电子点火系统的诊断与维修

内蒙古交通职业技术学院 毕业设计（论文）

题 目＿＿汽车电子点火系统的诊断与维修＿ 系 部＿＿汽车工程系＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 专业 ／ 班级＿ 汽车电子0801＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 姓 名＿＿梁小宇＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

指 导 教 师＿＿闫雪艳＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 时 间＿＿2010/10/23＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 目 录 摘要…………………………………………………………………………1 前言…………………………………………………………………………2 第一章电子点火系统的分类与组成………………………………………3 1.1点火系统的要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.2点火系的分类及作用„„„„„„„„„„„„„„„„„4 第二章霍尔式点火系统的结构与工作原理………………………………5 2.1组成 „„„„„„„„„„………………………………5 2.2霍尔式电子点火系统的工作原理„„„„„„„„„„„„5 第三章电子点火系统的常见故障检测及诊断方法 ……………………10 3.1故障诊断基本要求 „„„„„„„„„„„„„„„„„10 3.2故障及排除方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 3.3实例分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12 结论 …………………………………………………………………………13 致谢 …………………………………………………………………………14 参考文献 ……………………………………………………………………15 内蒙古交通职业技术学院毕业论文（设计）

- 1 - 摘 要 随着汽车技术的不断发展，汽车点火系统也不断更新发展，当今汽车点火系统主要以电子点火系统为主，电子点火系统替代了传统的点火系统，虽然电子点火相对于传统点火有一定的优势，但是其检测与维修十分复杂，电子点火系统大部分部件都利用各种原理通过电信号来控制其工作，如汽车在不同工况下电子点火系统所发生的点火能量也不同我们必须了解其原理与组成。我们通过电子点火系统的结构组成及其工作原理，无触点电子点火系统、有分电器计算机点火系统、无分电器电子点火系统的常见故障诊断及排除方法。通过这些问题的深入探讨，熟悉了解电子点火系统。此外我们还可以掌握测量电子点火系电路的各种方法，可以快速判断其故障原因。 关键词:点火系统、检测与维修理、霍尔式 内蒙古交通职业技术学院毕业论文（设计）

- 2 - 前 言 “汽车”这一名词在当今飞速发展的时代，有着举足轻重的位置。它已经成为了人们生活中的一部分，在我国汽车保有量越来越多，车型也越来越复杂。尤其是高科技的飞速发展，一些新技术、新材料在汽车上的广泛应用后，给汽车故障诊断与排除增加了一定难度。 汽车点火系统工作状况的好坏,直接影响发动机的动力性和经济性。电子点火系在汽车的组成中占有举足轻重的地位，目前国内外汽车上使用的电子点火系统主要分为有触点的电子点火系统和无触点的电子点火系统两大类。无论是哪一类电子点火系统，都是利用电子元件(晶体三极管)作为开关来接通或断开点火系统的初级电路，通过点火线圈来产生高压电。电子点火系统与机械式点火系统完全不同，它有一个点火用电子控制装置，内部有发动机在各种工况下所需的点火控制曲线图(MAP图)。通过一系列传感器如发动机转速传感器、进气管真空度传感器(发动机负荷传感器)、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等来判断发动机的工作状态，在MAP图上找出发动机在此工作状态下所需的点火提前角，按此要求进行点火。然后根据爆震传感器信号对上述点火要求进行修正，使发动机工作在最佳点火时刻。我们通过学习其工作原理与检测方法，去了解电子点火系统。 内蒙古交通职业技术学院毕业论文（设计）

- 3 - 第一章电子点火系统的分类与组成

1.1点火系统的要求 根据发动机各工况的要求，点火系应保证在各种使用条件下可靠地点燃可燃混合气。因此，对点火系统的要求如下。 1、能产生足以击穿火花塞间隙的电压 火花塞电极击穿而产生火花时所需要的电压称为击穿电压。点火系产生的次级电压必须高于击穿电压，才能使火花塞跳火。 2、花应具有足够的能量 发动机正常工作时，由于混合气压缩终了的温度接近其自燃温度，仅需要1~5mJ的火花能量。但在混合气过浓或是过稀时，发动机起动、怠速或节气门急剧打开时，则需要较高的火花能量。并且随着现代发动机对经济性和排气净化要求的提高，都迫切需要提高火花能量。因此，为了保证可靠点火，高能电子点火系一般应具有80~100mJ的火花能量，起动时应产生高于100mJ的火花能量。 3、点火时刻应适应发动机的工作情况 首先，点火系统应按发动机的工作顺序进行点火。其次，必须在最有利的时刻进行点火。 由于混合气在气缸内燃烧占用一定的时间，所以混合气不应在压缩行程上止点处点火，而应适当提前，使活塞达到上止点时，混合气已得到充分燃烧，从而使发动机获得较大功率。点火时刻一般用点火提前角来表示，即从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度。 如果点火过迟，当活塞到达上止点时才点火，则混合气的燃烧主要在活塞下行过程中完成，即燃烧过程在容积增大的情况下进行，使炽热的气体与气缸壁接触的面积增大，因而转变为有效功的热量相对减少，气缸内最高燃烧压力降低，导致发动机过热，功率下降。 如果点火过早，由于混合气的燃烧完全在压缩过程进行，气缸内的燃烧压力急剧升高，当活塞到达上止点之前即达最大，使活塞受到反冲，发动机作负功，不仅使发动机的功率降低，并有可能引起爆燃和运转不平稳现象，加速运动部件和轴承的损坏。 内蒙古交通职业技术学院毕业论文（设计） - 4 - 1.2点火系的分类及作用 1、点火系统的作用 点火系统的作用是将汽油发动机工作时吸入气缸的可燃混合气，在压缩行程终了时，及时的用电火花点燃，并满足可燃可燃混合气充分的燃烧，及发动机工作稳定性的要求，使汽油发动机顺利运转。 2、点火系的分类如下表1-1 表1-1 1.按控制点火线圈初级电流的电子元件分类 晶体管点火系统 晶闸管点火系统 集成电路点火系统

2.按点火系统有无触点分类 触点式(又称半导体管或晶体管辅助点火系统) 无触点式（又称全晶体管点火系统）

3.按点火提前角的控制方式分类 普通式 微机控制电子点火系统 4.按点火能量的储存方式分类 电感式（电感储能式电子点火系统，其储能元件是点火线圈。） 电容式（电容储能式电子点火系统，其储能元件是专用的电容器）

以上分类中，按储能方式的不同分类最受业内人士认同。电感储能式电子点火系统按有无微机控制，可分为普通电子点火系统和微机控制点火系统两类；早期的普通电子点火系统按有无触点，可分为有触点式和无触点式，而有触点电子点火系统目前基本被淘汰。按点火信号发生器的性质不同，电子点火系统又可分为电磁式、霍尔式、光电式三种。 内蒙古交通职业技术学院毕业论文（设计） - 5 - 第二章霍尔式点火系统的组成与工作原理

2.1 霍尔式点火系统的组成 它主要由霍尔式分电器、点火控制器、高能点火线圈、火花塞等组成。霍尔式分电器主要由霍尔传感器、点火提前调节装置、配电器等组成霍尔传感器由触发叶轮、霍尔集成电路、导磁钢片、永久磁铁等组成。发动机工作时，分电器通过触发叶轮使霍尔集成电路的磁通发生变化，产生电压信号，供给点火控制器。与磁感应传感器不同的是，霍尔传感器需要一个输入电压。如图2-1

图2-1霍尔式电子点火系电路图 1-蓄电池 2-点火开关 3-点火线圈 4-点火器 5-带霍尔信号发生器的分电器 6-火花塞 2.2霍尔式电子点火系统的工作原理 1、各部件工作原理 霍尔式点火装置的基本工作过程如下接通点火开关，发动机转动，当霍尔信号发生器输出信号为高低位时，该信号通过点火器插座进入点火器。此时，点火器通过内部电路，驱动点火器大功率晶体管导通，接通初级电路。其电路是：蓄电池或发电机“+”极—点火开关—点火线圈初级绕组—点火器大功率晶体管—反馈电阻—搭铁—蓄电池或发电机“-”极。当霍尔信号发生器输出信号为低电位时，点火器大功率晶体管立即截止，切断点火线圈初级电路，次级绕组产生高电压。 霍尔效应式电子点火装置工作过程，霍尔信号发生器的工作原理和基本结构 如图2-2霍尔效应原理。当电流I通过放在磁场中的半导体基片（及霍尔元件），且电流方向与磁场方向垂直时，在垂直于电流和磁场的半导体基片的横向侧面上将产生一个电压内蒙古交通职业技术学院毕业论文（设计） - 6 - Uh（通常称之为霍尔电压）。霍尔电压的高低与通过的电流和磁感应强度成正比，可用下式表示Uh=Rh÷（D÷IB ） 式中Rh——霍尔系数D——半导体基片厚度（ MM）I_电流（A）B_磁感应

强度（T）由上式可知，当通过的电流为一定值时，霍尔电压UH随感应强度B的大小而变化。

图2-2霍尔效应原理图 霍尔信号发生器是根据霍尔效应原理制成的，它装在分电器内。霍尔信号发生器的示意图和基本结构图触发叶轮1和霍尔传感器4组成。触发叶轮像传统分电器的凸轮一样，套装在分电器轴的上部，它可以随分电器轴一起转动，又能相对分电器轴作少量转动，以保证离心调节装置正常工作。触发叶轮的叶片数与气缸数相等，其上部套装分火头，与触发叶轮一起转动如图2-3内蒙古交通职业技术学院毕业论文（设计）

- 7 - 图2-3分电器结构图 1-触发叶轮 2-霍尔集成块 3-带导板的永久磁铁 4-霍尔传感器 5-分火头 6-触发开关托盘 7-分电器壳体

霍尔传感器是由带导板(导磁)的永久磁铁3和霍尔集成块2组成，触发叶轮1的叶片在霍尔集成块2和永久磁铁3之间转动。霍尔集成块2包括霍尔元件和集成电路，由于霍尔信号发生器工作时，霍尔元件产生的霍尔电压UH是约20mV，信号很微弱，还需进行信号处理，这一任务由集成电路完成。霍尔元件产生霍尔电压信号(UH)，还要经过放大、脉冲整形，最后以整齐的矩形脉冲波(方波)输出，输出可达几百mV。霍尔信号发生器是一个有源器件，它需要提供电源才能工作，霍尔信号集成块的电源由点火器提供。霍尔集成电路输出级的集电极为开路输出形式，其集电极的负载电阻设置在点火器内。霍尔信号发生器有三根引出线且与点火器件相连接，其中一根是电源输入线，一根是霍尔信号输出线，一根是接地线。 霍尔信号发生器工作原理是利用霍尔效应来产生点火。其工作原理是在与分火头制成一体的触发叶轮的四周，均布着与发动机气缸 相同的缺口，当触发叶轮由分电器轴带着转动，转到触发叶轮的本体（没有缺口的地方）对着装有霍尔集成块的地方时（叶片在气