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第五章 点火系

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： ①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。 ②电火花应具有足够的点火能量。 ③点火时间应适应发动机的各种工况。. 第五章 点火系. 5 ． 1 传统点火系统. 5 ． 1 ． 1 传统点火系统的组成. ⑴电源 供给点火系统所需的电能，由蓄电池和发电机提供。 　⑵点火线圈 将电源 12 V 的低压电变成 15 － 20 kV 的高压电。

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第五章 点火系

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  1. 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。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： ①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。 ②电火花应具有足够的点火能量。 ③点火时间应适应发动机的各种工况。 第五章 点火系

  2. 5．1传统点火系统 5．1．1传统点火系统的组成

  3. ⑴电源 供给点火系统所需的电能，由蓄电池和发电机提供。 　⑵点火线圈 将电源12 V的低压电变成15－20 kV的高压电。 ⑶分电器（断电器、配电器、电容器和点火提前机构） ①断电器：接通与切断点火线圈初级电路。 ②配电器：将高压电按工作顺序分配给各缸塞。 ③电容器：减小火花，延长寿命并提高次级电压。 ④点火提前机构：随转速、负荷和辛烷值改变点火提前角。 ⑷火花塞 　将高压电引入气缸燃烧室产生电火花，点燃混合气。

  4. ⑸点火开关 控制点火系统的初级电路。 ⑹附加电阻 改善点火性能和起动性能。 5．1．2传统点火系统的工作原理

  5. 其工作过程可分为三个阶段 ⑴触点闭合，初级电流增长 ⑵触点分开，次级绕组中 　产生高压电 ⑶火花塞电极间隙被击穿， 产生电火花，点燃混合气

  6. 5．1．3传统点火系统的工作特性 与次级电压的影响因素 1．工作特性 U2max＝

  7. 2．影响次级电压的因素 ⑴．发动机气缸数 ⑵．火花塞积炭 ⑶．电容值的大小 一般C1值在0．15～0．35 μF之间为宜。 一般为C2值在40－70μF之间为宜。 ⑷．触点间隙 一般为0.35～0.45 mm。 ⑸．点火线圈温度

  8. 5．2无触点电子点火系统 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：由点火信号发生器、电子点火器、点火线圈、火花塞等组成 。

  9. 5．2．1磁脉冲式无触点电子点火装置

  10. 1．磁脉冲式点火信号发生器的工作原理 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 也就随之增大。使点火的 击穿电压提前到达，点火 相应提前。

  11. 2电子点火器的工作原理

  12. 工作过程： ⑴、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- ⑵、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。 ⑶、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。

  13. UH＝ 5．2．2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。

  14. 2、霍尔效应式点火信号发生器

  15. 3、电子点火器

  16. ⑴．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⑥和③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。

  17. ⑵．限流控制（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。

  18. ⑶．闭合角控制

  19. （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l －2s），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。

  20. 5．2．3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，

  21. 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： ⑴、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。 ⑵、将点火提前到发动机刚好不致于产生爆燃的范围。

  22. 二、微机控制点火系(ESA)的组成 传感器 ECU 1．微机控制点火系的组成及功能 点火执行器

  23. ESA各组成部分的功能

  24. ESA各组成部分的功能(续表) 2．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)

  25. (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期间与正常运行期间两种基本工况实现控制。

  26. (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： ①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

  27. ②修正点火提前角： 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信号、进气流量信号和节气门开度信号。 过热修正：发动机正常运行时，若冷却水温过高，为了避免发动机过热，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信号和节气门开度信号。 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信号、节气门开度信号、车速信号、空调信号等。

  28. 暖机修正

  29. 2．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。

  30. 3．爆燃控制 爆燃控制的组成：

  31. 爆燃控制曲线：

  32. 四、微机控制直接点火系 1、主要优点： (1)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、控制方式： 　　⑴开环控制 　　⑵闭环控制

  33. 　　　　　同时点火装置 3、分类： 　　　　　独立点火装置 4、工作过程： 　⑴同时点 　　火系统

  34. 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。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3—15)，以确定各缸的点火顺序。

  35. 独立点火装置

  36. 5．4点火系统主要部件 5．5．1分电器 1．组成 　由断电器、 配电器、电容 器和点火提前 机构等组成 。

  37. ⑴．断电器 ⑵、配电器 ⑶．点火提前调节机构 ①、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。

  38. ②、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

  39. 2．无触点分电器

  40. 5．4．2点火线圈 1．开磁路式点火线圈

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