磁路相比，铁芯是封闭型的
3、火花塞
（1）构造：铁制外壳、陶瓷绝缘体、金属杆、旁电极
（2）自身温度：绝缘体温度保持在500～600℃，使落在绝缘体上的油滴立即烧掉
（3）热型火花塞：绝缘体裙部较长、吸收热量较多、温度较高（4）冷型火花塞：绝缘体裙部较短、吸收热量较少、温度较低（5）火花塞的规格（6）火花塞电极间隙 第三节
半导体点火系
一、无触点点火系
1、原理：利用点火信号发生器代替触点触发和控制点火
2、种类：磁感应式、霍尔效应式、光电式]
3、磁感应式无触点点火装置（1）电路图：
（2）组成：点火信号发生器、点火控制器、点火线圈、点火开关、蓄电池（3）点火信号发生器
A、结构：信号转子、永久磁铁、铁芯、传感线圈 B、作用：产生信号电压控制点火
C、工作过程：信号转子转动，其凸齿与铁芯间的间隙发生变化，使通过传感线圈的磁通量发生变化，在传感器内产生交变电动势（4）点火控制器
A、基本电路图：由三极管组成开关电路、放大电路
B、作用：将从点火信号发生器得到的信号整形，放大以控制点火线圈初级电路的通断
C、工作过程：点火线圈的初级电流与其中一个三极管串联，由三极管控制点火线圈的通断产生高压电
4、霍尔效应式无触点点火装置（1）霍尔效应：（2）电路图
（3）组成：内装霍尔发生器的分电器、放大器、点火线圈、火花塞（4）霍尔发生器：触发叶轮、信号触发开关组成（5）工作原理：
A、触发叶轮转动时，触发叶轮的叶片进入永久磁铁与霍尔集成块空气隙中时，不产生霍尔电压，霍尔发生器无信号输出集成电路放大器输出级导通，接通点火线圈的初级电路
B、当触发叶片离开空气隙时，永久磁铁的磁力线便通过导板至霍尔集成块，这时霍尔电压升高，霍尔发生器有信号输出，集成放大电路输出截止，切断点火线圈初级电流，产生高压电
二、微机控制的半导体点火系
1、优点：
仅靠机械的调整方法实现最佳点火时刻非常困难，而微机控制电火可使发动机在任何工况都处于最佳的点火时刻
2、微机控制的半导体点火系组成：
（1）组成：传感器、电控单元、点火模块、点火线圈等组成（2）传感器
作用：检测发动机或汽车各种运行工况信息的装置（3）传感器的种类
A、曲轴转角与转速传感器 B、曲轴基准位置传感器 C、进气负压传感器 D、空气流量传感器 E、节气门位置传感器 F、进气温度传感器 G、冷却水温度传感器 H、爆震传感器（4）电控单元
A、组成：主要部件是微机
B、作用：接收各有关传感器信号，并按照既定的程序进行判断、运算后，给点火器输出最佳点火提前角和初级电路导通时间的控制信号（5）点火模块：
作用：根据电控单元输出的指令，通过内部大功率三极管电路的接通和截止，控制初级电路的通断，完成点火工作
3、无分电器式点火系
（1）分类：二极管分配式、点火线圈分配式
（2）原理：由微机系统控制点火线圈产生的高压电直接送往各缸的火花塞（3）同时点火点火线圈分配式无分电器点火系： A、组成：电控单元、双点火线圈、火花塞
汽车点火系统的故障分析与排除 篇3
关键词：汽车；点火系统；故障
中图分类号：U472 文献标识码：A 文章编号：1672-8882（2015）05-109-02
点火系统是汽油发动机重要的组成部分，对发动机的性能有着决定性的影响。电子点火系统取消了机械式断电器及触点，从而避免了凸轮、触点等机械磨损所造成的点火正时变化、触点烧蚀等缺陷。但是电子点火系统仍没有摆脱真空式和离心式点火提前角调节机构，不能对点火正时实现优化控制。点火时刻的精确控制对发动机性能有很大影响，显然对点火实现优化控制的微机控制是今后电子点火系统的发展趋势。
一、点火系统的工作原理
电子点火系统以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈和由半导体器件（晶体三极管）组成的点火控制器将电源提供的低压电转变为高压电，再通过分电器分配到各缸火花塞，使火花塞两电极之间产生电火花，点燃可燃混合气。与传统蓄电池点火系统相比具有点火可靠、使用方便等优点，是目前国内外汽车上广泛采用的点火系统。
点火系统在引擎运转时所扮演的角色是在任何引擎转速及不同的引擎负荷下，均能在适当的时机提供足够的电压，使火花塞能产生足以点燃汽缸内混合气的火花，让引擎得到最佳的燃烧效率。现代的点火提前装置则已改由引擎管理电脑所控制，电脑收集引擎转速、进气歧管压力或空气流量、节气门位置、电瓶电压、水温、爆震等讯号，算出最佳点火正时提前角度，再发出点火讯号，达到控制点火正时的目的。
二、汽车点火系统常见故障现象
（一）点火系不工作
1、故障现象：打开点火开关，起动发动机，发动机无反应；高压试火，高压线无火花。
2、故障分析与诊断：低压电路故障和高压电路故障。
（二）点火时间过早
1、故障现象：怠速运转不平稳，易熄火；加速时，发动机有严重的爆燃声。
2、故障分析：该故障主要是点火正时调整失准或点火角度装配失准所致。
3、排除方法：连好点火测试仪，调整点火提前角到规定值。
（三）点火过迟
1、故障现象：消音器声响沉重、急加速化油器回火、发动机冷却液温度较高、汽车行驶无力。
2、故障分析与诊断：点火角度不正确。
3、排除方法：调整点火角度至规定值。
（四）火花塞故障
故障主要表现为：火花塞积炭、油污和过热等现象
火花塞积炭：绝缘体端部、电极及火花塞壳常覆盖着一层相当厚的黑灰色粉状柔软的积垢。
火花塞油污：故障现象：绝缘体端部、电极及火花塞壳覆盖一层机油。
火花塞过热：中心电极熔化，绝缘体顶部疏松、松软，绝缘体端大部分呈灰白色硬皮。
（五）发动机爆震和过热
发动机在大负荷中等转速时最容易出现爆震。在使用燃油牌号正确的情况下，爆震现象多数是因点火提前角过大造成的。
在爆震情况下，发动机会迅速升温。另一方面，点火提前角过于落后，点火太迟，发动机温度也会偏高。在不出现爆震的情况下，水温过高多数不是点火系引起的，但若伴有发动机无力，加速不灵敏时，则应检查点火提前角是否过小。
三、电子点火系统的维护
在现代汽车中，电子点火系统的常见维护主要包括有点火正时的维护、分电器的维护以及点火器的维护。
（一）点火正时的维护
1、点火正时的检查
（1）仪器：解码器的数据流、发动机分析仪点火正时枪；
（2）点火提前角一般为：8-38度。
2、点火正时的调整
（1）有分电器正时调整
逆着分电器凸轮旋转方向（顺时）转动分电器外壳，点火提前；
顺着分电器凸轮旋转方向（顺时）转动分电器外壳，点火延迟。
（2）无分电器正时调整
一般不能调整，看具体车型，少数可以通过调整螺丝进行调整[8]。
（二）分电器的维护
1、分电器轴的检查
分电器轴与衬套的正常配合间隙为0.02—0.04毫米，最大不得超过0.07毫米。检查时，用一只手托住分电器壳体，另一只手拿住联轴节进行轴向和径向间隙检查，如发现轴与衬套松旷量很大，则应更换衬套。分电器的联轴节不应有径向摆动量（径向摆动量将影响点火正时），如发现有径向摆动量，应冲出联轴节固定铆钉销子，重新铆合，消除径向摆动量。分电器的轴向间隙应在0.08—0.25毫米之间，如发现轴向间隙过大，可加适当的垫片进行调整。
2、分电器凸轮的检查
分电器凸轮不允许有较大的不均匀磨损。各凸轮角对中心轴线的距离不得相差0.03毫米，凸轮棱角磨损不得大于0.4毫米。目测检查时，不得有明显的过大或过小的凸角，否则应更换新凸轮。
（三）点火器的维护
拆开分电器上的线路插接器，接通点火开关，用1只1.5V的1#干电池，将它的正、负两极分别接至电子点火器的两根点火信号输入线。用万用表电压档检查点火线圈“—”接线柱与搭铁之间的电压，然后将干电池的极性颠倒过来，再测量点火线圈“—”接线柱与搭铁之间的電压（观察试灯的亮灭），两次测量结果应分别为1～2V（试灯灭）和12V（试灯亮），否则，说明电子点火器有故障。
（四）汽车点火系统典型故障分析
东风EQ1092汽车的电子点火装置采用专用的器件如分电器为JFD667、电子点火控制器为JKF667、点火线圈为JDQ667型。只要电源电压在6—16伏特之间，且各部连接导线及触点接触良好，一般不会出故障。如有故障则按下列方法判断排除.
1、故障现象
①发动机不能发动，无发动征兆。
②打开点火开关，摇转曲轴，电流表指示3—5安培，做摆动。
③打开点火开关，摇转曲轴，电流表指示3—5安培，不做摆动。
2、故障原因
（1）打开点火开关，摇转曲轴，电流表指示3—5安培，做摆动，故障原因有：
①分电器盖漏电
②分火头漏电
③分高压线损坏
④火花塞漏电、积碳、短路。
⑤点火线圈高压线圈损坏
（2）打开点火开关，摇转曲轴，电流表指示3—5安培，不做摆动，故障原因有：
①点火线圈初级线圈坏、线圈断、线圈未接入。
②点火控制器坏。
③信号传感器坏
④搭铁不良、线路故障。
3、故障判断与排除
（1）若打开点火开关，摇转曲轴，电流表指示3—5安培，做摆动，则拔出点火线圈中心高压线试火。有火，说明点火线圈工作正常，故障原因在①—④点；如无火，且检查各接线良好，则为点火线圈坏，应更换点火线圈。
（2）若打开点火开关，摇转曲轴，电流表指示3—5安培，不做摆动，则说明点火线圈未工作，应作进一步检查：
①测量点火线圈“+”端电压，此电压与蓄电池电源电压差值不得超过1伏特。如超过1伏特，则为蓄电池“+”端与点火线圈“+”极间有电阻。如此电压正常，再检查点火线圈“-”极与蓄电池“+”端电压差，同样不应超过1伏特。
此电压不正常时，进一步拆开点火控制器与点火线圈连接，再测点火线圈“-”极对地电压，如此电压与蓄电池电源电压差值小于1伏特，则说明点火线圈良好；其差值大于1伏特，则说明点火线圈有故障应更换
如果点火线圈“+”极对地电压正常，再检查点火线圈“-”极对地电压，此电压与蓄电池电压差值也不能超过1伏特。
②如果上述检查也是正常的，则检查电子点火控制器的接地与汽车搭铁螺钉之间是否有电压差。如果有电压差说明点火控制器搭铁不良，无电压差或此电压差小于0.1伏特为正常，再进一步检查点火控制器的工作性能：用1.5伏特干电池作模拟信号，输入点火控制器的信号出入端，再做高压试火，如有火，说明点火控制器工作正常，故障在信号发生器；如无火，则点火控制器坏或相应连接线路有故障。点火控制器坏，应更换。
③检查点火信号传感器，用万用表欧姆档测量点火信号传感器电阻，如果在500—800欧姆之间为正常，如果电阻为无穷大，则为传感器坏，应更换。
④再检查传感器气隙，应在0.2—0.6毫米之间，如果不正常，应调整恢复。
四、结论
汽车点火系统是发动机的重要组成部分。电子点火系统常见的故障有发动机不能起动、发动机运转不平稳和发动机功率下降、油耗增大、加速不良、点火时间不当、个别缸不点火等，常见的维护主要包括点火正时的维护、分电器的维护以及点火器的维护。所以，在日常生活中要加强对汽车点火系统的保養尤其是要正确使用汽车点火系统。要了解汽车点火系统各部件的使用及检修方法，不要盲目的进行修理和诊断。
参考文献：
[1] 戈剑，杨维军.汽车发动机故障诊断的理论和方法[J].轻工科技，2012（04）.
[2] 任庆平，李恒宾.汽车点火系统仿真分析[J].青海交通科技，2012（01）.
[3] 王斌.桑塔纳轿车电子点火系统的原理和检修[J].科技信息，2011（21）.
[4] 唐黎标.汽车点火系统故障的诊断与维修[J].汽车工程师，2010（02）.
[5] 刘晚林，赵福才.电子点火系统的检测诊断与维修[J]，黑龙江交通科技.2010（09）.
[6] 张云坤.汽车点火系统工作原理与故障检修[J].家电检修技术，2005（12）.
汽车点火系统常见故障及诊断、维护 篇4
点火系统是汽油机的主要的一个系统, 点火系统工作的情况好坏, 直接影响着发动机的性能。因此, 具有可靠、准确的点火系统是人们追求的目标, 然而, 点火系统随着运行的时间增加, 也会出现诸多故障, 点火系统的常见故障一般有发动机点火系统的点火时间过早、点火过迟、火花塞堵塞、发动机失灵、发动机暴震, 不能正常启动、功率意外降低、耗油量提升、无法加速、点火失灵等。
2 点火系统出现失灵的原因
2.1 点火时间过早故障维修
现象:怠速运转失灵, 发动机意外熄火。
分析:这是由点火器角度不准确或有细微偏差所导致的。
解决办法:将点火测试仪连接完毕, 将点火提前角设置为标准值。
2.2 消声器的维修
现象:消音器声响沉重, 发动机冷却液温度较高, 汽车行驶无力。
分析:点火角度有偏差。
解决办法:校正点火角度。
2.3 火花塞故障维修
现象:积炭、积油或散热失灵。
沉积木炭:绝缘体顶处、电极和火花塞壳被黑灰色粉状木炭或积土所覆盖, 无法散热。
沉积油渍:绝缘体顶处、电极及火花塞壳有难以清理的机油。
散热性不佳:中心电极的损坏, 绝缘体年久失修出现松软等现象, 使表皮呈黄白色硬皮。
火花塞出现积炭、油污或过热时, 要查明原因, 及时更换清理。
2.4 发动机回火维修
若发动机同时出现会火声和放炮声, 时轻时重, 可能是分缸高压线位置错乱造成的。若次声音不严重, 但规律性的时有发生, 可能是分电器盖有断裂, 使之冒火。此外, 如果点火提前角与标准值相差甚远时, 也会导致回火。
2.5 发动机的爆震与维修
当发动机经常在高负荷中运转就极易产生爆震现象, 当正确使用燃油牌号时, 此现象是由点火提前角导致。
出现爆震时, 发动机表层的温度迅速升高, 而且, 点火提前角大于标准值或者点火速度不及时也会导致发动机升温过快, 超出其承受范围。在不出现爆震的情况下, 点火系统往往不会致使水温超过临界值, 但如果出现发动机带动力不佳, 无法提速时, 则需要考虑点火提前角大小问题。检查汽油牌号, 调整好正确的点火提前角, 才能彻底解决此问题。
2.6 发动机动力不足
位置:从发动机开关到分电器的电路, 高压导线, 火花塞, 分电器, 电容器, 传感器, 点火控制器, 分电器盖或分火头, 分缸线电流表、断电器。
原因:有时是由电流接触不良导致, 但大多数由短路、断路造成, 少数情况下可考虑电流表的损坏和欠修以及零件失灵。传感器线圈短路, 断路, 搭铁, 转子凸轮与铁心间隙不当, 触电氧化, 烧蚀, 固定触电搭铁不良, 连接断路, 搭铁, 触电间隙不准确, 霍尔元件破损, 分电器安装有偏差, 分缸线接触混乱, 内部零件受损等。
解决方案:对线路和零件开关进行及时的检查和加固, 对无法修理的进行及时的更换, 并定时定期清洁和修理间隙, 每一次检修完毕后要重新配线处理。
2.7 发动机的稳定性太差
部位:火花塞和主要线路
原因:点火调整不适宜, 配件轴部位疏松, 配电器滑轮失灵, 火花塞出现不同程度的磨损, 甚至出现绝缘体积碳积油无法打火。
解决办法:更换零件和重新配置火花塞。
2.8 发动机加速失灵, 功率大幅度下降
部位:发动机和断电器
原因:调整点火提前角的设备出现失灵, 触电时间太长。
解决办法:更换断电器, 点火提前角的安排需由专业人员设置。
3 点火系统的维护
(1) 检查和调整点火正时;
(2) 对断电器表面进行初步审查, 对年久失修的触电器进行更换, 以确保安全;
(3) 检查高低压线路是否能良性链接融洽, 检查插接件是否牢靠, 检查高压导线是否符合要求, 是否能有效绝缘。
(4) 对分电器的各个部位进行彻底清理, 将积碳积油问题彻底杜绝, 使零件的每一个通气孔都畅通无阻。
参考文献
[1]廖发良.汽车发动机电控技术[J].2009.
[2]董继明, 罗灯明.汽车检测与诊断技术[J].2010.
[3]郝伟, 贾建波.汽车发动机构造与维修[J].2009.
[4]吕爱华.汽车电工电子技术[J].2008.
[5]任恒山.现代汽车概论[J].2009.
汽车点火器 篇5
关键词：职业教育；汽车点火系统；理实一体化；教学
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 16-0053-01
在汽车类职业教育中，《汽车电气设备构造与维修》作为汽车类专业一门重要的课程，其课堂教学改革受到越来越多职业教育工作者的重视。理论和实践一体化教学是目前职业院校专业教学实践中总结出的一种新型教学模式。它将理论与实践融合于一体进行组合教学，帮助学生形成技能与技巧的认知规律，实现学生在理论知识和实践操作的双面发展，进而使学生更加适应岗位的要求。《汽车电气设备构造与维修》这门课程集理论知识与实训操作于一身，是一门实践性较强的课程。它重点讲解汽车启动系统、汽车点火系统、汽车照明与信号系统、汽车电源系统、汽车仪表与报警系统等方面的知识。其中，汽车点火系统作为这门课程教学的重要内容，需要学生进行重点把握。
汽车点火系统对车辆的动力性以及燃料的经济性影响很大，因此对故障检测维修诊断的技术要求十分严格。随着社会的不断发展，汽车点火系统的发展趋势也会发生相应的改变，作为汽车类的职业教育教师，要把握好现代汽车点火系统技术的发展趋势，不断结合实际，实现汽车点火系统的理论实践一体化教学。
一、汽车点火系统的理论化教学
在职业教育中，教学模式无论怎样变革都离不开理论教学。学生只有把握好理论知识才能在实践操作中获得更大的进步。教师在课堂上首先要讲清点火系统的发展史、点火系统的组成及工作原理、点火系统的每个部件在汽车中的位置，
点火系统的常见故障检测及排除、现代汽车点火系统技术的发展趋势等方面的知识，通过这内容的讲解，使学生对汽车点火系统的理论知识有所感性认识。然后，随着多媒体教学在教育领域中的广泛应用，教师在上述内容的讲解中可以利用多媒体进行教学。教师可以在课前将讲解的内容制成PPT的课件模式，配合一定的图片进行课堂理论知识的讲解。这样不仅可以节省了教在课堂上进行板书的时间，使其有更多时间进行点火系统知识的讲解，同时多媒体教学的直观形象性的特点，可以使学生的注意力更加集中，帮助学生能够更好的理解复杂的汽车点火系统理论知识。
二、汽车点火系统的实践化教学
汽车类的专业教学对实践操作能力的要求比较高，要想学生能够对汽车点火系统的理论知识有更加深刻的印象，教师必须结合理论知识实现实践化教学。在实践教学讲解中，教师要把握好几个方面：
三、注重激发学生的学习积极性
在汽车点火系统的课堂学习中学生已经对理论知识有所了解，教师在实践教学中可以鼓励学生进行分组操作，进行比赛练习。学生在比赛中既可以增强自己的动手操作能力，深入了解汽车点火系统的内部构造，同时在比赛中激发了学习的积极性，从而活跃了课堂的教学气氛，有利于教学质量和教学效率的提高。
四、实物教学，边操作边教学
教师在实践教学中，可以对汽车进行点火系统工作原理的实物演示，让学生能够近距离的观察汽车点火系统各个部分在汽车中的位置以及工作情况。通过实物教学，帮助学生形成对汽车点火系统更加直观的认识，加深对汽车点火系统内部构造的印象，使其能够快速对汽车点火系统故障进行检测及排除。
五、对学生进行分类教学
在教学中，教师要根据学生的特点以及学习情况进行分类教学。通过这种有针对性的教学使每个学生都能够掌握汽车点火系统的理论知识，并能很好的进行实践操作。
六、强调纪律，注重学生安全
课堂纪律是实践教学的保证，汽车点火系统在实践学习中，教师要想保证良好的教学效果，就必须加强学生纪律的管理。同时，由于汽车点火系统的实践教学要与汽车进行实践接触，这就要求教师管理好学生的纪律，保证学生的安全。学生在实际操作中，教师必须在旁边进行正确的引导，禁止学生在没有教师指导情况下进行动手操作，防止安全问题的发生。
七、应用现代科学技术，教学走出课堂
汽车类的专业教学是一门实践性很强的课堂，因此，教师不能只局限在课堂中的教学，要组织学生对汽车制造、汽车维修等工厂进行参观学习，让学生能够充分了解现代汽车点火系统的发展趋势，使课堂教学跟上社会汽车制造与维修发展的步伐。
总之，汽车点火系统作为汽车类专业课程中的一门重要内容，其理论实践相结合的教学模式，更能体现职业教育的教学特色。因此，我们要在实践教学中不断改革教学模式，让学生得到更多的理论知识和实践操作能力，从而更好的满足社会发展的需要。
参考文献：
[1]董竹林，汽车传统点火系统的理实一体化教学[J].山西煤炭管理干部学院学报，2011.
[2]张华光.浅析汽车点火系统故障诊断与排除的方法[J].企业导报，2011.
[3]朱志民.浅析现代汽车点火系统新技术[J].科技创业家，2011.
汽车点火开关的功能拓展及故障排查 篇6
1. 现代汽车点火开关的功能拓展
(1) 成为电子控制系统的组成部分
以通用雪佛兰科鲁兹轿车为例, 该车由车身控制模块 (BCM) 进行电源管理, 点火开关实质上是小电流开关, 相当于一个位置传感器, 向网关传送多个离散的状态信号, 提示驾驶人对电源模式的需求意愿 (即关闭、接通附件、运行或者启动) 。这种电源模式请求信号通过串行数据总线发送到需要此信号的控制模块, 并且依需要启动相应的电源模式继电器。
(2) 点火开关是电子防盗系统的一个组成部分
对于第3代电子防盗系统, 在点火开关上设置了识读线圈 (即天线) , 而点火钥匙则是送码器, 集成在组合仪表内的防盗控制模块通过改变点火开关识读线圈的磁场能量, 对送码器传输的数据进行判断, 然后点火钥匙发送它的固定码。
对于德国西门子公司生产的电子防盗系统 (例如红旗世纪星轿车采用) , 其点火钥匙带有密码转换器 (俗称“送码器”) , 而点火开关带有接收和发射器。当钥匙插入点火开关时, 从锁腔的电磁场获得能量。防盗控制模块通过调整发射器的电流来调节电磁场, 向送码器传递数据, 提出咨询;送码器通过内部存储的算法计算出应答值, 并传送给防盗控制模块, 以便两者相互识别。
(3) 具有联锁功能
对于装备自动变速器的汽车, 如果变速杆处在P位以外的位置, 点火钥匙不能完全关闭, 只能转到“附件”位置, 所以钥匙拔不出来。实现这一联锁功能的方式有2种, 一是机械式, 在变速杆与点火锁芯之间设置一条拉线进行控制;二是在变速杆下面的换挡机构中设置一个P挡开关, 通过P挡开关信号来控制点火锁芯上的电磁阀。
(4) 用于自诊断检测
例如悍马汽车, 其巡航系统自诊断检测的方法是:将通用公司专用诊断仪连接到汽车的诊断座上, 接通点火开关, 但是不启动发动机, 在诊断仪上选择“动力控制模块” (PCM) , 并与其进行通信, 再使诊断仪进入“动力模式” (Power Wode) 参数, 然后转动点火开关至各个位置, 同时观察诊断仪上显示的动力模式状态, 在正常情况下, 应当与点火开关的位置相吻合。否则, 应进一步检测巡航系统的部件故障码和系统故障码。
(5) 实现智能化操控
例如大众汽车装备的Start-Stop (起动停车) 系统, 当遇到红灯时, 驾驶人进行制动, 使汽车完全停下来, 将变速杆换入空挡, 并完全释放离合器踏板, 该系统能够自动使发动机熄火;当绿灯放行时, 只要驾驶人踩下离合器踏板挂挡, 并释放制动踏板, 发动机会自动重新启动, 驾驶人无需额外的操作。此项技术已经应用在帕萨特、高尔夫、波罗等第2代Blue Motion车型上, 能够实现每百公里0.2 L的节油效果。
2. 一种点火开关故障的排查
有的汽车在关闭点火开关后, 发动机不能熄火。引起发动机无法正常熄火 (在点火钥匙拔出后发动机依然运转) 的故障原因有以下几种:
(1) 受点火开关控制的15号电源线与蓄电池电源短路。具体原因有以下两方面:
①接线错误, 例如加装防盗器引起的。一辆奇瑞旗云轿车, 加装了防盗器和中控门锁, 启动发动机后, 出现关闭点火开关不能熄火的现象, 强行熄火后再无法启动, 警告灯长期亮着。经过反复检查, 发现是由于接错导线引起的。目前加装防盗器流行切断发动机ECU的电源线, 这样可以断火、断油, 使发动机不能启动。但是一旦接线错误, 造成30号线与15号线短路, 将引起关闭点火开关后不能熄火的现象。
有的将防盗切断继电器的导线接错 (接成类似开关的效果) , 在关闭点火开关后, 发动机ECU的供电线路仍然接通, 也会出现关闭点火开关后不能熄火的故障。
②线路短路, 这种情况往往伴随着蓄电池短时亏电。
汽车点火器 篇7
1 次级点火标准波形分析
次级绕组产生的次级点火波形如图1所示, 各点分析如下
a点、b点、c点为初级绕组从接通到断开的一段过程, 在此不作详细说明。
d点:初级绕组断开瞬间次级绕组产生的击穿高压, 击穿火花塞间隙的最大电压值, 一旦到达此最大电压值意味着火花塞间隙被击穿, 此电压值会瞬间下降。该击穿电压与火花塞间隙和电极形状、混合气浓度、汽缸压力和温度等因素有关。
e点:形成火花的起始点 (即高压电压击穿火花塞间隙后形成的瞬间电压) 。
f~g段:电压击穿后的燃烧阶段, f点就是燃烧电压, 是维持火花继续得以燃烧的电压, 该电压比点火电压值小很多, 燃烧阶段的波形是一条平滑直线, 并且干净无异形波。
h~i段:点火结束后的闭合区:通常会经历三到六个振荡过程。一般对应点火线圈的性能是否良好。
次级线圈波形分析原理:发动机点火系点火时, 由于初级线圈断电会在次级线圈产生很高的电压, 当电压逐步升高到一定值, 火花塞上就能产生火花, 此电压就是点火电压 (图中的d点) 。随后电压迅速下降到某一电压值并保持一段时间, 此电压即是燃烧电压 (图中的f点) , 燃烧时间就是指电压保持在燃烧电压值的一段时间 (图中的f~g段) 电压维持在燃烧电压值的时间。在燃烧时间末端时, 点火线圈中的能量几乎用完, 微弱的残余能量在点火线圈上造成阻尼振荡, 振荡波数量要求一般至少是3个, 至多6个。
2 次级点火系故障波形分析
发动机出现故障后, 利用示波器采集发动机波形后, 首先应查阅资料后与标准波形对照。如果实际测试波形与标准波形完全一致, 说明点火系统工作正常。如果实际测试波形跟标准波形不一致, 说明点火系统可能有故障。
图2中, 击穿电压过高, 且火花线较为陡峭。出现这种现象可能的原因有:火花塞间隙问题或者是次级电路的问题。火花塞间隙过大, 所需要的击穿电压就要高, 而且往往就没有良好的放电过程了。
图3中, 击穿电压过低, 且火花线也太低, 而且燃烧过程变长了。出现这种现象可能的原因有:火花塞间隙太窄、火花塞导线搭接在发动机上等。火花塞间隙过小或者有积碳, 击穿电压就会很低, 而火花放电时间则较长。
图4中, 燃烧过程中出现异形波, 可能是分电器盖或分火头松动。在发动机高速转动时, 分电器受发动机影响而振动, 使火花塞上的电压不稳定而出现抖动。
图5中, 完全没有高压击穿电压和燃烧过程波形。说明火花塞未被击穿, 也就是说没有放电过程。产生的原因可能是次级回路高压线接触不良或断路, 也有可能是火花塞间隙过大。
图6中, 第1次振荡次数不在规定的3至6次之内, 明显偏少。可能的故障原因是与断电器触点并联的电容器漏电、电容器与搭铁线短接, 使得振荡衰减加快。
图7中, 通常故障波形图是由上而下的衰减, 点火电压由高到低。可能的故障原因:点火线圈的初级线圈极性接反, 从而使得初级电流和次级电压方向都变反了。
3 实例分析
一辆2013年的北京现代瑞纳轿车出现怠速不稳, 有抖动现象, 来到4S店检修。
维修人员使用北京现代专用GDS示波器对该车进行检修, 读取到1缸次级波形如图8所示。分析该波形发现燃烧过程明显不正常, 火花持续的时间偏短, 而且有杂波出现, 不是标准波形中该有的直线。以此推断该次级点火波形属于故障波形, 分析原因有可能是火花塞间隙问题。维修人员拆下火花塞检测, 测得该缸火花塞间隙值为0.8mm, 标准间隙值为1.0—1.1mm, 发现火花塞间隙过小。更换新的火花塞后试车, 故障消失。
4 结束语
利用点火波形判断发动机故障时一种快捷而有效的方法, 波形分析法可以用于发动机传感器、执行器和点火系的故障诊断, 尤其是对次级点火波形的分析, 更是一种行之有效的方法。
摘要：波形分析法作为当下较为先进的一种发动机故障诊断方法, 尤其适用于发动机次级点火波形分析, 本文通过对次级点火系的标准波形和故障波形分析, 再加以实例论证, 说明通过次级点火波形分析发动机故障是十分方便的。
关键词：次级点火波形,发动机故障,波形分析
参考文献
[1]高吕和.次级点火波形在汽车故障诊断中的应用[J].北京工业职业技术学院学报, 2010 (07) :6-9.
[2]何杰.点火线圈电压故障波形分析[J].汽车电器, 2009 (01) :33-34.
汽车点火系统系列实验箱设计与实现 篇8
1 课题背景
现在中档车以上均采用无分电器的独立点火系统, 让学习汽车电子专业的学生掌握其原理, 并会排除故障就显得尤为重要了。为此我准备设计专门的汽车点火系统实验箱。经过我调研走访现在生产汽车示教设备的厂家绝大多数均把汽车点火系统和其它汽车电器设备做在一起, 包括我院汽车实训基地购进的帕萨特、奇瑞、别克、蓝鸟等车型整车电路示教板也是这样, 使学生对点火系统的组成不能一目了然, 由于这些车型技术较新, 根本就没有传统点火系统元件, 使学生无法根据实物学到传统点火系统的组成和工作原理, 更不能了解对其故障的排除方法。为了解决学生全面学习汽车点火系统的困难, 准备把汽车的点火系统单独分离出来, 设计专门的汽车点火系统系列实验箱。
2 课题目标及研究思路
我主要研制的点火系统系列实验箱包括:一台有触点式电子点火系统实验箱、一台无触点式电子点火系统 (霍尔效应式) 实验箱、一台微机控制独立点火系统双火花线圈独立点火系统 (DFS) 实验箱。
我的研究思路是:
(1) .触点式电子点火系统
点火信号仍由分电器的凸轮和断电器的触点所产生, 但通过触点的电流仅作为点火器的控制信号, 其值很小。而通向初级线圈的电流则是在三极管通过。
(2) .无触点式电子点火系统
称为全晶体管点火系统, 利用各种无触点点火信号发生器代替断电器的白金触点所产生的点火信号, 控制点火器的工作。是目前使用最广泛的电子点火系统。而它所使用的无触点式点火信号发生器根据原理而分为:磁感应式 (磁脉冲式) , 霍尔效应式, 光电式以及电磁振荡式。
(3) .微机控制独立点火系统
独立点火系统是一种无分电器点火系统 (DIS) , 利用电子方法完成分电器的功能, 即用电子的方式分配电火花。利用计算机, 点火模块和位置传感器的结合来控制点火正时和提前。计算机采集和处理数据为不同条件下确定理想的点火提前角, 曲轴和凸轮位置传感器的信号控制点火线圈初级电路的通电时间, 而点火模块使各个点火线圈的点火次序与发动机着火次序同步。根据点火线圈产生的火花数目, 独立点火系统可分为两种:
a:双火花线圈独立点火系统 (DFS)
b:单火花线圈独立点火系 (EFS)
(4) 、三种实验箱的组成和原理
(1) .触点式电子点火系统组成和原理
A、触点式电子点火系统组成
系统组成:是由蓄电池、发电机, 点火线圈和断电器, 分电器、火花塞组成。
B、触点式电子点火系统原理
以蓄电池和发电机为电源, 借点火线圈和断电器的作用, 将电源提供的低压直流电转变为高压电, 再通过分电器分配到各缸火花塞, 使火花塞两电极之间产生电火花, 点燃可燃混合气。
(2) .无触点式电子点火系统组成和原理
A、无触点式电子点火系统组成
系统组成:蓄电池, 发电机, 点火线圈, 点火模块控制器, 霍尔传感器, 分电器, 火花塞。
B、无触点式电子点火系统原理
以蓄电池和发电机为电源, 借点火线圈和由半导体器件组成的点火控制器将低压电转变为高压电, 再通过分电器分配到各缸火花塞, 使火花塞两电极之间产生电火花, 点燃可燃混合气。
(3) .微机控制点火系统双火花线圈独立点火系统 (DFS) 组成和原理
A、双火花线圈独立点火系统组成
系统组成:蓄电池, 发电机, 点火线圈, 火花塞, 发动机控制单元, 水温传感器, 空气流量传感器, 进气温度传感器, 曲轴位置传感器, 节气门组件, 爆震传感器等。
B、双火花线圈独立点火系统工作原理
该电路的特点是每两个缸的火花塞共用一只点火线圈, 点火线圈的次级绕组的两端采用开放式分别接两个缸上的火花塞。点火时两个缸的火花塞形成串联电路同时跳火。其中一个缸的火花塞在常规方向跳火, 即从正中央电极到负旁电极;而另一个缸的火花塞跳火则从负旁电极到正中央电极。在两个缸的火花塞同时跳火时, 只有处于压缩行程气缸的火花塞的跳火才是有效的, 而处于排气行程的另一个气缸的火花塞的跳火是无效的多余的, 所以也有称这种点火为“浪费”火花型点火。
3 课题研究过程
我认真的学习了汽车点火系统的组成和工作原理及其发展历程, 并调研了几家汽车示教设备生产企业, 然后根据三种主要点火系统的组成及工作原理制定不同的制作方案。接下来我准备先做出一个点火系统实验, 而要做这个实验需要一个发动机电脑板, 一个电瓶, 两个高压包, 4根高压线, 4个火花塞, 一个曲轴位置传感器, 一个曲轴皮带轮, 也就是信号发生齿, 还要相关线束, 在电脑板有正常的工作电源下, 若想办法转动信号发生齿, 转速在每分钟100转以上, 电脑就会控制高压包跳出高压火了。
首先我要做一个信号发生盘代替实车上的飞轮, 要做出这个模型需要花不少心思, 做好后可以把它固定在一个支架上, 用减速电机带动, 关键是找到电脑, 还有相关线束比较不好接, 其他也没什么难的, 经过精心的准备, 实验取得了成功。接下来我购买了尺寸合适的箱体, 制作了实验箱面板, 以及各固定件便开始装配了, 为了满足教学需要, 我还设计了显示电路及故障测试点。
二.课题研究成果
1课题的创新性特点
本课题成果的创新性特点有三方面:
(1) 、以实际教学应用为出发点, 为了解决学生全面学习汽车点火系统的困难, 准备把汽车的点火系统单独分离出来, 设计专门的汽车点火系统实验箱系列。
(2) 、加强教师科研与企业专家互动, 在我进行科研之前就先利用课余时间走访了北京意中意车辆服务有限公司、北京华信诚汽车服务有限公司、北京广达汽车服务有限公司等相关汽车教具生产企业, 了解汽车教具生产流程。在制作中遇到难以解决的问题也经常求助于企业专家的帮助。
(3) 、为突出以“就业为导向”的职业教育特色, 培养学生的动手能力, 我在科研过程中还吸收了0823212班的王子建、高阳, 0823211班的张梦泽三位同学参与制作导线, 制作固定分电器支架, 焊接控制电路板等简单工作, 以达到在校期间给学生最多的实践动手机会。
2课题实践应用的阶段性成果
本课题的研究成果已经过局部的小范围实验验证, 并正在逐步推广普及中。在崔幸老师给0753211班讲汽车点火系统时采用了我研发的点火系列实验箱, 结果理论结合实际元件, 学生接受起来不仅快, 而且掌握的牢固, 取得了良好的教学效果。
摘要：本课题以我院汽车工程系汽车电子技术专业教学应用为背景, 以有利教学的原则, 以教师自主开发制作为前提。随着科学技术的不断发展, 汽车的技术也有了巨大的发展, 大量地使用电子元件以及利用计算机监控汽车的运转。而汽车发动机的点火系也有了很大的变化:从传统点火系到电子点火, 再发展到无分电器的独立电脑点火系统, 研究一系列由低级到高级汽车点火系统实验箱, 必将在教学中发挥重要作用。
关键词：汽车电子技术,点火系统,实验箱制作
参考文献
[1]于春鹏.点火系统——汽车专业维修培训丛书.化学工业出版社, 2005.
[2]朱建柳.汽车点火系维修.上海科学技术出版社, 2007.
汽车点火器 篇9
汽车发动机微机控制点火系统最大的成功在于实现了点火提前角的自动控制, 即可根据发动机的工况对点火提前角进行实时控制, 因而可获得混合气的最佳燃烧, 从而能最大限度地改善发动机的高速性能, 提高其动力性, 经济性, 减少排气污染, 所以微机控制点火技术在目前的汽车发动机中得到了广泛的应用。本文主要分析微机控制点火系统的点火控制策略, 有针对性地解决控制中的一些相关问题, 从而更好地实现汽车发动机理想的点火过程。
1 微机控制点火系统的控制方式
1.1 开环控制方式
开环控制方式是指只有正向作用, 没有反馈信息的控制方式。利用开环方式控制发动机点火系统时, 电控单元ECU不断得到传感器传来的发动机转速、负荷信息, 并根据对应信息从只读存储器ROM中查出基本点火提前角, 再根据冷却液温度、大气压力等信息, 对基本点火提前角进行修正, 得到适应当前工况的最佳点火提前角来控制点火, 但对控制的结果不予反馈。因此, 只读存储器ROM中所储存的数据必须是经过大量台架实验优化的结果。但是在发动机长期的工作过程中, 传感器的工作状态一定会发生改变, ROM中所存的数据也会逐渐不能适应发动机对最佳点火提前角的要求, 从而引起开环控制精度的改变。随着发动机本身磨损状况、使用条件等变化而引起的最佳点火提前角的变化, 势必造成发动机开环控制点火系统性能的逐渐下降。
1.2 闭环控制方式
为了提高发动机的综合性能, 改善点火特性, 在微机控制点火系统中出现了闭环控制方式, 闭环控制方式是指既有正向作用, 又有反馈信息的控制方式。闭环控制所用的反馈信息可以是发动机的爆震信号、氧传感器输出信号、转速信号或气缸的压力信号等。在点火系统的闭环控制中, 利用发动机爆震信号作为反馈信息应用最多。实验表明, 当发动机负荷低于一定值时, 一般不出现爆震, 此时无法用爆震传感器信号对点火提前角进行闭环反馈控制。因此, 最常见的是利用发动机的爆震信号作为反馈信息, 来控制大负荷等工况下的点火提前角, 使发动机既有好的动力性, 又避免爆震。在怠速工况下, 则可以用发动机的转速信号作为反馈信息, 维持怠速时稳定运转。但是一般情况下, 应首先使有害气体的排放量最低, 然后才考虑怠速稳定性和油耗。中等负荷等工况下, 则一般采用开环控制方式, 保证发动机有较好的综合性能, 特别是保证经济性和排放水平最佳, 但在此工况下一旦发生爆震, 又会自动转入利用爆震信号作为反馈信息的闭环控制方式。
2 微机控制点火系统的控制内容
汽油发动机点火控制系统的作用是将汽车电源供给的低压电转变为高压电, 并按照发动机的做功顺序与点火时间的要求适时、准确地配送给各缸的火花塞, 在其间隙处产生电火花, 点燃气缸内的可燃混合气。因此, 点火系统的控制内容包括点火提前角控制和点火能量控制两个方面。
2.1 点火提前角的控制
因为点火提前角对发动机的工作影响较大, 所以对点火提前角的控制就成了点火系统控制的重点。发动机的工作原理和各种实验都表明, 最佳点火提前角与发动机转速和负荷有较大的关系, 并且发动机运行状况不同时, 对其动力性、经济性和排放污染量有不同的控制标准, 这就意味着, 发动机最佳点火提前角在不同工况下有不同的控制策略。根据工况的不同点火提前角的控制策略可分为:起动工况模式, 怠速模式、常用工况模式、爆震控制四种情况。
2.1.1 起动工况模式
起动工况模式下点火系统一般采用固定的点火提前角。在起动发动机时, 起动机输出动力带动发动机的曲轴做旋转运动, 因而当起动机的驱动力去掉后, 只有当曲轴的转速足够高时, 曲轴才能依靠自身的惯性力转过上止点, 完成发动机的工作循环。
起动期间, 发动机转速较低, 进气歧管压力信号或进气量信号不稳定, 由于ECU很难得到准确的输入数据, 也就无法计算和确定控制参数的数值。在此情况下, 控制系统根据输入的曲轴转角信号, 以固定的点火提前角进行起动。当起动转速低于100r/min时, 为了可靠点火, 点火提前角应根据起动转速的的下降而适当降低。
2.1.2 怠速模式
在怠速工况下, 最佳点火提前角应保证在发动机运转平稳的前提下, 使污染物的排放控制在最低限度。一般根据发动机转速和冷却液温度来控制怠速工况下的点火提前角。如图1和图2所示, 当怠速转速在1000r/min以下时, 点火提前角均为16o, 目的是推迟点火, 加速发动机及催化反应器达到正常工作温度。如果怠速转速在1000r/min以上, 则根据冷却液温度控制点火提前角。如图1所示, 当冷却液温度低于50℃时, 适当推迟点火提前角, 使转速稳定并促进暖机。如图2所示, 当冷却液温度高于50℃时, 则适当增大点火提前角。
发动机怠速运转时, 发动机负荷的变化会造成发动机转速的改变, 电控单元ECU将适当地调整点火提前角来确保怠速转速的稳定。为使发动机在规定的怠速转速下稳定的运转, ECU需要不断地计算发动机的平均转速, 当发动机的转速低于规定的怠速转速时, ECU相应地减小点火提前角;当发动机转速高于规定的怠速转速时, ECU会增大点火提前角。
2.1.3 常用工况模式
在常用工况模式下, 发动机处于部分负荷工况时, 以经济性为主, 最佳点火提前角应保证发动机的最低燃油消耗量;在大负荷和加速工况, 以动力性为主, 最佳点火提前角是使发动机获得最大的输出扭矩。常用工况模式下, 电控单元ECU所控制的最佳点火提前角=初始点火提前角+基本点火前角+修正点火提前角初始点火提前角是指曲轴位置传感器在发动机上固定后, 由曲轴位置传感器的信号转子和曲轴的相对位置决定的点火提前角。一旦曲轴位置传感器在发动机上固定, 初始点火提前角就相应确定。
基本点火提前角是微机实行点火提前角最优控制的主要依据, 它是由发动机的转速和负荷确定的, 呈现十分复杂的变化关系, 虽然要遵循“转速越高, 点火越早;负荷越大, 点火越晚”的规律, 但在有时规律也要有所变化, 通常通过试验的方法来建立此模型, 基本点火提前角就是通过实验得到的数据存放在只读存储器ROM中的最佳基本点火提前角, 如图3所示, 这些数据以点火提前角控制脉谱图的形式储存在ROM中。发动机工作时, ECU根据转速和负荷等信息, 在只读存储器ROM中的点火提前角控制脉谱图中, 能够随时查出相应工况的基本点火提前角。
除了转速和负荷外, 其它对点火提前角有较大影响的因素均归入到修正点火提角中, 修正点火提前角是指电控单元根据发动机冷却水温度、进气温度、大气压力、节气门开度、爆震传感器信号及氧传感器信号等参数确定出的点火提前角修正量。
由于初始点火提前角是固定的, 因此在常用工况下, 微机控制点火正时策略的实质是根据发动机的运行工况和使用条件计算基本点火提前角、确定修正点火提前角, 使实际点火提前角尽可能与最佳点火提前角接近。
2.1.4 爆震控制
爆震产生的原因主要是发动机温度过高, 负荷过大、或是汽油抗爆性能差等。在汽车使用中, 消除爆震的方法除了减小负荷, 降低温度外, 最有效的方法是推迟点火提前角。然而, 点火提前角的推迟是以牺牲发动机的动力性和经济性为代价的, 因此, 控制爆震的最好办法是采用微机控制方法, 根据发动机运行工况, 控制点火提前角, 使发动机既能发挥其最佳性能, 又能防止爆震的产生。
实践证明, 发动机处于爆震边缘时能够输出最大扭矩, 如果在此基础上增大点火提前角, 就会产生爆震。为了防止爆震现象的发生, 最实用的方法是使用爆震传感器来检测发动机机体的振动, 以此判断是否发生爆震。由于发动机工作时振动比较剧烈, 为了防止产生错误的爆震判别, 电控单元ECU对爆震信号的判别不是连续的, 只限于判别发动机点火后可能发生爆震时段的振动信号。ECU通过对反应发动机负荷状况传感器的输入信号的分析, 判断是否对点火提前角进行开、闭环控制。
当发动机的负荷达到一定程度时, 电控单元ECU才对点火提前角进行闭环控制。当ECU收到爆震传感器传来的发动机产生爆震的信号时, ECU立即把点火提前角逐步减小, 直到无爆震产生, 随后ECU又逐步增大点火提前角, 一直到产生爆震时, 又恢复前述闭环控制。在闭环控制点火提前角的过程中, 此过程是反复进行的。
2.2 点火能量的控制
点火能量由点火线圈初级电流的大小决定的, 能量的大小直接影响可燃混合气的燃烧质量, 点火线圈初级电流的大小与电路的接通时间有关, 通电时间越长, 电流越大, 点火能量越大。但是, 电流过大将会导致点火线圈发热甚至损坏并造成电能的浪费。另外, 线圈中电流的大小, 还会受到电源电压的影响, 在相同的通电时间内, 电源电压越高, 线圈电流越大。因此, 有必要对线圈电路的接通时间进行控制和修正。所以, ECU不仅要控制点火提前角, 还要对点火线圈初级绕组的通电时间加以控制, 即要控制闭合角。
电控单元需综合考虑各方面的因素, 根据蓄电池电压及转速等信号, 控制点火线圈初级电路的最佳通电时间。当发动机转速高时, 适当增大闭合角;当蓄电池电压下降时, 也应适当增大闭合角。反之适当减小闭合角, 以防止点火能量不足或初级线圈发热现象的出现。
3 结束语
以上对于汽车发动机微机控制点火系统的控制过程进行了分析, 针对不同的情况, 作出了不同的控制策略, 并适当的选择开环控制和闭环控制方式, 有助于微机控制点火系统能够更好地得到最佳的点火过程。
参考文献
[1]张翠平.电控汽油机燃油喷射及点火控制系统的设计与实验研究[D].太原:太原理工大学, 2007.
[2]周汉武.试论ECU及其在汽车发动机电子控制系统中的作用[J].数字技术与应用, 2009, (10) :102-103.
[3]郭志鹏, 杨庆佛.电控汽油发动机点火控制系统的软件设计[J].内燃机, 2002, (2) :6-8.
汽车点火器 篇10
多年来, 笔者一直从事汽车电气设备的教学。今年由于机电专业招生人数增加, 笔者承担了机电专业《电工学》课程的教学任务。在讲授第二章“磁与电磁”中第四节“电磁感应定律”的教学内容时, 由于该章节内容比较抽象、难懂, 学生对课本中电磁感应定律内容的理解普遍比较困难, 特别对互感和自感的概念更容易混淆, 其原因主要是这部分内容理论性比较强, 还存在一些复杂且枯燥的理论推导和难记的公式。由于技校生的理论基础水平较为薄弱, 大多数学生对理论的学习存在一种抵触情绪, 即使再简单的理论, 他们往往缺乏学习的热情, 不愿同教师合作。如果采用单一的教学方法, 学生会因教学方法缺乏活力而丧失学习兴趣。针对这种情况, 笔者把电磁感应现象的自感和互感原理在汽车点火系中的应用, 通过实物、示教板的形式向学生演示了传统汽车点火系的整个工作过程, 并帮助学生为过程中的每一步找到电磁理论的支撑。这种通过实践学习理论、巩固理论, 反过来用理论来指导实践的教学方法, 使学生很快掌握了电磁感应定律的基本知识, 达到了促进学生理解、激发学生学习兴趣的良好效果。
常规“电磁感应定律”教学过程
我们知道, 电流能产生磁场, 反过来磁场在一定条件下也会产生电流, 我们把变化磁场在导体或线圈中产生电动势的这种现象称为电磁感应。在线圈中产生的电磁感应现象存在两种形式, 一种是自感———由于流过线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象, 自感电动势方向可用楞次定律来判断。即线圈中的外电流i增大时, 感应电流方向与外电流i的方向相反, 外电流减小时感应电流的方向与之方向相同, 自感电动势的大小与线圈的电感及线圈中外电流的变化快慢 (变化率) 成正比。另一种称为互感, 即由一个线圈 (称一次线圈) 中的电流发生变化而在另一线圈 (称二次线圈) 中产生电磁感应的现象。互感电动势的方向仍可用楞次定律来判断, 互感电动势的大小与二级线圈的匝数和一次线圈中电流的变化率成正比。在讲上述教学内容时, 常规的教学方法是, 先描述教材中叙述的实验内容 (在缺乏实验器材的条件下) , 然后, 根据实验结果推出自感和互感现象的概念, 以及有关感应电动势的大小计算公式和方向的判定方法。最后, 通过学生做习题来加深和巩固电磁感应的教学内容。但是, 由于该部分教学内容比较抽象, 理论性强, 与学生以前所学的知识联系少, 加上大部分学生基础较差, 所以, 常规教学方法使得学生在掌握和灵活运用电磁感应原理的基础知识上存在很大障碍, 教学效果不太理想。笔者利用汽车传统点火系的工作原理来讲述自感和互感原理, 其教学效果比较理想。因为传统的点火系就是利用点火线圈的互感原理工作的。
汽车点火系在电磁感应教学过程的应用
首先, 准备一只完好的分电器 (型号不限) , 一只相配套的电火线圈, 一只充足电的12V蓄电池 (容量不限) , 一条高压导线和若干条低压导线, 按图1所示将其连接。
同时, 使高压导线的一端距蓄电池负极保持7～8mm的距离, 用手转动分电器轴会看到在高压导线距蓄电池负极之间会发生高压跳火现象, 火花的强弱随转动分电器轴转速的增大而增强, 在分电器轴转速不变、高压导线距蓄电池负极距离保持不变的情况下, 拆除电容器。这时我们会看到高压火花变弱, 甚至无火花。学生看到上述演示后, 很快激发了学习兴趣, 唤起了他们的求知欲望。这时, 教师应抓住这个有利机会, 向学生解释发生跳火的原因 (见图2) 。
接通电路后, 分电器轴在人为的作用下转动, 使分电器中的断电器触点交替地闭合与断开, 当触点处于闭合时, 蓄电池向点火线圈的一次绕组供电, 其电路为:蓄电池“+”极→点火线圈一次绕组→断电器触点→搭铁→蓄电池“-”极。这时, 12V的低压电流流过一次绕组, 使铁心、一次绕组及二次绕组中有磁通通过, 铁心存储了磁场能。当继续转动分电器轴, 使凸轮顶开断电器触点时, 一次绕组断电 (即电流发生了变化) , 这时, 穿过二次绕组的磁通骤然消失。因此, 在二次绕组中产生了互感电动势。根据互感电动势的大小计算公式 (e2M=│-N2△φ12/△t│) 可知, 互感电动势的大小与互感磁通量的变化率以及二次线圈的匝数成正比, 即正比于第一个线圈中电流的变化率。由于二次绕组的匝数 (20000～40000匝) 比较多, 于是, 在二次绕组中感应出高压互感电动势, 其互感电动势可达1.5～2.0万伏, 这样, 高电压加在高压线端与蓄电池负极之间产生了电火花。而且, 火花强弱随分电器轴转速增大而增大, 转速增大能提高一次线圈的电流变化率, 所产生的互感电动势就大, 产生电火花也就大。
为什么断开电容器后火花变弱甚至无火呢?主要因为断电器触点断开时, 由于电流突然消失, 在一次线圈中会产生200～300V的自感电动势, 方向与蓄电池的电动势方向相同。这两个电动势相加使断电器触点之间产生火花, 将触点烧坏。同时, 触点火花又会使一次线圈中的电流变化率下降, 降低了二次线圈的互感电动势, 使火花变弱, 甚至无火。
通过上述理论分析后, 大部分学生已能正确掌握电磁感应的基础知识。为了进一步加深学生对互感电动势大小的具体感受, 我让部分学生代表亲自动手来完成教师演示的试验。学生动手前, 教师先暂时不要讲需要注意的一些安全事项及可能发生的情况, 结果学生在电路连接 (即使未转动分电器轴) 的过程中发生了高压触电现象 (除非心脏病, 否则对人没有任何危险) 。这时, 教师通过发生的触电现象, 再引导学生找原因。最终学生得出这样的结论:要发生触电刺激, 一定发生了互感现象, 只凭蓄电池的12V电压 (小于安全电压36V) 是不会发生的, 在电路连接过程中, 由于导线的连接或断开, 在断电触点刚好闭合的情况下, 会使点火线圈中一次线圈的电流发生骤然变化, 在二级线圈中产生了电压很高的互感电动势, 才导致触电现象的发生。通过这种无意识的触觉的感受, 又加深了学生对互感知识的认识。
对于这些理论性比较强的知识点, 在整个教学中应多角度地进行思考, 研究学生, 研究教材, 选择并创新教学方法, 实现课堂教学方式的最优化。选择那些有利于激发学生学习兴趣、调动学生学习积极性的教学手段。这样, 才能使抽象的理论知识变得具体, 并力求降低学生的理解难度。教学实践已经证明, 这种教学方式是行之有效的。
摘要：针对学生对电磁感应定律内容的理解普遍比较困难, 特别是对互感和自感的概念容易混淆的现象, 把电磁感应现象在汽车点火系中的运用引进《电工学》教学, 有效地加深了学生对电磁感应现象的自感和互感的理解。
关键词：汽车点火系,电工学,电磁感应
参考文献
[1]周国庆.电工与电子技术基础 (汽车类) [M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2004.
[2]黄孟涛.汽车电气设备[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 1999.