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学****目标
;
,理解点火提前角变化对发动机排放的影响;
,验证电控发动机点火系统传感器的输入与输出特性关系;
;
。
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【相关知识】
汽油机点火系统的主要功能是始终保证可靠的点火,其
中点火提前角、点火能量和发动机爆震对发动机的动力性、
经济性和排放产生重要影响。特别是对安装三元催化转换装
置的发动机更为重要,因为缺火会导致未燃HC在三元催化
转换器内氧化燃烧,过高的温度而使催化转换器失效。电控
发动机利用计算机以发动机的转速和负荷为主要控制参数,
以发动机冷却水温、空气进气量、发动机爆震等为修正参
数,对发动机点火提前角进行最优化控制。由发动机燃烧理
论可知,只有当发动机汽缸产生最大燃烧压力的位置出现在
上止点后10O~15OCA时,才可获得较高的输出功率和燃料
经济性,如图6-1所示。为获得理想的最大燃烧压力位置而
在上止点前点火的曲轴位置被称为最佳点火提前角。最佳点
火提前角受发动机转速、负荷、混合气浓度和燃料品质等多
种因素影响。
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(1)发动机转速设当混合气空燃比
一定时,燃烧过程所需要时间相对稳定,
随发动机转速提高,燃烧过程所需要的
曲轴转角增大。为在上止点后10°~15°
获得最高燃烧压力,必须适当提前点火
(即增大点火提前角)。反之,则要滞
后点火提前角(即减小点火提前角)。
(2)发动机负荷发动机不同负荷下
的混合气浓度不同,燃烧速度随之变化。当负荷增大时,混
合气浓度增加,燃烧速度加快,燃烧过程所占曲轴转角减
小,只有适当滞后点火提前角,才能保证在上止点后
10°~15°获得最高燃烧压力。反之,由于燃烧速度减慢,
而要增加点火提前角。
图6-1不同点火时刻的燃烧室压力
beforeTDC-上止点前afterTDC-上止点后
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电子控制点火系统指在传统的晶体
管点火系统基础上,发展为由计算机集
中控制一次电流的脉冲,经过高压点火
线圈形成次级高压,在火花塞点燃燃烧
室内可燃混合气的点火系统。不同类型
的电子点火系统使用不同的高压点火线
圈。
(1)双火花塞点火线圈双火花塞点火线圈由一个初级线圈
和一个次级线圈组成。初级线圈的一端接在电源的正端,另
一端接到点火控制器。次级线圈两端各接一个火花塞。电路
如图6-2所示。
次级线圈中串联二极管的作用是防止初级电路导通瞬
间,在次级电路产生反相二次高压(约1000~2000V),影
响正常点火燃烧。
图6-2双火花塞点火电路
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(2)四火花塞点火线圈四火花塞点火线圈由两个初级线圈和一个次级线圈组成。如图6-4所示。两个初级线圈由点火控制器分别通、断电,次级线圈上会顺序产生正反点火高压,利用二极管的单向导通特性,正反高压分别作用在1、4缸和2、3缸火花塞上,其原理与双火花塞点火原理相同。
(3)单火花塞点火线圈(独立点火)
单火花塞点火线圈指每个汽缸配一
个点火线圈,点火线圈通常直接安
装在火花塞上。线圈有四个接线端,
如图6-5所示,接线端1接点火开关,
接线端15接电源,线端4a接火花塞,
接线端4b用来检测失火。点火触发
信号由低压侧的点火模块按逻辑产生。
图6-5独立点火电路
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【实训活动】初级点火波形与次级点火波形
:汽油发动机或汽车、示波
器、车用万用表。
:
①起动发动机,怠速至正常水温;
②根据试验用发动机或汽车,查阅发动
机资料,确定点火系统的形式和基本
参数;
③按示波器资料要求连接示波器测试线,
如图6-6所示。
④观察示波器图形,分别观察单个点火
波形、并列波形、串列波形和三维波形;
⑤比较波形的变化与不同,与如图6-7所
示的标准波形比较;
图6-6点火波形测试与接线
1-汽车或发动机搭铁线2-同步信号探头3-次极高压线探头4-信号转换盒5-示波器6-蓄电池
图6-7标准点火波形
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【提示】这个测试能提供关于每个气缸的燃烧质量非常有价值
的资料。如果有必要甚至可以在行驶下进行此顶测试。由于点
火次级波形明显受不同发动机、燃油系统和点火条件影响,它
对检测发动机机
械部分和燃油系
统部件及点火系
统部件的故障是
有用的。波形的
不同部分能指明
任一特定气缸的
某些部件和系统
的故障。参照波
形图的指示点看
波形特定段的相关部件运行状况。图6-11提供了部分点火波形
的变形与故障点分析参考。
燃烧电压严重变形b燃烧电压变形c燃烧电压乱跳
分电器盖破损次级电路故障火花塞电极污损
d-三缸点火电压过高e-燃烧时间延长f-五缸点火电压过低
电极间隙过大火花塞电极损坏汽缸压力过低
图6-11点火失效时次极电压波形与可能产生的原因
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【思考题】
?
,指出与标准点火波形的不同点之处。
,分析是何原因。
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【实训活动】点火正时测试与调整
:发动机台架或汽车(分电器式和无分电器式)、正时灯、手动真空泵、尾气分析仪。
:
①根据实训用发动机或汽车,查找点火正时的资料,了解基本正时角度和怠速转速,确定点火正时的检查位置。
②启动发动机,至正常水温,检查发动机怠速转速在规定范围。如怠速转速不正确,要先检查、调整怠速至要求转速。
③将接正时灯的感应夹接至发动机一缸高压线,并接好电源线;
注意:安装的导线要避开发动机的旋转部分。
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⑤提高发动机转速,观察即刻的点火提前角变化并记录;
⑥对于有真空调节装置的分电器,在真空调节器上安装手动真空泵,如图6-16所示。提高真空度,观察即刻的点火提前角变化并记录;
⑦将尾气仪测试头插到排气管内,松
开分电器固定螺丝,转动分电器将
点火时间提前,观察发动机转速和
尾气中HC和NO的变化并记录。
⑧转动分电器将点火时间滞后,观察
发动机转速和尾气中HC和NO的变
化并记录。
⑨将分电器调回正确的点火时间位置,拧紧固定螺丝。
⑩摘下正时灯感应夹和电源线,关闭发动机。
图6-16在分电器真空调节器上接手动真空泵
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