汽車(chē)電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火控制系統(tǒng)的原理與診斷
互聯(lián)網(wǎng) 俠名 修車(chē)常識(shí) 2015年02月07
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點(diǎn)火控制系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)五個(gè)控制系統(tǒng)之一，也是四條假想的平行線(xiàn)之一。
簡(jiǎn)而言之，傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的作用是適時(shí)地按工作順序提供點(diǎn)火電壓和能量，點(diǎn)燃可燃混合汽。這里所說(shuō)到的適時(shí)的含義是按活塞的位置開(kāi)始點(diǎn)火。活塞位置是用上止點(diǎn)和曲軸旋轉(zhuǎn)角度來(lái)表示的，比如上止點(diǎn)前10°點(diǎn)火，它決定點(diǎn)火正時(shí)（點(diǎn)火時(shí)刻）。按工作順序的含義是指按凸輪軸上進(jìn)氣凸輪或排氣凸輪位置旋轉(zhuǎn)方向的先后順序進(jìn)行點(diǎn)火，它決定點(diǎn)火時(shí)序。傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)或電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)是怎樣實(shí)現(xiàn)適時(shí)地按工作順序點(diǎn)火的呢？本文將為大家解答。
一、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)
1．火花塞
火花塞是點(diǎn)火執(zhí)行元件，需提供擊穿電壓和點(diǎn)火能量才能可靠點(diǎn)燃可燃混合汽。
2．高壓線(xiàn)
高壓線(xiàn)起導(dǎo)線(xiàn)的傳輸作用，又起抑制產(chǎn)生電磁干擾的作用。有總線(xiàn)和分缸線(xiàn)之分，一般采用不同阻抗和合理分布來(lái)抑制干擾。
3．點(diǎn)火線(xiàn)圈
點(diǎn)火線(xiàn)圈產(chǎn)生擊穿電壓并提供點(diǎn)火能量。從不同角度，點(diǎn)火線(xiàn)圈的稱(chēng)謂是不同的。從發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造角度，它是點(diǎn)火線(xiàn)圈；從電工學(xué)角度，它是脈沖變壓器；從電氣系統(tǒng)角度，它是電氣負(fù)載；從火花塞角度，它是高壓脈沖電源。
傳統(tǒng)點(diǎn)火線(xiàn)圈采用開(kāi)磁式，電子控制點(diǎn)火線(xiàn)圈采用閉磁式。點(diǎn)火線(xiàn)圈規(guī)格型號(hào)不可以隨便調(diào)換，必須與該發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)相匹配，否則容易燒損點(diǎn)火線(xiàn)圈或使點(diǎn)火能量不足。由于點(diǎn)火線(xiàn)圈是有極性的脈沖變壓器，所以其兩根導(dǎo)線(xiàn)接反會(huì)使點(diǎn)火電壓降低、點(diǎn)火能量不足，容易造成車(chē)輛不易啟動(dòng)、怠速不穩(wěn)或加速無(wú)力。通常，點(diǎn)火線(xiàn)圈在安裝時(shí)應(yīng)注意牢固且有利散熱，否則易燒損。上述都是傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)典型故障的原因。
4.分電器
分電器是一個(gè)總成，它的稱(chēng)謂是翻譯過(guò)來(lái)的詞匯，這個(gè)稱(chēng)謂很容易讓人們產(chǎn)生誤解，其實(shí)，它是由三個(gè)層面結(jié)構(gòu)構(gòu)成的總成。上層是配電器，中間是斷電器，下層是提前機(jī)構(gòu)。
（1）配電器：由主動(dòng)件分火頭和被動(dòng)件分電器蓋構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)按標(biāo)定的名義順序一次點(diǎn)火，它的本質(zhì)是時(shí)序電氣開(kāi)關(guān)。通常，從分火頭可以分辨出傳統(tǒng)式、電子式、電控式的點(diǎn)火系統(tǒng)，他們的區(qū)別是分火頭阻抗大小和結(jié)構(gòu)差異。
（2）斷電器：由主動(dòng)件觸發(fā)凸輪和被動(dòng)件白金觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)開(kāi)閉轉(zhuǎn)換完成觸發(fā)。觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，點(diǎn)火線(xiàn)圈充電；觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，點(diǎn)火線(xiàn)圈轉(zhuǎn)換輸出高壓。斷電器的本質(zhì)是電氣開(kāi)關(guān)。
（3）提前機(jī)構(gòu)：由真空提前機(jī)構(gòu)和離心提前機(jī)構(gòu)構(gòu)成。初始安裝位置決定點(diǎn)火靜態(tài)正時(shí)。一般分電器帶有裝配標(biāo)記，必須按裝配標(biāo)記安裝固定，嚴(yán)禁改變位置。一般維修人員盲目通過(guò)所謂的“趕電”方法調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)怠速，實(shí)際是不可取的。分電器安裝位置調(diào)整必須滿(mǎn)足改變汽油油號(hào)、大修造成壓縮比改變等條件。
真空提前機(jī)構(gòu)就是負(fù)荷提前機(jī)構(gòu)，負(fù)荷越大，提前角越小；負(fù)荷越小，提前角越大。真空提前機(jī)構(gòu)決定點(diǎn)火動(dòng)態(tài)正時(shí)。
離心提前機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)速提前機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)速越高，提前角越大；轉(zhuǎn)速越低，提前角越小。離心提前機(jī)構(gòu)決定點(diǎn)火動(dòng)態(tài)正時(shí)。
初始安裝位置、真空提前機(jī)構(gòu)、離心提前機(jī)構(gòu)決定斷電器觸發(fā)凸輪的位置，即決定點(diǎn)火提前角。真空提前、離心提前相當(dāng)于電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火基本提前角MAP圖，即硬件軟化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。
對(duì)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)電氣部分的診斷，白金觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)就是一個(gè)測(cè)試點(diǎn)，通過(guò)測(cè)量即可以確定點(diǎn)火初級(jí)電路是否正常。火花塞試驗(yàn)是另一個(gè)測(cè)試點(diǎn)，它可以確定次級(jí)電路是否正常。對(duì)于點(diǎn)火系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制部分的診斷，需要通過(guò)檢查或試驗(yàn)證明分電器初始位置是否正確，真空提前機(jī)構(gòu)、離心提前機(jī)構(gòu)是否正常，以及點(diǎn)火順序是否正常。
二、電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)
其實(shí)，電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)有傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的影子，電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)只是實(shí)現(xiàn)了硬件軟件化技術(shù)。電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)與傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的區(qū)別在于其將傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)斷電器的觸發(fā)凸輪和白金觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)化為輸出IGt點(diǎn)火信號(hào)的通過(guò)觸發(fā)輪觸發(fā)的傳感器和點(diǎn)火放大器。而產(chǎn)生IGt點(diǎn)火信號(hào)的傳感器一般采用光電式、磁電式或霍爾式原理制成。電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)與傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)相比只是點(diǎn)火電氣系統(tǒng)電路有所不同罷了，但診斷的方法一樣，測(cè)試點(diǎn)就是IGt信號(hào)和火花塞。
電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)的種類(lèi)包括帶配電器、雙缸點(diǎn)火，單缸點(diǎn)火以及通用公司采用的雙模式點(diǎn)火等。
1．帶配電器式的電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)
就是一般認(rèn)為的帶分電器的電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)。但嚴(yán)格意義說(shuō)，卻不是采用分電器，而是僅采用配電器。斷電器軟件化了，提前機(jī)構(gòu)軟件化了，僅剩下一個(gè)配電器。
如果我們把電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)分成兩部分就更容易理解了。一部分是點(diǎn)火系統(tǒng)，一部分是電子控制系統(tǒng)。點(diǎn)火系統(tǒng)由火花塞、高壓線(xiàn)、配電器、點(diǎn)火線(xiàn)圈、點(diǎn)火放大器組成。其中，火花塞、高壓線(xiàn)、配電器、點(diǎn)火線(xiàn)圈屬于高壓部分電路，點(diǎn)火放大器屬于電子控制系統(tǒng)輸出元件。點(diǎn)火系統(tǒng)僅實(shí)現(xiàn)給火花塞提供擊穿電壓和點(diǎn)火能量的功能。
電子控制系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)空氣供給系統(tǒng)感知或觸發(fā)的輸入信號(hào)和時(shí)間類(lèi)信號(hào)以及爆震反饋信號(hào)、電子控制單元、輸出的點(diǎn)火信號(hào)IGt、點(diǎn)火反饋確認(rèn)信號(hào)IGf組成。點(diǎn)火信號(hào)IGt控制點(diǎn)火放大器，IGf信號(hào)的作用是確定點(diǎn)火是否成功，實(shí)現(xiàn)不點(diǎn)火就不噴油，防止產(chǎn)生淹缸現(xiàn)象。由于IGf信號(hào)采集的電路實(shí)現(xiàn)不同的反饋方式（利用電路本身系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)反饋或依靠主系統(tǒng)輸出狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行反饋），會(huì)有不同的工作模式和策略。
電子控制系統(tǒng)對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的控制內(nèi)容有哪些呢？
（1）確定點(diǎn)火指令信號(hào)：由曲軸轉(zhuǎn)速信號(hào)決定，即時(shí)間信號(hào)。
（2）確定點(diǎn)火靜態(tài)正時(shí)信號(hào)：由曲軸位置信號(hào)決定，即時(shí)刻信號(hào)。
（3）確定點(diǎn)火順序信號(hào)：由凸輪軸位置信號(hào)決定，即時(shí)序信號(hào)。
（4）確定點(diǎn)火提前角信號(hào)：它實(shí)際是一個(gè)動(dòng)態(tài)點(diǎn)火正時(shí)，由空氣供給系統(tǒng)四個(gè)傳感器（空氣流量計(jì)、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器）輸出信號(hào)和爆震傳感器反饋調(diào)節(jié)信號(hào)決定。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)制成一個(gè)MAP圖表存儲(chǔ)在電控單元存儲(chǔ)器中，通過(guò)查圖表確定點(diǎn)火提前角，并通過(guò)爆震傳感器反饋調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)最佳點(diǎn)火提前角。
查一下上期電子控制系統(tǒng)對(duì)噴油電磁閥的控制內(nèi)容，然后進(jìn)行對(duì)比，看看是不是有相似的地方呢？會(huì)有什么讓你思維產(chǎn)生升華呢？
電子控制系統(tǒng)在不同種類(lèi)的點(diǎn)火系統(tǒng)中控制內(nèi)容和組成基本相同，只是產(chǎn)生不同算法罷了。因此，這部分內(nèi)容在其他種類(lèi)點(diǎn)火系統(tǒng)中不再贅述。
2．雙缸點(diǎn)火的電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)
雙缸點(diǎn)火系統(tǒng)由火花塞、分缸線(xiàn)、與成對(duì)缸數(shù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)火線(xiàn)圈和點(diǎn)火放大器組成，它的功能還是給火花塞提供擊穿電壓以及點(diǎn)火能量。
發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理告訴我們，當(dāng)成對(duì)的汽缸在工作時(shí)，如果一個(gè)汽缸處于壓縮沖程點(diǎn)火時(shí)刻，那么，與其成對(duì)的汽缸一定是處于排氣沖程強(qiáng)制排氣過(guò)程。一個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈同時(shí)控制成對(duì)汽缸的火花塞點(diǎn)火，必然一個(gè)處于正常點(diǎn)火，另一個(gè)處于排氣過(guò)程點(diǎn)火。由于處于壓縮沖程點(diǎn)火和處于排氣沖程點(diǎn)火的物理?xiàng)l件不同，點(diǎn)火能量的分配就不同，排氣沖程的火花塞相當(dāng)于短路，分不再贅述。
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