奥迪a6电控点火系统组成原理及故障分析.docx

奥迪a6电控点火系统组成原理及故障分析.docx

《奥迪a6电控点火系统组成原理及故障分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《奥迪a6电控点火系统组成原理及故障分析.docx（34页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

奥迪a6电控点火系统组成原理及故障分析

奥迪A6电控点火系统组成原理及故障分析

摘要：

汽车点火系统是汽油发动机的重要组成部分，从最开始的磁电机点火系统发展为传统的触点式蓄电池点火系统、晶体管辅助点火系统、、电控点火系统

其性能的好坏直接影响着发动机能否正常工作。

熟悉点火系统的组成和工作原理，掌握其故障检修方法，是从事汽车维修工作的技术人员和工人所必须的。

就在二十世纪70年代，美国GM公司采用了集成电路（IC）点火装置，高能点火（HEI）系统，并在分电器内装上点火线圈和点火控制线路，力图将点火系统做成一体，这种电路具有结构紧凑、可靠性高、成本低、耗电少、不需冷却、响应性好等特点。

后期又采用数字式点火时刻控制系统，称为迈塞（MISAR）系统。

该系统体积小，由中央处理器（CPU）、存储器（RAM/ROM）和模/数（A/D）转换器等组成。

系统可根据输入的冷却液温度、转速和负荷等信号，计算出最佳点火时刻。

美国克莱斯勒公司（Chryslercorporation）首先创立了模拟计算机对发动机点火时刻进行控制的控制系统。

传统的点火系统，其点火时刻的调整是依靠机械离心式调节装置和真空式调节装置完成的，由于机械的滞后、磨损及装置本身的局限性，故不能保证点火时刻在最佳值。

而用ECU控制的点火系统，则可方便地解决以上问题。

因为用微机可考虑更多的对点火提前角影响的因素，使发动机在各种工况下均能达到最佳点火时刻，从而提高发动机的动力性、经济性、改善排放指标。

ECU控制的点火系统是随着电子技术的进步而发展起来的一门新技术，也是汽车电子化的必然趋势，接下来就浅谈一下奥迪A6点火系统组成原理及故障分析。

关键词：

奥迪A6；电控点火系统；组成及原理；故障分析

ABSTRACT：

Automotivegasolineengineignitionsystemisanimportantpart,fromthebeginningofthedevelopmentofmagnetoignitionsystemfortraditionalcontact-typebatteryignitionsystem,transistorassistedignitionsystem,electronicignitionsystem

Adirectimpactontheperformanceoftheengineisworking.Familiarwiththeignitionsystemofthecompositionandworkingprinciple,controlovertheirtroubleshootingmethods,isengagedinvehiclemaintenancetechniciansandworkersneeded.To70yearsinthetwentiethcentury,theU.S.GMhasusedaintegratedcircuit（IC）ignition,high-energyignition（HEI）system,andbuiltoninthedistributorignitioncoilandignitioncontrolcircuit,tryingtomakeoneoftheignitionsystem,whichkindsofcircuithasacompactstructure,highreliability,lowcost,lowpowerconsumption,withoutcooling,responseandgoodcharacteristics.Lateanduseofdigitalignitiontimingcontrolsystem,knownastheMaiSai（MISAR）system.Thesystemissmall,thecentralprocessingunit（CPU）,memory（RAM/ROM）,andanalog/digital（A/D）convertersandothercomponents.Systemcanbebasedontheinputcoolanttemperature,speedandloadsignal,calculatethebestignitiontiming.U.S.Chrysler（Chryslercorporation）createdthefirstanalogcomputertocontrolengineignitiontimingcontrolsystem.Conventionalignitionsystem,theignitiontimingadjustmentistorelyonmechanicaladjustmentdeviceandthecentrifugalvacuumconditioningplantcompleted,thelagduetomechanicalwearandthelimitationsofthedeviceitself,itcannotguaranteethebestvalueoftheignitiontiming.TheECUcontrolstheignitionsystemused,youcaneasilysolvetheaboveproblem.Becausethecomputermayconsiderusingmoreofthefactorsaffectingtheignitionadvanceangle,theenginecanachievethebestconditionsinavarietyofignitiontimingtoimproveenginepower,economyandimprovetheemissiontargets.ECUcontrolledignitionsystem,withtheprogressofelectronictechnologydevelopedanewtechnology,butalsotheinevitabletrendofautomotiveelectronics,thenexttolookattheAudiA6ignitionsystemofthecompositionprincipleandfailureanalysis.

KeyWords：

AudiA6;electronicignitionsystem;compositionandtheory;failureanalysis

目　　　录

绪论..................................................................................................................................

第一章奥迪A6发动机的新特点...................................................................................

第二章电脑点火控制系统组成....................................................................................

2.1基本知识...........................................................................................................

2.2微电脑点火控制系统电路的识读......................................................................

2.3电路元件连接关系及作用..................................................................................

2.3.1爆震传感器.............................................................................................

2.3.2温度传感器.............................................................................................

2.3.3曲轴位置传感器......................................................................................

2.3.4发动机转速传感器...................................................................................

2.3.5发动机负荷信号........................................................................................

第三章奥迪A6工作原理...............................................................................................

3.1点火系统有关的传感器及开关信号...................................................................

3.1.1曲轴转角与转速传感器：

.....................................................................

3.1.2曲轴基准位置传感器（点火基准传感器）：

......................................

3.2点火提前角...........................................................................................................

3.2.1概念...........................................................................................................

3.2.2发动机启动时点火提前角的控制：

.........................................................

3.2.3发动机启动后点火提前角的控制.............................................................

3.3闭合角....................................................................................................................

3.3.1概念：

点火线圈初级线圈通电时间.........................................................

3.3.2影响初级线圈通过电流的主要因素有发动机转速和蓄电池电压。

.......

3.4通电时间的控制：

..................................................................................................

第四章点火系统检修....................................................................................................

4.1点火系统概述...........................................................................................................

4.26缸发动机点火系统技术数据................................................................................

4.3点火系统主要部件的检修.......................................................................................

4.3.1点火线圈的检查............................................................................................

4.4发动机转速传感器-G28的检查.............................................................................

4.5控制单元供电的检查..............................................................................................

4.6爆震控制装置的控制极限的检查............................................................................

4.7爆震传感器G61和G66的检查..............................................................................

4.8霍尔传感器G40和G163的检查.............................................................................

4.9火花塞工作原理与检修.............................................................................................

参考文献....................................................................................................................................

致谢............................................................................................................................................

绪论

奥迪（AUDI）公司成立于1932年，它是由DKF、Audi、Horch和Wanderer四家公司（这些公司曾经是自行车、摩托车及小客车的生产厂家）联合而成。

当时，取名为联合汽车公司。

1958年1月1日才正式定名为奥迪股份公司，如今它已是大众汽车公司的最大子公司。

图形商标采用四个圆圈连接的图案，喻意为四个公司的联合，表示兄弟四人正手挽着手、雄赳赳地共创大业，充分体现了“团结就是力量”的氛围。

这四个相同的紧扣着的圆环，象征了公司成员向往那种平等、互利、协作的亲密关系和奋发向上的敬业精神。

“Audi”是奥迪轿车的文字商标，通常标注在车尾或车身的两侧。

奥迪A6主动安全系统拥有带EBV电子制动力分配的ABS防抱死制动系统，EDS电子差速锁，ASR驱动防滑系统，四连杆前悬挂系统，随速转向助力调节装置等高科技，令您防患于未然；压损区设计的车身，前后保险杠，安全气囊，车门侧防撞梁等被动安全装置，可将伤害减少到最小程度；防盗安全系统均为电子智能式，您尽可放行泊车，时刻安枕无忧。

奥迪A6车身加长90毫米，前后排座椅和腿部空间都非常充裕；驻车加热/通风装置，带有记忆装置的全电动座椅，座椅加热装置，智能式自动空调系统，保证车内时刻处于适宜状态；城市舒适型底盘，16英寸轮辋和宽轮胎等令乘坐更平稳舒适。

第一章奥迪A6发动机的新特点

   奥迪、大众轿车的燃油供给系统从化油器进步到电控多点顺序喷射以后，功率从66kW提高到74kW；后又改为每缸5气门，功率提高到92kW；由于轿车车体较大，低速时的加速能力稍感不足，在采用废气涡轮增压以后，功率又增加到110kW；此后还增加了进气歧管切换、凸轮轴配气相位的调整等，功率的增加不再明显。

为了从根本上解决功率不足的问题，又回过头来在发动机排量上做文章，因此每缸5气门的2.4L或2.8LV形排列的6缸发动机便应运而生。

   奥迪A6的V型6缸发动机最明显的结构特点是V形，气缸体之间的夹角为90°，这不仅降低了发动机的总高度，而且大大缩减了发动机的总长度。

按汽车前进方向看，1、2、3缸居V形右列；4、5、6缸居V形左列。

在两列气缸体中间形成了一个合适的空间来安装紧凑的进气歧管及进气稳压腔，如图1所示。

   奥迪A6的ATX（2.8L）和APS（2.4L）发动机的点火顺序设计为1—4—3—6—2—5，从图1可见1缸点火作功后，是对面的4缸点火作功；然后是后排的3缸作功和6缸作功；再次是中排的2缸和5缸作功⋯⋯如此循环。

发动机完成一个工作循环需曲轴回转2周（720°），各缸点火间隔角为720°/（气缸数），4缸发动机的点火间隔角为720°/4=180°；6缸发动机点火间隔角为720°/6=120°。

为了严格保证点火间隔角以达到多缸发动机的运转平稳，奥迪A6发动机曲轴的连杆轴颈（即曲柄销）有其新颖的显著特点，即处于同一排的V形相对2缸的连杆轴颈（曲柄销）在曲轴转角上相差30°，而不像8缸发动机那样处于同一根曲柄销，也不像6缸直列发动机那样分成3组（其中1、6缸曲柄销中心线重合，2、5缸曲柄销中心线重合，3、4缸曲柄销中心线重合，各组之间的曲柄销轴线相隔曲轴转角120°）。

   V型6缸发动机曲轴的形状如图2所示。

1缸和4缸曲柄销共用1对曲柄；2缸和5缸曲柄销共用1对曲柄；3缸和6缸曲柄销共用1对曲柄。

整根曲轴只有4道主轴颈，第1主轴颈前端用平键固定正时齿轮和曲轴皮带轮，曲轴后端法兰盘固定飞轮。

   从图1、图2可见，第4缸曲柄销滞后于第1缸曲柄销30°；第6缸曲柄销滞后于第3缸曲柄销30°；第5缸曲柄销滞后于第2缸曲柄销30°。

   V形两侧缸体间夹角为90°，当第1缸活塞处于上止点时、第4缸曲柄销滞后于第1缸30°，曲轴要再转过30°+90°=120°才能使第4缸活塞处于上止点位置（图1b），这种结构保证了相邻两缸之间的点火间隔角为120°。

也就是说，当第1缸处于压缩上止点时，第4缸也已经压缩了60°的曲轴转角，已经压缩了1/3的行程。

   为了同时表达6个气缸的工作状态，依据图1、图2绘出其工作示意图，如图3所示。

   图3中，设O为曲轴主轴颈中心，1、4、3、6、2、5分别为各缸连杆轴颈（曲柄销）的中心，可见各曲柄销的中心处于同一圆周。

4缸滞后1缸30°，5缸滞后2缸30°，6缸滞后3缸30°。

1、2、3缸之间各相差120°和240°，处于气缸体左列；4、5、6缸之间也是各相差120°和240°，处于气缸体右列。

当1缸处于排气上止点时，6缸活塞正处于压缩行程上止点，微机控制的点火模块正好切断某个点火线圈的初级电流，初级线圈产生自感电动势的同时次级线圈感应出高电压，1缸和6缸同时点火，处在排气上止点的1缸点火无效，处在压缩上止点的6缸点火有效，推动活塞连杆及曲轴飞轮作功。

   若从发动机的纵剖面来观察各缸活塞连杆组与曲轴飞轮的关系，可以参看图4。

这是按照投影关系表示的一个瞬时状态:

当1缸处于排气上止点时6缸也在压缩上止点，4缸、2缸、5缸和3缸活塞都同处于相同的高度。

按1—4—3—6—2—5的点火顺序可以推断出:

4缸滞后于1缸120°曲轴转角，活塞在向上运动（排气1/3）；3缸滞后于4缸120°，活塞正向下运行至作功2/3行程；6缸滞后于3缸120°，活塞处于压缩上止点，刚要作功；2缸滞后6缸120°，活塞上行，压缩行程1/3；5缸又滞后2缸120°，活塞下行，吸气2/3行程。

   从图4可见V型6缸发动机曲轴只有4道主轴颈，不像普通直列6缸机必须7道主轴颈。

1、6缸曲柄销都处在最高（上止点）位置时，3、4缸曲柄销位置居中，2、5缸曲柄销处在最低位置。

各缸连杆长度不等则是因为V形气缸投影关系所致。

   根据以上分析，用曲轴转角为横坐标，按6—2—5—1—4—3点火顺序排列各缸的工作循环——即发动机工作时序图（图5），可以清楚地说明各缸点火提前角与配气相位的相互关系，这对于后面要介绍的调整进气凸轮轴改变配气相位，以及了解点火提前角有很大帮助。

以2.8LATX发动机为例，排气门在下止点前提前38°开启，在上止点前8°关闭，排气门开启延续角为38°+（180°-8°）=210°曲轴转角；进气门在排气上止点后12°开启，在吸气下止点后42°关闭，进气门开启延续角为（180°-12°）+42°=210°，在排气上止点附近没有进、排气门重叠（同时）开放的时刻。

如果有了凸轮轴调正电磁阀，在不同的转速和负荷下，“排气门开”与“进气门开”的配气相位就会在排气上止点前后出现交叉重叠的角度，这就比在直角坐标系里表示曲轴转2周完成一个工作循环所表达的气门重叠角要清楚得多。

   用时序图也可以更清楚地说明各缸在某一瞬间的工作行程、曲轴活塞位置。

如当6缸处在排气上止点时，1缸正在压缩上止点；2缸在排气行程1/3，活塞向上行；5缸在作功行程2/3，活塞向下行；4缸在压缩行程1/3，活塞上行；3缸在吸气行程2/3，活塞向下行。

此刻点火系统向1缸和6缸同时提供高压电，6缸的高压火花在废气中发生，是废火；而1缸高压电火花则可以引燃混合气推动活塞连杆曲轴作功。

从时序图中还可以看到:

每缸每个工作循环点火2次，压缩上止点1次，排气上止点1次；双缸同时点火:

1、6缸同时点火，2、4缸同时点火，3、5缸同时点火。

同时点火的两气缸，一个当时处在压缩上止点，一个当时处于排气上

第二章电脑点火控制系统组成

2.1基本知识

　　微电脑在汽车上应用非常广泛，在目前为止它主要用来控制发动机、底盘（