电子点火系统的诊断与维修[]

石家庄理工职业学院毕业论文题目：汽车电子点火系统诊断与维修姓名：赵晶刚学号：0911010154系别：汽车学院专业：汽车检测与维修班级：09（1班）指导教师：袁建民（教授）2012年6月18日目录摘要…………………………………………………………………1前言…………………………………………………………………2第一章汽车电子点火系统……………………………………3第一节汽车电子点火系统的概述………………………………3第二节汽车电子点火系统组成与工作过程………………………3第三节霍尔式电子点火系统的控制过程…………………………4第二章霍尔式电子点火系统的检修…………………………6第一节霍尔式晶体管点火装置系统的检修………………………6第二节霍尔式电子点火系统故障诊断方法………………………7第三节霍尔式电子点火系统的常见故障与排除……………………10第三章汽车电子点火系统故障诊断与维修实例……………11第一节捷达轿车点火系故障的检修………………………………11第二节红旗CA7220E无高压电…………………………………14总结…………………………………………………………………15石家庄理工职业学院毕业论文-1-致谢…………………………………………………………………16参考文献……………………………………………………………17摘要电控点火系统一般由电源、传感器。ECU、点火器、点火线圈、分电器、火花塞等组成。按点火信号传感器工作原理不同，有磁脉冲式、霍尔效应式等多种形式。电子点火系统的工作原理与过程：发动机工作时，ECU根据接收到的各传感器信号，按存储器中储存的有关程序和相关数据，确定出该工况下最佳点火提前角和点火线圈初级电路闭合，并以此向点火器发出指令。点火器则根据ECU的指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。当初级电路中的电流被切断时，在其次级线圈中将产生很高的感应电动势（15~20kv），经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。点火能量经火花塞瞬间释放，产生的电火花点燃气缸内的混合气，使发动机完成工作过程。石家庄理工职业学院毕业论文-2-此外，在具有爆燃控制功能的电控点火系统中，ECU还根据爆燃传感器的输入信号来判断发动机有无爆燃及爆燃的强度，并对点火提前角进行闭环控制。关键词：ECU、点火提前角、初级电路、次级线圈前言随着汽车越来越多地进入社会与家庭，汽车爱好者及有关人员迫切希望了解汽车上一些系统的工作原理与维修。其中现代汽车电气部分广泛采用的电子点火系统就是很重要的部分。电子点火系统于1970年开发研制，它采用了多种型号的点火信号发生器来代替传统点火系统的断电器触点，由信号发生器产生触发或控制点火的信号，经点火控制器内的放大、整形等电路，最后控制大功率三极管的导通与截止，从而控制点火线圈初级电路的接通与切断。点火控制器有以下优点：为无磨损部件，无需维修；高速不断火，能够满足高速多缸发动机的要求；火花能量大，点火可靠；次级电压上升快，对火花塞积炭不敏感等。它可以提高点火电压和能量，保证发动机在各种使用工况下石家庄理工职业学院毕业论文-3-的正常点火，使混合气充分燃烧，保持较佳的工作状态，获得较好的燃油经济性。随着电子技术的进步，汽车上相继出现了有触点和无触点的电子点火系统，特别是无触点的电子点火系统大大改善了点火性能，应用也越来越广泛，逐步取代了传统的蓄电池点火系统。目前在世界范围内，发达国家所生产的汽车已全部采用微机控制的电子点火系统，我国目前也在淘汰传统的蓄电池点火系统，普及无触点的电子点火系统和微机控制的电子点火系统。电子点火系统在我国车辆上也得到了广泛的应用，作为一个汽车人员，我们更应该掌握电子点火系统的结构、原理、以及常见的故障，而本论文针对诊断方法以及各部件的故障做了详细的介绍。第一章汽车电子点火系统第一节汽车电子点火系统的概述电子点火系统可分为有分电器式和无分电器式两大类。两者的主要组成和控制原理基本相同。有分电器的电子点火系统，因为机械装置本身的局限性，无法保证在各种状况下点火提前角均处于最佳。此外，由于分电器中的运动部件的磨损，又会导致驱动部件的松旷，影响点火提前角的稳定性和均匀性。石家庄理工职业学院毕业论文-4-无分电器的电子点火系统是一种全电子化的点火系统。它的突出优点是：由于无机械传动，减少了分火头与旁电极这一中间跳火间隙的能量损耗及由此产生的射频干扰，无机构磨损、不需调整，工作可靠。此外无分电器，也使发动机各部件的布置的更容易、更合理。第二节汽车电子点火系统组成与工作过程电子点火系统一般由电源、传感器。ECU、点火器、点火线圈、分电器、火花塞等组成。按点火信号传感器工作原理不同，有磁脉冲式、霍尔效应式等多种形式。电子点火系统的工作原理与过程：发动机工作时，ECU根据接收到的各传感器信号，按存储器中储存的有关程序和相关数据，确定出该工况下最佳点火提前角和点火线圈初级电路闭合，并以此向点火器发出指令。点火器则根据ECU的指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。当初级电路中的电流被切断时，在其次级线圈中将产生很高的感应电动势（15~20kv），经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。点火能量经火花塞瞬间释放，产生的电火花点燃气缸内的混合气，使发动机完成工作过程。此外，在具有爆燃控制功能的电控点火系统中，ECU还根据爆燃传感器的输入信号来判断发动机有无爆燃及爆燃的强度，并对点火提前角进行闭环控制。第三节霍尔式电子点火系统的控制过程1、基本控制功能：分电器轴带动触发叶轮转动，当叶片进入磁铁与霍尔元件之间的空气隙时，磁场被旁路，霍尔元件不产生霍尔电压，霍尔集成电路末级三极管截止，信号发生器输出高电位；当触发叶轮离开空气隙，永久磁铁的磁力线通过霍尔元件而产生霍尔电压，集成电路末级三极管导通，信号发生器输出低电位。叶片不停的转动，信号发生器输出一个矩形波信号，作为控制信号给点火器。由点火器控制初级电路的通断。下图就是霍尔发生器的工作原理图。石家庄理工职业学院毕业论文-5-霍尔发生器的工作原理a)触发叶片进入空气隙b）触发叶片离开空气隙1-触发叶轮的叶片2-霍尔集成块3-永久磁铁4-霍尔元件外壳5-磁场2、限流控制（恒流控制）为保证发动机在各种工况下稳定点火，采用高能点火线圈，其初级电路电阻小，电感小，初级电流增长快，电流大，若不控制，点火线圈和点火器会因过热而损坏。石家庄理工职业学院毕业论文-6-控制电路原理图图中VT为点火器末级大功率管，R-s为采样电阻，IC为点火集成块。当采样电阻值一定时，采样电阻两端的电压值与通过点火线圈的初级电流成正比，工作中，采样电阻压降值反馈到点火集成块中的限流控制电路，使限流控制电路工作，从而保持流过点火线圈的初级电流恒定不变。基本工作情况：当大功率管饱和导通时，如果初级电流＜限流值时，初级电流逐渐增大；当初级电流＞限流值时，R-s反馈电压使放大器F输出端电压升高，使VT1更加导通，集电极电位下降，VT向截止区偏移，初级电流下降；当初级电流略低于限流值时，R-s反馈电压使放大器F输出端电压下降，使VT1趋于截止，集电极电位上升，VT趋于导通，初级电流上升。3、闭合角控制闭合角是指点火控制器的末级大功率开关管导通期间，分电器轴转过的角度，也称导通角。由于点火线圈采用了高能点火线圈，即初级绕组W1的电阻很小0.52～0.76Ω，这样点火系初级电路的饱和电流可达20A以上，为防止初级电流过大烧坏点火线圈，点火控制器必须控制末级大功率开关管的导通时间，使初级电流控制在额定电流值，保证点火系可靠工作。第二章霍尔式电子点火系的检修第一节：霍尔式晶体管点火装置系统的检修1、霍尔信号发生器检查。（1）测量霍尔电压法拆下控制器连接线盒上的橡皮套，将高阻抗电压表联于控制器6.3号线柱，接通点火开关，转动分电器转子，当叶片离开气隙中时，电压表读数应小于0.4V。当叶片进入气隙时电压表读数应为9V。否则，说明传感器已失效。（2）模拟信号法在点火线圈①（“—”）接线柱与搭铁间连一试灯。从分电器拔下插接器，接通点火开关，把插接器中心端（绿色线）作短促搭铁，同石家庄理工职业学院毕业论文-7-时取点火线圈中心线距缸体3~5mm进行跳火。若试灯暗亮变化，中心线跳火强烈，说明传感器已失效；若试灯亮度不变，说明控制器或控制器信号线断路。2、控制器检查。（1）测信号线电压判断用万用表电压档测控制器2.4线柱电压应为12V，测3.5线柱电压也应为12V，否则说明控制器已坏。测分电器信号线插接器两边缘线头（红黑为正，棕白为负）也应为12V，否则说明有断线。（2）测点火线圈初级电压判断将万用表正极联向点火线圈15（+）线柱，负极联向1（一）接线柱，拔出分电器信号插接器，接通点火开关，电压表读数应为6V，并在2s左右的时间内降到零。否则说明控制器已失效。3、点火线圈检测。拔下点火线圈高压线，打开线圈端子护盖，按图所示用万用表测量：1#端子与15#端子之间（即点火线圈一次侧）的电阻值，应为0.55Ω±0.05Ω；4#端子与15#端子之间（即点火线圈二次侧）的电阻值，应为3.3Ω±0.033Ω。4、点火器检测在点火线圈工作正常的条件下，拔下点火器插座，将点火开关置于“ON”位置，不起动发动机，用万用表测量插座1#端子与3#端子间的电压值，应大于11V。若电压值不符或无电压存在，再将点火开关转回“OFF”位置，此时，插座1#端子与车身地线之间的电阻值应小于1.5Ω。若不符合该项要求，则按电路图检查线路，排除故障后，重新检测；若符合该项要求，则上述电压值不符的原因为3#端子的供电线断线或接触不良，按电路图查找并排除故障。第二节霍尔式电子点火系统故障诊断方法1、点火正时失准故障诊断石家庄理工职业学院毕业论文-8-最佳点火时刻是随发动机工况变化而变化的，为了使发动机在各种工况都能获得最佳点火提前角，分电器内装有离心式点火调节器和真空点火调节装置，初始点火提前角检查调整（点火正时）需人工进行。将发动机运转至正常温度，在车速为25—30km/h（试验转速因车型而不同）时突然急加速，若能听到短促而轻微的爆燃声并立即消失，表明点火正时正确；若无爆燃声为点火过迟；若爆燃声严重为点火过早。点火过迟或点火过早均应进行调整。松开分电器固定板，逆着分火头旋转方向转动分电器外壳（增大点火提前角）或顺着分火头旋转方向转动分电器外壳（减小点火提前角）。重复上述过程，点火提前角达到正常后将分电器固定。2、利用点火正时灯检查点火正时经验法诊断点火正时准确性较差，不能测量准确的点火提前角。利用点火正时灯可以测量不同转速下的点火提前角。点火正时灯是一种频率闪光灯，当延时电位器处于零位时，闪光与一缸点火时刻同步。通过调整延时电位器可推迟闪光时刻，当闪光时刻与上止点标记对正时，电位器上的指示值就是点火提前角。测量怠速是的点火提前角，可得到该发动机的初始点火提前角。测量不同工况的点火提前角，还可以反映出离心式点火调节器和真空点火调节装置的工作情况。将测量的值与标准值相比较，就可以判断点火正时是否准确，并为点火正时调整提供技术数据。汽车用电子点火器，由于配用的点火信号发生器型式不同，电子点火器所采用的元器件结构型式和电路（如分立元件、集成电路、晶闸管等）也有所不同。即使是同一种类型的点火器，其生产厂家不同，电路结构及参数也不同，因此，很难用一种简单而统一的方法对其进行检查与测量。所以，对电子点火器的检查应根据其配用的信号发生器型式、电子点火器的工作原理、电路特点、功能以及在车上的具体连接、工作情况，选用适当的方法进行故障检查和判断。常用的检查方法主要有以下几种:①用干电池电压作为点火模拟信号进行检查：拆下点火线圈“—”接线柱上的导线，在线路中串联一灯泡，如下图所示，把3V干电池的正极接到电子点火器的接线柱6（信号线）上。接通点火开关，石家庄理工职业学院毕业论文-9-然后使干电池的负极和机体（接地）之间通、