汽车发动机的点火系统? 汽车发动机点火系统的组成

作者&投稿:犹尤 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
电子点火系统工作原理

一、 电火花的产生

二、发动机的工作状况对点火的影响

三、发动机对点火系统的要求

四、数字式电子点火系统组成

数字式电子点火系统是在使用无触点电子点火装置之后的汽油机点火系统的又一大进展,称为微型电子计算机控制半导体点火系统。

点火系统的分类:
A.。电感蓄能式点火系统(实际电路参见图3、4、5)
点火系统产生高压前以点火线圈建立磁场能量的方式储存点火能量。目前汽车使用的绝大部分点火系统为电感储能式。(重点分析介绍)

B.电容储能式点火系(图6)
点火系统产生高压前,先从电源获取能量以蓄能电容建立电场能量的方式储存点火能量。多应用于高转速发动机上,如赛车。

工作原理是把较低电源电压变换成较高直流电压(500V-1000V)对电容充电蓄能,点火时刻通过电

容放电使变压器产生高压。特点是电容充放电周期快,高压跳火火花持续期短(约1微秒)且电流大,

不存左火花尾。ECU根据发动机工况在一个点火周期内进行1-3次点火。

电感蓄能式点火系统主要有微型电子计算机(ECU)、各种传感器、高压输出部分(功率管、变压器、高压线、火花塞)三大部分组成。(参见图1)

1.ECU
ECU就是整部汽车的智能控制中心,指挥协调汽车的各部工作,同时ECU还有自动诊断功能。

其中处理控制点火系统工作是ECU众多工作重要的一项。ECU只读存储器ROM中存有500多万组

数据,这些数据大多数是发动机通过各种实际工作情况测量优选得出的,包括了整个汽油机工作范围

内各种转速和负荷下的最佳点火提前角及喷油脉宽等有关全部数据。不同型号整车的ECU的存储数

据是不同的,各厂家对数据都是保密不公开的;这些数据保证了汽油机在功率性、加速性、经济性和

排放控制方面达到最优组合。

ECU控制点火原理
发动机启动后,ECU每10ms采集一次发动机的各传感器动态参数,按预先编好的程序处理这

些数据,并存入随机存储器RAM中;同时ECU还要根据电源电压大小、从其只读存储器ROM中选

取出适应当前工况的高压变压器初级线圈电流导通时间,(即ECU输出宽度不同的方波电压控制高压

输出糸统变压器初级线圈电流大小,实现对高压输电压大小的控制)ECU综合这些数据,从其只读

存储器ROM中查找出(计算出)适应当前发动机工况的最佳点火提前角存入随机存储器RAM中,

然后利用发动机转速(或转角)信号和曲轴位置信号,将最佳点火提前角转换成点火时刻,即切断高

压变压器初级电流的时刻。

在下列情况下ECU点火实行开环控制,点火按预设程序工作。
A..发动机启动时。B.重负荷时。C.节气门全开时。

2.传感器

传感器就是各种不同类型及功用的测量元件,安装在发动机不同的有关部位,把发动机工况各种参数变化反馈给ECU作计算数据。

在点火系统中应用的传感器主要有:空气流量计及进气温度传感器、发动机转速及曲轴位置传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器及爆震传感器、氧传感等等。

3. 高压输出

A.高压输出功率三极管:在电路中起开关作用。

B.高压输出变压器:在电路中把低电压转换成高电压供火花塞点火。

C.高压线:在电路中把高压电传输到火花塞。

D.火花塞:在电路中把高压电引进汽缸并把电能量转换成热能。

点火的电原理

变压器次级线圈分布电容及火花塞、高压线的分布电容组成回路电容C,电路无屏蔽时C约50PF,有屏蔽约150PF,火花塞间隙等同可变电阻R。

高压能量分三个阶段变化消耗
第一阶段
电容C放电期(诱燃期):变压器次级线圈产生的点火高压对电容C充电,当电容C电压上升达到火花塞击穿电压时,火花塞跳火电容C快速放电, 火花塞间隙电压迅速下降到几百到几千伏,电容C放电瞬间电流达10-50安培以上,放电时间约1微秒。点火电压越高(即点火能量越大),C放电电流越大。

正常状况下气缸的混合气就是这一时刻的火花点燃。如果跳火电离线被发动机气缸内高速扰流吹息,変压器高压再次对C进行充电,则C第二次放电产生电离通道。

注:电压从10000V-20000V左右在1微秒内突降至几百到几千伏,由此产生了一个很强的方波

电压,并通过高压线幅射电磁波,对外界电器产生干扰波。方波由N个正弦波组成,所以形成了一

个1微秒时基为中心的干扰电磁频带。

第二阶段
电感放电期(燃烧期):电感放电是靠电容C放电产生的电离通道形成的低阻产生的。由于电容C放电产生的电离通导(电阻)不能立刻消失,同时变压器次级电感中还存有充足的高压能量,所以电感继续对电离通导放电使火花持续。

由于次级线圈放电电流的变化引起磁通量的变化,次级电感线圈产生了一个感抗电动势,即产生一个与电感放电电流方向相反的电动势阻碍了电流的変化,使放电电流较小,电流在几到几十毫安,所以,高压能量需要较长时间放电才能消耗掉,这一电感放电火花持续期俗称火花尾。

由第一阶段电容C放电诱燃后产生一个“火焰中心”,这个“火焰中心”跟随气缸内高速扰流移动离开了火花塞电极,这时电感电能放电火花又会点燃混合气另一个“火焰中心”,作为点燃混合气的补充,“火焰中心”使混合气在整个气缸内很快形成燃烧的“明亮火焰期”,即气缸内混合气燃烧温度达最高,气体压强达最高值。这个过程称为混合汽燃烧期, 燃烧时间在750μS-2500μS之间。

电感放电火花在发动机启动及低速时非常重要,发动机在启动或非正常工况下,电容C放电期极有可能未点燃混合气,此时,只有靠电感放电火花来点燃燃混合气。

冷车启动时气缸内的混合气温度低,雾化效果差,点然混合气需要较长火花期;在低转速时,由于气缸内混合气扰流速度低,第一个“火焰中心”移动慢,有必要点燃第二个“火焰中心”加快混合气的燃烧,所以点火火花期也较长。但当发动机转速较高时, 气缸内混合气扰流速度変快,“火焰中心”高速移动,快速传播引燃了缸内混合气,因此,并不需要第二个“火焰中心”。

根据混合汽燃烧时间在750μS-2500μS之间,所以,火花持续期最长在700μS左右就可保证混合气的完全燃烧。实验证明火花持续期过长对燃烧效果并没有提高,相反,电离通道生产的高热加上火花塞自身温度反而加速了火花塞电极的烧蚀,这就是为什么要控制点火能量的主因。

另外,从这一原理可以正明,点火能量的大小与高压线无关(当然,不包括损坏高压线)。

第三阶段
振荡衰减期:随放电时间的增加电感线圈储存能量(电压)消耗下降,使气体中分离的电离子越来越少,电感放电电流也就越来越少,电离通道温度下降,根着通道电离子数量急剧下降,即相当于通道电阻值R逐步上升変为无限大,火花塞停止跳火。这时电感剩余能量对电容C充电,电容C对电感放电,如此反复直至下一个点火周期的到来。

点火控制系统主要由点火控制模块(ICM)、点火线圈、7X曲轴位置传感器、24X曲轴位置传感器、动力系统控制模块PCM及其全部连线组成。 一、点火控制模块ICM点火控制模块具有以下功能:通过7X曲轴位置传感器的脉冲信号来确定正确的点火次序(该点火次序的确定是在发动机起动进行的),当发动机运行后,点火控制模块按照适当的点火次序持续地触发点火线圈;向PCM发送3X曲轴位置传感器参考信号,以便PCM利用此信号来确定发动机转速和计算点火提前角。上海别克轿车点火控制模块电路如图所示,相关电路的功能如下: 1.3X参考信号高态(电路430)。7X曲轴位置传感器发送的信号到ICM,而ICM产生3X参考信号并送到PCM,PCM利用此信号计算曲轴位置和发动机转速(还用于触发喷油器)。2.3X参考信号低态(电路453)。此线路通过ICM接地,并且保证ICM与PCM之间接地电路无电压降。3.旁通控制电路(电路424)。在初始起动时,ICM控制点火。PCM寻找凸轮轴位置传感器和7X曲轴位置传感器的同步脉冲信号(该信号指示第1缸活塞和进气门的位置),在PCM接到此信号的同一时刻,向旁通控制电路提供5V的电压(这通常发生在曲轴的前1转-2转),使ICM控制点火(为保证性能,ICM有一个固定的点火提前角)。4.点火控制(IC)电路(电路423)。 发动机启动后,PCM控制点火。PCM根据曲轴位置传感器参考信号计算所需的点火提前角,使用此电路触发ICM。5.当PCM在IC电路(电路423)中检测到断路故障时,PCM将设置故障代码P1351(其含义是点火控制电路电压高态);当PCM在IC电路(电路424)中检测到与搭铁短路故障时,PCM将设置故障代码P1361(其含义是点火控制电路电压低态);当PCM在旁通控制电路(电路424)中检测到断路故障时,PCM将设置故障代码P1352(其含义是点火旁通控制电路电压高态);当PCM在旁通控制电路(电路424)中检测到与电源短路故障时,PCM将设置故障代码P1362(其含义是点火旁通控制电路电压低态)。 在PCM记录上述故障代码的同时,点亮仪表板上的故障指示灯,对于装备牵引力控制系统的上海别克轿车,PCM还将通过串行数据线命令EBTCM关闭牵引力控制功能,同时,EBTCM点亮仪表板上的TRACTIONOFF指示灯。 二、点火线圈、高压线采用3组点火线圈,每组线圈控制两个汽缸(1/4,2/5,3/6)。三个点火线圈分别安装在点火控制模块上,每个线圈组件由两个同时点火的火花塞(废火花分配)供电,每个线圈有一个保险点火电路供电。点火线圈上另有一个单独接到点火控制模块的引脚,其作用是通过在适当的时刻接通和中断初级电路的接地线路来顺序激励点火线圈。点火线圈的次级电阻为5000-7000欧姆,高压点火线电阻为7000欧姆左右,超出范围应更换。 三、7X曲轴位置传感器双导线磁电式传感器,位于发动机机体后下部,排气歧管下部。在起动过程中,点火控制模块(ICM)接收7X曲轴位置传感器信号以确定点火正时。一旦ICM确定火花同步,将向PCM将指令所有6个喷油器打开,向所有汽缸喷入少量燃油。当发动机运行后,点火控制模块按照适当的点火次序持续地触发点火线圈,同时产生并向PCM发送3X曲轴位置传感器参考信号,以便PCM利用此信号来确定发动机转速和计算点火提前角

汽车的点火系统由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成,分为传统点火系以及电子点火系。点火系统是汽油发动机重要的组成部分,点火系统的性能良好与否对发动机的功率、油耗和排气污染等影响很大。能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系统。

汽油机点火系统的功用是根据发动机的工作需要,及时地点燃汽缸内的混合气按对点火时刻的控制方式不同,点火系统可分为传统点火系统、普通电子点火系统和微型计算机控制电子点火系统三种。传统点火系统利用机械装置控制点火时刻,通常由蓄电池、发电机、点火线圈、断电器、分电器、点火提前角调节器、火花塞和点火开关等组成;普通电子点火系统利用电子点火器控制点火时刻,其组成与传统点火系统类似,只是用电子元件取代了断电器,但仍保留部分机械装置,如真空式点火提前角调节器和离心式点火提前角调节器;微型计算机控制电子点火系统是一种全电子点火系统,完全取消了机械装置,由电控系统来控制点火时刻,通常包括蓄电池、发电机、点火线圈、分电器(有些无分电器)、火花塞和电子控制系统等。

汽车发动机点火系统的组成?~

汽车发动机点火系统主要由电源、点火线圈、点火控制器和火花塞组成。

在汽油机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内,能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系统,点火系统通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。

汽车发动机的点火系统?
答:当在火花塞两电极间加上直流电压并且电压升高到一定值时,火花塞两电极之间的间隙就会被击穿而产生电火花,能够在火花塞两电极间产生电火花所需要的最低电压称为击穿电压;能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系统。(在页面中插入下图) 汽车发动机的点火系统同汽车上的其它电器设备一样采用单线制连接,...

汽车点火系统有哪几个?
答:汽车点火系统有机械式和电子式的。汽车点火系统是点燃式发动机为了正常工作,按照各缸点火次序,定时地供给火花塞以足够高能量的高压电(大约15000~30000V),使火花塞产生足够强的火花,点燃可燃混合气。汽车点火系统工作原理如下:1、机械式点火系统工作过程是由曲轴带动分电器轴转动,分电器轴上的凸轮转动...

汽车点火系统是什么
答:点火系统分为传统点火系统和电子点火系统。汽车点火系统包括点火开关、点火线圈、分电器总成、火花塞等,其作用是产生高压电火花,点燃汽油版机发动机汽缸内的混合气。在现代汽油发动机中,气缸内燃料和空气的混合气大多采用高压电火花点火。电火花点火具有火花形成迅速,点火时间准确,调节容易等优点,为了在气缸...

什么是汽车引擎的点火系统?
答:发动机点火系统包括点火开关、点火线圈、分电器总成、火花塞。1.我们知道,汽车内部有很多组成部分,其中发动机是汽车最想要的部件之一。而点火系统,又是汽油发动机中重要的组成部分,一辆车是否有一个稳定的功能,它的耗油量大不大,排出的气体对外界空气是否会造成严重不良的影响,都与点火系统的好坏有着密...

汽车发动机的点火系统?
答:不存左火花尾。ECU根据发动机工况在一个点火周期内进行1-3次点火。电感蓄能式点火系统主要有微型电子计算机(ECU)、各种传感器、高压输出部分(功率管、变压器、高压线、火花塞)三大部分组成。(参见图1)1.ECU ECU就是整部汽车的智能控制中心,指挥协调汽车的各部工作,同时ECU还有自动诊断功能。其中处理控制...

汽车点火系统有哪些分类,是按什么方式分类的?
答:电子点火系统也有闭环控制与开环控制之分:带有爆震传感器,能根据发动机是否发生爆震及时修正点火提前角的电控系统称为闭环控制系统;不带爆震传感器,点火提前控制仅根据电控单元内设定的程序控制的称为开环控制系统。\x0d\x0a1. 蓄电池点火系统\x0d\x0a1)组成:电源(蓄电池或发电机)、点火线圈、分...

汽车点火系统有哪几个?
答:汽车点火系统主要分为机械式点火系统和电子点火系统两大类。机械式点火系统的工作原理是通过曲轴带动分电器轴转动,使得点火线圈初级触点接通与闭合,从而产生高压电。这个高压电会按照发动机的工作要求,通过分电器轴上的分火头顺序送到各个气缸的火花塞上,点燃燃烧室内的混合气。此外,机械式点火系统的分电器...

汽车点火系统的作用是什么?
答:汽车点火系统是点燃式发动机正常工作的关键部分,其主要功能是按照各缸点火次序,定时地供给火花塞以足够高能量的高压电(大约15000~30000V),使火花塞产生足够强的火花,点燃可燃混合气,从而确保发动机顺畅运行。汽车点火系统的工作原理包括机械式与电子式两种。在机械式点火系统中,曲轴带动分电器轴转动,...

汽车点火系统有哪些?
答:汽车点火系统,作为汽油发动机不可或缺的组成部分,其性能对发动机的功率、油耗以及排气污染有着至关重要的影响。一个完整的点火系统通常包括蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等关键部件。让我们深入了解汽车点火系统的工作原理:1. 在机械式点火系统中,曲轴带动分电器轴旋转,使得分电器轴上的凸轮...

汽车点火系统由什么组成?
答:汽车点火系统,作为汽油发动机不可或缺的组成部分,其性能直接影响发动机的功率、油耗以及排气污染。点火系统主要由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等构成。点火系统的工作流程如下:1. 机械式点火系统由曲轴驱动分电器轴旋转,使得分电器轴上的凸轮也随之转动,这一动作使点火线圈初级触点通断,...