电控发动机点火系统技术研究报告
目录
1.引言 (1)
1.1目的和意义 (1)
1.2国内外研究概况 (1)
1.3研究内容 (3)
2.电控点火系统组成与类型 (3)
2.1电控点火系统组成 (3)
2.2.1传感器 (3)
2.1.2电子控制单元(ECU) (5)
2.1.3点火器 (6)
2.1.4点火线圈 (6)
2.2电控点火系统的类型及特点 (6)
2.2.1带配电器式的电子控制点火系统 (6)
2.2.2双缸点火的电子控制点火系统 (7)
2.2.3单缸点火的电子控制点火系统 (7)
2.2.4.美国通用汽车公司电子控制点火系统 (7)
2.3电控点火系统的工作原理 (8)
3.电控点火系统主要元件的构造与检测 (9)
3.1点火器与点火线圈的检测 (9)
(1)测量电阻法 (9)
(2)试灯检验法 (9)
(3)发火强度检验 (10)
3.2各个传感器的检测 (10)
3.3点火控制电路 (11)
3.3.1故障诊断基本要求 (11)
3.3.2故障诊断及排除方法 (12)
4.典型案例 (13)
4.1案例一 (13)
4.1.1故障现象 (13)
4.1.2故障检查与排除 (13)
4.2案例二 (14)
4.2.1故障现象 (14)
4.2.1故障检查与排除 (14)
4.3案例三 (14)
4.3.1故障现象 (14)
4.3.2故障检查与排除 (15)
5.结论与展望 (15)
1.引言
1.1目的和意义
电控点火系统与其他电控系统一样,由传感器、ECU 及执行器3部分组成。在工作时,微机根据曲轴位置传感器提供的信号,判断出发动机各缸的活塞位置,并根据此信号计算出发动机转速值,再通过节气门位置传感器或空气流量计确定负荷大小,ECU从存储单元中查出对应工况的点火提前角和点火初级电流通电时间,椐此对电子点火器进行控制,从而实现对点火系统的精确控制。另外,ECU还根据其他影响因数对这两个参数进行修正,以实现对点火系统的智能控制。同时,电控点火系统采用爆震信号传感器对爆震信号进行检测,ECU根据检测结果对点火提前角实施反馈控制。
通过爆震反馈控制,可以使实际点火提前角比较接近理想最佳点火提前角。从而使汽油机的动力性经济性和有害物控制的控制排放达到较佳的水平。
汽车工业的水平,是衡量一个国家工业化水平高低的一个重要标志.世界汽车工业正在进行一场新的技术革命,围绕环保节能、安全、可靠及舒适等性能,各国都制定了长远发展规划.我国“十五”规划经济工作重点将发展汽车工业放在非常重要的位置,根据世界汽车工业新的发展动向,随着国家“北京申奥”“上海申博”等的成功,以及加入WT0后国际市场的挑战,迫切要求国内企业快速提高点火系统的技术水平和生产能力。根据我国现有的汽车工业基础以及“十五”规划汽车产量大幅增长的前景,加大重视开发和应用高性能的汽车发动机点火系统技术是完全必要的。只有这样,才能缩短我国与先进国家的差距,取得超速的发展。
1.2国内外研究概况
自从2001年国家有关部门出台了禁止生产和销售安装化油器式发动机的轿车的相关法律法规后,直至今日,装有化油器式发动机的汽车基本都过了报废年限,已经悄然退出了市场,成为汽车发展史的一个缩影。近几年汽车电控发动机技术发展日新月异,电控发动机也逐渐揭开神秘的面纱,我们日常见到的汽车发动机均采用电控发动机,学生去4S 店顶岗实习时维修的汽车也大都是电控发动机,但是我们的教学设备和教学方法却跟不上时代的发展。很多高职或职业中专学校都开设有汽车类相关专业,但教师在
讲《发动机构造与原理》这门课时,仍侧重于传统的化油器式发动机的构造原理,因为教学资料与教具资源丰富,而新兴的电控发动机只能给学生展示视頻或者动画,虽已校为直观,但对其复
杂的结构原理,学生仍然感觉学习吃力。《发动机故障诊断与排除》一门课也是汽车类专业的核也课趕,同样存在相同的问题。
据文献资料虽示,这几年好多学校教师以及教具开发公司都在致力研究开发一种汽车电控发动机实验平台,能够直观的展示电控系统构造,能够让学生触摸、操作,能够帮助学生更好的学会电控发动机的构造及原理,有的实验台还能够进行故障模拟。但是目前所看到的开发出来的能展示构造的发动机电控系统示教板或者能模拟故障的发动机综合故障实验台都并不完美,在实际的教学实践中,它们都暴露出了一些问题。比如前面提到的发动机电控系统示教板,就有以下几个方面的缺点:
(1)部分传感器工作情况无法改变;
(2)不能展示电脑板内部结构;
(3)体积庞大,不便于携带;
(4)制造成本比较髙;
(5)不能直观的展示发动机的控制原理;
(6)不能模拟故障现象。
而发动机综合故障实验台也同样存在体积庞大,不便于携带、制造成本较高的缺点,除此之外,这种实验台在故障模拟方面的功能也不全面,仅能实现短路与断路的故障模拟。
以上所述电控发动机教学实验台的主要功能在于电控发动机故障现象分析、诊断流程的制定义故障诊断与修复等维修技能的训练。但是没有明确的将发动机电控系统控制原理描述出来,只是根据测出的数据分析传感器、执行巧件或线路的故障点,不能对喷油量的定义原理以及点火提前角巧定义原理进巧描述。
自2009年教育部成功举办第一届汽车专业类技能大赛后,各省市地区为响应号召纷纷开展各级别的技能大赛,各个学校在技能大赛中取得名次的高低也成为上级主管部口考核学校的重要指标,在技能大赛中取得的名次也成为学校招生办学的名片。正所谓“普通教育看高考,职业教育看大赛”。教具开发企化努力开发技能大赛所需设备,并借技能大赛的春风得到了发展,技能大赛往往会指定车型甚至指定设备进行比赛。所以职业学校如果想取得好的名次,必须购买大赛指定的设备进行训练。技能大赛的贊助商的设备一度出现供不化求的现象。在教具开发市场,教具开发企业开发山的教具多是简单的部件的组合,不能够直观的演示发动机电控系统各部件的工作原理,而且价格巧贵。例如,全国技能乂赛的电气设备诊断实验平台的价格化10万左右,山东省的技能大赛发动机电控实验平台的价格也在10万,左右但是学校购买以后,随着技术发展及新的比赛规则和设备的更新,实
验平台又会很快落伍,造成资源浪费。实验平台的开化应该迹循职化学校教学的特点,同时巧该尽唐的降巧成木,避免给职业学校巧来沉巧的经济负担,因此开发便携式、成本低的实验平台非常必要。
1.3研究内容
本文研究内容主要是发动机电控系统的技术分析与检测,通过这个系统,能够帮助维修人员快速的确定诊断部位为目标,提高诊断效率,提高企业利润。学习和掌握发动机电控系统的基本控制原理,将从维修企业采集的数据信息进行分类,统计,分析。出发动机电控系统经常发生的故障,发现故障现象与故障点之间的关系及规律,对两者的关系进行处理编程,最终开发一个能够快速确定故障部位的程序。
本课题针对电控点火系统进行分析研究。主要研究内容,包括以下几个方面:
汽车点火系统(1)熟悉电控点火系统的结构以及工作原理。
(2)搜集资料,熟悉电控点火系统实验方法。
(3)通过实验了解发动机的实际工作情况和发动机的性能。
2.电控点火系统组成与类型
2.1电控点火系统组成
电控点火系统也称微机控制点火系统,是现代汽车中广泛应用的新型点火系统。电控点火系统主要有检测发动机运行状况的各种传感器、处理传感器信号和发出点火指令的电控单元和对点火指令做出响应的点火器以及点火线圈等组成。
2.2.1传感器
传感器用来检测与点火有关的发动机工作的状况信息,并将检测结果输入ECU,作为计算和控制点火时刻的依据。这些传感器大多与燃油喷射系统、怠速控制系统等电子控制系统共用。包括曲轴位置传感器,凸轮轴位置传感器,节气门位置传感器,爆震传感器,节气门位置传感器等。
(1)曲轴位置传感器
曲轴位置传感器是发动机电子控制系统中最主要的传感器之一,它提供点火时刻(点火提前角)、确认曲轴位置的信号,用于检测活塞上止点、曲轴转角及发动机转速。曲轴位置传感器所采用的结构随车型不同而不同,可分为磁电感应式、光电式和霍尔式三大类。曲轴位置传感器的作用就是确定曲轴的位置,也就是曲轴的转角。它通常要配合凸轮轴位置