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汽车电子点火器原理与维修

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2006-07-15

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    一、霍尔式电子点火系统的工作原理   上海桑塔纳轿车采用霍力式无触点电子点火系统,该系统由分电器、信号 发生器、点火器、高能点火线圈、高压线、火花塞等组成。 霍尔信号发生器是根据霍尔效应原理制成的,它装在分电器内。
  霍尔信号发生器,它由触发叶轮1和霍尔传感器4组成。   触发叶轮像传统的分电器凸轮一样,套在分电器轴的上部,它可以随分电 器轴一起转动,又能相对分电器轴作少量转动,以保证离心调节装置正常工作。
     触发叶轮的叶片数与气缸数相等,其上部套装分火头,与触发叶轮一起转动。 霍尔传感器4由带导板(导磁)的永久磁铁3和霍尔集成块2组成,触发叶轮1 的叶片在霍尔集成块2和永久磁铁3之间转动。
     霍尔集成块2包括霍尔元件和集成电路。由于霍尔信号发生器工作时,霍尔 元件产生的霍尔电压Uh是mV级的,信号很微弱,还需进行信号处理。这一任务 由集成电路完成,这样霍尔元件产生的霍尔电压Uh信号,还要经过放大、脉冲 整形,最后以整齐的矩形脉冲(方波)信号Ug输出。
        霍尔信号发生器是一个有源器件,它需要提供电源才能工作。霍尔集成块 的电源由点火器提供。霍尔集成电路输出极的集电极为开路输出形式,其集电 极的负载电阻在点火器内设置。
  霍尔信号发生器有三根引出线且与点火器相连 接,其中一根是电源输入线(红黑色线),一根是信号输出线(绿白色线),一根 是接地线(棕白色线)9J霍尔信号发生器外壳的三线插座分别标有“+”、“0”、 “-”符号。
        分电器工作时,叶片随分电器轴转动,每当叶片进入永久磁铁与霍尔元件 之间的空气隙时,霍尔集成块中的磁场即被触发叶轮的叶片旁路(或称隔磁),这 时霍尔元件不产生霍尔电压,集成电路输出极的三极管处于截止状态,信号发 生器输出高电位。
   当触发叶轮的叶片离开空气隙时,永久磁铁的磁通便通过霍尔集成块经导 板构成回路,这时霍尔元件产生霍尔电压,集成电路输出极的三极管处于导通 状态,信号发生器输出低电位。  分电器轴转一圈,输出4个方波。
  触发叶轮的转 向从上向下看时是顺时针方向。当叶轮缺口的后边缘转动使磁极端面只露一半 时,信号输出端的电压瞬间从低电位跳到高电位,此时就是点火时刻。    霍尔点火器与信号发生器通过二线插头相联接,当信号输出端把信号输入 到点火控制器后,经过其内部电路处理,控制一只大功率三极管,进而控制点 火线圈,使点火线圈高压输出端输出高压脉冲到火花塞点火。
    霍尔点火器实质 上是个电子开关,它受霍尔传感器产生的信号电压控制。点火控制器还具有停 机自动断电功能,以保护点火线圈不被烧坏。不仅如此,该点火控制器还具有 限流控制功能,当检测到点火线圈中电流值小于额定值的94%时,控制电路在 输入信号向低电平转换前加大电流的上升率,保证初级线圈产生足够的磁性。
       闭合角控制功能,它可以根据发动机的工作转速、电源电压及点火线圈的 性能,对闭合角不断调节,使得一次侧电路接通时间,在发动机的工作转速范 围之内基本保持不变,从而使发动机高速时有足够的点火能量和点火电压,不 致发生断火现象;低速时不致因点火线圈和点火电子组件过度发热而影响其使用寿命。
    与磁感应式电子点火装置相比,霍尔式电子点火装置由于其点火信号发生 器输出的点火信号幅值波形不受发动机转速的影响,即使发动机转速很低时,也 能输出稳定的点火信号,因此低速性能好,有利于发动机的起动,并且发动机 在任何工况下,霍尔式点火信号发生器均能输出高低电平时间比一定的方波信 号,故点火正时精度高且易于控制。
    另外霍尔式点火信号发生器无需调整,不 受灰尘、油污的影响,使霍尔式电子点火装置的工作性能更加可靠,寿命更长。 二、霍尔式电子点火系统故障检测方法    以桑塔纳轿车为例说明霍尔式无触点电子点火系的故障检测方法和步骤。
      1.确定点火系故障 怀疑点火系有故障时,可拔出分电器中央高压线,使其端部距气缸体5—7MM, 接通点火开关,起动发动机,观察高压线端是否跳火,如无强烈火花,说明点 火系统有故障。
    正确检查点火系统的零件及连接导线,是排除点火系故障的关 键。    2.点火线圈、高压线及分火头的检查 测量点火线圈初、次级绕组的电阻值。测量前先断开点火开关,拆除点火 线圈上的导线。
   初级绕组的电阻值 即点火线圈“+” (或“15”)与“-”(或 “1”)接柱之间的电阻值,应为0.52—0.76欧姆;次级绕阻的电阻值即点火 线圈“-”(或“1”)与高压插孔之间的电阻值,应为2.4—3.5千欧姆。
    如果 电阻值符合规定,说明点火线圈良好,应及时装上点火线圈上的所有导线。每 很高压线的电阻值应为1千欧姆左右,分火头的电阻值应为1千欧姆左右。    3.点火器的检查   ①确认点火器电源电路是否正常:关断点火开关,拔下点火器插接件,将 万用表(电压档)两触针接在线束插头的4和2接柱上,接通点火开关,电压表测 得的电压值应约为蓄电池电压,否则应找出电源断路故障并予以排除。
        ②确认点火器工作性能:关断点火开关,连接好点火器插接件,拔下分电器霍尔信号发生器插接件,将电压表两触针接在点火线圈的15(+)和1(-)接柱 上。当接通点火开关时电压表的电压值应为2—6V,并在1—2后降为零,否则应 更换点火器。
     ③确认点火器向霍尔信号发生器输出电压值是否正常:关断点火开关,将 电压表的两触针接在霍尔信号发生器线束插头“+”和“-”接柱上。  接通点火 开关时;电压表测得的电压值应为5—11V,如低于5V或为0V,再用同样方法对 点火器插件中的接柱5和3进行测试,若电压值为5V以上,则说明点火器与信号发生器之间的线束有断路故障,应予以排除;若电压值也为5V以下,则应更换 点火器。
      ④用旁路信号发生器检查点火器:关断点火开关,拔下分电器盖上的中央 高压线,使其端部距缸体5—7MM。  拔下分电器信号发生器线束插接件,用一跨 接线,让其一端接在信号线插头上,另一端暂时悬空。
  接通点火开关,将跨接 线悬空的一端反复搭铁;此时观察中央高压线端部是否跳火,如跳火,说明点 火器是好的,工作正常;如不跳火,在点火线圈及连接导线正常时,说明点火器有向题。   4.霍尔信号发生器的检查 为了排除干扰因素,一般该项内容应在点火线圈、点火器连接导线检查正常的基础上进行。
    其方法是:测量信号发生器的输出电压,关断点火开关,打开分电器盖,拔出分电器盖上的中央高压线并搭铁,将电压表两触针接在括接 件信号输出线(0)和接地线(-)接柱上,其导线的颜色为绿白色线和棕白色线。
   然后按 发动机转动方向转动发动机, 同时观察电压表上的读数,其值一般在 0—9V之间变化。  当分电器触发叶轮的叶片在空气隙时,其电压值为2—9v,当 触发叶轮的叶片不在空气隙时,其电压值约为0.3—0。
  4v。若电压值不在0—9v 之间变化,则应更换霍尔信号发生器。 以上所述电压表显示的数值,由于生产年代不同,内部电路参数不同,其电压值有所不同,测试时应与同期生产的汽车进行对比判定。   。
  

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