汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修項目五五、知識拓展（點火提前角的控制）四、維護火花塞三、無分電器的電控點火系統(tǒng)二、有分電器的電控點火系統(tǒng)一、電控點火系統(tǒng)項目五點火系統(tǒng)的構(gòu)造與維修一、電控點火系統(tǒng)1．點火系統(tǒng)的功能2．點火系統(tǒng)的主要部件

電控點火系統(tǒng)主要部件包括點火線圈、高壓導(dǎo)線、火花塞、分電器和點火控制器等，點火系統(tǒng)部件在車上的布置如圖所示。（1）點火線圈

點火線圈由匝數(shù)較少的初級線圈和匝數(shù)較多的次級線圈構(gòu)成，線圈纏繞在磁性鐵芯上。常用的點火線圈如圖所示（2）高壓導(dǎo)線

高壓導(dǎo)線又稱火花塞導(dǎo)線，它將點火線圈產(chǎn)生的高壓電傳輸?shù)椒蛛娖魃w，再由分電器蓋分配到各缸火花塞，如圖所示。（3）火花塞

火花塞由三個主要部分組成：鋼殼、陶瓷絕緣體和一對電極，如圖所示，帶有螺紋和密封座的鋼殼包裹著陶瓷芯和電極。（4）分電器

電控點火系統(tǒng)中分電器的作用是將高壓電按點火順序分配至火花塞，主要由分電器蓋、分火頭等組成。豐田轎車的分電器結(jié)構(gòu)如圖所示，有些車輛的曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器也安裝在分電器內(nèi)。（5）點火控制器

點火控制器（ICM）又稱為點火器、點火控制單元，其作用是接收傳感器的信號，在適當?shù)臅r刻斷開和接通初級點火電路，使點火線圈產(chǎn)生高壓電。桑塔納轎車的點火控制器如圖所示。二、有分電器的電控點火系統(tǒng)1．有分電器電控點火系統(tǒng)的組成有分電器電控點火系統(tǒng)如圖所示。

有分電器電控點火系統(tǒng)只有一個點火線圈，控制單元ECU根據(jù)曲軸位置傳感器輸入信號確定發(fā)動機上止點的曲軸轉(zhuǎn)角，作為基準信號確定點火時間，向點火器發(fā)出點火指令（IGT信號），點火器則根據(jù)ECU的指令控制點火線圈內(nèi)的初級電路通電或斷電，在次級線圈產(chǎn)生高壓電，經(jīng)分電器輸送給需要點火的火花塞，以實現(xiàn)點火。豐田轎車4A-FE發(fā)動機分電器點火系統(tǒng)如圖

所示。1—蓄電池；2—熔斷絲；3—點火開關(guān)；4—火花塞；5—分電器；6—分火頭；7一傳感器線圈；8—導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子；9—ECU；10—點火模塊；11—點火線圈；12—轉(zhuǎn)速表2．點火系統(tǒng)工作原理①點火開關(guān)接通IG2，向點火器、點火線圈和ECU供電。②發(fā)動機工作時，ECU根據(jù)傳感器輸入的信號，確定發(fā)動機的點火時刻，向點火器發(fā)出觸發(fā)點火信號IGT，切斷初級電路，使次級繞組感應(yīng)出高壓電，高壓電經(jīng)分電器送到各缸火花塞。IGT信號如圖所示。③發(fā)動機每點1次火，點火器向ECU反饋1個點火確認信號IGF，作為自診斷系統(tǒng)監(jiān)控信號。若ECU連續(xù)4次未收到IGF信號，即判定點火系統(tǒng)出現(xiàn)故障，停止燃油噴射。IGF信號如圖

所示。三、無分電器的電控點火系統(tǒng)1．無分電器電控點火系統(tǒng)的特點

無分電器電控點火系統(tǒng)又稱直接點火系統(tǒng)（DIS），采用多個點火線圈，點火線圈的高壓電按照一定的點火順序，由高壓導(dǎo)線直接送到火花塞，如圖所示。

無分電器電控點火系統(tǒng)的點火線圈數(shù)量比有分電器電控點火系統(tǒng)多。點火線圈總成包括一組點火線圈，如圖所示，每個線圈中，次級繞組控制一個或者兩個火花塞點火。2．雙缸同時點火的控制

雙缸同時點火是指點火線圈每產(chǎn)生一次高壓電，有兩個氣缸的火花塞同時跳火，即雙缸同時點火，如圖所示。

線圈的次級繞組與兩個氣缸的火花塞相連，如圖所示。這兩個氣缸的活塞一起上升和下降，當一個氣缸在壓縮行程終了時，另一個氣缸在排氣行程，如四缸發(fā)動機的1，4缸或2，3缸；六缸發(fā)動機的1，6缸，2，5缸或3，4缸等。3．單獨點火的控制

單獨點火系統(tǒng)如圖所示。采用單獨點火方式的點火系統(tǒng)每一個氣缸都配有一個點火器。點火線圈通常直接安裝在火花塞上方，省去了高壓導(dǎo)線，這樣點火系統(tǒng)高壓部件都可安在發(fā)動機氣缸蓋上的金屬屏蔽罩內(nèi)，點火系統(tǒng)對無線電的干擾可大幅度降低。四、維護火花塞1．拆卸火花塞使用合適尺寸（如16mm，21mm）的火花塞套筒拆卸火花塞，如圖所示。2．清潔火花塞

清潔使用的壓縮空氣壓力應(yīng)低于588kPa，持續(xù)時間不大于20s，如圖（a）所示。清潔時禁止用銅絲，如圖（b）所示。（a）正確清潔方法

（b）禁止用銅絲刷3．檢查火花塞螺紋和絕緣體是否損壞

檢查火花塞螺紋和絕緣體是否損壞，如果損壞，則更換規(guī)定型號的火花塞，如圖所示。4．檢查火花塞電極間隙

使用火花塞間隙規(guī)檢查發(fā)動機火花塞電極間隙是否為規(guī)定值（如0.8～1.0mm），如圖所示五、知識拓展（點火提前角的控制）1．點火提前角對發(fā)動機性能的影響

試驗證明，最佳的點火提前角應(yīng)使發(fā)動機氣缸內(nèi)的最高壓力出現(xiàn)在上止點后10°～15°，如圖所示，適當?shù)狞c火提前角可使發(fā)動機每循環(huán)所做的機械功最多（C曲線下陰影部分）。A—不點火；B—點火過早；C—點火適當；D—點火過遲2．最佳點火提前角的確定依據(jù)（1）發(fā)動機轉(zhuǎn)速

如圖所示，點火提前角應(yīng)隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的升高而增大。因為隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的提高，以秒計的燃燒過程所需時間縮短，但燃燒過程所占的曲軸轉(zhuǎn)角增大，為保證發(fā)動機氣缸內(nèi)的最高壓力出現(xiàn)在上止點后10°～15°的最佳位置，就必須適當提前點火（即增大點火提前角）。（2）負荷

汽油發(fā)動機的負荷調(diào)節(jié)是通過節(jié)氣門進行的量調(diào)節(jié)，隨著負荷減小，進氣管真空度增大，進氣量減少，氣缸內(nèi)的溫度和壓力均降低，燃燒速度變慢，燃燒過程所占的曲軸轉(zhuǎn)角增大，應(yīng)適當增大點火提前角，如圖所示。（3）燃料的性質(zhì)（4）其他因素

最佳點火提前角除應(yīng)根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、負荷和燃料性質(zhì)確定之外，還應(yīng)考慮發(fā)動機燃燒室的形狀、燃燒室內(nèi)的溫度、空燃比、大氣壓力、冷卻水溫度等因素。

辛烷值較高的汽油，抗爆性好，點火提前角可適當增大，以提高發(fā)動機的性能；辛烷值較低的汽油，抗爆性差，點火提前角應(yīng)減小。3．控制點火提前角的基本方法

電控點火系統(tǒng)中，在主ECU內(nèi)首先存儲記憶發(fā)動機在各種工況及運行條件下最理想的點火提前角。點火提前角控制可分為起動時點火提前角控制和起動后點火提前角控制。4．起動時點火提前角的控制

在發(fā)動機起動過程中，發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化大，且由于轉(zhuǎn)速較低（一般低于500r/min），進氣管絕對壓力傳感器信號或空氣流量計信號不穩(wěn)定，ECU無法正確計算點火提前角，一般將點火時刻固定在設(shè)定的初始點火提前角。此時的控制信號主要是發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號（Ne信號）和起動開關(guān)信號（STA信號）。5．起動后基本點火提前角的確定

發(fā)動機起動后怠速運轉(zhuǎn)時，ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器信號（IDL信號）、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器信號（Ne信號）和空調(diào)開關(guān)信號（A/C信號）確定基本點火提前角。發(fā)動機怠速工況下，為保證發(fā)動機工作穩(wěn)定，空調(diào)工作時的基本點火提前角比空調(diào)不工作時大，如圖所示?；军c火提前角控制模型如圖所示。（a）按噴油量和轉(zhuǎn)速確定

（b）按進氣量和轉(zhuǎn)速確定6．點火提前角的修正（1）水溫修正水溫修正又可分為暖機修正和過熱修正。

發(fā)動機冷車起動后的暖機過程中，隨冷卻水溫的提高，混合氣的燃燒速度加快，燃燒過程所占的曲軸轉(zhuǎn)角減小，點火提前角也應(yīng)適當減小，如圖所示。

發(fā)動機工作時，隨冷卻液溫度的提高，爆燃傾向逐漸增大。冷卻液溫度過高時，為了避免產(chǎn)生爆燃，必須修正點火提前角，如圖所示。（2）怠速穩(wěn)定修正

發(fā)動機在怠速運轉(zhuǎn)過程中，由于負荷等因素的變化會導(dǎo)致轉(zhuǎn)速改變，所以