学习情景5 微机点火系统的检修

基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※学习情景5点火系统原理与检修2009-4-19学习单元1电控发动机点火系统概述学习单元2、微机控制点火系统的检修学习单元3发动机爆震控制系统的检修基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※•【任务与要求】•掌握电控发动机点火系统的功用；•掌握汽油机对点火系统的要求；•熟悉电控发动机点火系的的分类；•学习单元1电控发动机点火系统概述基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※•【项目应用实例】：捷达王怠速不稳，加速排气管冒黑烟。•故障现象：一辆捷达王轿车行驶里程约30000km，出现发动机怠速不稳，加速时排气管冒黑烟，百公里油耗超过20L。用V.A.G1551检查该车发动机控制单元的故障存储，显示“空气流量计信号不正常”、“节气门阀体超出调整范围”偶发生故障及“λ传感器对地短断路”永久性故障。基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※•〖故障分析与排除〗用发动机综合检测仪检测发动机点火波形时，发现其点火波形有异常，高压点火电压约7.5KV左右。分析故障可能是点火线圈受热后出现匝间短路，造成点火电压偏低，从而使发动机燃烧不完全。更换一个新的点火线圈，发动机状况马上好转，怠速运转平稳，加油排气管也没有黑烟。用V.A.G1551检查没有故障存储。试车，故障排除。基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※•〖点评〗点火线圈受热后出现匝间短路，不能储存足够的能量，使点火电压达不到额定电压，造成发动机燃烧不完全，而出现冒黑烟的故障。因此，发动机的点火系统必须能够提供足够高的点火电压和点火能量，才能击穿火花塞间隙，充分引燃可燃混合气。基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※•【引言】发动机混合气燃烧不完全，废气缺氧，氧传感器输出低电压信号（0.45V以下）,一般情况下ECU认为是空气流量计故障，通过检查确认流量计或其他传感器工作良好时，就要考虑点火系是否工作正常。基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※根据发动机的不同工况，适时在汽缸内提供足够能量的电火花，使混合气能准时、迅速的燃烧做功。点火系的功用必备知识基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※1．能产生足以击穿火花塞间隙的高电压2．火花应具有足够的点火能量3．点火时刻应适应发动机的工作情况1.点火系要求基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※①电磁感应式电子点火系②霍尔效应式电子点火系。③光电式电子点火系。①电感储能式电子点火系②电容储能式电子点火系①机械配电点火系②计算机配电点火系2、电控点火系统的分类按点火能量的储存方式按信号发生器的工作原理按高压电的配电方式基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※•【故障现象】•捷达CTXAHP发动机急加速时耸车，尤其是转速2000r/min以下时最明显，若超过2000r/min后不再耸车，加速良好，一切正常。车主说此车曾冒黑烟，换过氧传感器和火花塞后，故障排除。但行驶几天后，依然明显感到耸车。•【核心提示】•车辆维修中，高压线漏电的故障特别多，主要表现就是耸车，尤其在3挡以后。若车辆由怠速转而产生耸车现象，而转速超过2000r/min以上就不耸车，基本上可以判定点火系统有故障，在检查时直观就可以看出火花塞和高压线是否漏电。若火花塞裙部有被电击的黑痕，就说明此缸漏电，相应的高压线同时也有被电击的痕迹。AHP发动机2缸和4缸最易产生漏电现象，一般在50,000km以后就开始出现。•【课堂讨论】•遇到上述故障时，应从哪几个方面进行分析？采取何种检测手段？请写出检测报告。基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※•项目2、微机控制点火系统的检修•【任务与要求】•1、掌握微机控制点火系统的组成、作用与•控制原理。•2、掌握微机控制点火系统的检测方法。基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※【故障排除】：1）阅读故障码，有2个：00514发动机转速传感器；00515霍尔传感器。2）测量发动机转速传感器电阻，1-2端子间电阻为0.1kΩ,1-3及2-3端子间电阻均为∞，说明转速传感器良好。3）测量霍尔传感器，发现霍尔传感器损坏。更换后，发动机运转正常。清码后，再次阅读故障码，无故障码。•【项目应用实例】：•发动机不能发动（以大众车型为例）基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※•【故障原因分析】：既然只是霍尔传感器损坏，为什么发动机控制单元还会储存下发动机转速传感器故障码呢？原来在起动发动机时，控制单元需同时收到上述两个传感器信号，才能起动其内部的控制功能，如果两者中有一个信号不对，则显示两个信号都不对。但在发动机起动后运转时，如果仅霍尔传感器损坏，发动机并不熄灭，但一旦关闭发动机后，便不能再次起动。基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※•1、微机控制点火系统的组成•微机控制点火系统主要由凸轮轴位置（上止点位置）传感器CIS、曲轴位置（曲轴转速与转角）传感器CPS、空气流量（负荷）传感器AFS、节气门位置（负荷）传感器TPS、冷却液温度传感器、控制器、点火线圈、高低压导线以及火花塞等组成。必备知识•项目2、微机控制点火系统的检修基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※微机控制点火系统的组成基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※•2、微机控制的点火系统的基本工作原理•发动机工作时，ECU综合各传感器的输入信息，如图所示。从ROM中选出最适当的点火提前角，再根据曲轴转速与位置传感器和凸轮轴位置传感器（同步信号传感器、判缸传感器）的信号，控制大功率三极管的导通与截止，即控制点火线圈初级电流的通与断。•项目2、微机控制点火系统的检修基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※电控点火系统的工作原理演示•项目2、微机控制点火系统的检修基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※微机控制点火的控制流程简图基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※无分电器点火系统双缸同时点火方式示意图（a）双缸点火时的放电电路；（b）高压二极管的作用；（c）4缸发动机的两个点火线圈1．同时点火方式（浪费火花的点火方式）•项目2、微机控制点火系统的检修基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※无分电器点火系统单独点火方式•项目2、微机控制点火系统的检修基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※无分电器点火系统二极管分配方式•项目2、微机控制点火系统的检修基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※点火提前角的控制启动时点火提前角的控制1启动后点火提前角的控制2正常运转状态下的点火提前角3点火提前角的修正4电脑对点火系的控制•项目2、微机控制点火系统的检修基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※闭合角（通电时间）的控制电脑对点火系的控制ECU是以闭合角的形式对线圈的通电时间进行控制的，它是曲轴转速的函数。当发动机的转速升高时，为保证通电时间（影响火花能量），应适当增大闭合角。另一方面，蓄电池供电电压的高低，也影响着初级电流达到饱和时的通电时间长短。当蓄电池的供电电压降低时，也应当适当增大闭合角。•项目2、微机控制点火系统的检修基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※3．点火线圈的恒流控制电脑对点火系的控制基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※•（1）有分电器点火系统故障诊断•不同电子点火系统故障诊断的区别主要在于信号发生器的检测，以常见的霍尔式电子点火系为例说明电子点火系的故障诊断与维修。图4-33电子点火系的故障诊断1-分电器内霍尔信号发生器空气隙；2-旋具；3-霍尔信号传感器插接器；4-点火控制器；5-点火线圈；6-高压线操作基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※第一步第二步第三步打开分电器盖，转动曲轴，使分电器转子缺口对正霍尔信号发生器。拔出分电器盖上的中央高压线，使其端部离汽缸体5～7㎜接通点火开关，用螺钉旋具在霍尔信号发生器的间隙中轻轻的插入和拔出，模拟转子在间隙中的动作，观察高压线端有无跳火。操作步骤判断：如果高压线端跳火，表明低压电路中的霍尔信号发生器、点火控制器及点火线圈性能良好，故障在高压电路；如不跳火，故障在点火线圈、低压电路连接导线、霍尔信号发生器或点火控制器，应进一步检查。•项目2、微机控制点火系统的检修基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※•（2）无分电器点火系统故障诊断•对于无分电器点火系统由于高压配电方式和有分电器计算机控制点火系不同，个别汽缸工作不良（或不工作）故障的原因和诊断方法也相应存在一些差异。如果只是为了判断个别汽缸工作是否正常，可以人为停止该缸喷油，根据该缸停止喷油前后发动机的转速变化进行判断。但是要具体确定个别缸不工作的故障原因，还需要用高压线对缸体试火的方法仔细检查。如果是火花塞缺火导致的个别缸工作不良，主要原因除了火花塞、高压线的故障外，还可能是相应的点火信号控制电路连接不良或点火线圈、点火控制器、计算机控制单元等的相应部分发生故障，可以从分缸高压线的跳火情况进行检查。•项目2、微机控制点火系统的检修基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※微机控制点火系统故障诊断流程基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※曲轴位置传感器类型二.曲轴位置传感器的检测磁脉冲式曲轴位置传感器1光电式曲轴位置传感器2霍尔式曲轴位置传感器3安装位置因发动机结构的不同而有所不同必备知识•项目2、微机控制点火系统的检修基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※（一）磁脉冲式曲轴位置传感器1）安装于曲轴前端的盘式磁脉冲传感器基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※（一）磁脉冲式曲轴位置传感器2）装于分电器内的磁脉冲传感器丰田公司安装于分电器内部的磁脉冲式曲轴位置传感器1-G1感应线圈2-No.2正时转子3-No.1正时转子4-G2感应线圈5-Ne感应线圈基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※（一）磁脉冲式曲轴位置传感器2）装于分电器内的磁脉冲传感器Ne信号发生器的结构与波形G信号发生器的结构及波形基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※（二）光电式曲轴位置传感器光电式曲轴位置传感器是利用光电原理将发动机转动时的曲轴转角和汽缸压缩上止点位置信号转化为电信号，一般安装在分电器内。光电式曲轴位置传感器的安装关系图遮光盘结构图1-曲轴转角传感器2-信号盘1-120º信号孔（第一缸）2-1º信号缝隙3-120º信号孔演示基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※（三）霍尔式曲轴位置传感器1）触发叶片式曲轴位置霍尔传感器霍尔式曲轴位置传感器（GM公司）霍尔发生器工作原理图a.触发叶片进入空气隙中，霍尔元件磁场被短路b.触发叶片离开空气隙，霍尔元件磁饱和1-信号轮触发叶片2-霍尔元件3-永久磁铁4-底板5-导磁板基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※（三）霍尔式曲轴位置传感器2）触发轮齿式曲轴位置霍尔传感器北京切诺基车用霍尔式曲轴位置传感器结构示意图（a）2.5L发动机用（b）4.0L发动机用演示基于工作过程课程开发系列教学课件汽车发动机电控系统原理与检修※※第一步：拔下点火线圈上的中心高压线及各喷油嘴上的线束。该发动机曲轴位置传感器电路图如图a所示。第二步：检查曲轴位置传感器输出信号，拔下曲轴位置传感器的导线连接器，将示波器输入