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1、第四章第四章 点火系点火系点火系统的作用：点火系统的作用：是适时地为汽油发动机气缸内已压缩的可燃混合气提供足够能量的电火花，使发动机能及时、迅速地作功。对点火系统有下列要求：对点火系统有下列要求： 点火系统应能迅速及时地产生足以击穿火花塞电极间隙的高压电。 电火花应具有足够的点火能量。 点火时间应适应发动机的各种工况。 41传统点火系统 411传统点火系统的组成 电源 供给点火系统所需的电能，由蓄电池和发电机提供。点火线圈将电源12 V的低压电变成1520 kV的高压电。分电器（断电器、配电器、电容器和点火提前机构）断电器：接通与切断点火线圈初级电路。配电器：将高压电按工作顺序分配给各缸塞。电
2、容器：减小火花，延长寿命并提高次级电压。点火提前机构：随转速、负荷和辛烷值改变点火提前角。火花塞将高压电引入气缸燃烧室产生电火花，点燃混合气。 点火开关控制点火系统的初级电路。附加电阻改善点火性能和起动性能。412传统点火系统的工作原理传统点火系统的工作原理 其工作过程可分为三个阶段其工作过程可分为三个阶段触点闭合，初级电流增长 触点分开，次级绕组中产生高压电 火花塞电极间隙被击穿， 产生电火花，点燃混合气 413传统点火系统的工作特性传统点火系统的工作特性 与次级电压的影响因素与次级电压的影响因素1工作特性 U2max 2影响次级电压的因素影响次级电压的因素发动机气缸数 火花塞积炭 电容值的
3、大小 一般C1值在015035 F之间为宜。 一般为C2值在4070F之间为宜。触点间隙 一般为0.350.45 mm。点火线圈温度 42无触点电子点火系统 优点：优点：可以避免由触点引起的各种故障，减少了保养和维护工作；还可以增大初级电流，提高次级电压和点火能量；改善混合气的燃烧状况，提高发动机的动力性和经济性并减少排气污染。组成：组成：由点火信号发生器、电子点火器、点火线圈、火花塞等组成 。 421磁脉冲式无触点电子点火装置 1磁脉冲式点火信号发生器的工作原理 特点：特点： 发动机转速升高时，点火信号发生器磁路的磁阻变化速率提高，相应磁通量的变化速率也提高，传感线圈产生的信号电压也就随之增
4、大。使点火的击穿电压提前到达，点火相应提前。 2电子点火器的工作原理 工作过程：工作过程：、接通点火开关UB使T1导通，其直流电路为：B+R4 R1 T1 信号线圈搭铁B-、当信号线圈产生正向电压脉冲时，信号电压与T1管的正向电压叠加后，高于T2的导通电压， T2导通。 T2导通的结果使T5导通，点火初级回路通路。、当信号线圈产生反向电压脉冲时，信号电压与T1管的正向电压叠加后，低于T2的导通电压， T2截止。 T2截止的结果使T5截止，点火初级回路开路，于是在次级回路中产生高压。422霍尔效应式无触点电子点火装置 1霍尔效应 式中，RH霍尔系数； d半导体基片 厚度； I电流； B磁感应强度
5、。UH 2、霍尔效应式点火信号发生器 3、电子点火器 基本工作过程 接通点火开关，发动机转动时，分电器中霍尔信号发生器触发叶轮的叶片，周期地通过传感器的空气隙。当叶片进入空气隙时，霍尔信号发生器输出信号Ug为高电位，该信号通过点火器插座和进入点火器。此时，点火器通过内部电路，适时地驱动点火器末级大功率达林顿管VT导通，接通初级电路。其电路是：蓄电池“”极十点火开关点火线圈初级绕组N1点火器（大功率达林顿管VT、反馈电阻Rs）搭铁蓄电池“”极。当触发叶轮的叶片离开空气隙时，霍尔信号发生器输出信号Ug下跳为低电位。点火器末级大功率达林顿管VT立即截止，切断点火线圈初级电路，次级绕组产生高压电。 限
6、流控制（恒流控制） 当Rs上的电流增加时， Rs上的电压也增加，该电压反馈到放大器的F端使VT1导通而VT截止。从而降低Rs上的电流当Rs上的电流减小时，其作用与上述过程相反。闭合角控制 （4）停车断路保护如果输入高电位的时间大于设定的时间 Tp（一般为 l2s），Cp上充电电压达到某一工作电压时，通过内部比较器使驱动级工作，驱动大功率管VT缓慢截止，使点火线圈初级电流逐渐下降为零。 423光电式无触点电子点火装置 由安装在分电器轴上的转盘和安装在分电器底板上的光触发器组成。转盘的外线开有与发动机气缸数相对应的缺口。光触发器由发光二极管和光敏三极管组成，当发光二极管的光线照射光敏三极管时，光敏
7、三极管导通，产生与曲轴位置相对应的电压脉冲，即点火信号， 第八节 微机控制点火系 一、概述 分电器上的离心式和真空式点火提前装置受其机械结构及性能的限制，调节能力是有限的，很难实现点火提前角随发动机的转速、负荷、起动及怠速、水温、汽油的辛烷值、压缩比等的不同而精确调节，有时为了避免大负荷时的爆燃，不得不减小点火提前角。微机控制点火系的特点：微机控制点火系的特点：、发动机在各种工况下都有最佳的点火提前角，提高了发动机的动力性和经济性，且保证排放污染最小。、将点火提前到发动机刚好不致于产生爆燃的范围。 二、微机控制点火系(ESA)的组成 1微机控制点火系的组成及功能微机控制点火系的组成及功能 传感
8、器传感器ECUECU点火执行器点火执行器ESA各组成部分的功能组成部分功能传感器 空气流量计检测进气量进气(支)管绝对压力传感器检测进气量分电器 Ne信号检测线圈检测曲轴角度(发动机转速)G1、G2信号检测线圈检测曲轴角度基准位置节气门集团传感器向主ECU输入点火提前角修正信号水温传感器检测发动机的冷却水温起动开关检测发动机是否正处于起动状态空档起动开关检测自动变速器的选挡杆是否置于N位或P位车速传感器检测车速，向主ECU输入车速信号空调开关A/C检测空调的工作状态(ON或OFF)爆燃传感器检测发动机爆燃信号电源电压传感器向主ECU输入电源电压信号ESA各组成部分的功能(续表)2微机控制点火系
9、统的主要电路微机控制点火系统的主要电路 (1)、点火确认信号(1Gf信号)发生电路(见图) (2)、过电压保护电路 (见图) (3)、闭合角控制电路 (见图) 组成部分功能执行机构电子点器与点火线圈 根据主ECU输出的点火控制信号，控制点火线圈一次侧电路的通断，产生二次侧高压使火花塞点火；同时，把点火确认信号IGf反馈给ECU发动机控制器(主ECU)根据各传感器输入的信号，计算出最佳的点火提前角，并向电子点火器输出点火控制信号(4)、锁止保护电路 (见图)(5)、恒流控制电路 (见图)(6)、加速状态检测电路 (见图)三、微机控制点火系的控制功能 点火提前角控制主要控制功能： 通电时间控制爆燃
10、控制1点火提前角控制 微机控制点火系中，点火提前角按发动机起动起动期间期间与正常运行期间正常运行期间两种基本工况实现控制。 (1) 起动期的点火提前控制：ECU检测信号：Ne信号、STA信号 点火提前予设角：10(2)发动机正常运行 期的点火提前控制：基本点火提前角：如图：a)按喷油量和Ne确定b)按进气量和Ne确定怠速工况的基本点火提前角模型修正点火提前角： 暖机修正：暖机修正：刚起动时冷却水温度较低时，应增大点火提前角，以使发动机尽快暖机。控制暖机修正量的主要信号有冷却水温度水温度信号、进气流量进气流量信号和节气节气门开度门开度信号。过热修正：过热修正：发动机正常运行时，若冷却水温过高，为
11、了避免发动机过热，应减小点火提前角。控制过热修正量的主要信号有冷却水温度水温度信号和节气门开度节气门开度信号。怠速稳定性修正：怠速稳定性修正：为了能保持怠速下稳定运转，当检测到的实际转速低于怠速目标转速时，应相应增大点火提前角。相反，应减小点火提前角。控制怠速稳定性修正量的主要信号有发动机转速转速信号、节气节气门开度门开度信号、车速车速信号、空调空调信号等。 暖机修正2通电时间控制通电时间控制 通电时间进行控制，就是对点火闭合角进行控制。 闭合角的大小取决于发动机转速和电源电压的大小。 3爆燃控制爆燃控制 爆燃控制的组成：爆燃控制曲线：四、微机控制直接点火系 1、主要优点：、主要优点： (1)
12、节省了安装空间 (2)能量损失减少 (3)高速时点火能量有保证 (4)电磁辐射减小2 2、控制方式：、控制方式：开环控制闭环控制同时点火装置3 3、分类：、分类：独立点火装置4 4、工作过程：、工作过程：同时点火系统G1、G2和Ne三个信号，用于判别气缸、检测曲轴转角和确定初始点火提前角。同时还向点火器输出IGt、IGdA、IGdB三个信号。其中IGt信号是点火正时信号，IGdA和IGdB信号是ECU输送给点火器的判断信号。发动机ECU根据G1、G2、Ne信号查表选择IGdA、IGdB的信号状态(见表315)，以确定各缸的点火顺序。 独立点火装置独立点火装置44点火系统主要部件 441分电器1
13、组成由断电器、配电器、电容器和点火提前机构等组成 。断电器、配电器 点火提前调节机构、离心式：当发动机转速增大时，点火提前角增大。相反，当发动机转速降低时，点火提前角减小。 、真空式点火提前装置点火提前角随发动机负荷的增大而减小点火提前角随发动机负荷的增大而减小2无触点分电器 442点火线圈 1开磁路式点火线圈 443火花寨 1、火花塞的热特性：自洁温度：500600 热型(1、2、3)2、分 中型(4、5、6)冷型(7、8、9、10、11)注意：热型火花塞适用于低速、低压缩比、小功率发动机。冷型与之相反。常见火花塞的种类常见火花塞的种类3火花塞的编号 第1部分为汉语拼音字母，表示火花塞的结构
14、类型及主要型式尺寸。各字母的含义见表4l。第二部分为阿拉伯数字，表示火花塞热值，见表42。第三部分为汉语拼音字母，表示火花塞派生产品、结构特性、材料特性及特殊技术要求等。4 45 5 点火系的使用与维护点火系的使用与维护1、点火系统的使用2、点火系统的维护与检修 1维护内容 及时清理火花塞积炭；检查调整火花塞间隙；检查高压导线的连接及其对缸体的绝缘情况；传统分电器触点应无烧蚀，触点间隙正常。2感应式点火信号发生器的检测 检查、调整信号转子凸齿与线圈铁心间的间隙 标准值为0204 mm （2）检测传感线圈的电阻值 3霍尔效应式点火信号发生器的检测 检查输出端子与搭铁的电压：低电压：0.4V高电压：9V4电子点火器 采用跳火试验法检测作业：
