汽車電氣設備構(gòu)造與維修 課件 工作任務4.1 認識汽車點火系統(tǒng)

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★工作任務4.1認識汽車點火系統(tǒng)

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★教學目標1.能描述汽車點火系統(tǒng)在汽車上的作用和分類。2.能說出各種點火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點及工作原理。

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★一、啟動機由哪幾大部分組成？

二、啟動機不轉(zhuǎn)的原因？復習舊知

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★導入新課汽油發(fā)動機的混合氣是如何引燃的？

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★一、汽車點火系統(tǒng)的作用及類型汽車點火系統(tǒng)的基本功用是在發(fā)動機各種工況和使用條件下，在氣缸內(nèi)適時、準確、可靠地產(chǎn)生電火花，以點燃可燃混合氣，使發(fā)動機作功。發(fā)動機點火系統(tǒng)按其組成和產(chǎn)生高壓電方式的不同可分為傳統(tǒng)點火系統(tǒng)、電子點火系統(tǒng)和微機控制點火系統(tǒng)。傳統(tǒng)點火系統(tǒng)曾在汽車上得到廣泛應用，現(xiàn)在汽車普遍使用微機點火系統(tǒng)。

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★二、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)（一）傳統(tǒng)點火系統(tǒng)特點傳統(tǒng)點火系結(jié)構(gòu)簡單，成本低，是一種應用較早、較普遍的點火系統(tǒng)。但該點火系工作可靠性差，點火狀況受轉(zhuǎn)速、觸點技術(shù)狀況影響較大，需要經(jīng)常維修、調(diào)整。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)點火系越來越不適應現(xiàn)代發(fā)動機對點火的要求，正日趨被新的電子點火系所取代。

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★（二）傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)點火系統(tǒng)由電源、點火開關(guān)、點火線圈、分電器、高壓線、火花塞組成。如圖4-1所示。圖4-1-1

汽車傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★（三）傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作原理傳統(tǒng)點火系統(tǒng)中，蓄電池或發(fā)電機供給12V低電壓，經(jīng)點火線圈和斷電器轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠妷?，再?jīng)配電器分送到各缸火花塞，使電極間產(chǎn)生電火花。傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作原理如圖4-2所示。圖4-1-2

汽車傳統(tǒng)點火系統(tǒng)工作原理圖

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★1.斷電器觸點閉合時，低壓電路接通，點火線圈中磁場形成。當斷電器觸點受分電器凸輪控制而處于閉合狀態(tài)時，點火系統(tǒng)低壓電路即被接通，點火線圈初級繞組就有電流流過，其路徑為：蓄電池“+”→點火開關(guān)→附加電阻R→點火線圈初級繞組→斷電器觸點(已閉合)→搭鐵(蓄電池“-”)。初級電流便在點火線圈鐵心中產(chǎn)生磁場。

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★2.斷電器觸點斷開，初級(低壓)電路被切斷，次級繞組產(chǎn)生高壓電。當斷電器觸點被分電器凸輪頂開時，初級電路被切斷，初級電流迅速減小，其鐵心中的磁通迅速變化，產(chǎn)生200～300V的自感電動勢，根據(jù)電磁感應原理，這便使繞在鐵心上的次級繞組感應出15～20kV的高壓電。3.高壓電由配電器分配，并送至等待點火的那一缸火花塞，從而實現(xiàn)點火。四缸的點順序：1→3→2→4或1→2→4→3六缸點火順序：1→5→3→6→2→4

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★三、電子點火系統(tǒng)（一）電子點火系統(tǒng)特點和分類電子點火系的點火電壓和點火能量高，受發(fā)動機工況和使用條件的影響小，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，維護、調(diào)整工作量小，節(jié)約燃油，減小污染，應用日益廣泛。電子點火系統(tǒng)又可以分為：1.電磁感應式電子點火系統(tǒng)電磁感應式電子點火系統(tǒng)主要由磁感應式信號發(fā)生器、點火控制器、分電器、火花寒、點火線圈等組成。利用電磁感應原理使磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生交變的電動勢從而產(chǎn)生點火信號。2.霍爾效應式電子點火系統(tǒng)在霍爾效應式電子點火系統(tǒng)中，分電器采用的霍爾式點火信號發(fā)生器的分電器。利用霍爾效應原理制成的傳感器產(chǎn)生點火信號，觸發(fā)和控制電子點火系統(tǒng)工作的。是目前國內(nèi)外使用最多的一種點火裝置之一。3.光電式電子點火系統(tǒng)光電式點火系統(tǒng)中，分電器采用的是光電式點火信號發(fā)生器的分電器。利用發(fā)光原理產(chǎn)生點火信號。

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★（二）電子點火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：傳統(tǒng)點火系統(tǒng)由電源、分電器、點火控制器或點火模塊、點火線圈、火花塞等組成。如圖4-3所示。

圖4-1-3

汽車電子點火系統(tǒng)的組成

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★（三）電子點火系統(tǒng)的工作原理電子點火系統(tǒng)與機械式點火系統(tǒng)完全不同，它有一個點火用電子控制裝置，內(nèi)部有發(fā)動機在各種工況下所需的點火控制曲線圖。通過一系列傳感器如發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、進氣管真空度傳感器(發(fā)動機負荷傳感器)、節(jié)氣門位置傳感器、曲軸位置傳感器等來判斷發(fā)動機的工作狀態(tài)，在MAP圖上找出發(fā)動機在此工作狀態(tài)下所需的點火提前角，按此要求進行點火。然后根據(jù)爆震傳感器信號對上述點火要求進行修正，使發(fā)動機工作在最佳點火時刻。

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★四、微機控制點火系統(tǒng)（一）微機控制點火系統(tǒng)特點和分類微機控制點火系統(tǒng)的特點：取消離心式、真空式等機械式點火提前調(diào)節(jié)裝置，采用微機控制點火提前角；采用爆燃傳感器閉環(huán)控制，使發(fā)動機工作在爆燃的邊緣而又不發(fā)生爆燃，發(fā)動機的熱效率高，動力性能、經(jīng)濟性能好；減小了點火能量損失(配電器分火頭與旁電極之間跳火會損失部分點火能量)，保證發(fā)動機在高速時有足夠的次級電壓和點火能量；具有故障自診斷功能。微機點火系統(tǒng)可以分為：有分電器的微機控制點火系統(tǒng)和無分電器微機控制點火系統(tǒng)兩種。

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★（二）微機控制點火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)微機控制點火系統(tǒng)主要由與點火有關(guān)的各種傳感器、電子控制器（ECU電腦）、點火電子組件（點火器）、點火線圈、配電器、火花塞等組成，如圖4-4所示。圖4-1-4

汽車微機控制點火系統(tǒng)的組成

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★1.傳感器傳感器用來不斷地檢測與點火有關(guān)的發(fā)動機工作狀況信息，并將檢測結(jié)果輸入電子控制器，作為運算和控制點火時刻的依據(jù)。各車型使用的傳感器類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)及安裝位置不同，但其作用大同小異。

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★（1）凸輪軸位置傳感器（英文簡稱：CIS）凸輪軸位置傳感器的功用是采集配氣凸輪軸的位置信號，并輸入ECU，以便ECU識別氣缸壓縮上止點，從而進行順序噴油控制、點火時刻控制和爆燃控制。此外，凸輪軸位置信號還用于發(fā)動機起動時識別出第一次點火時刻。因為凸輪軸位置傳感器能夠識別哪一個氣缸活塞即將到達上止點，所以也稱為氣缸識別傳感器。（2）車速傳感器（英文簡稱：VSS）作用是檢測汽車的車速，電腦用這個輸入信號來控制發(fā)動機怠速、自動變速器的變扭器鎖止、自動變速器換檔、發(fā)動機冷卻風扇的開閉和巡航定速等其它功能。車速傳感器通常安裝在驅(qū)動橋殼或變速器殼內(nèi)。在汽車上磁電式及光電式傳感器是應用最多的兩種車速傳感器。（3）曲軸位置傳感器（英文簡稱：CPS）曲軸位置傳感器的作用就是確定曲軸的位置，也就是曲軸的轉(zhuǎn)角。它通常要配合凸輪軸位置傳感器一起來工作—確定基本點火時刻。

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★（4）爆震傳感器（英文簡稱：DS）其作用是用來測定發(fā)動機抖動度，當發(fā)動機產(chǎn)生爆震時用來調(diào)整點火提前角。爆震傳感器安裝在發(fā)動機缸體中間以四缸機為例安裝在2、3缸之間，或者在1、2缸和3、4缸中間各安裝1個。常見的有壓電式和瓷質(zhì)伸縮式兩大類，其中壓電式共振型傳感器應用最多，它一般安裝在發(fā)動機機體上部，利用壓電效應把爆震時產(chǎn)生的機械振動轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘栯妷?。?）空氣流量傳感器（英文簡稱：AFS）空氣流量傳感器，也稱空氣流量計，是電噴發(fā)動機的重要傳感器之一。它將吸入的空氣流量轉(zhuǎn)換成電信號送至電控單元(ECU），是決定噴油和點火的基本信號之一，一般安裝在空氣濾清器與節(jié)氣門之間。（6）節(jié)氣門位置傳感器（英文簡稱：TPS）節(jié)氣門位置傳感器又稱為節(jié)氣門開度傳感器或節(jié)氣門開關(guān)。其主要功用是檢測出發(fā)動機是處于怠速工況還是負荷工況，是加速工況還是減速工況。

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★（7）冷卻液溫度傳感器（英文簡稱：CTS）它安裝在發(fā)動機缸體水套或冷卻液管路中，與冷卻液接觸，用來檢測發(fā)動機的冷卻液溫度，ECU收到該溫度信號后修正噴油時間和點火時間。（8）進氣溫度傳感器（英文簡稱：LATS）作用是檢測發(fā)動機的進氣溫度，向ECU輸入進氣溫度信號，作為燃油噴射和點火正時的修正信號，進氣溫度傳感器通常在空氣濾清器之后的進氣軟管上或空氣流量傳感器上。

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★2.電子控制器（ECU）控制電腦一般被稱為ECU，英文為（ElectronicControlUnit）它是點火控制系統(tǒng)和噴油控制系統(tǒng)的中樞，作用是接收上述各有關(guān)傳感器信號，并按照特定的程序進行判斷、運算后，給點火電子組件輸出最佳點火提前角和初級電路導通時間的控制信號。在現(xiàn)代發(fā)動機集中控制系統(tǒng)中，點火系統(tǒng)僅是電子控制器的一個子系統(tǒng)。

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★3.點火控制器點火器是綜合控制的執(zhí)行器之一，點火器的作用是根據(jù)ECU的指令，通過內(nèi)部的大功率三極管的導通和截止，控制初級電流的的通斷，完成點火工作。各種發(fā)動機的點火器結(jié)構(gòu)各不相同，有的點火器除接通、切斷初級電路的功能外，還有恒流控制、閉合角控制、氣缸判別、點火監(jiān)視等功能。也有的發(fā)動機不設點火器，控制初級電路的大功率三極管設在控制器（ECU）內(nèi)部。

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★4.點火線圈與微機控制電子點火系所匹配的點火線圈為專用高能點火線圈，一般采用閉磁路，能量損失小，對外電磁干擾小。5.分電器微機控制點火系的分電器結(jié)構(gòu)隨發(fā)動機型號的不同有較大差異由配電器和凸輪軸位置傳感器組成，現(xiàn)在不少汽車發(fā)動機取消了分電器稱無分電器微機控制點火系。

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★（三）微機控制點火系統(tǒng)的工作原理發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)傳感器信號（G、Ne等信號），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（IGt、IGd信號）。點火器根據(jù)指令，控制點火線圈初級電路的導通和截止。當電路導通時，點火線圈初級電路導通。當初級電路被切斷時，次級線圈中感應出高壓，經(jīng)分電器或直接送至工作氣缸的火花塞。

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程項目四汽車點火系統(tǒng)維護與檢修★汽車電氣設備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★1.有分電器微機控制點火系統(tǒng)的工作原理發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)接收到的傳感器信號，按存輸器中的相關(guān)程序和數(shù)據(jù)，確定出最佳點火提前角和一次繞組通電時間，并以此向點火器發(fā)出點火信號（IGT)，點火器根據(jù)指令，控制點火線圈一次電路的導通和截止，從而形成點火高壓。當點火塞成功點火后，便會有一個點火反饋信號IGT給ECU。

圖4-1-5

有分電器微機控制點火系統(tǒng)

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