传统点火系统的组成.docx

如图5－20所示，它主要由蓄电池、点火开关、点火线圈和火花塞等组成。蓄电池供给点火系统所需要的电能。点火开关接通或断开点火系统电源。点火线圈存储点火能量，并将蓄电池电压转变为点火高压。分电器由断电器和点火提前机构等部分组成。断电器的作用是接通或切断点火线圈初级回路；配电器的作用是将点火线圈产生的点火高压，按照发动机的工作顺序输送给各缸火花塞；点火提前机构的作用是随发动机转速、负荷和汽油辛烷值变化调节点火提前角。火花塞将点火高压引入气缸燃烧室，并在电极间产生电火花，点燃混合气。

图5－20传统点火系统的组成及安装位置
传统点火系统的基本工作原理如图5－21所示。当点火开关接通、发动机运转时，分电器轴和断电器凸轮在发动机凸轮轴的驱动下旋转，使断电器触点交替地闭合和打开。在触点闭合时，点火线圈的初级绕组形成回路，产生初级电流i1，初级电流所流过的电路称为低压电路。低压电路的路径是：蓄电池正极→电流表→点火开关→点火线圈“＋开关”接线柱→附加电阻Rf→点火线圈“开关”接线柱→点火线圈初级绕组W1→点火线圈“—”接线柱→断电器触点K→搭铁→蓄电池负极。初级电流在初级绕组W1中逐渐增大至某一值并建立较强的磁场。当触点打开时，初级电路被切断，初级电流及磁场迅速消失，由电磁感应定律e=dφ/dt＝－Ldi/dt可知，在两个绕组中都感应出电动势。由于初级电流迅速消失，变化率di/dt很大，在初级绕组中，可感应出200～300V的自感电动势U1。由变压器原理可知：U2/U1＝W2/W1，次级电压U2=U1W2/W1。由于次级绕组W2的匝数多，因而在次级绕组内就感应出15～20KV的互感电动势U2，U2称为次级点火高压，U2通过高压线输送给火花塞。击穿火花塞的电极间隙产生火花，点燃混合气。从点火线圈到火花塞的电路称为高压电路，高压电路的路径是：次级绕组W2→附加电阻→“＋开关”接线柱→点火开关→电流表→蓄电池→搭铁→火花塞侧电极→中心电极→配电器（旁电极、分火头）→次级绕组W2（i2用虚线表示）。

图5－21传统点火系统基本工作原理电路
与触点并联的电容器C的作用是减少触点烧蚀，延长触点寿命，并提高次级电压。当触点打开时，初级绕组中产生的自感电动势向电容器迅速充电，开始充电时，电容器两端电压为零，随着充电低压的不断提高，触点间隙逐渐增大，在触点间已不易形成电火花。同时触点打开后，初级绕组和电容器形成一个衰减振荡回路，使初级电流迅速切断，加速磁场消失，有利于次级低压的提高。传统点火系虽然在汽车上应用的历史悠久，但由于传统点火系本身存在的固有的缺点，使其性能满足不了现代发动机对点火系统的要求，所以目前正处于淘汰的阶段，取而代之的是各种类型的电子点火系统。电子点火系统在发动机高速时的点火性能、点火能量方面有了很大的改善，提高了起动时的点火性能，同时还使无线电干扰减小。达到或基本达到了现代发动机对点火系统的要求。电子控制点火系统由传感器及其接口、微机、执行机构等几部分构成。该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断，然后进行点火时刻的调节，这样可以节约燃料，减少空气污染。一般认为，发动机电子控制装置的节能效果在15%以上，而效果更明显的则是在环境保护方面。此外，新型发动机电子控制装置还有自适应控制、智能控制及自诊断操作等。5.1.2.1电子控制点火系统的组成和工作原理电子控制点火系统主要由监测发动机运行状态的传感器，处理信号、发出指令的ECU和响应指令的点火器以及点火线圈等组成。点火提前角控制系统的组成如图5-22所示。

图5-22点火提前角控制系统的组成
系统各组成部分及其功用如表5-1所示
点火提前角控制系统的组成

如图5-23所示，由点火开关AM2端子提供的电源同时进入点火器的“+B”接柱和点火线圈的“+”端子，向点火器和点火线圈的初级线圈通电，该电流从点火线圈的“-”端子流出，由点火器的“C-”接柱流入点火器搭铁，从而形成初级电流。而后ECU根据转速信号（Ne）和曲轴位置信号（G1、G2）、进气歧管真空度（或进气流量）信号以及起动开关信号等计算最佳点火提前角，通过“IGT”端向点火器输出点火正时信号，控制点火器“C-”搭铁切断的时刻，与此同时，在点火线圈的次级线圈产生很高的感应电动势，经分电器送至工作汽缸的火花塞，点火能量被瞬间释放，并迅速点燃汽缸内的混合气，发动机完成做功过程。点火器的“IGF”向ECU反馈点火确认信号，当ECU接受不到该信号时，便切断燃油喷射，使发动机熄火。

图5-23点火控制电路
5.1.2.2点火控制在电子控制的点火系统中，电控单元（ECU）不仅可以产生一个点火信号，而且还可以对点火信号的位置（决定点火时刻）和形状（决定初级回路闭合角的大小）进行控制。在发动机控制系统中，点火控制包括点火提前控制、通电时间