現(xiàn)代的點(diǎn)火裝置
互聯(lián)網(wǎng) hongzhi 汽車電器維修 2007-08-12
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隨著汽車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)向高轉(zhuǎn)速、高壓縮比、大功率、低油耗和低排放的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的點(diǎn)火裝置已經(jīng)不適應(yīng)使用要求。點(diǎn)火裝置的核心部件是點(diǎn)火線圈和開關(guān)裝置，提高點(diǎn)火線圈的能量，火花塞就能產(chǎn)生足夠能量的火花，這是點(diǎn)火裝置適應(yīng)現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的基本條件。 通常的點(diǎn)火線圈里面有兩組線圈，初級(jí)線圈和次級(jí)線圈。初級(jí)線圈用較粗的漆包線，通常用0.5-1毫米左右的漆包線繞200-500匝左右；次級(jí)線圈用較細(xì)的漆包線，通常用0.1毫米左右的漆包線繞15000-25000匝左右。初級(jí)線圈一端與車上低壓電源（+)聯(lián)接，另一端與開關(guān)裝置（斷電器）聯(lián)接。次級(jí)線圈一端與初級(jí)線圈聯(lián)接，另一端與高壓線輸出端聯(lián)接輸出高壓電。 點(diǎn)火線圈之所以能將車上低壓電變成高電壓，是由于有與普通變壓器相同的形式，初級(jí)線圈與次級(jí)線圈的匝數(shù)比大。但點(diǎn)火線圈工作方式卻與普通變壓器不一樣，普通變壓器是連續(xù)工作的，而點(diǎn)火線圈則是斷續(xù)工作的，它根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同的轉(zhuǎn)速以不同的頻率反復(fù)進(jìn)行儲(chǔ)能及放能。當(dāng)初級(jí)線圈接通電源時(shí)，隨著電流的增長四周產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的磁場，鐵芯儲(chǔ)存了磁場能；當(dāng)開關(guān)裝置使初級(jí)線圈電路斷開時(shí)，初級(jí)線圈的磁場迅速衰減，次級(jí)線圈就會(huì)感應(yīng)出很高的電壓。初級(jí)線圈的磁場消失速度越快，電流斷開瞬間的電流越大，兩個(gè)線圈的匝比越大，則次級(jí)線圈感應(yīng)出來的電壓越高。 點(diǎn)火線圈依照磁路分為開磁式及閉磁式兩種。傳統(tǒng)的點(diǎn)火線圈是用開磁式，其鐵芯用0.3毫米左右的硅鋼片疊成，鐵芯上繞有次級(jí)與初級(jí)線圈。閉磁式則采用形似Ⅲ的鐵芯繞初級(jí)線圈，外面再繞次級(jí)線圈，磁力線由鐵芯構(gòu)成閉合磁路。閉磁式點(diǎn)火線圈的優(yōu)點(diǎn)是漏磁少，能量損失小，體積小，因此電子點(diǎn)火系統(tǒng)普遍采用閉磁式點(diǎn)火線圈。 在現(xiàn)代汽車的高速汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上，已經(jīng)采用由微處理機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)，也稱數(shù)字式電控點(diǎn)火系統(tǒng)。這種點(diǎn)火系統(tǒng)由微電腦（計(jì)算機(jī)）、各種傳感器和點(diǎn)火執(zhí)行器三部分組成。實(shí)際上在現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)中，汽油噴射與點(diǎn)火這兩個(gè)子系統(tǒng)都受同一個(gè)ECU控制，合用一組傳感器。傳感器基本上與電控汽油噴射系統(tǒng)中的傳感器相同，例如有曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣歧管壓力傳感器、爆燃傳感器等。其中爆燃傳感器是電控點(diǎn)火專用的一個(gè)很重要的傳感器（尤其是采用了廢氣渦輪增壓裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)），它能夠監(jiān)測發(fā)動(dòng)機(jī)是否爆燃及爆燃的程度，作為反饋信號(hào)使ECU指令實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火提前，使發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)爆燃又能獲得較高的燃燒效率。 數(shù)字式電控點(diǎn)火系統(tǒng)(ESA)按照結(jié)構(gòu)分為分電器式與無分電器式(DLI)兩種類型。分電器式電控點(diǎn)火系統(tǒng)只用一個(gè)點(diǎn)火線圈產(chǎn)生高壓電，然后由分電器按照點(diǎn)火順序依次在各缸火花塞點(diǎn)火。由于點(diǎn)火線圈初級(jí)線圈的通斷工作由電子點(diǎn)火電路承擔(dān)，因此分電器已取消斷電器裝置，僅起到高壓電分配職能。 無分電器式電控點(diǎn)火系統(tǒng)是一種新型的點(diǎn)火系統(tǒng)，它完全取消了傳統(tǒng)的分電器，因?yàn)槿∠诉@個(gè)機(jī)械傳動(dòng)裝置，便可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火系統(tǒng)的全電子化。在實(shí)際使用中一般將無分電器式電控點(diǎn)火系統(tǒng)制成一體，形成一個(gè)電子模塊，所以又稱為模塊式點(diǎn)火系統(tǒng)。由于沒有分電器進(jìn)行高壓電分配，原來采用一個(gè)點(diǎn)火線圈集中供電的方式就不能實(shí)行了，就必須要另辟途徑將高壓電直接送到火花塞，因此就采用了多個(gè)點(diǎn)火線圈的方法。于是，無分電器式電控點(diǎn)火系統(tǒng)就產(chǎn)生了兩種獨(dú)特的點(diǎn)火方式：雙缸點(diǎn)火方式和單獨(dú)點(diǎn)火方式。 雙缸點(diǎn)火方式指兩個(gè)氣缸合用一個(gè)點(diǎn)火線圈，因此這種點(diǎn)火方式只能用于氣缸數(shù)目為偶數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)上。如果在4缸機(jī)上，當(dāng)兩個(gè)缸活塞同時(shí)接近上止點(diǎn)時(shí)（一個(gè)是壓縮另一個(gè)是排氣），兩個(gè)火花塞共同一個(gè)點(diǎn)火線圈且同時(shí)點(diǎn)火，這時(shí)候一個(gè)是有效點(diǎn)火另一個(gè)則是無效點(diǎn)火，前者處于高壓低溫的混合氣之中，后者處于低壓高溫的廢氣中，因此兩者的火花塞電極間的電阻完全不一樣，產(chǎn)生的能量也不一樣，導(dǎo)致有效點(diǎn)火的能量大得多，約占總能量的80%左右。 單獨(dú)點(diǎn)火方式是每一個(gè)氣缸分配一個(gè)點(diǎn)火線圈，點(diǎn)火線圈直接安裝在火花塞上的頂上，這樣還取消了高壓線。這種點(diǎn)火方式通過凸輪軸傳感器或通過監(jiān)測氣缸壓縮來實(shí)現(xiàn)精確點(diǎn)火，它適用于任何缸數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)，特別適合每缸4氣門的發(fā)動(dòng)機(jī)使用。因?yàn)榛鸹ㄈc(diǎn)火線圈組合可安裝在雙頂置凸輪軸（DOHC）的中間，充分利用了間隙空間。由于取消分電器和高壓線，能量傳導(dǎo)損失及漏電損失極小，沒有機(jī)械磨損，而且各缸的點(diǎn)火線圈和火花塞裝配在一起，外用金屬包裹，大幅減少了電磁干擾，可以保障發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的正常工作。 |
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