活动二电控点火系统组成和工作原理课件

项目三电控点火系统项目三电控点火系统旧课复习点火系统性能对汽车的影响：1.动力性2.经济性3.尾气排放性能4.发动机工作的稳定性活动二活动二 电控点火系统的组成和工作原理电控点火系统的组成和工作原理1.汽车电控点火系统由哪些元件组成。汽车电控点火系统由哪些元件组成。2.有分电器和无分电器电控点火系统的区别。有分电器和无分电器电控点火系统的区别。汽车电控点火系统的组成元件汽车电控点火系统的组成元件汽车电控点火系统的组成元件汽车电控点火系统的组成元件（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 一、普通电子点火系统一、普通电子点火系统（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 一、普通电子点火系统一、普通电子点火系统（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 一、电控电火系统一、电控电火系统（1）组成）组成（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 一、电控电火系统一、电控电火系统（1）分类）分类1）电控有分电器点火系统）电控有分电器点火系统（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 一、电控电火系统一、电控电火系统（1）分类）分类1）电控有分电器点火系统）电控有分电器点火系统（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 一、电控电火系统一、电控电火系统（1）分类）分类1）电控无分电器点火系统）电控无分电器点火系统（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 一、电控电火系统一、电控电火系统（1）分类）分类1）电控无分电器点火系统）电控无分电器点火系统（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 电控无分电器点火系统电控无分电器点火系统（1）分类）分类1）同时点火）同时点火特点：点火线圈次级产生的高压，通过分电器特点：点火线圈次级产生的高压，通过分电器按发火顺序，依次输送到各缸火花塞。按发火顺序，依次输送到各缸火花塞。（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 （二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 （二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 （二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 （二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 电控无分电器点火系统电控无分电器点火系统（1）分类）分类1）独立点火）独立点火特点：每个汽缸上配有特点：每个汽缸上配有1个点火线圈和个点火线圈和1个火花塞，点火线圈安装在火个火花塞，点火线圈安装在火花塞上方，取消了高压线，由点火线圈直接向火花塞供电。发动机工花塞上方，取消了高压线，由点火线圈直接向火花塞供电。发动机工作时，作时，ECU按各缸工作顺序向点火控制模块发出点火信号，点火控制按各缸工作顺序向点火控制模块发出点火信号，点火控制模块内相应的晶体管截止，使对应汽缸点火线圈初级绕组断开，在次模块内相应的晶体管截止，使对应汽缸点火线圈初级绕组断开，在次级线圈上感应高压，火花塞产生火花，点燃已被压缩的混合气。级线圈上感应高压，火花塞产生火花，点燃已被压缩的混合气。（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 （二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 （二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 （二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 （二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 （二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 三、点火提前角和闭合角控制三、点火提前角和闭合角控制（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 三、点火提前角和闭合角控制三、点火提前角和闭合角控制（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 三、点火提前角和闭合角控制三、点火提前角和闭合角控制（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 三、点火提前角和闭合角控制三、点火提前角和闭合角控制1.点火提前角和点火提前角控制点火提前角和点火提前角控制点火提前角是从火花塞发出电火花，到该缸活塞点火提前角是从火花塞发出电火花，到该缸活塞运行至压缩上止点时曲轴转过的角度。运行至压缩上止点时曲轴转过的角度。当汽油机保持节气门开度、转速以及混合气浓度当汽油机保持节气门开度、转速以及混合气浓度一定时，汽油机功率和耗油率随点火提前角的改一定时，汽油机功率和耗油率随点火提前角的改变而变化。对应于发动机每一工况都存在一个变而变化。对应于发动机每一工况都存在一个“最佳最佳”点火提前角点火提前角 适当点火提前角，可使发动机每循环所做的机械适当点火提前角，可使发动机每循环所做的机械功最多功最多（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 三、点火提前角和闭合角控制三、点火提前角和闭合角控制2.点火提前角和对发动机性能的影响点火提前角和对发动机性能的影响实验表明，在燃烧膨胀过程中，当最高爆发压力实验表明，在燃烧膨胀过程中，当最高爆发压力出现在上止点后出现在上止点后10左右时，发动机的输出功率最左右时，发动机的输出功率最大。大。（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 三、点火提前角和闭合角控制三、点火提前角和闭合角控制3.影响最佳点火提前角的因素影响最佳点火提前角的因素发动机转速发动机转速 随着转速的升高点火提前角增大。采用电控点随着转速的升高点火提前角增大。采用电控点火系统，更接近理想的点火提前角。火系统，更接近理想的点火提前角。发动机负荷发动机负荷 歧管压力高（真空度小、负荷大），点火提前歧管压力高（真空度小、负荷大），点火提前角小，反之点火提前角大。采用电控点火角小，反之点火提前角大。采用电控点火（ESA）系统时，可以使发动机的实际点火提）系统时，可以使发动机的实际点火提前角接近于理想的点火提前角。前角接近于理想的点火提前角。燃料性质（抗爆性）燃料性质（抗爆性）汽油辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可汽油辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可增大，反之应减小。增大，反之应减小。其他因素其他因素 燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却水温度。冷却水温度。（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 三、点火提前角和闭合角控制三、点火提前角和闭合角控制4.最佳点火提前角的确定与控制最佳点火提前角的确定与控制（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 三、点火提前角和闭合角控制三、点火提前角和闭合角控制4.最佳点火提前角的确定与控制最佳点火提前角的确定与控制（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 三、点火提前角和闭合角控制三、点火提前角和闭合角控制4.最佳点火提前角的确定与控制最佳点火提前角的确定与控制点火提前角修正值点火提前角修正值不同的发动机控制系统中，对点火提前角的修正不同的发动机控制系统中，对点火提前角的修正项目和修正方法也不同。修正方法有修正系数法项目和修正方法也不同。修正方法有修正系数法和修正点火提前角法两种和修正点火提前角法两种。主要修正项目有：主要修正项目有：（1）水温修正；）水温修正；（2）怠速稳定修正；）怠速稳定修正；（3）空燃比反馈修正。）空燃比反馈修正。（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 三、点火提前角和闭合角控制三、点火提前角和闭合角控制4.最佳点火提前角的确定与控制最佳点火提前角的确定与控制点火提前角修正值点火提前角修正值水温修正又可分为暖机修正和过热修正。水温修正又可分为暖机修正和过热修正。发动机冷车起动后的暖机过程中，随冷却水温发动机冷车起动后的暖机过程中，随冷却水温的提高，混合气的燃烧速度加快，燃烧过程所占的提高，混合气的燃烧速度加快，燃烧过程所占的曲轴转角减小，点火提前角也应适当减小，如的曲轴转角减小，点火提前角也应适当减小，如下图所示。下图所示。（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 三、点火提前角和闭合角控制三、点火提前角和闭合角控制4.最佳点火提前角的确定与控制最佳点火提前角的确定与控制点火提前角修正值点火提前角修正值ECU根据实际转速与目标转速的差来修正点火提根据实际转速与目标转速的差来修正点火提前角，低于目标转速，应增大点火提前角，反之，前角，低于目标转速，应增大点火提前角，反之，推迟点火提前角。推迟点火提前角。控制信号有：发动机转速信号（控制信号有：发动机转速信号（Ne信号）、节信号）、节气门位置传感器信号（气门位置传感器信号（IDL信号）、车速传感器信信号）、车速传感器信号（号（SPD信号）、空调开关信号（信号）、空调开关信号（AC信号），信号），如下图如下图（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 三、点火提前角和闭合角控制三、点火提前角和闭合角控制4.最佳点火提前角的确定与控制最佳点火提前角的确定与控制点火提前角修正值点火提前角修正值由于空燃比反馈控制系统，是根据氧传感器的反由于空燃比反馈控制系统，是根据氧传感器的反馈信号调整喷油量的多少来达到最佳空燃比控制馈信号调整喷油量的多少来达到最佳空燃比控制的，所以这种喷油量的变化必然带来发动机转速的，所以这种喷油量的变化必然带来发动机转速的变化。为了稳定发动机转速，点火提前角需根的变化。为了稳定发动机转速，点火提前角需根据喷油量的变化进行修正，如下图所示。据喷油量的变化进行修正，如下图所示。（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 三、点火提前角和闭合角控制三、点火提前角和闭合角控制4.最佳点火提前角的确定与控制最佳点火提前角的确定与控制点火提前角修正值点火提前角修正值暖机修正：冷启动后，水温较低时，应增大点火暖机修正：冷启动后，水温较低时，应增大点火提前角。随水温的升高，点火提前角应逐渐减小提前角。随水温的升高，点火提前角应逐渐减小过热修正：怠速时，若水温过高，应将点火提前过热修正：怠速时，若水温过高，应将点火提前角增大。正常运行时，若水温过高，应将点火提角增大。正常运行时，若水温过高，应将点火提前角推迟。前角推迟。空燃比反馈修正：在反馈修正油量减少时，点火空燃比反馈修正：在反馈修正油量减少时，点火提前角相应地增加。提前角相应地增加。怠速稳定性修正：低于规定的怠速转速时，怠速稳定性修正：低于规定的怠速转速时，ECU增大点火提前角；反之，则减小点火提前角。增大点火提前角；反之，则减小点火提前角。爆燃修正：把点火提前角控制在临界爆燃点，同爆燃修正：把点火提前角控制在临界爆燃点，同时又不能使发动机发生爆燃。时又不能使发动机发生爆燃。（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 三、点火提前角和闭合角控制三、点火提前角和闭合角控制4.最佳点火提前角的确定与控制最佳点火提前角的确定与控制最大和最小提前角控制最大和最小提前角控制最大提前角：最大提前角：35 45最小提前角：最小提前角：10 0（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 三、点火提前角和闭合角控制三、点火提前角和闭合角控制5.闭合角控制闭合角控制闭合角是点火线圈初级电路的功率三极管导通期闭合角是点火线圈初级电路的功率三极管导通期间发电机曲轴转过的角度，闭合角控制也称通电间发电机曲轴转过的角度，闭合角控制也称通电时间控制。时间控制。初级线圈被断开瞬间所能达到的断开电流值与初初级线圈被断开瞬间所能达到的断开电流值与初级线圈接通时间长短有关。级线圈接通时间长短有关。次级线圈高压的最大值与初级断开电流成正比，次级线圈高压的最大值与初级断开电流成正比，为了获得足够的点火能量，必须使初级电流达到为了获得足够的点火能量，必须使初级电流达到饱和。饱和。通电时间通电时间 初级断开电流初级断开电流 次级电压点火能量次级电压点火能量 点火系工作的可靠性。点火系工作的可靠性。（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 三、点火提前角和闭合角控制三、点火提前角和闭合角控制5.闭合角控制闭合角控制 ECU首先根据电源电压的高低，在存储器存储的首先根据电源电压的高低，在存储器存储的导通时间脉谱图中查询选择导通时间，然后根据导通时间脉谱图中查询选择导通时间，然后根据发动机转速确定闭合角的大小。发动机转速确定闭合角的大小。当发动机转速高时，适当增大闭合角；蓄电池电当发动机转速高时，适当增大闭合角；蓄电池电压下降时，也适当增大闭合角。压下降时，也适当增大闭合角。（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制爆震：汽油机不正常燃烧引起的故障现象。爆震：汽油机不正常燃烧引起的故障现象。（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制爆震的危害爆震的危害理论与实践证明：剧烈的爆燃会使发动机的动力理论与实践证明：剧烈的爆燃会使发动机的动力性和经济性严重恶化，性和经济性严重恶化，气缸内有明显的金属敲击声，引起发动机的功率气缸内有明显的金属敲击声，引起发动机的功率 ，冲击载荷，冲击载荷 ，摩，摩擦擦 ，热负荷，热负荷 ，使用寿命，使用寿命 ，排气冒黑烟，经济，排气冒黑烟，经济性性 。（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制爆震危害爆震危害（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制爆震危害爆震危害（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制爆震危害爆震危害（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制爆震危害：过度积碳爆震危害：过度积碳（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制爆震危害：连杆机构破裂爆震危害：连杆机构破裂（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制爆震危害：爆缸爆震危害：爆缸（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制汽油机的爆震检测：汽油机的爆震检测：汽缸压力检测方法汽缸压力检测方法 检测方法检测方法 燃烧噪声检测方法燃烧噪声检测方法 发动机机体振动检测方法发动机机体振动检测方法（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制1.爆震传感器爆震传感器爆震传感器安装在发动机缸体上，对四缸直列式爆震传感器安装在发动机缸体上，对四缸直列式发动机，它装在发动机，它装在2缸和缸和3缸之间；对缸之间；对V型发动机，每型发动机，每侧至少有一个爆震传感器。目前应用最多的宽频侧至少有一个爆震传感器。目前应用最多的宽频带共振型压电式传感器。带共振型压电式传感器。通过检测缸体表面的震动信号，以判断发动机是通过检测缸体表面的震动信号，以判断发动机是否产生爆震。否产生爆震。检测发动机燃烧室压力检测发动机燃烧室压力检测燃烧噪声检测燃烧噪声检测发动机缸体振动检测发动机缸体振动-磁致伸缩式、压电式磁致伸缩式、压电式（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制1.爆震传感器爆震传感器（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制1.爆震传感器爆震传感器（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制1.爆震传感器爆震传感器（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制1.爆震传感器爆震传感器（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制1.爆震传感器爆震传感器（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制1.爆震传感器爆震传感器（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制1.爆震传感器爆震传感器（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制1.爆震传感器爆震传感器（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制1.爆震传感器爆震传感器（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制1.爆震传感器爆震传感器共振型爆震传感器的特点：爆震传感器中测振元共振型爆震传感器的特点：爆震传感器中测振元件的自振频率和被检汽油机件的自振频率和被检汽油机爆震时的振动频率相同，当被检汽油机爆震时，爆震时的振动频率相同，当被检汽油机爆震时，传感器测振元件将发生共振，传感器测振元件将发生共振，产生较高的电压输出信号。产生较高的电压输出信号。（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制1.爆震传感器爆震传感器（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制1.爆震传感器爆震传感器（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制1.爆震传感器爆震传感器非共振式电压爆震传感器：利用压电元件外力作非共振式电压爆震传感器：利用压电元件外力作用时，压电元件将产用时，压电元件将产生与外力大小相对应的电信号。生与外力大小相对应的电信号。（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制1.爆震传感器爆震传感器（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制1.爆震控制爆震控制一般情况下，随点火提前角增大，汽油机产生爆一般情况下，随点火提前角增大，汽油机产生爆震的可能性增大，对已发生震的可能性增大，对已发生爆震的汽油机，减小点火提前角，即可消除爆震。爆震的汽油机，减小点火提前角，即可消除爆震。（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制1.爆震控制爆震控制 ECU首先把输入信号的最大值与爆震强度基准值首先把输入信号的最大值与爆震强度基准值进行比较，若输入信号最大值大于基准值，表示进行比较，若输入信号最大值大于基准值，表示汽油机以及发生爆震，然后汽油机以及发生爆震，然后ECU按预先设定的角按预先设定的角度值逐步减小点火提前角，直至爆震消除。度值逐步减小点火提前角，直至爆震消除。爆震消除后，爆震消除后，ECU将按预选设定的角度值逐渐增将按预选设定的角度值逐渐增大点火提前角，直至发生爆震，然后又逐步减小大点火提前角，直至发生爆震，然后又逐步减小点火提前角直至爆震消除。点火提前角直至爆震消除。（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理（二）汽车电控点火系统的组成和工作原理 四、爆震传感器与爆震反馈控制四、爆震传感器与爆震反馈控制1.爆震控制爆震控制当振动或敲缸发生时，爆燃传感器产生一个小电当振动或敲缸发生时，爆燃传感器产生一个小电压峰值。敲缸或振动越大，主峰值就越大。压峰值。敲缸或振动越大，主峰值就越大。在线监测时，波形的峰值电压和频率将随发动机在线监测时，波形的峰值电压和频率将随发动机负载和转速的增加而增加。负载和转速的增加而增加。课后作业：课后作业：1.列出有分电器和无分电器微机控制点火系统的区别。列出有分电器和无分电器微机控制点火系统的区别。2.简述点火系统闭合角、点火提前角及爆震控制的基本原理。简述点火系统闭合角、点火提前角及爆震控制的基本原理。