发动机点火系统的作用、组成和工作原理

03-19
发动机点火系统的作用
汽油发动机工作时,混合气的燃烧是通过火花塞点火控制的, 点火系统的作用就是根据发动机的工作状态,按照发动机的工作顺序,在合适的时刻供给火花塞以足够能量的高压电,使其电极 间产生火花,确保能点燃混合气,使发动机做功。
点火系统是汽油发动机各系统中故障率最高的系统。
点火系统技术状况不仅严重影响发动机的动力性、经济性和排放性能,还决定了发动机能否正常工作。

点火能量不够或不点火,会导致 发动机工作困难,严重时甚至不能工作。若点火时间不合适,过晚会导致发动机动力下降,油耗升高,发动机温度上升;点火时间过早,导致发动机爆震,甚至造成零部件损坏。

发动机点火系统的基本组成
电源:一般由蓄电池发电机共同组成,主要是给点火系统提供所需的电能。
传感器:用于检测发动机各种运行参数,为 ECU 提供点火控制所需的信号。
ECU:是电控点火系统的中枢。 点火器:电控点火的执行元件
点火线圈:储存点火所需的能量,并将电源提供的低压电转变为足以在电极间产生击穿火花的 15 ~ 20KV 的高压电。
分电器:根据发动机点火顺序,将点火线圈产生的高压电依次输送给各缸火花塞。

火花塞:利用点火线圈产生的高压电产生点火花,点燃气缸内的混合气。

发动机点火系统工作原理
发动机工作时, ECU 根据接收到的各传感器信号,按存储器中存储的有关程序和数据,确定出最佳点火提前角和通电时间,并以此向点火器发出指令。点火器根据指令,控制点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通时,有电流从点火线圈中的初级电路通过,点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。当初级电路被切断时,次级线圈中产生很高的感应电动势( 15 ~ 20KV ),经分电器或直接送至工作气缸的火花塞

在电控点火系统中,用凸轮轴位置传感器产生 G 信号和曲轴位置传感器产生的 Ne 信号作为主控制信号,以 G 信号为基准,按 1°曲轴转角分频,用既定的曲轴角度产生点火控制信号( IGt 信号)。

(1) G 信号:指活塞运行到上止点位置的判别信号,它是根据凸轮轴位置传感器产生的信号经过整形和转换而获得的脉冲信号。 发动机工作时, ECU 根据 G 信号可准确地计算出曲轴每转 1°所用的时间,并根据其他传感器输入信号, ECU 按其内存的控制模型确定点火提前角和点火线圈的通电时间。

(2) Ne 信号:指发动机的曲轴转角信号,它是根据曲轴位置传感器产生的信号经过整形和转换而获得的脉冲信号。在电控点火系统中, Ne 信号主要是用来计量点火提前角和通电时间。
(3) IGt 信号:是 ECU 向点火器中功率晶体管发出的通断控制信号。

(4) IGf 信号:是完成点火后,点火器向 ECU 输送的点火确认号。

有分电器电控点火系统

无分电器独立点火方式电控点火控制系统

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