(1)电控直接点火系统的结构与工作原理
电控点火系统主要由点火器、点火线圈、火花塞、爆燃传感器及高压线等组成。点火线圈上的高压线直接与火花塞相连,系统不再配置分电器。
发动机工作时,电控单元根据曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器和冷却液温度传感器等检测发动机转速、转角、负荷和温度等工况信号,计算点火时刻和初级线圈通电时间,并将计算结果指令送到点火器,由点火器直接控制点火线圈初级电流的接通与切断。点火线圈产生的高压电直接送到各缸火花塞跳火并点着可燃棍合气,故称为直接点火系统。由于系统从外观上看不到分电器,故又称为无分电器点火系统。
直接点火系统的点火方式可分为同时点火和单独点火两种类型。在同时点火系统中,发动机两个气缸共用一个点火线圈,在点火线圈上有两个高压擂孔,用两根高压线分别与两个气缸的火花塞相连,点火时两个气缸同时点火,如桑塔纳2000GSi、捷达GTX等型轿车点火系统。在单独点火系统中,每个气缸的火花塞上配有一个点火线圈,仅对该缸进行点火,如奥迪Audi100型轿车五缸发动机微机控制点火系统。直接点火系统具有以下优点:
1)由于没有分电器,不存在分火头和旁电极间跳火问题,同时减少了高压导线,特别是单独点火系统已不设高压导线,因此不仅能量损失减少,而且无线电干扰减弱。
2)由于废除了分电器,因此节省了安装空间。特别是单独点火系统将点火线圈安装在双凸轮轴之间,充分利用了有限的空间,对小轿车发动机舱的合理布置有着特别重要的意义。
3)单独点火系统采用了与气缸数相等的特制点火线圈,由于该点火线圈充电时间常数小,初级电流上升快(即充电时间短),因此能在发动机转速高达9000r/min的转速范围内提供足够的点火能量和高电压。
(2)点火器
1)讲解实训内容。AJR型发动机点火系统采用无分电器双火花直接点火系统。点火器发生故障,发动机立即熄火或不能起动。ECU不能检测到该故障信息。如果一个火花塞由于开路使这个点火回路断开,那么和它共用一个点火线圈的火花塞也因电气线路故障而不能跳火。如果一个火花塞由于短路而不能跳火,但电气回路没有断开,那么和它共用一个点火线圈的火花塞仍然能够跳火。图4-52为AJR型发动机点火系电路接线图。
2)演示
①拔下点火器4针擂头,用发光二极管测试灯连接蓄电池正极和擂头上端子4,发光二极管测试灯应亮。如果测试灯不亮,检查端子4和搭铁点的电路是否有断路。
②测试点火器的供电电压:拔下点火器的4针擂头,用发光二极管测试灯连接在发动机搭铁点和擂头上端子2之间,打开点火开关,发光二极管测试灯应亮。如果测试灯不亮,检查中央电器D插头23端子与4针插座端子2之间线路是否断路。
③测试点火器工作:拔下4个喷油器的擂头和点火器的4针擂头,打开点火开关,用发光二极管测试灯连接发动机搭铁点和擂头上端子1,接通起动机数秒,测试灯应闪亮,然后用测试灯连接发动机搭铁点和端子3,接通起动电动机数秒,测试灯应闪亮。如果测试灯不闪亮,检查点火器插头上端子和发动机控制单元线束的擂头间导线是否开路或短路,如果电路正常,应更换发动机ECU。
④电阻测试
a线束导通性测试:将数字万用表设置在电阻200Ω档,按电路图找到点火器与ECU信号测试端口图相应的针脚号,分另明测试点火器针脚对应至电控单元针脚的电阻,所有电阻都应低于1Ω。
b.线束短路性测试:将数字万用表设置在电阻200kΩ档,测量点火器针脚与其不相对应的电控单元针脚之间电阻,应为∞。
⑤电压测试:本项目电压测试有电源电压测试和信号电压测试两部分,其中信号电压测试是确定点火线圈是否失效的主要依据。
a电源电压测试:打开点火开关,将数字万用表设置在直流电压20V档,测量点火器脚1与搭铁之间电压应显示12V。
b.信号电压测试:起动发动机至工作温度,拔下4个喷油器的插头和点火器的4针插头,打开点火开关,用发光二极管测试灯连接发动机搭铁点和插头上端子1,接通起动机数秒,测试灯应闪亮,然后用测试灯连接发动机搭铁点和端子3,接通起动电动机数秒,测试灯应闪亮。