第二节微机控制的点火系统的组成与原理
微机控制的点火系是70年代末开始使用无触点点火装置后的又一重大进展，其最大的成功在于实现了点火提前角的自动控制，即可根据发动机的工况对点火提前角进行适时控制。因而可获得混合气的最佳燃烧，从而能最大限度的改善发动机的高速性能，提高其动力性、经济性，减少排气污染。而普通的无触点点火系采用机械方式调整点火时刻，因为机械装置本身的局限性，无法保证在各种状况下点火提前角均处于最佳。此外，由于分电器中的运动部件的磨损，又会导致驱动部件松旷，影响点火提前角的稳定性和均匀性。全电子点火系则可完全避免此类现象产生。
在微机控制的点火系统中，点火控制包括点火提前角的控制、通电时间控制和爆燃控制
等三个方面，并具有以下特点:
1)在所有的工况及各种环境条件下，均可自动获得理想的点火提前角，从而使发动机在动力性、经济性、排放性及工作稳定性等方面均处于最佳。
2)在整个工作范围内，均可对点火线圈的导通时间进行控制。从而使线圈中存储的点火能量保持恒定不变，提高了点火的可靠性，可有效地减少能源消耗，防止线圈过热二此外，该系统可很容易实现在整个工作范围内提供稀薄燃烧所需恒定点火能量的目标。
3)采用闭环控制技术后，可使点火提前角控制在刚好不发生爆燃的状态，以此获得较高的燃烧效率，有利于发动机各种性能的提高。
微机控制的点火系统一般由电源、传感器、电子控制系统(ECU)、点火控制模块、分电器、火花塞等组成，如图5-1所示。
l）电源一般由蓄电池和发电机共同组成，可供给点火系统所需的点火能量。
2)点火线圈能将点火瞬间所需的能量存储在线圈的磁场中，还可将电源提供的低压电转变为足以在电极间产生击穿点火的15 --- 20kV高压电。
3)分电器可根据发动机的工作时序，将点火线圈产生的高压电依次送到各缸火花基。
4)火花塞将具有一定能量的电火花引人气缸，点燃气缸内的混合气。
5)传感器主要用于检测发动机各种运行参数的变化，为ECU提供点火提前角的控制依据。其中，最主要的传感器是转速传感器、曲轴位置传感器和空气进气量传感器。
6)电子控制系统是点火系统的中枢。在发动机工作时，它不断地采集各传感器的信息，按事先设置的程序计算出最佳点火提前角，并向点火控制装置发出点火指令。
7)点火控制模块是ECU的一个执行机构。它可将电子控制系统输出的点火信号进行功率放大后，再驱动点火线圈下作。
其工作原理及控制过程如图5-1所示。
发动机运行时，ECU不断地采集发动机的转速、负荷、冷却水温度、进气温度等信号，并根据存储器ROM中存储的有关程序与有关数据，确定出该工况下最佳点火提前角和初级电路的最佳导通角，并以此向点火控制模块发出指令。
点火控制模块根据ECU的点火指令，控制点火线圈初级回路的导通和截止。当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级线圈通过，点火线圈此时将点火能量以磁场的形式储存起来。当初级线圈中电流被切断时，在其次级线圈中将产生很高的感应电动势(15-20kV),经分电器送至工作气缸的火花塞，点火能量被瞬间释放，并迅速点燃气缸内的混合气，发动
机完成作功过程。
此外，在带有爆燃传感器的点火提前角闭环控制系统中，ECU还可根据爆燃传感器的输入信号来判断发动机的爆燃程度，并将点火提前角控制在轻微爆燃的范围内，使发动机能获得较高的燃烧效率。
第三节点火提前角控制
因点火提前角对发动机的动力性、燃油消耗率、排气净化等性能产生直接影响，因此必须予以控制。
但由于点火提前角的控制本身属于相当复杂的多元求解问题，因此难以找到精确的数学模型。但考虑影响发动机点火提前角的主要因素是转速和负荷，人们普遍采用了实验法，来获得发动机在不同转速、不同负荷时所对应的点火提前角的最佳点(集)，以此找出三维控制模型图(参见图5-2a)，再将模型图转换成二维表，便可将这些数据储存在微机的存储器中(参见图5-2b)，以供实际的点火提前角控制之用。
在发动机实际运行中，ECU通常根据各传感器输入的信息，从这些二维表中找出点火提前角的最佳值，对点火系进行适时控制。
一、丰田汽车TCCS系统点火提前角的控制
点火提前角控制系统，因制造厂家开发点火装置的型号不同而各异，丰田汽车TCCS系统点火提前角的控制如下式所示:
实际点火提前角=初始点火提前角十基本点火提前角十修正点火提前角公式中各项所对应的实际内容如下:
点火提前角的修正随发动机而异，可根据发动机控制系统各白的特性曲线来进行修正。
1.初始点火提前角
初始点火提前角为原始设定的，也称为固定点火提前角。对于丰田汽车的IG-GEL发动机来讲，其值为上止点前10°。此外，在下列之一情况出现时，实际点火提前角等于初始点火提前角:
1)当发动机起动时，由于发动机转速变化大，无法正确计算点火提前角;
2)当发动机起动转速在400r/min 下时;
3)当T端头短路或节气门位置传感器怠速触点闭合时，当车速在2km/h时;
4)当发动机ECU内的后备系统工作时。
2.基本点火提前角
基本点火提前角通常以二维表的形式储存在CPU的ROM存储器中，又分为怠速和正常行驶两种情况:
1)怠速时的基本点火提前角，是指节气门位置传感器的怠速触点闭合时所对应的基本点火提前角。其值还根据空调是否工作及发动机的怠速转速略有不同(参见图5-3 }。如空调工作时，随着发动机怠速的目标转速的提高，应适当地增加点火提前角，以利于发动机运转速度的稳定，此时怠速基本点火提前角定为8°。空调不工作时，怠速基本点火提角则定为4°。由此可见，两种情况所对应的实际点火提前角应分别为18°和14°。
2)正常行驶时的基本点火提前角。是指节气门位置传感器怠速触点打开时所对应的基本点火提前角。该值主要是依据发动机的转速和负荷(用进气量表示)而定。ECU根据传感器的输出信号，利用查表法从CPU的ROM存储器中找出基本点火提前角的最佳值即可，如图5-4所示。
3)点火提前角的修正
通过上述方法得到点火系初始点火提前角与基本点火提前角后。再通过修正方可得到最
终的用来进行实际控制的最佳点火提前兔。点火提前角修正一般分为暖机修正、怠速稳定修正、过热修正及空燃比反馈修正等四种。
(1)暖机修正图5-5所示为点火提前角暖机修正特性。主要是指当节气门位置传感器怠速触点闭合时，微机根据发动机冷却水温进行修正的点火提前角。当冷却水温较低时，混合气的燃烧速度较慢，因此应适当地增大点火提前角，以促使发动机尽快暖机。但随着温度的升高点火提前角修正值应逐渐减小。
(2}怠速稳定修正发动机怠速时，由于负载的变化(如空调、动力转向等动作)会引起转速不稳。ECU可根据转速差(实际转速一目标转速)动态地修正点火提前角(参见图5-6)。若发动机的怠速转速低于目标转速时，控制系统将相应地增加点火提前角，以利于怠速的稳定。
此外，为使发动机怠速转速能稳定在目标转速上，点火提前角的怠速稳定修正与怠速控制系统中的怠速调整同步迸行。这样有助于提高怠速转速的控制精度及怠速稳定性，有效地防止发动机怠速熄火的现象产生。
(3)过热修正当发动机处于正常行驶运行工况(节气门位置传感器无怠速信号输出)时，若冷却水温度过高，为了避免爆燃，应适当的减小点火提前角。但当发动机处于怠速运行工况时，若冷却水温度过高，为了避免发动机长时间过热，则应增加点火提前角。其过热修正特性如图5一7所示。
(4)空燃比反馈修正当装有氧传感器的电控燃油喷射系统进入闭环控制时，ECU 通常根据氧传感器的反馈信号对空燃比进行修正。随着修正喷油量的增加或减少，发动机的转速在一定范围内波动。为了提高发动机转速的稳定性，当反馈修正油量减少而导致混合气变稀时，点火提前角应适当地增加，反之则相反。其修正特性如图5-8所示。
发动机实际的点火提前角就是上述三项点火提前角之和。当发动机工作时，曲轴每旋转一圈，ECU就会根据所测的参数值确定点火提前角并发出点火信号，并随着发动机的转速和负荷变化进行适时控制。
但是，当ECU计算出的实际点火提前角超过允许的最大值及最小值范围时，发动机将难以运转。由于在初始点火提前角已被固定的情况下，受ECU控制的部分只是后两部分之
和，因此该值应保证在某一允许范围之内。当超过此范围时，则ECU就应以设定的最大或最小点火提前角进行控制
二、日产公司ECCS系统点火提前角的控制
日产公司的ECCS控制系统如图5-9所示。
日产公司的ECCS控制系统主要由传感器、电子控制装置、点火控制模块、点火线圈、分电器及火花塞等组成。电子控制装置的输人信号主要来自于曲轴传感器及空气流量计。曲轴传感器可提供点火所需的发动机转速信号及点火基准信号(各缸上止点的120°信号、曲轴转角1°信号)，而空气流量计则可提供发动机空气进气量的信号。日产公司的ECCS系统点火时刻的控制原理如图5-10所示。
发动机运转时，来自曲轴转角传感器的1°和120°点火基准信号被输入到控制装置中，
控制装置便以此设定一个比120°滞后4°的点火时刻基准信号。由于120°信号设定在各缸压缩行程前70°处，故实际的点火时刻基准设定在各缸压缩行程上止点前66°处。
控制装置以点火时刻基准为依据，再根据各传感器的输人信号从CPU的ROM中查找出最佳点火提前角及最佳导通角，并以此计算最佳Z值(Z=66°—最佳点火提前角)。CPU 在接到点火时刻基准信号的同时，其计数器开始计数曲轴转角传感器的1°信号，当计数值等于Z时，便向点火控制模块发出点火指令。点火控制模块立即切断点火线圈的初级电流，使次级线圈产生高压，并在火花塞电极处产生击穿跳火。
此外，控制系统可根据最佳通电时间及发动机的转速计算最佳导通角6，完成对点火线圈储能过程的控制，使点火能量保持恒定，以此节省能源消耗，防止线圈过热。实际上，在RDM中存放的初级线圈导通时间并不是常数，可根据蓄电池电压进行修正(参见图5-11).
日产ECCS系统对于点火系的控制，随发动机的工况不同则有所不同，主要分为以下三种控制模式;
1.正常行驶时点火提前角的控制
当ECU得到节气门位置传感器的怠速触点打开的信号时，即进人正常行驶时点火提前角的控制模式。其实际点火提前角的控制内容可用下式表示:
实际点火提前角=基本点火提前角x水温修正系数
式中的基本点火提前角已被事先设定并存储在CPU的ROM存储器中。只要根据发动机实际转速和负荷便可从中查出各种工况所对应的最佳点火提前角。
水温修正系数的特性曲线如图5-12所示。水温修正系数也是微机根据水温传感器的信号利用查表法从ROM中求得。由此便可得到当前条件下的最佳点火提前角。
2.怠速及滑行时点火提前角控制
当节气门位置传感器怠速触点闭合时，即进人怠速或滑行时的点火提前角控制模式。此时，主要是根据发动机转速、冷却水温度及车速来控制点火提前角，其工作特性如图5-13所示。
当发动机怠速或汽车滑行时，通常是根据转来控制点火时刻，当怠速的转速低于1000r/min时，点火提前角设定为15°;反之，则应根据水及车速来控制点火时刻(参见图5-12)。当冷却水温低于50℃、车速低于8km/h时，应按B特性曲线来推迟点火时刻，以此加快发动机及催化反应器达到正常工作温度的速度，使运转稳定。但是当冷却水温大于50℃或车速高于8km/h时，则应按A特性曲线来加大点火提前角，即利用进气管真空度的上升，补偿着火延迟期。滑行时，也希望混合气在气缸内燃烧完全，以保护排气净化用的三元催化装置。
3.起动时点火提前角的控制
发动机起动时，起动开关处于“ON”状态，控制系统即进人点火提前角的起动控制模式。为使发动机尽快着火运转，应根据冷却水的温度选择最佳点火提前角(如图5一14所示)。
从图5-14中看出，当发动机在水温0℃上起动时，其点火提前角为设定16°,而当水温在0℃以下时，则应根据冷却水温度适当地增加点火提前角.
但是当起动转速低于100r/min时，为了可靠点火，应根据起动转速的下降而适当降低点火提前角，其点火提前角为:
第四节无分电器点火系统
无分电器点火(DLI)系统是在微机控制的基础上将点火系中的分电器总成用电子控制装置取而代之后制造而成，又称直接点火系。它利用电子分火控制技术将点火线圈的次级绕组直接与火花塞相连，即把点火线圈产生的高压电直接送给火花塞进行点火，由此实现了点火系全电子化的目标。
由于无分电器点火系统改变了传统的机械式分火方式，即用微机控制电子配电方式取而代之，故失误率小、无机构磨损、无需调整，且高压电由点火线圈直接作用在火花塞上，故可减小无线电于扰及能量损失。DLI系统的组成如图5-15所示。
与前面介绍的点火控制系统不同的是，DLI系统的点火控制模块同时还具备电子配电功能，即可控制点火线圈组中的点火线圈导通与截止的时序，以此控制火花塞依次击穿点火的时序，完成点火控制过程。
DLI系统根据配电方式又可分为单独点火的配电方式、双缸同时点火的配电方式及二极管配电点火方式三种类型(参见图5-16 )。其中，单独点火配电方式可将点火线圈直接安装在火花塞的顶上，这样不仅取消了分电器也同时取消了高压线，故分火性能较好，相比而言，其结构与点火控制电路最为复杂。
双缸同时点火配电方式因两个火花塞共用一个点火线圈且同时点火，故这种分火方式只能用在缸数为双数的发动机上。此外，与单独点火配电方式相比，其结构与点火控制电路相对简单，仍保留了点火线圈与火花塞之间的高压线，因此能量损失略大。其次，串联在高压回路的二极管，可用来防止点火线圈在初级绕组导通瞬间所产生的次级电压(约1000-2000V)加在火花塞上后发生的误点火。目前这种分火方式应用得较多。
双缸同时点火配电方式要求共用一个点火线圈的两个气缸工作相位相差360°曲轴转角，以确保点火线圈点火时，同时点火的两个气缸中，处于排气行程的气缸由于缸内气体的压力较小，且缸内混合气又处于后燃期，易产生火花，故放电能量损失很少口而大部分的点火高压和点火能量被加在压缩行程的火花塞上，故处于压缩行程的火花塞的跳火情况与单独点火的火花塞跳火情况基本相同。
二极管配电点火方式的特点是四个气缸共用一个点火线圈，但点火线圈则为内装双初级绕组、双输出次级绕组的特制点火线圈，且利用四个二极管的单向导电性交替完成对1、4缸和2、3缸配电过程。这种点火配电方式与双缸同时点火配电方式相比，具有相同的特性，但对点火线圈要求较高，而且发动机的气缸数应是数字4的倍数。
此外，无分电器点火系同样可采用点火提前角自动控制方式(参见图5-17)。图中所示的DLI系统是一种典型的双缸同时点火配电方式无分电器点火系统。其ECU的输人信号主要来自于进气歧管压力传感器、水温传感器、曲轴位置传感器、节气门位置传感器、空调开关信号、起动开关信号等。其中，曲轴位置传感器分别输出G1、G2和N e信号。G1与G2用于提供各缸点火时刻基准及判缸信号，N e除了向控制系统提供用于计量的1°曲轴转角信号外，
还可提供发动机转速信号。
图5-18为日本丰田公司1G-GZEU型发动机采用的DLI系统电路图，ECU除向点火控制模块输出点火信号IGt外，还可同时输出气缸判别信号IGd A、IGd B，为点火控制模块提供气缸的点火时序。下面以此为例加以说明。
1.来自曲轴位置传感器的信号
曲轴位置传感器由G1、G2及N e等三个线圈组成(参见图5-17 ) ,其功能是用于判别气缸及检测曲轴转角的位置，以此来确定点火提前角和导通角。
(1) G1信号G1信号产生的原理与普通磁电式信号发生器的工作原理相同。因为G1传感线圈的曲轴转角位置对应于第六缸压缩行程上止点附近。因此只要G1线圈信号波峰出现时，就表示第六缸处于压缩行程上止点附近，该信号主要用于点火时刻基准的确定。
(2) G2信号G2信号与G1信号相同，但由于G2线圈与G1线圈相位相差360°曲轴转角，因此当G2信号波峰出现时，即表示第一缸活塞处于压缩行程上止点的附近。其作用与G1信号相同。
(3) N e信号N e转子有24个齿，它每转一转将产生24个信号，其信号产生原理同上。但信号的周期长度为15°分电器轴转角或30°发动机曲轴转角。此外，为了保证点火精度，需将这个脉冲信号整形，再通过电路将24个脉冲进行720个脉冲分频，即可产生1°曲轴转角信号。该信号主要用于计量点火提前角和点火线圈的导通角。
2.微机的输出信号
当ECU检测到发动机的转速、进气量、水温、起动开关等信号后，便可精确计算点火
提前角，以此向点火控制模块发出IG d1, , IG d2及IG1。信号(参见图5-19 ) .其中，IG1为点火信号，用于各缸点火提前角的控制，而信号IG d1和IG d2偏为判缸信号，其信号状态如表5-1所示。点火控制模块由此可判定发动机气缸的点火次序，依次完成对各点火线圈点火过程的控制，使火花塞依次产生击穿电压，点燃气缸内的可燃混合气，发动机对外作功。
此外，各点火线圈导通角的控制，则是由点火控制模块中的导通角控制模块完成的。
其次，由于电子控制的燃油喷射系统中，喷油器的驱动信号也来自于曲轴位置传感器，若点火系出故障使火花塞不点火，而曲轴位置传感器工作正常，喷油器会照常喷油，因此会造成气缸内喷油过多，导致发动机再起动困难或行车时三元催化反应器过热。为了避免这种现象发生，特设定当完成点火过程后，点火控制模块应及时向ECU返回Igf点火确认信号，若其3 --5次均无Igf信号返回时，则ECU便以此判定点火系有故障，且强行断油，致使发动机熄火。
第五节爆燃控制
汽油机气缸内的混合气点燃后，通过火焰传播方式进行燃烧，以此完成可燃气体在气缸内膨胀作功过程。
如果气缸压力和温度异常升高，有可能会造成部分混合气不等火焰传播，就自行着火燃烧的现象发生。此时整个燃烧室内会瞬时形成多火源燃烧，并伴随产生高温和强大的压力波，这种现象就称为爆燃。发动机工作时，如果持续产生爆燃，会引起气缸体、气缸盖和进气歧管等薄壁构件的高频振动，运动件机构产生冲击载荷，导致很大的噪声和损坏。此外，火花塞电极或活塞很可能产生过热、熔损等现象，造成发动机的严重故障。若采用带有爆燃传感器的点火闭环控制系统，则可有效地防止爆燃的产生。
一、爆燃与点火时刻的关系
爆燃与点火时刻有着密切的关系，其关系如图5-20所示。由此可见，点火提前角越大，燃烧压力越高，则越容易产生爆燃。此外，从图5-21中还可以看出，发动机发出最大转矩的点火时刻(MBT曲线)出现在爆燃界限的附近。因此，在有爆燃传感器的点火系闭环控制系统，可以利用爆燃传感器的反馈控制，把点火时刻控制在爆燃界限的附近，有利于提高发动机的动力性。
尤其是在装有废气涡轮增压的发动机上，由于使用的是绝热增压的空气燃烧，发生爆燃的可能性会增加，更需要采用闭环控制系统。为了有效地防止发动机发生爆燃，在有的控制系统中，除了可控制点火提前角外，还可同时控制废气旁通阀的动作，更有效的抑制爆燃的产生。
二、爆燃控制系统
1．爆燃的检测
发动机是否发生爆燃，可用爆燃传感器来进行检测。爆燃传感器大多数安装在发动机的缸体上，利用压电元件的压电效应把爆燃传到缸体上的机构振动状态转换成电压信号，再通过ECU对信号进行的处理和识别，进而控制发动机的点火提前角。
爆燃传感器的种类很多，现在广泛采用的是宽幅共振压电式爆燃传感器。该类传感器虽输出电压的峰值较低，但可以在较大振动频率范围内检测出共振电压信号。由于宽幅共振式爆燃传感器具有感测频率范围较广的优点，故适用于检测随发动机转速变化而产生的不同爆燃频率的信号。
2.爆燃的控制方法
综上所述，安装在发动机缸体上的爆燃传感器可感应出发动机不同频率范围内的振动，且当发动机发生爆燃时，传感器可产生较大振幅的电压信号，如图5-22所示。
发动机是否发生爆燃，可用EC LT中的爆燃信号识别电路(参见图5-23)来判定。先用滤波电路将爆燃信号进行过滤，只允许特定频率范围的爆燃信号通过滤波电路。再将滤波后信号的峰值电压与爆燃强度基准值进行比较，若其值大于爆燃强度基准值，控制系统可由此判定爆燃程度(参见图5-24 )。并以某一固定值(1.5°一2°曲轴转角)逐渐减小点火提前角，直至无爆燃信号出现，且在一段时间内保持其值不变。若又有爆燃发生，继续前一个控制过程;若无爆燃发生，则又开始以相同固定值逐渐增大点火提前角，一直到爆燃重新产生，周而复始。其实际点火提前角控制过程如图5一24所示。
爆燃强度一般是根据爆燃信号超过基准值的次数来到定。其次数越多，爆燃强度越大; 次数越少，则爆燃强度越小(参见图5-25)。
其次，由于发动机运行时振动频率频繁而剧烈，为了提高控制系统的可靠性，故并非任何时间均进行反馈控制。通常设定的爆燃控制范围.只限于能够识别发动机点火后爆嫩.且可能发生的一段曲轴转角范围内。只有在该范围内，控制系统才允许对爆燃信号进行信号识别。
此外，试验表明，当发动机的负荷低于某一值时，一般不会出现爆燃。此时，点火控制系统亦采用开环控制，否则，则采用闭环控制。
为防止线缆断裂、传感器失灵、检测电路发生故障等意外情况，系统内设置了一个安全电路。一旦出现上述情况，安全电路将点火时刻推迟。并且接通仪表警告灯，警告驾驶员爆燃控制系统发生了故障。
河南职业技术学院 毕业设计（论文） 题目汽车发动机点火系统原理及故障分析 系（分院）汽车工程系 学生姓名彭超 学号07183160 专业名称汽车电子技术 指导教师王贤高 2010 年 3 月20 日
河南职业技术学院汽车工程系（分院）毕业设计（论文）任务书
毕业设计（论文）指导教师评阅意见表
汽车发动机点火系统原理及故障分析 彭超 摘要：点火系统在发动机上由于工作环境相对于其它系统很恶劣，所以其状态的好坏直接决定着发动机的性能。本文较为详细的介绍了各种点火系统的组成结构、工作原理和控制内容，并针对常见的点火系统故障作了简要分析。 关键词：点火系统点火正时故障分析 汽油发动机正常工作的三要素：良好的空气----燃油混合气，很高的压缩压力，正确的点火正时及强烈的火花，去点燃空气----燃油混合气，从而实现发动机工作。 一、发动机点火系统必备的条件及组成结构 （一）、点火系统必备的条件 1、强烈电火花 在点火系统中产生的强烈电火花应产生于火花塞电极之间，以便于点燃空气---燃油混合气。因为空气存在空气电阻，这个电阻随空气高度压缩时而增大，所以点火系统必须能产生几万伏的高电压以保证产生强烈火花去点燃空气----燃油混合气。 2、正确的点火正时 点火系统必须始终根据发动机的转速和载荷和变化提供正确的点火正时。 3、持久的耐用性 点火系统必须具备足够的可靠性以经得住发动机产生的振动和高温。 （二）、点火系统的组成：如图-1;直接点火系统组成：如图-2 1、直接点火系统元件构成： （1）曲轴位置传感器：（NE）探测曲轴角度位置（发动机转速）。 （2）凸轮轴位置传感器:（G）辨认气缸和行程，并探测凸轮轴正时。 （3）节气门位置传感器:（VTA）探测节气门的开启角。 （4）空气流量计:（VG/PIM）探测进气量。 （5）水温传感器:（THW）探测发动机冷却液温度。 （6）带点火器的点火线圈:在最佳正时时，接通和切断初级线圈电流。向发动机ECU发送IGF信号。
霍尔效应式电子点火系统的组成及工作原理 教学目的：掌握霍尔效应式电子点火系统的组成及工作原理。 教学的重点：掌握霍尔效应电子点火系统的工作过程。 教学的难点：掌握霍尔信号发生器的工作原理。 教学方法：讲授教学法、分组教学法、多媒体演示法、探究式教学法、尝试教学法、分析点评法、实物教学法 教具准备：多媒体课件、多媒体设备；蓄电池、点火开关、分电器、点火线圈、点火控制器、火花塞、导线。 教学课时：35分钟 教学过程： 一、霍尔效应式电子点火系统的组成（如图一所示）…………（3分钟） 作用：依据发动机的做功顺序，产生电火花，点燃混合气。 组成：由装在分电器内的霍尔信号发生器、点火控制器、火花塞、点火线圈、蓄电池、点火开关等组成。
图一 （一）、霍尔信号发生器……………………（14分钟） 1、霍尔信号发生器的组成……………………（3分钟） 1）作用：向点火控制器输出点火控制信号。 2）霍尔信号发生器位于分电器内，其结构如图二所示，主要由分电器轴带动的触发叶轮、永久磁铁、霍尔集成电路等组成。 图二 2、霍尔效应的原理……………………（2分钟） 如图三所示，当电流通过放在磁场中的半导体基片，且电流方向和磁场方向垂直，在垂直于电流和磁场的半导体基片的横向侧面上产生一个与电流和磁场强度成正比的电压，这个电压称为霍尔电压。
图三 3、霍尔集成电路，内部结构如图四所示。……………………（3分钟） 1）作用：产生霍尔电压并对外输出电压信号。 2）霍尔集成电路输出电压信号的规律是： 霍尔元件（半导体基片）产生20mv的电压，输出～的电压信号,称为低电位。 霍尔元件不产生电压，输出11～12V的电压信号,称为高电位。 图四 4、霍尔信号发生器工作原理……………………（6分钟） 如图五所示，分电器轴带动触发叶轮转动，当叶片进入磁铁与霍尔元件之间的空气隙时，磁场被旁路，霍尔元件不产生霍尔电压为0V，霍尔集成电路末级三极管截止，信号发生器输出高电位达11～12V 。当触发叶轮离开空气隙，永久磁铁的磁力线通过霍尔元件而产生20mV的霍尔电压，集成电路末级三极管
气压制动系统的主要构造元件和工作原理
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:
气压制动系统的主要构造元件 和工作原理 气压制动以压缩空气为制动源，制动踏板控制压缩空气进入车轮制动器,所以气压制动最大的优势是操纵轻便,提供大的制动力矩；气压制动的另一个优势是对长轴距、多轴和拖带半挂车、挂车等，实现异步分配制动有独特的优越性。 但是气压制动的缺点也很明显： 相对于液压制动,气压制动结构要复杂的多;且制动不如液压式柔和、行驶舒适性差;所以气压制动因而一般只用于中、重型汽车上。
下面主要以斯太尔８X４载重汽车为例介绍气压制动传动装置主要部件的结构组成。 1.空气压缩机 空气压缩机是全车制动系气路的气源,斯太尔６Ｘ4载重汽车空气压缩机为单缸混合冷却式，气缸体为风冷,气缸盖通过发动机冷却系统水冷。它固定在发动机前端左侧的支架上,它的传动齿轮与其曲轴为高扭矩自锁连接,在正时齿轮室中悬臂安装，由发动机曲轴通过中间齿轮、喷油泵齿轮、空气压缩机传动轴驱动转动，其构造如图18. 5所示,与汽车发动机机构相似,它主要由空气压缩机壳体1、活塞２、曲轴3、单向阀４等组成。 壳体由气缸体、气缸盖组成，壳体是铸铁的，外面带有用于空气冷却的散热筋片,里面是用于产生压缩空气的气缸。进、排气阀门采用舌簧结构，进气口经气管通向空气滤清器；出气口则经气管通向空气干燥器。润滑油由发动机主油道经油管、滚珠轴承，进入曲轴箱,然后经正时齿轮室回到油底壳。 活塞通过连杆与曲轴相连,连杆轴承合金直接浇注在连杆大头和连杆瓦盖上,活塞通过活塞环与气缸密封。 曲轴两端通过滚珠轴承支承在曲轴箱内，?前后有轴承盖，前端伸出盖外用半圆键及螺母固装传动齿轮,前端孔内分另1J装有防止漏油的油封。 发动机运转时,空气压缩机随之转动，当活塞下行时,进气阀门被打开,外界空气经空气滤清器、进气道进人气缸。当活塞上行时，?进气阀门被关闭，气缸内空气被压缩，出气阀门在压缩空气的作用下被打开,压缩空气由空气压缩机出气口经管路、空气干燥器进人储气筒和四管路保护阀。
● ABS简介 ABS是 Anti_lock Braking System 的缩写，是在制动期间控制和监视车辆速度的电子系统。 它通过常规制动系统起作用，可提高车辆的主动安全性。ABS失效时，常规制动系统仍然起作用。 优点：在紧急制动时保持了车辆方向的可操纵性；缩短和优化了制动距离。在低附着路面上，制动距离缩短10%以上；在正常路面上，保持了最优的路面附着系数利用率-即最佳的制动距离。减少了交通事故的同时减轻了司机精神负担及轮胎磨损和维修费用等。 系统部件
ABS组成部件：ECU；4~6个电磁阀；4~6个齿圈；4~6个传感器；驾驶室线束、底盘线束；ABS指示灯、 ASR灯；挂车ABS指示灯；开关、ASR开关；差动阀；双通单向阀； ISO7638电源线；电源螺旋线等。 ● ABS控制原理
卡车 ABS/ASR ABS控制原理可以简单描述为： 在车轮接近抱死的情况下，相应车轮的制动压力将被释放并在要求或测得车轮重新加速期间保持恒定，在重新加速之后逐步增加制动压力。 ABS齿圈 ABS齿圈能够随车轮转动切割传感器磁场，由铁磁性材料组成，表面采用镀锌或镀铬，齿数一般有80齿、100齿或120齿。 齿圈安装：将齿圈装入在轮毂上加工的平台，采用H8/s7过盈配合，轴向综合公差<0.2mm。装配方式有加热装配和压力装配两种方式。加热装配的方法是加热至2000°C，保温10分 钟左右装入；压力装配即用工具沿齿圈周边用力装入。 ABS 传感器
ABS传感器的作用是车轮转动时与齿圈相对运动产生交流电信号。其阻值在1100欧姆和1250欧姆之间，与环境温度有关。感应电压约110mV，与齿圈的间隙为0.7mm时的工作频率为100HZ，工作电压与传感器和齿圈之间的间隙成反比，与齿圈直径成正比，与轮速成正比。
第二节微机控制的点火系统的组成与原理 微机控制的点火系是70年代末开始使用无触点点火装置后的又一重大进展，其最大的成功在于实现了点火提前角的自动控制，即可根据发动机的工况对点火提前角进行适时控制。因而可获得混合气的最佳燃烧，从而能最大限度的改善发动机的高速性能，提高其动力性、经济性，减少排气污染。而普通的无触点点火系采用机械方式调整点火时刻，因为机械装置本身的局限性，无法保证在各种状况下点火提前角均处于最佳。此外，由于分电器中的运动部件的磨损，又会导致驱动部件松旷，影响点火提前角的稳定性和均匀性。全电子点火系则可完全避免此类现象产生。 在微机控制的点火系统中，点火控制包括点火提前角的控制、通电时间控制和爆燃控制 等三个方面，并具有以下特点: 1)在所有的工况及各种环境条件下，均可自动获得理想的点火提前角，从而使发动机在动力性、经济性、排放性及工作稳定性等方面均处于最佳。 2)在整个工作范围内，均可对点火线圈的导通时间进行控制。从而使线圈中存储的点火能量保持恒定不变，提高了点火的可靠性，可有效地减少能源消耗，防止线圈过热二此外，该系统可很容易实现在整个工作范围内提供稀薄燃烧所需恒定点火能量的目标。 3)采用闭环控制技术后，可使点火提前角控制在刚好不发生爆燃的状态，以此获得较高的燃烧效率，有利于发动机各种性能的提高。 微机控制的点火系统一般由电源、传感器、电子控制系统(ECU)、点火控制模块、分电器、火花塞等组成，如图5-1所示。 l）电源一般由蓄电池和发电机共同组成，可供给点火系统所需的点火能量。 2)点火线圈能将点火瞬间所需的能量存储在线圈的磁场中，还可将电源提供的低压电转变为足以在电极间产生击穿点火的15 --- 20kV高压电。 3)分电器可根据发动机的工作时序，将点火线圈产生的高压电依次送到各缸火花基。 4)火花塞将具有一定能量的电火花引人气缸，点燃气缸内的混合气。 5)传感器主要用于检测发动机各种运行参数的变化，为ECU提供点火提前角的控制依据。其中，最主要的传感器是转速传感器、曲轴位置传感器和空气进气量传感器。 6)电子控制系统是点火系统的中枢。在发动机工作时，它不断地采集各传感器的信息，按事先设置的程序计算出最佳点火提前角，并向点火控制装置发出点火指令。 7)点火控制模块是ECU的一个执行机构。它可将电子控制系统输出的点火信号进行功率放大后，再驱动点火线圈下作。 其工作原理及控制过程如图5-1所示。
点火系统得组成与工作原理 一、电控点火系统得类型 １.汽油机点火系统得类型 汽油机点火系主要有:传统点火系统与计算机控制得点火系统两 大类型。传统点火系统又可分为磁电机点火系统与蓄电池点火系统。 (１）磁电机点火系统:电能就是由磁电机本身提供得,其结构复杂,低速时点火性能差,一般只用于无蓄电池得机动车上。 (2)蓄电池点火系统:又称有触点点火系统，其结构简单、工作可靠，在汽车上得到广泛应用。 蓄电池点火系统得主要缺点: 1)高速易断火,不适合高速发动机。 ２)断电器触点易烧蚀,工作可靠性差。 3)点火能量低,点火可靠性差。 (3）微机控制得点火系统:系统中使用模拟计算机根据各传感器信号对点火提前角进行控制。 主要优点: 1)在各种工况及环境条件下，均可自动获得最佳得点火提前角。 2)在整个工作工程中,均可对点火线圈初级回路通电时间与电流进行控制。 ３)采用爆燃控制功能后,可使点火提前角控制在爆燃得临界状态。
2. 电控点火系统得类型:可分为有分电器与无分电器式。 二、基本组成与工作原理 1.基本组成 电控点火系统一般由电源、传感器、ECU 、点火器、点火线圈、分电器与火花塞组成。 电控点火系统得基本组成 电源:一般由蓄电池与发电机共同组成,主要就是给点火系统提供所需得电能。 传感器:用于检测发动机各种运行参数，为 ECU 提供点火控制所需得信号。 ECU:就是电控点火系统得中枢。 点火器:电控点火得执行元件 点火线圈:储存点火所需得能量，并将电源提供得低压电转变为足以在电极间产生击穿火花得１5 ～20KV 得高压电。 分电器:根据发动机点火顺序,将点火线圈产生得高压电依次输送给各缸火花塞。 火花塞：利用点火线圈产生得高压电产生点火花,点燃气缸内得混合气。
点火系统的种类与特点 由于发动机点火时刻和初级线圈电流的不同控制方法，产生了不同的点火系统。按点火系统的不同发展阶段可分为：传统机械触点点火系统、无触点点火系统、微机控制式电子点火系统和微机控制式无分电器电子点火系统。 1．传统机械式触点点火系统： 传统的点火系统其点火时刻和初级线圈电流的控制是由机械传动的断电器触点来完成的。由发动机凸轮轴驱动的分电器轴控制着断电器触点的张开、闭合的角度和时刻与发动机工作行程的关系。为了使点火提前角能随发动机转速和负荷的变化自动调节，在分电器上装有离心式机械提前装置和真空式提前装置来感知发动机的转速和负荷的变化。机械式点火系统最大的缺点是因为断电器与驱动凸轮之间机械联动因此闭合角不能变化，而闭合时间和发动机转速的变化有很大的关系，当发动机转速升高时触点闭合时间缩短，初级线圈电流减小点火能量降低；当发动机转速降低时闭合时间又过长，造成线圈中电流过大容易损坏。这是机械触点点火系统无法克服的缺点。 2．无触点电子点火系统： 为了避免机械触点点火系统触点容易烧蚀损坏的缺点，在晶体管技术广泛应用后产生了非接触式传感器作为控制信号，以大功率三极管为开关代替机械触点的无触点电子点火系统。这种系统显著优点在于初级电路电流由晶体三极管进行接通和切断，因此电流值可以通过电路加以控制。不足之处在于这种系统中的点火时刻仍采用机械离心提前装置和真空提前装置，对发动机工况适应性差。 3．微机控制式电子点火系统： 为了提高点火系统的调整精度和各种工况的适应性，在电子点火系统的基础上，采用了微机控制。系统的特点是：不但没有分电器，而且在提前角的控制方面也没有离心提前装置和真空提前装置。从初级线圈电流的接通时间到点火时刻全部采用微机进行控制。其工作原理如下：微机系统通过传感器检测发动机的转速和负荷的大小，由此查阅存在内部存储器中的最佳控制参数，从而获得这一工况下的最佳点火提前角和点火线圈初级电路的最佳闭合角，通过控制三极管的通断时间实现控制目的。 四．无触点电子点火系统（CDI点火器） 无触点电子点火系统一般由曲轴传感器、电子点火器、点火线圈、火花塞等构成。出触点电子点火系统采用晶体管作为点火初级电路的电子开关，因此初级电流的控制比触点点火系统容易且控制精度较高。在机械式式触点点火系统中，触点的闭合时间与曲轴转角靠机械关系连接，也就是靠触点提供发动机曲轴转角信号；但在无触点电子点火系统中点火系统无机械触点，故需要曲轴位置传感器。测量曲轴转角的传感器一般有三种： 磁脉冲式、光电式、霍尔式。电子点火器的作用是控制点火线圈中初级电路电流的接通时间和断开时间。为此，它必须对来自曲轴位置传感器的脉冲信号进行放大、处理、识别。由曲轴位置传感器的脉冲信号求
点火系统的组成与工作原理 一、电控点火系统的类型 1．汽油机点火系统的类型 汽油机点火系主要有：传统点火系统和计算机控制的点火系统两大类型。传统点火系统又可分为磁电机点火系统和蓄电池点火系统。 (1）磁电机点火系统：电能是由磁电机本身提供的，其结构复杂，低速时点火性能差，一般只用于无蓄电池的机动车上。 (2）蓄电池点火系统：又称有触点点火系统，其结构简单、工作可靠，在汽车上得到广泛应用。 蓄电池点火系统的主要缺点： 1）高速易断火，不适合高速发动机。 2）断电器触点易烧蚀，工作可靠性差。 3）点火能量低，点火可靠性差。 (3）微机控制的点火系统：系统中使用模拟计算机根据各传感器信号对点火提前角进行控制。 主要优点： 1）在各种工况及环境条件下，均可自动获得最佳的点火提前角。 2）在整个工作工程中，均可对点火线圈初级回路通电时间和电流进行控制。
3）采用爆燃控制功能后，可使点火提前角控制在爆燃的临界状态。 2．电控点火系统的类型：可分为有分电器和无分电器式。 二、基本组成与工作原理 1．基本组成 电控点火系统一般由电源、传感器、 ECU 、点火器、点火线圈、分电器和火花塞组成。 电控点火系统的基本组成 电源：一般由蓄电池和发电机共同组成，主要是给点火系统提供所需的电能。 传感器：用于检测发动机各种运行参数，为 ECU 提供点火控制所需的信号。 ECU：是电控点火系统的中枢。 点火器：电控点火的执行元件 点火线圈：储存点火所需的能量，并将电源提供的低压电转变为足以在电极间产生击穿火花的 15 ～ 20KV 的高压电。 分电器：根据发动机点火顺序，将点火线圈产生的高压电依次输送给各缸火花塞。
模块四微机控制点火系的组成与工作原理 教案首页课程汽车电气构造与维修教师: 李世朋 第10 周课次8授课班级授课日期节次缺课学生名单处室检查09高中汽修技师 10、271-2 （签字）教务处抽查授课题目模块四 微机控制点火系的组成与工作原理教学目的及要求 1、理解微机控制点火系统工作原理 2、理解点火提前角的控制方式 3、理解无分电器点火系统高压电的分配方式重点难点重点：微机控制点火系的组成，点火提前角的控制及高压电的分配难点：点火提前角的控制方法教具（实习设备、工具等）理论课 一、复习提问 1、简述电子点火系的组成。 2、简述常见的点火信号传感器及工作原理。 二、导入新课上两次课我们主要讲解的是传统点火系的结构、工作原理。我们知道传统点火系有很多不足之处，这一节我们来学习电子点火系。 三、新课讲授一）微机控制点火系的组成这种点火系统主要由与点火有关的各种传感器、电子控制器（ECU电脑）、点火电子组件（点火器）、点火线圈、配电器、火花塞等组成，如图所示。
1、传感器传感器用来不断地检测与点火有关的发动机工作状况信息，并将检测结果输入电子控制器，作为运算和控制点火时刻的依据。各车型使用的传感器类型、数量、结构及安装位置不同，但其作用大同小异。微机控制的电子点火系统中所用的传感器主要有以下几种： l）曲轴位置传感器：检测两个信号：①曲轴转角 (或发动机转速)，检测发动机转速信号②曲轴基准位置（点火基准传感器,活塞上止点位置）：检测基准缸活塞上止点位置信号（凸轮轴位置传感器）2）空气流量计（进气管负压传感器）检测进气量信号；3）冷却液温传感器：检测水温信号4）氧传感器：检测空燃比浓稀信号5）节气门位置传感器：检测节气门的开度和加速信号；6）车速传感器：检测车速信号；7）空档开关：检测变速器空档信号；8）点火开关：检测点火状态还是起动状态信号；9）空调开关：检测空调是开还是关信号10）蓄电池：检测电池电压信号11）进气温度传感器：检测进气温度信号12）爆震传感器：检测爆震信号 2、电子控制器（ECU）控制电脑一般被称为ECU，英文为（Electronic Control Unit）它是点火控制系统和喷油控制系统的中枢，作用是接收上述各有关传感器信号，并按照特定的程序进行判断、运算后，给点火电子组件输出最佳点火提前角和初级电路导通时间的控制信号。在现代发动机集中控制系统中，点火系统仅是电子控制器的一个子系统。
欢迎阅读点火系统的组成与工作原理 一、电控点火系统的类型 1．汽油机点火系统的类型 汽油机点火系主要有：传统点火系统和计算机控制的点火系统两 2）在整个工作工程中，均可对点火线圈初级回路通电时间和电流进行控制。 3）采用爆燃控制功能后，可使点火提前角控制在爆燃的临界状态。 2．电控点火系统的类型：可分为有分电器和无分电器式。
二、基本组成与工作原理 1．基本组成 电控点火系统一般由电源、传感器、ECU、点火器、点火线圈、分电器和火花塞组成。 混合气。 2．工作原理 发动机工作时，ECU根据接收到的各传感器信号，按存储器中存储的有关程序和数据，确定出最佳点火提前角和通电时间，并以此向点火器发出指令。点火器根据指令，控制点火线圈初级电路的导通和
截止。当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。当初级电路被切断时，次级线圈中产生很高的感应电动势（15～20KV），经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。 在电控点火系统中，用凸轮轴位置传感器产生G信号和曲轴位置 （4）IGf信号：是完成点火后，点火器向ECU输送的点火确认号。 三、有分电器电控点火系统 特点：只有1个点火线圈。 组成：由凸轮轴/曲轴位置传感器、空气流量计、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、起动开关、空调开关、车速传感器。
四、无分电器电控点火控制系统 特点：用电子控制装置取代分电器，利用电子分火控制技术将点火线圈产生的高压电直接送给火花塞进行点火，点火线圈的数量比有分电器电控点火系统多。 类型：根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不同，又可分为 1．组成 爆燃控制系统的组成 1-爆燃传感器2-ECU3-其他传感器4-点火器和点火线圈5-分电器6- 火花塞? 2．爆燃的识别
郑州交通技师学院 授课教案首页 课程汽车电气构造与维修教师: 李世朋第10 周课次8
一、复习提问 1.简述电子点火系的组成。 2.简述常见的点火信号传感器及工作原理。 二、导入新课 上两次课我们主要讲解的是传统点火系的结构、工作原理。我们知道传统点火系有很多不足之处，这一节我们来学习电子点火系。 三、新课讲授 一）微机控制点火系的组成 这种点火系统主要由与点火有关的各种传感器、电子控制器（ECU电脑）、点火电子组件（点火器）、点火线圈、配电器、火花塞等组成，如图所示。 1、传感器 传感器用来不断地检测与点火有关的发动机工作状况信息，并将检测结果输入电子控制器，作为运算和控制点火时刻的依据。各车型使用的传感器类型、数量、结构及安装位置不同，但其作用大同小异。微机控制的电子点火系统中所用的传感器主要有以下几种： l）曲轴位置传感器：检测两个信号：
①曲轴转角 (或发动机转速) ，检测发动机转速信号 ②曲轴基准位置（点火基准传感器,活塞上止点位置）：检测基准缸活塞上止点位置信号（凸轮轴位置传感器） 2）空气流量计（进气管负压传感器）检测进气量信号； 3）冷却液温传感器：检测水温信号 4）氧传感器：检测空燃比浓稀信号 5）节气门位置传感器：检测节气门的开度和加速信号； 6）车速传感器：检测车速信号； 7）空档开关：检测变速器空档信号； 8）点火开关：检测点火状态还是起动状态信号； 9）空调开关：检测空调是开还是关信号 10）蓄电池：检测电池电压信号 11）进气温度传感器：检测进气温度信号 12）爆震传感器：检测爆震信号 2．电子控制器（ECU） 控制电脑一般被称为ECU，英文为（Electronic Control Unit） 它是点火控制系统和喷油控制系统的中枢，作用是接收上述各有关传感器信号，并按照特定的程序进行判断、运算后，给点火电子组件输出最佳点火提前角和初级电路导通时间的控制信号。在现代发动机集中控制系统中，点火系统仅是电子控制器的一个子系统。 电子控制器（ECU电脑板）主要有：中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入/输出接口（I/O）、总线及电源供给电路等部分组成。
ABS的组成和工作原理 通常，ABS是在普通制动系统的基础上加装车轮速度传感器、ABS电控单元、制动压力调节装置及制动控制电路等组成的。 制动过程中，ABS电控单元（ECU）3不断地从传感器1和5获取车轮速度信号，并加以处理，分析是否有车轮即将抱死拖滑。 如果没有车轮即将抱死拖滑，制动压力调节装置2不参与工作，制动主缸7和各制动轮缸9相通，制动轮缸中的压力继续增大，此即ABS制动过程中的增压状态。 如果电控单元判断出某个车轮（假设为左前轮）即将抱死拖滑，它即向制动压力调节装置发出命令，关闭制动主缸与左前制动轮缸的通道，使左前制动轮缸的压力不再增大，此即ABS 制动过程中的保压状态。 若电控单元判断出左前轮仍趋于抱死拖滑状态，它即向制动压力调节装置发出命令，打开左前制动轮缸与储液室或储能器（图中未画出）的通道，使左前制动轮缸中的油压降低，此即ABS制动过程中的减压状态。 ABS液压控制总成的结构 ABS液压控制总成是在普通制动系统的液压装置基础上经设计后加装ABS制动压力调节器而形成的。 普通制动系统的液压装置一般包括制动助力器、双腔式制动主缸、储液室、制动轮缸和双液压管路等。除了普通制动系统的液压部件外，ABS制动压力调节器通常由电动泵、储能器、主控制阀、电磁控制阀和一些控制开关等组成。实质上，ABS系统就是通过电磁控制阀体上的控制阀控制分泵上的油压迅速变大或变小，从而实现了防抱死制动功能。 （1）电动泵 电动泵是一个高压泵，它可在短时间内将制动液加压（在储能器中）到15~18MPa，并给整个液压系统提供高压制动液体。电动泵能在汽车起动一分钟内完成上述工作。电动泵的工作独立于ABS电脑，如果电脑出现故障或接线有问题，电动泵仍能正常工作。 （2）储能器 储能器的结构形式多种多样。用得较多的为活塞-弹簧式储能器，该储能器位于电磁阀与回油泵之间，由轮缸来的液压油进入储能器，进而压缩弹簧使储能器液压腔容积变大，以暂时储存制动液。 （3）电磁控制阀 电磁控制阀是液压调节器的重要部件，由它完成对ABS的控制。ABS系统中都有一个或两个电磁阀体，其中有若干对电磁控制阀，分别控制前、后轮的制动。常用的电磁阀有三位三通阀和二位二通阀等多种形式。 （4）压力控制、压力警告和液位指示开关 压力控制开关（PCS）独立于ABS电脑而工作，监视着储能器下腔的压力。压力报警开关（PWS）和液位指示开关（FLI）的功能是，当压力下降到一定值（14MPa以下）时或制动液面下降到一定程度时，点亮制动系统故障指示灯和ABS故障指示灯，同时让ABS电脑停止防抱死制动工作。
制动系统的组成 作为制动系统，作用当然就是让行驶中的汽车按我们的意愿进行减速甚至停车。工作原理就是将汽车的动能通过摩擦转换成热能。汽车制动系统主要由供能装置、控制装置、传动装置和制动器等部分组成，常见的制动器主要有鼓式制动器和盘式制动器。 鼓式制动器 鼓式制动器主要包括制动轮缸、制动蹄、制动鼓、摩擦片、回位弹簧等部分。主要是通过液压装置是摩擦片与岁车轮转动的制动鼓内侧面发生摩擦，从而起到制动的效果。
在踩下刹车踏板时，推动刹车总泵的活塞运动，进而在油路中产生压力，制动液将压力传递到车轮的制动分泵推动活塞，活塞推动制动蹄向外运动，进而使得摩擦片与刹车鼓发生摩擦，从而产生制动力。 从结构中可以看出，鼓式制动器是工作在一个相对封闭的环境，制动过程中产生的热量不易散出，频繁制动影响制动效果。不过鼓式制动器可提供很高的制动力，广泛应用于重型车上。 盘式制动器 盘式制动器也叫碟式制动器，主要由制动盘、制动钳、摩擦片、分泵、油管等部分构成。盘式制动器通过液压系统把压力施加到制动钳上，使制动摩擦片与随车轮转动的制动盘发生摩擦，从而达到制动的目的。 与封闭式的鼓式制动器不同的是，盘式制动器是敞开式的。制动过程中产生的热量可以很快散去，拥有很好的制动效能，现在已广泛应用于轿车上。 通风制动盘
制动过程实际上是摩擦力将动能转化为热能的过程，如制动器的热量不能及时散出，将会影响其制动效果。为了进一步提升制动效能，通风制动盘应运而生。通风刹车盘内部是中空的或在制动盘打很多小孔，冷空气可以从中间穿过进行降温。 从外表看，它在圆周上有许多通向圆心的洞空，它利用汽车在行驶当中产生的离心力能使空气对流，达到散热的目的，因此比普通实心盘式散热效果要好许多。 陶瓷制动盘 陶瓷制动盘相对于一般的刹车盘具有重量轻、耐高温耐磨等特性。普通的刹车盘在全力制动下容易高热而产生热衰退，制动性能会大打折扣，而陶瓷刹车盘有很好的抗热衰退性能，其耐热性能要比普通制动盘高出许多倍。 陶瓷制动盘在制动最初阶段就能产生最大的制动力，整体制动要比传统制动系统更快，制动距离更短。当然，它的价格也是非常昂贵的，多用于高性能跑车上。 紧急制动辅助系统(EBA) 紧急制动辅助系统，其作用是当行车电脑ECU发现驾驶员进行紧急制动时，可在瞬间自动加大制动力，以防止因为司机制动力不足而发生险情。
湖北职业技术学院机电工程系 1 湖北职业技术学院机电工程系第三章 计算机控制点火系统的 组成及工作原理
3.1.1 影响点火提前角的因素 （1）发动机转速发动机转速的升高点火提前角均应增大。采用ESA控制系统相对于机械离心式点火提前系统，更接近理想的点火提前角。（2）发动机负荷歧管压力高（真空度小、负荷大），点火提前角小，反之点火提前角大。 （3）燃油辛烷值辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可增大，反之应减小。 （4）其他因素燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却水温度。
电子点火提前控制系统的组成和工作原理 3.1.2 （一）点火提前角控制系统的组成 电子点火提前控制系统的组成主要由监测发动机运行状态的传感器、处理信号、发出指令的ECU、响应指令的点火器以及点火线圈等组成。 （二）点火提前角控制系统的基本工作原理 以丰田皇冠3.0轿车点火控制电路为例，维修时用万用表检测“＋B”端子和点火线圈的“＋”端子与搭铁之间的电压，应为蓄电池电压。怠速时检查点火器“IGT”端子与搭铁之 间应有脉冲信号，检查ECU的“IGF”端子与搭铁之间应有脉冲信号。
3.1.2 电子点火提前控制系统的组成和工作原理 （三）点火提前角的控制方式 1、点火提前角的计算 对丰田汽车计算机控制系统（TCCS）而言，其实际点火提前=初始点火提前+基本点火提前+修正点火提前（或延迟角）。ECT根据进气歧管压力或进气量和发动机转速，从存储器存储的数据中找到相应的基本点火提前角，再根据有关传感器信号值加以修正，得出实际点火提前角。 （1）初始点火提前角：初始点火提前角也称固定点火提前角。如：丰田汽车的IC--—GEL发动机，其值为上止点前10°，在下列情况下，IG—GEL发动机的实际点火提前角为固定点火提前角。 ①当发动机起动时，以动机的转速变化大，无法正确计算点火提前角； ②当发动机的转速低于400r/min； ③当车速在2km/h时，或节气门位置传感器怠速（IDL）触点闭合时； ④当ECU由后备系统控制工作时。 （2）基本点火提前角：ECU根据发动机转速信号和进气歧压力信号(或进气量信号)等，从存储器中获得。 （3）修正点火提前角：初始点火提前角和基本点火相加得到的点火提前必须根据相关因素加以修正。修正项目因发动机而异,且应根据发动机各自的特性曲线进行修正。
课程名称 微机控制点火系统 的控制过程 时间年月日第学时 教学目标知识目标：掌握微机控制点火系统的组成。 掌握微机控制点火的原理。 能力目标：通过掌握微机控制点火的原理，培养学生积极思考的习惯。 德育目标：培养学生自主学习的能力。 教学重点微机控制点火原理 教学难点微机控制点火系统点火提前角的确定 教学环境多媒体教室 教学过程 一、检查学生的课前准备 二、课堂导入 三、预习、分组讨论 1、微机控制点火系统的组成？ 2、哪些传感器向ECU提供发动机负荷信号，用以计算确 定计算点火提前角？ 3、哪些传感器向ECU提供修正点火提前角的信号？ 4、微机控制的点火提前角由哪几部分组成？ 5、什么是最佳点火提前角？ 6、根据图2-5，简述微机控制点火系统的控制原理。 7、点火提前角会影响发动机的哪些方面？ 8、哪些情况下采用固定的点火提前角？ 9、发动机工况不同，需要的最佳点火提前角也不相同， 那么怠速时的最佳点火提前角是为了满足什么条件？部分 负荷时的点火提前角是为了满足什么条件？大负荷时的最 佳点火提前角是为了满足什么条件？ 10、初始点火提前角的值的大小取决于哪些条件？ 备注
四、展示 1、曲轴位置传感器向ECU提供发动机转速、曲轴转角信 号，转速信号用于计算确定点火提前角，转角信号用于控制 点火时刻。空气流量传感器和节气门位置传感器向ECU提供 发动机负荷信号，用于计算确定点火提前角。冷却液温度信 号、进气温度信号、车速信号、空调开关信号以及爆震传感 器信号用于修正点火提前角。 2、微机控制点火系统控制原理（图2—5） 发动机工作时，CPU通过传感器把发动机的工况信息采集 到随机存储器中，并不断检测凸轮轴位置传感器信号，判断 是哪一缸即将到达压缩上止点。当接收到信号后，CPU立即 开始对曲轴转角信号进行计数，以便控制点火提前角。与此 同时，CPU根据反映发动机工况的转速信号、负荷信号以及 与点火提前角有关的传感器信号，从只读传感器中查询出相 应工况下的最佳点火提前角。在此期间，CPU一直对曲轴转 角信号进行计数，判断点火时刻是否到来。当曲轴转角等于 最佳点火提前角时，CPU立即向点火控制器发出控制指令， 是功率三极管截止，点火线圈初级电流切断，次级绕组产生 高压，并按发动机点火顺序分配到各缸火花塞跳火点着可燃 混合气。 3、微机控制点火系统点火提前角的确定 点火提前角由初始点火提前角，基本点火提前角和修正 点火提前角组成。 五、课堂检测 六、课堂小结 板书设计教学后记
有行车制动和驻车制动两种装置，主要由制动器、制动操纵机构、制动传动机构和制动力的调节机构四部分组成。 二、制动系的工作原理 制动系的工作原理是：非旋转元件和车身或车架相连，旋转元件与车轮或传动轴相连，依靠旋转元件与非旋转元件之间的相互摩擦，来阻止车轮的转动或转动的趋势，并将运动着的汽车的动能转化为摩擦副的热能散到大气中。 图19-1-1 是一种简单的液压制动系示意图，驾驶员踩下制动踏板，通过推杆推动主缸活塞，使主缸内的油液在一定压力下流入轮缸，并通过两个轮缸活塞推动两制动蹄绕支承销旋转，上端向两边分开而以其摩擦片压紧在制动鼓的内端面上，使制动鼓减小转动速度，或保持不动。 三、对制动系的要求 为保证汽车能在安全条件下发挥出高速行驶的能力，制动系统必须具有优良的制动性能、操纵轻便、制动稳定性好、制动平顺性好和散热性好等特点。
一、鼓式制动器 （ 1 ）领从蹄式制动器：在制动鼓正向旋转和反向旋转时 , 都有一个领蹄和一个从蹄的制动器即称为领从蹄式制动器，图19-2-1 所示为其结构示意图。 图中箭头所示为汽车前进时制动鼓的旋转方向，即制动鼓的正向旋转方向。制动轮缸 6 所施加给制动蹄 1 的促动力Ｆs 使得该制动蹄绕支承点 3 张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同。具有这种属性的制动蹄称为领蹄。与此相反 , 制动轮缸 6 所施加给制动蹄 2 的促动力Ｆs 使得该制动蹄绕支承点 4 张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反。具有这种属性的制动蹄称为从蹄。当汽车倒驶 , 即制动鼓反向旋转时 , 蹄 1 变成从蹄 , 而蹄 2 则变成领蹄。 制动时两活塞对两个制动蹄所施加的促动力是相等的，凡两蹄所受促动力相等的领从蹄式制动器称为等促动力制动器。制动时，领蹄 1 和从蹄 2 在促动力 FS 的作用下，分别绕各自的支承点 3 和 4 旋转到紧压在制动鼓 5 上。旋转着的制动鼓即对两制动蹄分别作用着法向反力 N1 和 N2 ，以及相应的切
锅炉点火系统组成及原理分析 1 锅炉点火系统的组成 锅炉点火系统由nddh高能点火装置、ndhj-7紫外线式火焰检测器、ndlf火检冷却风系统、ndtj点火枪推进装置、ndqf-1电动快关球阀组成。其中高能点火装置、紫外线式火焰检测器尤为重要。点火控制部分为ndis点火控制系统。 1.1 高能点火装置 低压锅炉点火系统采用nddh型高能点火装置，属于低压电容放电装置。其主要结构由nddh 高能点火器、nddz高能点火枪及nddl高压屏蔽点火专用电缆组成(如图1)。 图1 nddh高能点火装置组装图 其工作原理为交流工频220v通过升压整流变换成直流脉动电流，对贮能电容充电。当电容器充满时，放电电流经放电管、扼流圈、屏蔽电缆等传输至点火枪半导体电嘴，形成高能电弧火花。当点火装置停止工作时，电容器上的剩余电荷通过泄放电阻泄放(见图2)。
图2 ddh高能点火装置电气原理图 1.2 紫外线式火焰检测器 ndhj-7型紫外线式火焰检测器可长期连续检测各种燃气锅炉的火焰，对锅炉进行安全监控。其主要结构由探头和处理器两部分组成，探头与处理器之间由两芯双绞屏蔽电缆连接。其工作原理为ndhj-7紫外线式火焰检测器的探头前装有石英防尘镜片，火焰发出的光信号传至探头尾部的uv光敏管，由uv光敏管完成光电转换。探头与处理器间信号的传输采取电流传输方式，以提高抗干扰能力，并通过两芯双绞屏蔽电缆传至处理器。处理器将由探头传来的信号通过匹配电路、施密特触发器、单稳态触发电路进行处理后，进行有、无火判别，并给出相应指示及输出(见图3)。 图3 测器工作原理框图 2 ndis点火控制系统 ndis系统主要用于控制锅炉点火设备的点火操作。它可以实现锅炉的自动点火(接受集控室程控点火指令)，也可以对点火设备进行就地单步操作，并将各单元设备的工作位置和工作状况信号反馈到控制室。ndis系统由程控点火控制柜(可编程控制器plc控制柜)、就地点火控制柜(继电器控制柜)、高能点火装置、火焰检测装置、快速关断阀门等组成。其控制系统框图如图4所示。
汽车制动系统组成和原理 原理 1、一般制动系的基本结构 ·主要由车轮制动器和液压传动机构组成。 ·车轮制动器主要由旋转部分、固定部分和调整机构组成，旋转部分是制动鼓；固定部分包括制动蹄和制动底板；调整机构由偏心支承销和调整凸轮组成用于调整蹄鼓间隙。 ·制动传动机构主要由制动踏板、推杆、制动主缸、制动轮缸和管路组成。 2、制动工作原理 制动系统的一般工作原理是，利用与车身(或车架)相连 的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相 互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。 1)制动系不工作时 ·蹄鼓间有间隙，车轮和制动鼓可自由旋转 2)制动时 ·要汽车减速，脚踏下制动器踏板通过推杆和主缸活塞，使主缸油液在一定压力下流入轮缸，并通过两轮缸活塞推使制动蹄绕支承销转动，上端向两边分开而以其摩擦片压紧在
制动鼓的内圆面上。不转的制动蹄对旋转制动鼓产生摩擦力矩，从而产生制动力 3）解除制动 ·当放开制动踏板时回位弹簧即将制动蹄拉回原位，制动力消失。 3、制动主缸的结构及工作过程 ·制动主缸的作用是将自外界输入的机械能转换成液压能，从而液压能通过管路再输给制动轮缸 ·制动主缸分单腔和双腔式两种，分别用于单、双回路液压制动系。 （1）单腔式制动主缸 1)制动系不工作时 ·不制动时，主缸活塞位于补偿孔、回油孔之间 2)制动时 ·活塞左移，油压升高，进而车轮制动 3）解除制动 ·撤除踏板力，回位弹簧作用，活塞回位，油液回流，制动解除 （2）双腔式制动主缸 1）结构（如一汽奥迪100型轿车双回路液压制动系统中的串联式双腔制动主缸） ·主缸有两腔
·第一腔与右前、左后制动器相连；第二腔与左前、右后制动器相通 ·每套管路和工作腔又分别通过补偿孔和回油孔与储油罐相通。第二活塞由右端弹簧保持在正确的初始位置，使补偿孔和进油孔与缸内相通。第一活塞在左端弹簧作用下，压靠在套上，使其处于补偿孔和回油孔之间的位置。 2）工作原理 ·制动时，第一活塞左移，油压升高，克服弹力将制动液送入右前左后制动回路；同时又推动第二活塞，使第二腔液压升高，进而两轮制动 ·解除制动时，活塞在弹簧作用下回位，液压油自轮缸和管路中流回制动主缸。如活塞回位迅速，工作腔内容积也迅速扩大，使油压迅速降低。储液罐里的油液可经进油孔和活塞上面的小孔推开密封圈流入工作腔。当活塞完全回位时，补偿孔打开，工作腔内多余的油由补偿孔流回储液罐。若液压系统由于漏油，以及由于温度变化引起主缸工作腔、管路、轮缸中油液的膨胀或收缩，都可以通过补偿孔进行调节。 4、制动轮缸的结构及工作过程 ·制动轮缸的功用：是将液力转变为机械推力。有单活塞和双活塞两种。 1）结构 ·奥迪100的双活塞式轮缸体内有两活塞，两皮碗，弹簧