发动机点火控制系统.ppt

实训项目六发动机点火控制系统【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，确定点火系统的形式和基本
参数；
③按示波器资料要求连接示波器测试线，
如图6-6所示。
④观察示波器图形，分别观察单个点火
波形、并列波形、串列波形和三维波形；
⑤比较波形的变化与不同，与如图6-7所
示的标准波形比较；⑥根据点火波形分析判断点火失效原因；
⑦用万用表电阻档检测高压点火线电阻，
并与标准值对照；如图6-8所示。
⑧用火花塞工具卸下火花塞，如图6-9所
示。检查火花塞的型号、清理积碳、检
测电极间隙,如图6-10所示。如不合适，
进行调整。
⑨安装好火花塞和高压线，再次连接示波
器进行检测，观察波形的变化。
【注意】试验时各种连接线必须可靠安
装，连接的测试线避开发动机旋转部分，
防止出现意外。
实训指导：学生可以更换不同损坏的火
花塞，通过测试，比较火花波形的变化
和总结特点。【提示】这个测试能提供关于每个气缸的燃烧质量非常有价值
的资料。如果有必要甚至可以在行驶下进行此顶测试。由于点
火次级波形明显受不同发动机、燃油系统和点火条件影响，它
对检测发动机机
械部分和燃油系
统部件及点火系
统部件的故障是
有用的。波形的
不同部分能指明
任一特定气缸的
某些部件和系统
的故障。参照波
形图的指示点看
波形特定段的相关部件运行状况。图6-11提供