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1、浙江工业职业技术学院毕业论文（2012届）丰田汽车点火系统故障诊断与解除学生姓名学号090分院机电工程分院专业汽车检测与修理技术班级09汽车检测与修理技术指导老师、张弘完成日期2012年5月15日丰田汽车点火系统摘要点火系统是汽油发动机重要的组成部分，点火系统的性能良好与否对发动机的功率、油耗和排气污染等影响很大。汽车在行驶中出现的发动机工作不良，点火系统的故障占了好大的比例。因此,具有性能优良、工作牢靠的点火系统，始终是广阔汽车设计、制造和运用者所努力追求的。点火系统的电子化，使得点火系统的点火性能进一步提高，工作牢靠性加强，这对降低发动机的油耗和排污，提高发动机的动力性，经济性和工作牢靠性
2、都起了很大的作用，使电子点火系统特殊是运用了微机限制的电子点火系统其修理的难度也相应增加了。关键词：点火系统电子化微机限制书目第一章电子点火系统的种类和结构11.1 电子点火系统的分类1磁感应式电子点火系统1霍尔式电子点火系统2微机限制点火系统31.2 电子点火系统的结构4点火开关4点火线圈41.2.3分电器51.2.4火花塞51. 2.5点火限制器51.6.6 点火信号发生器51.6.7 电控单元ECU61.6.8 6其次章电子点火系统的工作原理与作用72. 1点火系统的工作原理7电火花的产生7发动机的工作状况对点火的影响8发动机对点火系统的要求9数字式电子点火系统组成102.2点火正时的限
3、制11为什么要点火提前11点火提前的影响因素12闭合角12点火提前角13第三章电子点火系统常见故障与实例143.1 汽车点火系统常见故障的检测14汽车故障诊断的四项基本原则14汽车故障诊断的基本方法14汽车故障点火系统故障检测143.2 常见故障现象16点火系不工作16点火时间过早16点火过迟17火花塞故障17发动机爆震和过热173. 3常见故障的诊断18发动机不能启动或启动困难18发动机怠速不良18怠速过高19发动机转速不稳19发动机回火19排气管放炮20发动机加速不良203. 4.电子点火系统的常见故障检查21故障实例一21故障实例二21故障分析三22第四章电子点火系统运用修理留意事项25
4、4. 1留意事项254. 2在检查点火信号发生器（曲轴位置传感器）时应留意：26对于磁感应式的26对于光电式的26其他留意事项26结论27致谢28参考文献291.1电子点火系统的分类现在生产和运用的汽车上，大都采纳了不同形式的电子点火系统，相识和了解这些电子点火系统，对于正确运用和维护保养车朝非常必要。电子点火系统的分类见表1-1。表1-1电子点火系统的分类按储能型式电感式结构简洁电容式结构困难，多用于赛车按传感器结构形式磁感应式结构简洁，点火比较牢靠霍尔式结构比较简洁，点火牢靠光电式结构比较困难，性能不够稳定电磁振荡式结构比较困难，多用于赛车按限制方式电子限制器式点火限制比较精确牢靠微机限制
5、式安排式和干脆式点火限制精确牢靠磁感应式电子点火系统解放CAlO92、东风EQIo92、北京BJ2020等型汽车以与早期生产的部分轿车，都装配了磁感应式电子点火系统。它主要由磁感应式分电器、点火限制器、高能点火线圈和火花塞等组成，图IT是磁感应式电子点火系统原理图。图IT磁感应式电子点火系统原理图。磁感应式分电器主要由磁感应传感器、点火提前调整装置、配电器等组成。磁感应传感器由转子、定子、永久磁铁、传感线在1圈等组成。当发动机工作时，分寄电器通过转子、定子，使传感线器1圈内的磁通发生改变，产生电压信号，供应点火限制器。其突出优点是结构简洁，不需外加电源。点火限制器又称电子点火限制器、电子点火组
6、件或点火器，主要由点火专用的集成电路和一些协助电子元件组成。它的主要作用是依据磁感应传感器输出的电压信号，限制点火线圈初级绕组电路的导通与截止，使点火线圈产生高压电。此外，点火限制器还有恒流限制、闭合角限制、停车断电限制、过压爱护等功能。霍尔式电子点火系统解放CA6440、解放CAl(M6型汽车以与早期生产的部分轿车，大都采纳了霍尔式电子点火系统。它主要由霍尔式分电器、点火限制器、高能点火线圈、火花塞等组成。图2是霍尔式电子点火系统电路图。图1-2霍尔式电子点火系统电路图霍尔式分电器主要由霍尔传感器、点火提前调整装置、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。
7、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改变，产生电压信号，供应点火限制器。与磁感应传感器不同的是，霍尔传感器须要一个输入电压。微机限制点火系统在发动机的电子集中限制系统中，点火系统由微机限制称为微机限制点火系统。现在生产的大部分轿车都采纳微机限制点火系统。该点火系统主要由传感器、电子限制器、点火限制器点火器、点火线圈和火花塞等组成。图1-3是微机限制点火系统原理图。传感器是监测发动机工况信息的装置。传感器的结构形式和装配数量依车而异，主要有曲轴位置传感器、空气流量传感器飞节气门位置传感器、爆震传感器、冷却水温度传感器、进气温度传感器、氧传感器、车速传感器、空挡起动开关、点火开
8、关、空调开关、蓄电池等。电子限制器用ECU表示。ECU是发动机的限制核心。电子限制器的名称并不统一，生产厂家或公司不同，生产年头和限制内容不同，采纳的名称也不尽相同。电子限制器主要包括输入回路、输出回路、模数A/D转换器或模数D/A转换器、单片微型计算机和电源电路等。由于电子限制器的核心部件是单片微型计算机，通常将电子限制器称为微机或电脑。电子限制器的作用是依据发动机各传感器输入的信息和微机内存数据，通过运算处理和逻辑推断，然后输出指令信号，限制有关执行器如点火器工作。图1-3微机限制点火系统原理图点火限制器是发动机限制系统的执行器，其作用是依据微机发出的指令信号，通过内部大功率三极管的导通与
9、截止来限制点火线圈初级绕组电路的通断，使点火线圈产生高压电。各型发动机点火器的内部结构各不相同，有的发动机并不配置点火器，大功率三极管干脆设在电子限制器ECU内部；有的点火器只有一只达林顿三极管，仅起开关作用，其它电子限制元件则与电子限制器制成一体；有的点火器除开关作用外，还有恒流限制、闭合角限制、气缸判别、点火监视等功能。此外，微机限制点火系统又分为安排式有配电器点火系统和干脆式无配电器点火系统。安排式点火系统点火线圈产生的高压电由配电器按发动机作功依次安排给各缸火花塞跳火，仍旧要产生较多电火花，不仅奢侈能量，而且还产生电磁干扰信号。而干脆式点火系统没有配电器，点火线圈次级绕组的两端干脆与火
10、花塞相连，发动机运转时，微机依据传感器信号,干脆限制各个点火线圈产生高压电，使相应火花塞跳火。到目前为止，无配电器微机限制点火系统是技术最先进的点火系统。1.2电子点火系统的结构1.2.1点火开关用来限制仪表电路、点火系统初级电路以与起动机继电器电路的开与闭。1.2.2点火线圈相当于自耦变压器，用来将电源供应的12V、24V或6V的低压直流电转变为15-20kV的高压直流电。1.2.3分电器由断电器、配电器、电容器和点火提前调整装置等组成。它用来在发动机工作时接通与切断点火系统的初级电路，使点火线圈的次级绕组中产生高压电，并按发动机要求的点火时刻与点火依次，将点火线圈产生的高压电安排到相应气缸
11、的火花塞上。1. 2.4火花塞由中心电极和侧电极组成，安装在发动机的燃烧室中，用来将点火线圈产生的高压电引入燃烧室，点燃燃烧室内的可燃混合气。1.5.5 点火限制器点火限制器就是所谓的点火模块，它是为一电子点火限制器。在环境不同时，通过选择金属探棒跟紫外光敏管来协作运用，实现点火、提示和信号传送的自动化。它的优点在于它的体积小，重量轻，易点火，反应速度较快。其功能是:接受从点火信号传感器传来的点火信号按各缸点火依次要求，定时向各缸点火线圈播送低压电能.以保证各拉缸火花塞适时产生电火花，点燃混合气。1.5.6 点火信号发生器信号发生器由信号转子、光源和光接收器等组成。通过一个光敏二极管作为光接收
12、器接收发光二极管放射的光源。信号转子由分电器轴驱动，其上的叶片（遮光片）数与发动机的气缸数相等。当信号转子随分电器轴旋转时，叶片和缺口不断地经过光源和光敏二极管之间，光敏管在光源照耀下，输出低电平，在没有光源的状况下，输出高电平，故产生脉冲信号,经过电子限制器处理后，输出点火信号。1.5.7 电控单元ECU一般是汽车内部系统限制模块的代名词。ECU的主要部分是微机，而核心件是CPUoECU将输入信号转化为数字形式，依据存储的参考数据进行对比加工，计算出输出值，输出信号再经功率放大去限制若干个调整伺服元件,因此，ECU事实上是一个“电子限制单元”(EleCtroniCControlUnit),它
13、是由输入电路、微机和输出电路等三部分组成。电控单元(EeU)是电控系统的核心，安装在轿车右前轮罩后板处。1.5.8 电源供应点火系统工作时所需的能量，由蓄电池和发电机构成，其标准电压一般为12Vo其次章电子点火系统的工作原理与作用2.1点火系统的工作原理电子点火系统以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈和由半导体器件（晶体三极管）组成的点火限制器将电源供应的低压电转变为高压电，再通过分电器安排到各缸火花塞，使火花塞两电极之间产生电火花，点燃可燃混合气。如图2-1所示.与传统蓄电池点火系统相比具有点火牢靠、运用便利等优点，是目前国内外汽车上广泛采纳的点火系统。图2-1磁感应电子点火系统点火系统在引擎
14、运转时所扮演的角色是在任何引擎转速与不同的引擎负荷下，均能在适当的时机供应足够的电压，使火花塞能产生足以点燃汽缸内混合气的火花，让引擎得到最佳的燃烧效率。现代的点火提前装置则已改由引擎管理电脑所限制，电脑收集引擎转速、进气歧管压力或空气流量、节气门位置、电瓶电压、水温、爆震等讯号，算出最佳点火正时提前角度，再发出点火讯号，达到限制点火正时的目的。电火花的产生电火花是电极间的击穿放电。使空间两个相离的电极产生电火花的电压称为击穿电压，例如火花塞击穿电压的大小与中心电极和侧电极之间距离（称为火花塞间隙）气缸内压力、和温度、电极温度、发动机的工况等因素有关。电极间隙越大，电极四周气体中电子离子距离越
15、大，受到电场作用力越小，越不简洁发生碰撞电离，困此要求有更高的击穿电压就越高，离子和电子只在较足够高电场作用力才能发生有效的碰撞，从而发生能级跳动，形成光亮电火花，工作中很多中的因素影响比如缸压力的大小的，空气温度以与气缸温度，温度影响电子和离子热运动猛烈程度，同时温度代表分子平均能量标准，还有温度涉与到了单位体积内空气的密度，密度大小会影响单位空气中含有电子和离子数多少，压力也是影响了密度一个参数，压力越大密度越大单位体积内分子数越多，离子和电子越不易发生碰撞，所以压力越高温度越低所需电压越高，温度越高和压力越低所需电压越低。发动机的工作状况对点火的影响发动机的工作状况影响着点火提前角。最佳的点火提前角随很多因素改变，最主要的因素是发动机转速和混合气的燃烧速度，混合气的燃烧速度又和混合气的成分、燃烧室形态、压缩比等因素有关。当发动机转速肯定时，随着负荷的加大，节气门开大，进入气缸的可燃混合气量增多，压缩终了时的压力和温度增高，同时，残余废气在气缸内所占的比例减小，混合气燃烧速度加快，这时
