1、烟台汽车工程职业学院( 2008 )级专科生毕业设计( 论文)文 献 综 述论文题目：电喷发动机无分电器电子点火系统示教板的设计报告时间：2012 年 3 月系 （部）： 汽车工程系 专 业： 汽车检测与维修 班 级： 09 级 1 班 学 号： 200914081060047 学生姓名： 季俊鹏 指导教师： 孔庆荣 1一、前言：高职教育不能将本科的教学模式硬搬过来。面对现有的生源条件和有限的授课时间，使学生掌握必备的知识结构和知识点，并能熟练地掌握几种实操技能，是摆在高职院校面前必须解决的问题。对于汽车专业学生，掌握实操技能尤为重要，而选择适合相关专业学生实际需要的实训设备也就更加重要。基于
2、现在市面上的发动机点火系统实训台，实训操作比较单一，针对的点火系统型式较少，而且价格昂贵。学生所能进行的点火系统接线操作也有限，所以本文针对这种情况设计出适合本学院汽车专业学生需要的发动机点火系统实训台。二、主题：电控发动机的发展程度在汽车技术中广泛应用发动机电子控制技术，从而使汽车的控制迅速地向电气化、智能化和网络化方向发展，进而出现了许多汽车电子控制系统。特别是像 EDCS、MCIS 和 EFI 这些技术十分成熟，功效显著，成本低廉的电子控制系统在汽车中的安装率逐年上升。近 40 年来汽车发展的事实证明，提高汽车性能、节约能源和保护环境主要取决于电子控制技术的应用状况。采用电子控制技术后，
3、发动机电子控制单元根据各传感器传送来的信号，分析发动机运行中的各种参数，并予以处理，以达到较好的控制效果。发动机电子控制的主要目的有：降低汽车尾气中有害物质的排放量；改善发动机运行的经济性；提高发动机的动力性。1. 汽车发动机电子控制技术的应用现状汽车发动机电子控制技术属于汽车电子领域的关键技术，并占据汽车电子市场的主要份额。随着环保政策、能源政策限制力度的加大，大力推广应用电子控制技术，开发汽车发动机电子控制系统产品是未来汽车领域的必然趋势。国际上汽车发动机电子控制系统的发展规模日趋成熟。2. 汽车发动机电子控制系统发展趋势展望汽车市场发展的主题是安全、节能、环保、舒适、方便，以为消费者提供
4、高质量、安全可靠、多功能低价位的创新产品。开发商面临的挑战是快速研发这类产品，在最短的时间内将新产品推向市场。汽车发动机电子技术的发展为提高整车性能起到了关键性的作用。随着电子化发展的深入，64 位微控制器将逐渐取代 16 位、32 位微控制器而成为主流应用产品。未来汽车发动机电子控制技术的发展趋势主要为：(1) 发动机管理系统电控单元 ECU：软件方面：标准的 I/O 驱动模块、实时多任务操作系统、高级语言控制编程、基于模型的算法设计、自动代码生成、虚拟仿真测试等。硬件方面：应提供完整的与软件系统一体化的硬件开发平台、灵活多功能的快速原型、在线调试 HIL 等等。应建立软硬件一体化应用系统、
5、基于模型设计建立控制模型、模拟系统动态测试验证控制算法、模型实时检验、系统联机测试、检验、调试、修改；自动生成源代码、在线调试标定等。(2) 技术的标准化：汽车电子正处于全面发展时期，相关技术的标准也处于建立、完善的阶段。有关通讯、网络规范 CAN、Flex Ray、LIN 以及实时操作系统规范 OSEK 等技术日趋成熟并得到广泛的应用。2(3) 传感器、执行器：传感器与执行器技术正向着微型化、集成化、多功能化、智能化方向发展。目前国内除了氧传感器、喷油器等关键部件技术质量有待提高外，其他部件均能提供，但批量产品的稳定性、一致性、耐久性以及可靠性方面有待提高。(4) 开发与试验设施及工具：应注
6、重开发、使用先进的发动机试验台架、集成开发工具和产品测试试验设施等系统，构造完整的开发环境，加快产品开发速度。汽车发动机电子控制系统综合了机械、电子及计算机控制等技术的开发与应用，任何一个环节的缺陷将导致整个系统的瘫痪。由于汽车是在高速移动、振动状态下运行，所有传感器、执行器、元器件以及外壳、接插件、线束等都要求具备良好的抗振、耐高温、抗电磁干扰以及防渗等功能。国际半导体产品市场相对开放的格局以及国内近几年不断加大力度开发半导体产业，开发汽车发动机电子控制系统硬件平台比软件平台相对容易解决。然而，目前国内急需解决的关键技术是有关汽车发动机电子控制系统控制软件，在开发过程中应重视集成开发环境技术
7、的应用，以确保能够真正从底层开发并掌握汽车发动机电子控制系统核心技术，从而做到为不同发动机的批量进行配套。随着排放法规的逐步趋严和燃油经济性要求的逐步提高，发动机技术正在飞速发展，新的电子控制技术还在不断涌现。点火系的发展概况汽油机点火系统的基本作用是准时给需要点火的气缸提供一个电火花，以点燃可燃混合气。气缸点火必须按照一定的顺序，根据发动机的转速和负载条件在准确的瞬间进行点火。所有的汽油机点火系统的工作原理基本相同，即在点火线圈初级电路中的电流突然切断时，次级电路产生很高的电压，使在火花塞产生电火花。1、磁电机点火 早期汽油机汽车的点火领先的是磁电机-一种直流发电机，它也能产生高压电火花。磁
8、电机与一种比较原始的分电器相连。适时地将电火花送给需要点火的那个气缸的火花塞。这些汽车通常没有我们今天所说的电气系统，没有蓄电池、发电机，也没有车身线路。随着单触点组和单个点火线圈的点火系统的问世，以及在汽车上采用蓄电池和起动机之后，汽车电器变得比较简单和便宜了。蓄电池的电流通过闭合的角点流过初级绕组，当触点打开时，在次级绕组中产生高压电，分电器按点火顺序将高压电适时地分配给需要点的火花塞。2、断电器触点点火 断电器触点式点火系统的主要缺点是触点，由于机械和电气方面的原因，容易磨损。为了消除该系统在电气方面存在的缺点，早期采用电子式或半导体式上噗火系统。在这些晶体管化的点火系统中，仅有很小的电
9、流流过触点，此触点仅用来给晶体管发出信号，使其通断点火线圈初级电路中的电流。3、无触点半导体点火 半导体点火系统（SSI）和触点式点火系统所起的作用相同。总体来说，两种点火系统中分电器的作用是相同的，其分火头、分电器盖、高压分线和火花塞的工作情况都一样，只不过传统的点火系统有触点，电子点火系统采用了传感器（传感线圈和铁芯总成）加上一个点火模块（电子点火控制器） ，二者完成的任务相同，即在某一气缸需要点火的瞬时，断开初级绕组的电路，使次3级绕组产生并提供高压电。无论半导体（SSI）点火还是触点式点火，都依靠分电器的机械置来提前或推迟点火时间。而电子点火系统由电子点火控制器（点火模块）控制闭合角，
10、并能自动调节。4、发动机的电子控制点火 汽车发动机由机械装置所完成的控制功能，现在都可由电子装置来完成。多年来，福特汽车上已使用过多种发动机电子控制系统，例如 Duraspark系统，用曲轴位置传感器代替分电器中的信号发生器、转子和传感器线圈。其显著特点是去掉了分电器中的离心式和真空式点火提前调节装置，发动机的点火正时不是由分电器进行调节，而是由电子控制器来控制。分电器的唯一任务只是把次级电压从点火线圈配送给火花塞。5、无分电器电子点火 无分电器电子点火系统在福物汽车上的应用始于 1989 年。它采用多个线圈的点火装置，去掉了分电器。与常规分电器系统相比，无分电器点火系统有以下优点：可靠性提高
11、了。因为该系统是半导体点火，无运行部件的摩擦损耗，维修工作量减少了。因为没有分电器盖和分火头，不需维修和更换。没有分火头和分电器盖之间的火花，减小了对无线电的干扰。无需高速点火正时，因为有曲轴位置传器，系统能进行自动控制。能精确控制点火时间，允许将点火提前角再提前 3-4，使用两个点火线圈 和两个点火高压输出端，因而减少了途中故障停驶的可能性。消除了分电器盖中形成的臭氧/硝酸和水的可能性，因此不会缺火或不易起动。在标准四缸发动机去掉了五根高压线中的一根（带姐尼的）高压总线，去掉了分电器上的防尘罩，便于布置安装，这对当今发动机室设计小型化提供了有利条件。故障诊断技术的发展随着新材料、 新技术、
12、新工艺在汽车生产、 制造过程中的运用,现代汽车的技术性能已变得越来越好,结构也变得越来越复杂,同时,故障诊断的难度也有了相应的增加,人们迫切需要提高系统的可靠性、 可维修性和安全性,因而有必要建立一个监控系统来监控整个系统的运行状态,不断检测系统的变化和故障信息,进而采取必要的措施,防止事故的发生。因此,汽车故障诊断技术得到迅速发展,已成为科技研究的热点之一。1、传统的汽车故障诊断技术（1） 、经验诊断法这种靠着经验来诊断汽车故障的方法存在着极多的弊端，对诊断者的要求也极高，诊断人员必须具有较长时间的修理经验，而且对于现代汽车的技术已经不是光靠经验就能诊断出故障的了，所以经验诊断法已经被淘汰。
13、（2） 、简单仪器诊断法所谓的简单仪器也就是指采用万用表、示波器、电感式电流探针等仪器，简单仪器诊断法就是利用这些相对来说操作比较简单的仪器来对汽车进行数据检测通过与标准值的对比进行故障的诊断。采用示波器和万用表只能通过检测电子元件或线路的电量参数，如电压值、电阻值以及信号的脉宽、形状等。电感式电流探针只能用来测试各种大小的交流或直流电流信号。所以这些简单仪器并不能满足现代汽车的微机控制系统的检测。4（3） 、汽车自我诊断现代汽车上都装有故障自检系统，它用于监视汽车各部分控制系统的工作状况，一旦哪个部分出现故障，自检系统就会通过故障指示灯向维修人员提供故障的信息。但是汽车自我诊断还是具有很多不
14、足：电控汽车控制电脑(ECU)对传感器信号进行检测时,车载故障自诊断系统只有在信号丢失持续一定的时间或信号电压数值多次超出正常电压范围时,才会将之判断为故障。而对于因某种原因致使传感器灵敏度下降、反应迟钝、输出特性偏移、信号丢失或偏离等,尽管发动机确有故障表现，但是自诊断系统却无法诊断。车载故障自诊断系统只能对电控系统电子器件的损坏、电路中导线的短路和断路故障进行诊断,而对发动机油路、气路、机械故障和传感器性能劣化引起的故障却无法诊断。故障代码不能作为排除故障的唯一依据。由于发动机故障现象相似,ECU 监测失误，自诊断系统可能显示错误的故障代码。2、现代汽车故障诊断技术（1） 、利用故障代码诊
15、断故障现代汽车电控系统的电脑( ECU) 具备故障自诊断功能。通过故障代码向维修人员提供故障信息,只要不拆蓄电池,电控系统出现的持续性故障将一直记忆在 ECU 里,维修人员可按特定的方法提取故障代码。提取 ECU 故障代码的方法有两种,一种是人工读码,就是将发动机熄火,把故障检测插座内特定的两个插座用一根导线短接后.通过观察仪表板上的故障指示灯的闪烁频率和次数来读取故障代码。 但读取的正确率受人为因素影响,一般在没有专业检测仪情况下运用。现在电控汽车多采用另一种方法,即用专业检测仪读码。先将选好的相关车型的软件测试卡插到检测仪器上,连接各插头,并将装好的检测仪器接到车上专用的故障检测插座上。根
16、据检测仪器提供的操作程序进行操作,从而读取故障代码。各汽车制造厂都为自己生产的各种型号汽车设计了专用的解码仪。但为了方便维修人员操作，目前汽车制造厂广泛采用统一的诊断模式和接口，使用通用的解码仪就可以读吗了。（2） 、汽车故障诊断的专家系统专家系统 EP ( Export System)是依据具备某一专业领域特长的人类专家的知识与经验,在计算机内建立的基于这些知识的信息系统,它能以人类专家的知识水平完成专门领域的任务。由于汽车故障主要表现在发动机、 底盘机械传动、 电器电路三大部分,而每一部分的故障又具有多层次结构的特点。 因此可建立三个数据库:（1) 发动机故障诊断数据库;(2)底盘机械传动
17、故障诊断数据库;(3) 电路电气故障三种类型故障诊断数据库，在这三个数据库里有着汽车各种故障的现象以及处理的方法。采用专家系统技术解决汽车故障诊断问题，国内外都有开发应用的实例，如 ESET 系统。三、汽车维修职业教育与示教板的开发应用现状1 汽车维修职业教育的特点由于汽车电控技术的飞速发展，对于汽车维修的学习也是越来越复杂、越来越难，因此汽车维修教学已不能仅仅只局限于理论，实践的教学变的日趋重要。但是有许多职业学校并没有足够的5资金去购买汽车来用于学生的实践教学，也因为这样汽车维修的学生并不能真正的学好汽车维修。2 示教板的开发应用现状前面讲了汽车维修职业教育的特点，在那样的大环境下，用于汽
18、车维修教学用的示教板将不可或缺，示教板的开发不仅解决了很多职业院校资金紧张的问题，同时也对学习汽车维修的学生提供了最好的时间设备，示教板的工作原理与实车完全相同，而且示教板的台面设计更加直观，不管是设置故障、读取故障码、清除故障码、清除故障。在示教板上都可以比较简单明了的完成，因此示教板已经在职业院校广泛的被应用。比如上海同育教学设备制造有限公司生产的汽车点火系统示教板就具有以下功能特点：1操纵开关及按钮，可真实演示汽车三种点火系统的工作过程。2数显表显示各传感器信号电压值；3通过面板上对应的电路检测端子，可测试电压、电流、阻值等各种信号参数；4发光二极管显示系统执行器状态；5故障模拟系统可模
19、拟实际运行工况，设置多种实车常见故障。具体内容详见故障模拟设置装置说明。6汽车油漆高温烤漆处理；转动部件外加装防护装置；加装交流电源漏电保护装置。7底架部分采用实验桌，台面保留 30cm 宽空间,方便放置检测用的仪器及仪表/实验报告等，表面采用烤漆工艺，带自锁脚轮。8装 OBD 诊断座，可测试系统故障码及数据流等参数。四、参考文献： 1.田夏,桑塔纳 2000 俊杰轿车使用与维修手册,机械工业出版社,20042.张大成,上海系列轿车维修手册,北京理工大学出版社,20013.林晨编,桑塔纳 2000GSI-AT/GSI/GLI/GLS 轿车维修手册,机械工业出版社,20024.闵电鹏,国产大众车
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