項(xiàng)目四電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的原理與檢修295任務(wù)1電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的認(rèn)知任務(wù)2曲軸位置傳感器的檢修任務(wù)3凸輪軸位置傳感器的檢修任務(wù)4爆震傳感器的檢修任務(wù)5電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的檢修任務(wù)1電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的認(rèn)知296學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的基本組成。2．熟悉電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理及分類。3．掌握電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)元件的檢查。297任務(wù)引入點(diǎn)火系統(tǒng)經(jīng)歷了從傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)到電子點(diǎn)火系統(tǒng)，再到計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程，這一發(fā)展過(guò)程讓汽車點(diǎn)火性能從各個(gè)方面都得到了優(yōu)化。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，除了需要適當(dāng)濃度的可燃混合氣、足夠的缸壓外，還需要足夠的點(diǎn)火能量來(lái)點(diǎn)燃可燃混合氣，同時(shí)需要點(diǎn)火系統(tǒng)各部件的協(xié)調(diào)工作產(chǎn)生合適的點(diǎn)火時(shí)刻。298相關(guān)知識(shí)一、電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的功能汽油機(jī)電控點(diǎn)火系統(tǒng)的主要功能有點(diǎn)火提前角控制、通電時(shí)間控制和爆震控制。1．點(diǎn)火提前角控制（1）點(diǎn)火提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響點(diǎn)火提前角是指從火花塞電極間跳火開(kāi)始，活塞運(yùn)行到上止點(diǎn)時(shí)曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)保持節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、轉(zhuǎn)速以及混合氣濃度一定時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率和耗油率隨點(diǎn)火提前角的改變而變化。299300點(diǎn)火提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響A—不點(diǎn)火B(yǎng)—點(diǎn)火過(guò)早C—點(diǎn)火適當(dāng)D—點(diǎn)火過(guò)遲發(fā)動(dòng)機(jī)每一工況都存在一個(gè)最佳點(diǎn)火提前角。點(diǎn)火提前角過(guò)大，易爆震；點(diǎn)火提前角過(guò)小，排氣溫度升高，功率降低。點(diǎn)火提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響如圖所示。實(shí)驗(yàn)證明：發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳點(diǎn)火提前角，應(yīng)使發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的最高壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)后10°～15°范圍之內(nèi)。（2）最佳點(diǎn)火提前角的確定依據(jù)最佳點(diǎn)火提前角主要與以下因素有關(guān)。1）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速升高，點(diǎn)火提前角增大。采用電控點(diǎn)火系統(tǒng)，更接近理想的點(diǎn)火提前角。2）發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷。進(jìn)氣歧管壓力高（真空度小、負(fù)荷大），點(diǎn)火提前角小；反之，點(diǎn)火提前角大。采用電控點(diǎn)火系統(tǒng)時(shí)，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際點(diǎn)火提前角接近于理想的點(diǎn)火提前角。3）燃料性質(zhì)。汽油辛烷值越高，抗爆性越好，點(diǎn)火提前角可適當(dāng)增大。4）其他因素。包括燃燒室形狀、燃燒室內(nèi)溫度、空燃比、大氣壓力和冷卻液溫度。301（3）最佳點(diǎn)火提前角的確定方法最佳點(diǎn)火提前角通常有兩種確定方法。第一種方法：實(shí)際最佳點(diǎn)火提前角=初始點(diǎn)火提前角+基本點(diǎn)火提前角+修正點(diǎn)火提前角，如圖所示。302最佳點(diǎn)火提前角的確定1）初始點(diǎn)火提前角初始點(diǎn)火提前角又稱固定點(diǎn)火提前角，原始設(shè)定后存入ECU程序，一般為5°～10°。2）基本點(diǎn)火提前角基本點(diǎn)火提前角是指ECU根據(jù)主要影響因素（轉(zhuǎn)速和負(fù)荷）確定的點(diǎn)火提前角。其確定分“怠速”和“正常運(yùn)行”兩種情況進(jìn)行。3033）修正點(diǎn)火提前角修正點(diǎn)火提前角是指ECU根據(jù)其他影響因素對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正的部分。修正可分為暖機(jī)修正、過(guò)熱修正、怠速穩(wěn)定修正、空燃比反饋修正等。①暖機(jī)修正怠速暖機(jī)時(shí)，隨著冷卻液溫度的升高，燃燒速度加快，點(diǎn)火提前角修正逐漸減小，如圖所示。304暖機(jī)修正②過(guò)熱修正冷卻液溫度過(guò)高時(shí)，為避免爆震，減小點(diǎn)火提前角，如為怠速狀態(tài)，為避免發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間過(guò)熱，增大點(diǎn)火提前角，如圖所示。305過(guò)熱修正③怠速穩(wěn)定修正怠速時(shí)，由于負(fù)荷的變化引起發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)，ECU會(huì)根據(jù)情況對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正，以穩(wěn)定怠速。④空燃比反饋修正在反饋控制時(shí)，隨著噴油量的修正，會(huì)帶來(lái)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)，此時(shí)ECU會(huì)根據(jù)噴油量的變化對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正，如圖所示。第二種方法：實(shí)際最佳點(diǎn)火提前角=基本點(diǎn)火提前角

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點(diǎn)火提前角修正系數(shù)。306空燃比反饋修正2．通電時(shí)間控制通電時(shí)間控制又稱點(diǎn)火閉合角控制，是指點(diǎn)火線圈一次側(cè)的通電時(shí)間。它主要影響點(diǎn)火線圈一次電路的通電時(shí)間和點(diǎn)火線圈的存儲(chǔ)能量，而點(diǎn)火線圈的通電時(shí)間和存儲(chǔ)能量取決于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和蓄電池的供電電壓，其控制原理如圖所示。307通電時(shí)間控制原理恒流控制的基本方法是在點(diǎn)火器功率晶體管的輸出回路中增設(shè)一個(gè)電流檢測(cè)電阻，用電流在該電阻上形成的電壓降反饋控制晶體管的基極電流。只要這種反饋為負(fù)反饋，就可使晶體管的集電極電流穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)恒流控制，從而使點(diǎn)火能量保持穩(wěn)定。恒流控制電路框圖如圖所示。308恒流控制電路框圖3．爆震控制（1）發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的危害爆震是指汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的火花塞點(diǎn)火后，在火焰到達(dá)之前，其余混合氣未被引燃就自行發(fā)火的燃燒現(xiàn)象。爆震是一種發(fā)動(dòng)機(jī)不正常的燃燒。輕微的爆震，可使發(fā)動(dòng)機(jī)功率上升，油耗下降。但嚴(yán)重的爆震，會(huì)使氣缸發(fā)出特別尖銳的金屬敲擊聲（敲缸），且會(huì)導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)過(guò)熱、發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、油耗迅速上升等故障。309（2）爆震控制原理減少爆震發(fā)生最有效的方法是減小點(diǎn)火提前角。爆震控制原理如圖所示。310爆震控制原理311二、電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成及分類1．電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)一般由傳感器、ECU、點(diǎn)火器、點(diǎn)火線圈和火花塞等組成，如圖所示。電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成2．電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的分類（1）獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)電控發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火方式是每一個(gè)氣缸分配一個(gè)點(diǎn)火線圈，點(diǎn)火線圈安裝在火花塞上，取消了高壓線。這種點(diǎn)火方式通過(guò)凸輪軸位置傳感器或通過(guò)檢測(cè)氣缸壓縮來(lái)實(shí)現(xiàn)精確點(diǎn)火，獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)工作原理如圖所示。312獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)工作原理獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)。1）能量損耗小獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)中，每個(gè)氣缸都有單獨(dú)的點(diǎn)火線圈，點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電直接傳給火花塞進(jìn)行點(diǎn)火，不需要用高壓線連接。電能在導(dǎo)線中的損耗可以降到最低，大大提升性能。2）工作更加穩(wěn)定、可靠獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)中，一個(gè)點(diǎn)火線圈出問(wèn)題只會(huì)影響它負(fù)責(zé)的氣缸，其他的氣缸點(diǎn)火都不會(huì)受影響。3）具有一定的抗電子干擾能力獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)導(dǎo)線的電流都是低壓傳輸，電壓產(chǎn)生的電磁干擾極小。313（2）同時(shí)點(diǎn)火系統(tǒng)同時(shí)點(diǎn)火系統(tǒng)又稱分組點(diǎn)火系統(tǒng)，其特點(diǎn)是兩個(gè)氣缸共用一個(gè)點(diǎn)火線圈，即點(diǎn)火線圈數(shù)量為氣缸數(shù)量的一半，其工作原理如圖所示。314同時(shí)點(diǎn)火系統(tǒng)工作原理同時(shí)點(diǎn)火系統(tǒng)有兩個(gè)氣缸同時(shí)點(diǎn)火，其中一個(gè)氣缸壓縮行程點(diǎn)火，另一個(gè)氣缸排氣行程點(diǎn)火，如圖所示。315同時(shí)點(diǎn)火系統(tǒng)的特點(diǎn)（3）二極管配電式點(diǎn)火系統(tǒng)二極管配電式點(diǎn)火系統(tǒng)如圖所示。其特點(diǎn)是四個(gè)氣缸共用一個(gè)點(diǎn)火線圈，點(diǎn)火線圈為內(nèi)裝一次線圈、雙輸出二次線圈的特制點(diǎn)火線圈，利用四個(gè)二極管的單向?qū)щ娞匦越惶嫱瓿蓪?duì)1、4缸和2、3缸的配電過(guò)程。316二極管配電式點(diǎn)火系統(tǒng)任務(wù)2曲軸位置傳感器的檢修317學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解曲軸位置傳感器的分類。2．熟悉曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)。3．掌握曲軸位置傳感器的工作原理。4．掌握曲軸位置傳感器的檢修方法。318任務(wù)引入曲軸位置（曲柄轉(zhuǎn)角）傳感器用來(lái)感知曲柄轉(zhuǎn)角的位置，以確定活塞在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的位置，作為噴油正時(shí)和點(diǎn)火正時(shí)的基準(zhǔn)點(diǎn)。曲軸位置傳感器不僅可提供相對(duì)于活塞上止點(diǎn)位置的曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)，還能精確測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。曲軸位置傳感器是發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中最主要的傳感器之一，是確認(rèn)曲軸轉(zhuǎn)角位置和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不可缺少的信號(hào)之一，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元用此信號(hào)控制燃油噴射量、噴油正時(shí)、點(diǎn)火時(shí)刻（點(diǎn)火提前角）、點(diǎn)火閉合角、怠速轉(zhuǎn)速和電動(dòng)燃油泵的運(yùn)行。319相關(guān)知識(shí)曲軸位置傳感器根據(jù)信號(hào)形成的原理可以分為電磁感應(yīng)式、霍爾式和光電式三大類。曲軸位置傳感器及曲軸位置傳感器的安裝位置分別如圖所示。320曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器的安裝位置一、電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器1．電磁感應(yīng)基本原理如圖所示，一個(gè)導(dǎo)體可以在磁鐵的N極與S極之間自由運(yùn)動(dòng)，用電流表連接導(dǎo)體，形成閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體在磁極間運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表的指針就會(huì)擺動(dòng)。因?yàn)檫@個(gè)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)在磁極之間，導(dǎo)體切割磁力線，就產(chǎn)生了感應(yīng)電流。如果導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向平行于磁力線方向，就沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。這種產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象就叫作電磁感應(yīng)。321電磁感應(yīng)基本原理1—導(dǎo)體2—電流表2．電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)豐田公司六缸電控發(fā)動(dòng)機(jī)TCCS系統(tǒng)的電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器安裝在分電器內(nèi)，主要由兩個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)子（G信號(hào)轉(zhuǎn)子、NE信號(hào)轉(zhuǎn)子）和三個(gè)感應(yīng)線圈（G1感應(yīng)線圈、G2感應(yīng)線圈、NE感應(yīng)線圈）組成，其結(jié)構(gòu)如圖所示。322豐田公司六缸電控發(fā)動(dòng)機(jī)TCCS系統(tǒng)的電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器結(jié)構(gòu)該傳感器分為上下兩部分，上半部分由G1感應(yīng)線圈、G2感應(yīng)線圈和G信號(hào)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生G信號(hào)；下半部分由NE感應(yīng)線圈和NE信號(hào)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生NE信號(hào)。（1）工作過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，G信號(hào)轉(zhuǎn)子和NE信號(hào)轉(zhuǎn)子隨分電器軸一起旋轉(zhuǎn)，信號(hào)轉(zhuǎn)子上的齒與G1、G2、NE感應(yīng)線圈中永久磁鐵間的氣隙不斷變化，使感應(yīng)線圈內(nèi)的磁通發(fā)生變化，于是在G1、G2、NE感應(yīng)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。將此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換成矩形波并加以放大，即可作為發(fā)動(dòng)機(jī)ECU計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、曲軸轉(zhuǎn)角和確認(rèn)活塞上止點(diǎn)位置的基本信號(hào)。323（2）G信號(hào)的作用G信號(hào)用于辨別氣缸及檢測(cè)活塞壓縮上止點(diǎn)位置。此外，G信號(hào)也是ECU利用NE信號(hào)計(jì)算曲軸轉(zhuǎn)角的基準(zhǔn)信號(hào)。324G信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)及波形a）結(jié)構(gòu)b）波形（3）NE信號(hào)的作用NE信號(hào)用于檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，NE信號(hào)由位于分電器內(nèi)下半部的NE信號(hào)轉(zhuǎn)子及其對(duì)面的NE感應(yīng)線圈產(chǎn)生。NE信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)如圖所示，正常工作波形如圖所示。325NE信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)NE信號(hào)發(fā)生器的正常工作波形3．電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器損壞的故障現(xiàn)象電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器的常見(jiàn)故障主要包括：信號(hào)發(fā)生器感應(yīng)線圈短路、斷路；轉(zhuǎn)子軸磨損、偏擺或感應(yīng)線圈與導(dǎo)磁鐵芯組件移動(dòng)，使轉(zhuǎn)子和磁頭之間的間隙不當(dāng)，磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)度不足，造成信號(hào)減弱或無(wú)信號(hào)輸入ECU；轉(zhuǎn)子輪齒間有臟物填塞，造成輸出信號(hào)變形等。3264．電磁感應(yīng)式曲軸位置傳感器的檢查（1）檢查電阻。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下曲軸位置傳感器插接器的插頭，檢查曲軸位置傳感器1號(hào)端子與2號(hào)端子之間的電阻，其規(guī)范值應(yīng)為450～1000Ω。檢查曲軸位置傳感器1號(hào)或2號(hào)端子與屏蔽端子3之間的電阻。（2）檢查曲軸位置傳感器與ECU間的連接線束。連接線束接觸不良的現(xiàn)象非常少見(jiàn)，在測(cè)量時(shí)可以將此步放在最后。（3）檢查信號(hào)轉(zhuǎn)子凸齒與磁頭之間的間隙。用塞尺檢查信號(hào)轉(zhuǎn)子凸齒與磁頭之間的間隙，標(biāo)準(zhǔn)值為0.2～0.4mm。327二、霍爾式曲軸位置傳感器霍爾式曲軸位置傳感器一般有觸發(fā)葉片霍爾式和觸發(fā)齒輪霍爾式兩種。1．觸發(fā)葉片霍爾式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理美國(guó)通用公司的霍爾式曲軸位置傳感器安裝在曲軸前端的扭轉(zhuǎn)減振器背面，采用觸發(fā)葉片的結(jié)構(gòu)形式，如圖所示。328觸發(fā)葉片霍爾式曲軸位置傳感器霍爾信號(hào)發(fā)生器由永久磁鐵、導(dǎo)磁板和霍爾元件（集成電路）等組成，其工作原理如圖所示。329霍爾信號(hào)發(fā)生器的工作原理a）觸發(fā)葉片進(jìn)入空氣隙中，霍爾元件磁場(chǎng)被旁路b）觸發(fā)葉片離開(kāi)空氣隙，霍爾元件磁飽和1—金屬板2—永久磁鐵3、5—導(dǎo)磁板4—觸發(fā)葉片6—霍爾元件2．觸發(fā)齒輪霍爾式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理曲軸位置傳感器產(chǎn)生的信號(hào)，表示曲軸（或活塞）位置和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信息，它是控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射和點(diǎn)火時(shí)刻的主要信號(hào)之一。曲軸位置傳感器與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU有三條引線相連，如圖所示，第一條是發(fā)動(dòng)機(jī)ECU向傳感器供電的電源線；第二條是傳感器的輸出信號(hào)線；第三條是傳感器接地線。330曲軸位置傳感器與ECU的連接電路觸發(fā)齒輪霍爾式曲軸位置傳感器工作示意圖如圖所示。331觸發(fā)齒輪霍爾式曲軸位置傳感器工作示意圖a）2.5L四缸發(fā)動(dòng)機(jī)b）4.0L六缸發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)飛輪齒槽通過(guò)傳感器的磁鐵時(shí)，傳感器輸出5V的高電位；當(dāng)飛輪兩齒槽間的金屬通過(guò)傳感器的磁鐵時(shí)，傳感器輸出0.3V的低電位。因此，當(dāng)1個(gè)飛輪齒槽通過(guò)傳感器時(shí)，傳感器便產(chǎn)生一個(gè)高、低電位脈沖信號(hào)。由于發(fā)動(dòng)機(jī)ECU是通過(guò)曲軸位置傳感器獲得曲軸（或活塞）運(yùn)行位置與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信息的，所以曲軸位置傳感器產(chǎn)生的信號(hào)是控制噴油和點(diǎn)火提前角的重要信號(hào)，一般在排氣行程上止點(diǎn)前64°時(shí)開(kāi)始噴油。3323．霍爾式曲軸位置傳感器的檢查霍爾式曲軸位置傳感器的檢查方法有一個(gè)共同點(diǎn)，即主要通過(guò)測(cè)量有無(wú)輸出電壓脈沖信號(hào)來(lái)判斷其是否良好，曲軸位置傳感器的線束插頭（線束插接器）如圖所示。（1）傳感器電源電壓的檢測(cè)。（2）端子間電壓的檢測(cè)。（3）電阻的檢測(cè)。333曲軸位置傳感器的線束插頭三、光電式曲軸位置傳感器光電式曲軸位置傳感器多安裝在分電器內(nèi)，也有的安裝在凸輪軸上。1．光電式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示為一種安裝在日產(chǎn)六缸發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中的光電式曲軸位置傳感器。334一種安裝在日產(chǎn)六缸發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中的光電式曲軸位置傳感器1—曲軸位置傳感器2—信號(hào)轉(zhuǎn)子（1）1°信號(hào)作用及信號(hào)的產(chǎn)生傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)子安裝在分電器軸上，其外緣內(nèi)側(cè)開(kāi)有360條透光槽（窄縫），用來(lái)產(chǎn)生1°信號(hào)，供發(fā)動(dòng)機(jī)ECU計(jì)算曲軸轉(zhuǎn)角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。（2）120°信號(hào)作用及信號(hào)的產(chǎn)生緊靠360條透光槽（窄縫）的內(nèi)側(cè)開(kāi)有6個(gè)透光槽（小方孔），用來(lái)產(chǎn)生120°信號(hào)，供發(fā)動(dòng)機(jī)ECU確認(rèn)活塞上止點(diǎn)位置。在這6個(gè)間隔60°的透光槽中，有1個(gè)孔口較寬的槽（大方孔），它產(chǎn)生的是供發(fā)動(dòng)機(jī)ECU確認(rèn)1缸上止點(diǎn)位置的120°信號(hào)。335（3）信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)信號(hào)發(fā)生器固定在分電器殼上，由發(fā)光二極管、光敏二極管、遮光盤(pán)和對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行整形處理的電子電路組成，其結(jié)構(gòu)及安裝位置如圖所示。336信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)及安裝位置1—光敏二極管2—發(fā)光二極管3—分火頭4—密封蓋5—遮光盤(pán)6—電路板2．光電式曲軸位置傳感器的工作過(guò)程發(fā)光二極管與光敏二極管對(duì)稱安裝，信號(hào)轉(zhuǎn)子位于發(fā)光二極管和光敏二極管之間。當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子隨分電器軸一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于信號(hào)轉(zhuǎn)子上開(kāi)有透光槽，于是在發(fā)光二極管與光敏二極管之間便不斷出現(xiàn)透光與遮光的交替變化。當(dāng)發(fā)光二極管發(fā)出的光束照射到光敏二極管上時(shí)，光敏二極管感光并產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，信號(hào)發(fā)生器輸出高電平信號(hào)；當(dāng)發(fā)光二極管發(fā)出的光束被遮住時(shí)，光敏二極管不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，信號(hào)發(fā)生器輸出低電平信號(hào)。337由于工作時(shí)信號(hào)轉(zhuǎn)子隨分電器軸一起旋轉(zhuǎn)，并且上面開(kāi)有360個(gè)透光槽（窄縫），所以信號(hào)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)1圈（360°），則曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈（720°），1°信號(hào)發(fā)生器便輸出360個(gè)高電平信號(hào)和360個(gè)低電平信號(hào)，共720個(gè)信號(hào)。于是1°信號(hào)發(fā)生器就會(huì)出現(xiàn)表示有電壓輸出的高電平信號(hào)和表示無(wú)電壓輸出的低電平信號(hào)，分別對(duì)應(yīng)于曲軸的1°轉(zhuǎn)角，1°信號(hào)的波形示意圖如圖所示。3381°信號(hào)的波形示意圖由于120°信號(hào)的產(chǎn)生時(shí)間已經(jīng)預(yù)先設(shè)定，即信號(hào)轉(zhuǎn)子上透光槽（見(jiàn)下圖中的大方孔）的起始點(diǎn)位于1缸上止點(diǎn)前70°，所以信號(hào)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)1圈，120°信號(hào)發(fā)生器便在各缸上止點(diǎn)前70°輸出1個(gè)高電平信號(hào)，共有6個(gè)高電平信號(hào)。339信號(hào)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)3．現(xiàn)代SONATA汽車光電式曲軸位置傳感器現(xiàn)代SONATA汽車光電式曲軸位置傳感器的工作原理與日產(chǎn)公司光電式曲軸位置傳感器相似，其信號(hào)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)稍有不同，如圖所示。340現(xiàn)代SONATA汽車光電式曲軸位置傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)子1—檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角的光孔2—檢測(cè)第1缸壓縮上止點(diǎn)的光孔4．光電式曲軸位置傳感器損壞的故障現(xiàn)象光電式曲軸位置傳感器的常見(jiàn)故障：發(fā)光二極管、光敏二極管臟污、損壞；信號(hào)轉(zhuǎn)子上的光柵或弧形槽殘缺，信號(hào)轉(zhuǎn)子翹曲；內(nèi)部電路斷路或接觸不良等，使信號(hào)減弱、變形或無(wú)信號(hào)產(chǎn)生，造成發(fā)動(dòng)機(jī)不能工作。3415．光電式曲軸位置傳感器的檢查（1）光電式曲軸位置傳感器的線束檢查。光電式曲軸位置傳感器線束插接器的端子及檢測(cè)如圖所示。342光電式曲軸位置傳感器線束插接器的端子及檢測(cè)a）傳感器線束插接器的端子b）傳感器的檢測(cè)（2）光電式曲軸位置傳感器的輸出信號(hào)檢測(cè)。將萬(wàn)用表調(diào)至電壓擋，兩表筆接在傳感器側(cè)3號(hào)端子和1號(hào)端子上，在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，電壓應(yīng)為0.2～1.2V。在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后怠速運(yùn)轉(zhuǎn)期間，用萬(wàn)用表電壓擋檢測(cè)傳感器側(cè)2號(hào)端子和1號(hào)端子間的電壓，應(yīng)為1.8～2.5V，否則應(yīng)更換光電式曲軸位置傳感器。343任務(wù)3凸輪軸位置傳感器的檢修344學(xué)習(xí)目標(biāo)1．熟悉凸輪軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)。2．掌握凸輪軸位置傳感器的工作原理。3．掌握凸輪軸位置傳感器的檢修方法。345任務(wù)引入凸輪軸位置傳感器如圖所示，它主要用來(lái)檢測(cè)凸輪軸的轉(zhuǎn)角位置，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元用此信號(hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)某氣缸（如1缸）上止點(diǎn)的位置。凸輪軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理及檢修過(guò)程與曲軸位置傳感器基本相同。346帕薩特凸輪軸位置傳感器奧迪A6凸輪軸位置傳感器相關(guān)知識(shí)一、凸輪軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)原理以捷達(dá)GTX型轎車為例，簡(jiǎn)述霍爾式凸輪軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)原理。捷達(dá)GTX型轎車霍爾式凸輪軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示。347捷達(dá)GTX型轎車霍爾式凸輪軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)1—進(jìn)氣凸輪2—凸輪軸位置傳感器3—固定螺釘4—定位螺栓與座圈5—信號(hào)轉(zhuǎn)子6—缸蓋捷達(dá)GTX型轎車采用的霍爾式凸輪軸位置傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣凸輪的一端，如圖所示，它主要由霍爾傳感器和信號(hào)轉(zhuǎn)子等組成。348霍爾式凸輪軸位置傳感器的安裝位置霍爾傳感器主要由霍爾元件（集成電路）、永久磁鐵和導(dǎo)磁片組成?；魻栐c永久磁鐵之間有1mm的間隙，當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子隨進(jìn)氣凸輪軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，隔板和窗口從霍爾元件與永久磁鐵之間的間隙中轉(zhuǎn)過(guò)。當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子的隔板進(jìn)入間隙時(shí)，霍爾集成電路中的磁場(chǎng)被旁路，霍爾元件上沒(méi)有磁力線穿過(guò)，霍爾電壓為零，集成電路輸出極晶體管截止，傳感器輸出的信號(hào)電壓為高電位，約4.0V；當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子的隔板離開(kāi)間隙時(shí)，永久磁鐵的磁通經(jīng)導(dǎo)磁片和霍爾集成電路構(gòu)成回路，這時(shí)產(chǎn)生的霍爾電壓約為2.0V，集成電路輸出極晶體管導(dǎo)通，傳感器輸出的信號(hào)電壓為0.1V，為低電位。349發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器產(chǎn)生的信號(hào)不斷地輸入ECU。當(dāng)ECU同時(shí)接收到曲軸位置傳感器大齒缺對(duì)應(yīng)的低電平信號(hào)（15°）和凸輪軸位置傳感器窗口對(duì)應(yīng)的低電平信號(hào)時(shí)，可以識(shí)別出1缸活塞在壓縮上止點(diǎn)、4缸活塞處于排氣行程，并根據(jù)曲軸位置傳感器小齒缺對(duì)應(yīng)輸出的信號(hào)控制點(diǎn)火提前角。350霍爾式凸輪軸位置傳感器與ECU的連接電路如圖所示。該傳感器G40線束插接器有三個(gè)接線端子，這三個(gè)端子分別與ECU的62、76和67端子相連。351霍爾式凸輪軸位置傳感器與ECU的連接電路1—電源正極端子2—信號(hào)輸出端3—電源負(fù)極端子二、凸輪軸位置傳感器的檢查方法1．傳感器電源電壓的檢測(cè)斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下傳感器線束插接器插頭，將萬(wàn)用表的正、負(fù)表筆分別與插接器1、3端子相連接，接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)，電壓應(yīng)為4.5V以上。如果電壓為零，說(shuō)明線束存在斷路、短路或ECU有故障，斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后應(yīng)繼續(xù)檢查故障部位。3522．導(dǎo)線電阻的檢測(cè)用萬(wàn)用表電阻擋檢測(cè)傳感器的1端子與ECU的62端子、傳感器的2端子與ECU的76端子、傳感器的3端子與ECU的67端子間的電阻值，各導(dǎo)線間電阻值均應(yīng)不大于1.5Ω。如果電阻值過(guò)大或?yàn)闊o(wú)窮大，證明線束接觸不良或?qū)Ь€斷路，應(yīng)進(jìn)行維修或更換線束。再用萬(wàn)用表電阻擋檢測(cè)傳感器插接器1端子與2端子和3端子間的電阻，或檢查ECU的62端子與76端子和67端子間的電阻，測(cè)得的電阻值均應(yīng)為無(wú)窮大。如果電阻值不是無(wú)窮大，說(shuō)明導(dǎo)線存在短路，應(yīng)進(jìn)行更換。353任務(wù)4爆震傳感器的檢修354學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解爆震傳感器的分類。2．熟悉爆震傳感器的結(jié)構(gòu)。3．掌握爆震傳感器的工作原理。4．掌握爆震傳感器的檢修方法。355任務(wù)引入現(xiàn)在到加油站加油，添加的都是無(wú)鉛汽油，而早期的汽油中都含有鉛，作用是防止汽油燃燒時(shí)產(chǎn)生爆震，但卻帶來(lái)了環(huán)境污染。隨著爆震傳感器（見(jiàn)下圖）的出現(xiàn)，使用無(wú)鉛汽油也可以防止爆震，所以含鉛汽油就逐漸消失了。那么，爆震傳感器是如何防止爆震產(chǎn)生的？爆震傳感器工作時(shí)又有何特性？本任務(wù)將學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)以解決這些疑問(wèn)。356爆震傳感器相關(guān)知識(shí)一、爆震傳感器的安裝位置和類型1．爆震傳感器的安裝位置爆震傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體上，如圖所示為爆震傳感器的安裝位置。2．爆震傳感器的類型利用振動(dòng)法檢測(cè)爆震的傳感器有磁致伸縮式和壓電式兩種類型，其中壓電式又有共振型和非共振型之分。357爆震傳感器的安裝位置二、爆震傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理1．共振型磁致伸縮式爆震傳感器共振型磁致伸縮式爆震傳感器是應(yīng)用最早的爆震傳感器，其結(jié)構(gòu)如圖所示。358共振型磁致伸縮式爆震傳感器的結(jié)構(gòu)1—外殼2—磁芯（高鎳合金）3—感應(yīng)線圈4—內(nèi)殼5—永久磁鐵高鎳合金組成的磁芯外側(cè)設(shè)有永久磁鐵，在其周圍繞著感應(yīng)線圈，由于發(fā)動(dòng)機(jī)爆震而使機(jī)體發(fā)生振動(dòng)，磁芯受振偏移致使感應(yīng)線圈內(nèi)磁力線發(fā)生變化。依據(jù)電磁感應(yīng)原理，通過(guò)線圈的磁通變化時(shí)，線圈將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，此電動(dòng)勢(shì)即爆震傳感器的輸出電壓信號(hào)。輸出電壓的大小與發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的頻率有關(guān)，當(dāng)傳感器的固有振動(dòng)頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)頻率相同時(shí)將產(chǎn)生諧振，此時(shí)，傳感器將輸出最大電壓信號(hào)，如圖所示。359360共振型磁致伸縮式爆震傳感器的結(jié)構(gòu)1—外殼2—磁芯（高鎳合金）3—感應(yīng)線圈4—內(nèi)殼5—永久磁鐵2．共振型壓電式爆震傳感器如圖所示為共振型壓電式爆震傳感器的結(jié)構(gòu)。361共振型壓電式爆震傳感器的結(jié)構(gòu)1—外殼2—引線接頭3、12—壓電元件4、13—振蕩片5、11—基座6、8—O形圈7—插接器9—接頭10—密封劑壓電元件緊密地貼合在振蕩片上，振蕩片則固定在傳感器的基座上。振蕩片隨發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)而振蕩，波及壓電元件，使其變形而產(chǎn)生電壓信號(hào)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震時(shí)的振動(dòng)頻率與振蕩片的固有頻率相符合時(shí)，振蕩片產(chǎn)生共振，此時(shí)壓電元件將產(chǎn)生最大的電壓信號(hào)，如圖所示。該爆震傳感器在爆震時(shí)輸出的電壓比較高，因此無(wú)須使用濾波器即可判別有無(wú)爆震產(chǎn)生。362共振型壓電式爆震傳感器輸出電壓與頻率的關(guān)系3．非共振型壓電式爆震傳感器非共振型壓電式爆震傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示。它由平衡重（配重）、壓電元件等構(gòu)成。363非共振型壓電式爆震傳感器的結(jié)構(gòu)1—配重2—壓電元件共振型與非共振型爆震傳感器的輸出波形對(duì)比如圖所示，從共振型爆震傳感器的輸出波形可以直接觀察出爆震的波形（爆震點(diǎn)），而非共振型爆震傳感器需經(jīng)過(guò)濾波器檢出爆震信號(hào)。364共振型與非共振型爆震傳感器的輸出波形對(duì)比a）共振型b）非共振型三、爆震傳感器的檢查1．爆震傳感器的外觀檢查。觀察爆震傳感器的外殼有無(wú)裂紋，如果有裂紋，則更換爆震傳感器。2．爆震傳感器的電阻檢查。關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下爆震傳感器插接器插頭，用萬(wàn)用表電阻擋檢查爆震傳感器的接線端子與外殼間的電阻，若導(dǎo)通，說(shuō)明傳感器已經(jīng)損壞，必須更換。3．爆震傳感器的單件檢查。將爆震傳感器從車上拆下，用萬(wàn)用表交流20mV擋測(cè)量爆震傳感器的兩個(gè)端子，然后用小錘輕敲傳感器，看萬(wàn)用表是否會(huì)有微弱的電壓。如果無(wú)電壓，則更換爆震傳感器。365任務(wù)5電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的檢修366學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火線圈與點(diǎn)火器的結(jié)構(gòu)及功能。2．掌握電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火線圈的檢修方法。3．掌握電控發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞的檢修方法。367任務(wù)引入王先生上班時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的豐田卡羅拉發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)，于是撥打電話向4S店求助。經(jīng)維修技師張師傅上門(mén)查看后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題無(wú)法解決，只能拖回店里，后經(jīng)張師傅的診斷，確定由點(diǎn)火系統(tǒng)故障導(dǎo)致。電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)主要由點(diǎn)火線圈、點(diǎn)火器、火花塞等組成，針對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的故障，張師傅該如何對(duì)這些主要部件一一進(jìn)行排除？368相關(guān)知識(shí)一、點(diǎn)火線圈與點(diǎn)火器的結(jié)構(gòu)及功能點(diǎn)火線圈的一次線圈和二次線圈都環(huán)繞在鐵芯上，二次線圈的匝數(shù)大約是一次線圈的100倍。一次線圈的一端連接在點(diǎn)火器上，二次線圈的一端連接在火花塞上。兩個(gè)線圈各自的另一端則連接在電源上，如圖所示。369點(diǎn)火線圈點(diǎn)火器的功率三極管導(dǎo)通時(shí)，一次電路接通，有電流通過(guò)一次線圈，在一次線圈周圍產(chǎn)生磁力線，該磁力線也穿過(guò)二次線圈，如圖所示。370一次電路接通點(diǎn)火器的功率三極管截止時(shí)，一次電路被切斷，一次線圈周圍的磁力線消失，二次線圈因互感