内容正文:
模块四 点火系
点火系概述
4.1
微机控制点火系类型及原理
4.2
点火系主要部件
4.3
4.1 点火系概述
4.1.1 点火系统的作用
4.1.2 点火系统的分类
4.1.1 点火系统的作用
根据汽油、柴油的固有特性,汽油的自燃点为415℃~530℃,柴油的自燃点是350℃~380℃。因为柴油的燃点低,而这个温度通过压缩空气就可以得到,所以不需要点火系统。而汽油的燃点较高,通过压缩空气不容易达到如此的高温而自行着火,所以需要点火系统才能将其点燃。
汽车点火系统的作用就是将汽车上的12V低压电变为15~30kV的高压电,并适时地传送到各缸的火花塞,使火花塞产生高压电火花,在汽缸内点燃可燃混合气,从而让发动机开始做功行程。
4.1.2 点火系统的分类
按照点火系统的构造和工作特点,点火系统可以分为传统点火系统、电子点火系统和微机控制点火系统3种。
(1)传统点火系统。传统点火系统是利用断电器触点的开闭控制点火线圈初级线圈电流的通断,从而控制各个缸火花塞的点火时刻。其组成如图所示。
(现已淘汰)
(2)电子点火系统
电子点火系统是利用电子点火控制器中的三极管控制点火线圈初级线圈电流的通断,从而控制各个缸火花塞的点火时刻。其结构如图所示。已经逐渐被淘汰。
(3)微机控制点火系统
微机控制点火系统采用微机控制点火线圈初级线圈电流的通断,从而控制各缸火花塞的点火时刻。其结构如图所示。
4.2 微机控制点火系统类型及原理
微机控制点火系统广泛应用于电控发动机,主要有两种形式:有分电器式电子点火系统和无分电器式电子点火系统。
用微机来控制点火系统,可以考虑多种因素对点火提前角的影响,并由微机选择、计算和控制点火提前角(即控制点火正时),从而保证了发动机在任何工况和使用条件下都能在最佳时刻点火,有效地提高了发动机的动力性和经济性,大大降低了排气污染。
1.有分电器式电子点火系统
微机控制电子点火系统主要包括与点火有关的各种传感器、电子控制器(ECU)、点火器、点火线圈、火花塞等,如图所示。ECU中的微处理器根据曲轴位置传感器输入的G信号和Ne信号,确定点火时刻,将点火定时信号(IGT)送给点火器,经其中的闭合角控制电路和点火控制电路,分别控制功率三极管TR2的导通和截止的时刻,实现点火线圈初级绕组的通电和断电。
2.无分电器式电子点火系统
无分电器式点火系统完全取消了传统的分电器,没有分电器盖和分火头。由点火线圈产生高压电直接送到各缸火花塞,因此,也被称为直接点火系统。无分电器式点火系统的配电方式主要有三种:单独点火方式、双缸同时点火方式、二极管配电点火方式。
(1)单独点火方式
如图所示,单独点火方式是指用一个火花塞配一个点火线圈,单独地对每个缸进行点火,因而其点火线圈数目应等于发动机汽缸数,且每个点火线圈均由单独的点火器控制。
这种点火方式特别适合在四气门发动机上装用。火花塞可安装在双凸轮轴的中间,并在每缸火花塞上直接压装一个点火线圈,充分利用了安装空间,使发动机室的合理紧凑。能量传导损失和漏电损失小,发生故障的机会减少。而且各缸的点火线圈的火花塞均由金属层包覆,其电磁干扰大大减少,对发动机电控系统正常可靠地工作有利。
(2)双缸同时点火方式
双缸同时点火是指一个点火线圈同时为两个汽缸点火,如图所示。汽缸的组合原则为:一个缸处于压缩行程的末期,另一个缸处于排气行程的末期限,两个缸串联点火(其中一个是有效点火,另一个是点空火),曲轴旋转360°后两缸所处的行程正好相反。一个点火线圈上有两个火花塞串联同时点火,因为压缩汽缸的压力较高,放电较困难,所需的击穿电压较高,而排气汽缸的压力接近大气压力,放电容易,所需的击穿电压较低,对点火能量不会产生明显的影响。所以,当两缸火花塞同时跳火时,其阻抗几乎都在压缩汽缸的火花塞上,它承受了大部分的电压降,与普通点火系统击穿电压相差不大,而排气汽缸火花塞上电能损失就很小。
(3)二极管配电点火方式
如图所示,其点火线圈有两个初级绕组和一个次级绕组,次级绕组有两个输出端,在通往4个火花塞的高压电路中串联4个高压二极管。
发动机曲轴每转两周,发动机则按1—3—4—2的点火次序给各缸轮流一次有效点火。
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