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汽油機(jī)電控點(diǎn)火系統(tǒng)

www.ciaranmcbreen.com 來源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：panzhihao 類別：汽車構(gòu)造維修時(shí)間：2007-09-04

點(diǎn)火系統(tǒng)的組成與工作原理

一、電控點(diǎn)火系統(tǒng)的類型

　　1．汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的類型

　　汽油機(jī)點(diǎn)火系主要有：傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)兩大類型。傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)又可分為磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)和蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)。

　　(1）磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)：電能是由磁電機(jī)本身提供的，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，低速時(shí)點(diǎn)火性能差，一般只用于無蓄電池的機(jī)動(dòng)車上。

　　(2）蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)：又稱有觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，在汽車上得到廣泛應(yīng)用。

　　蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)：

　　1）高速易斷火，不適合高速發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　2）斷電器觸點(diǎn)易燒蝕，工作可靠性差。

　　3）點(diǎn)火能量低，點(diǎn)火可靠性差。

　　(3）微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)：系統(tǒng)中使用模擬計(jì)算機(jī)根據(jù)各傳感器信號對點(diǎn)火提前角進(jìn)行控制。

　　主要優(yōu)點(diǎn)：

　　1）在各種工況及環(huán)境條件下，均可自動(dòng)獲得最佳的點(diǎn)火提前角。

　　2）在整個(gè)工作工程中，均可對點(diǎn)火線圈初級回路通電時(shí)間和電流進(jìn)行控制。

　　3）采用爆燃控制功能后，可使點(diǎn)火提前角控制在爆燃的臨界狀態(tài)。

　　2．電控點(diǎn)火系統(tǒng)的類型：可分為有分電器和無分電器式。

二、基本組成與工作原理

　　1．基本組成

　　電控點(diǎn)火系統(tǒng)一般由電源、傳感器、 ECU 、點(diǎn)火器、點(diǎn)火線圈、分電器和火花塞組成。

圖3-2-1 電控點(diǎn)火系統(tǒng)的基本組成

　　電源：一般由蓄電池和發(fā)電機(jī)共同組成，主要是給點(diǎn)火系統(tǒng)提供所需的電能。

　　傳感器：用于檢測發(fā)動(dòng)機(jī)各種運(yùn)行參數(shù)，為 ECU 提供點(diǎn)火控制所需的信號。

　　ECU：是電控點(diǎn)火系統(tǒng)的中樞。

　　點(diǎn)火器：電控點(diǎn)火的執(zhí)行元件

　　點(diǎn)火線圈：儲存點(diǎn)火所需的能量，并將電源提供的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)樽阋栽陔姌O間產(chǎn)生擊穿火花的 15 ～ 20KV 的高壓電。

　　分電器：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火順序，將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電依次輸送給各缸火花塞。

　　火花塞：利用點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電產(chǎn)生點(diǎn)火花，點(diǎn)燃氣缸內(nèi)的混合氣。

　　2．工作原理

　　發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)， ECU 根據(jù)接收到的各傳感器信號，按存儲器中存儲的有關(guān)程序和數(shù)據(jù)，確定出最佳點(diǎn)火提前角和通電時(shí)間，并以此向點(diǎn)火器發(fā)出指令。點(diǎn)火器根據(jù)指令，控制點(diǎn)火線圈初級電路的導(dǎo)通和截止。當(dāng)電路導(dǎo)通時(shí)，有電流從點(diǎn)火線圈中的初級電路通過，點(diǎn)火線圈將點(diǎn)火能量以磁場的形式儲存起來。當(dāng)初級電路被切斷時(shí)，次級線圈中產(chǎn)生很高的感應(yīng)電動(dòng)勢（ 15 ～ 20KV ），經(jīng)分電器或直接送至工作氣缸的火花塞。

　　在電控點(diǎn)火系統(tǒng)中，用凸輪軸位置傳感器產(chǎn)生 G 信號和曲軸位置傳感器產(chǎn)生的 Ne 信號作為主控制信號，以 G 信號為基準(zhǔn)，按 1°曲軸轉(zhuǎn)角分頻，用既定的曲軸角度產(chǎn)生點(diǎn)火控制信號（ IGt 信號）。

圖3-2-2 基本點(diǎn)火電路

　　（1） G 信號：指活塞運(yùn)行到上止點(diǎn)位置的判別信號，它是根據(jù)凸輪軸位置傳感器產(chǎn)生的信號經(jīng)過整形和轉(zhuǎn)換而獲得的脈沖信號。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)， ECU 根據(jù) G 信號可準(zhǔn)確地計(jì)算出曲軸每轉(zhuǎn) 1°所用的時(shí)間，并根據(jù)其他傳感器輸入信號， ECU 按其內(nèi)存的控制模型確定點(diǎn)火提前角和點(diǎn)火線圈的通電時(shí)間。

　　（2） Ne 信號：指發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)角信號，它是根據(jù)曲軸位置傳感器產(chǎn)生的信號經(jīng)過整形和轉(zhuǎn)換而獲得的脈沖信號。在電控點(diǎn)火系統(tǒng)中， Ne 信號主要是用來計(jì)量點(diǎn)火提前角和通電時(shí)間。

　　（3） IGt 信號：是 ECU 向點(diǎn)火器中功率晶體管發(fā)出的通斷控制信號。

　�。�4） IGf 信號：是完成點(diǎn)火后，點(diǎn)火器向 ECU 輸送的點(diǎn)火確認(rèn)信號。

圖3-2-3 IGt信號和IGf信號

三、有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)

　　特點(diǎn)：只有 1 個(gè)點(diǎn)火線圈。

　　組成：由凸輪軸 / 曲軸位置傳感器、空氣流量計(jì)、冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、起動(dòng)開關(guān)、空調(diào)開關(guān)、車速傳感器。

圖3-2-4 有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)

四、無分電器電控點(diǎn)火控制系統(tǒng)

　　特點(diǎn)：用電子控制裝置取代分電器，利用電子分火控制技術(shù)將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電直接送給火花塞進(jìn)行點(diǎn)火，點(diǎn)火線圈的數(shù)量比有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)多。

　　類型：根據(jù)點(diǎn)火線圈的數(shù)量和高壓電分配方式的不同，又可分為獨(dú)立點(diǎn)火方式、同時(shí)點(diǎn)火方式和二極管配電點(diǎn)火方式三種類型。

　　1．獨(dú)立點(diǎn)火方式

　　特點(diǎn)：點(diǎn)火線圈的數(shù)量和氣缸數(shù)相等。

　　優(yōu)缺點(diǎn)：分火性能較好，但其結(jié)構(gòu)和控制電路復(fù)雜。

圖3-2-5 無分電器獨(dú)立點(diǎn)火方式電控點(diǎn)火控制系統(tǒng)

　　2．同時(shí)點(diǎn)火方式

　　特點(diǎn)：點(diǎn)火線圈的數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。

　　優(yōu)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)和控制電路較簡單，但能量損失略大。

圖3-2-6 無分電器同時(shí)點(diǎn)火方式電控點(diǎn)火控制系統(tǒng)

　　3．二極管配電點(diǎn)火方式

　　特點(diǎn)：四個(gè)氣缸共用一個(gè)點(diǎn)火線圈。

　　優(yōu)缺點(diǎn)：對點(diǎn)火線圈要求較高，發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)必須是數(shù)字 4 的整倍數(shù)。

圖3-2-7 二極管配電點(diǎn)火方式

五、爆燃控制系統(tǒng)

　　1．組成

圖3-2-8 爆燃控制系統(tǒng)的組成
1-爆燃傳感器 2-ECU 3-其他傳感器 4-點(diǎn)火器和點(diǎn)火線圈 5-分電器 6-火花塞

　　2．爆燃的識別

　　根據(jù)安裝在缸體上的爆燃傳感器檢測發(fā)動(dòng)機(jī)不同頻率范圍內(nèi)的機(jī)械振動(dòng)，發(fā)生爆燃時(shí)傳感器產(chǎn)生的電壓信號有較大的振幅。

　　3．爆燃強(qiáng)度的確定

　　ECU 根據(jù)爆燃信號超過基準(zhǔn)值的次數(shù)來判定爆燃強(qiáng)度，次數(shù)越多，爆燃強(qiáng)度越大；反之越小。

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