模块二 点火系统
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1、授课教师：授课教师：课程名称：课程名称：汽车发动机电控系统汽车发动机电控系统汽车发动机电控系统2.1 概述概述2.2 点火控制功能点火控制功能 模块模块2 汽油机电控点火系统汽油机电控点火系统2.1.1 汽油机对点火系统的要求汽油机对点火系统的要求2.1.2 电控点火系统的组成电控点火系统的组成2.1.3 电控点火系统的类型及各自特点电控点火系统的类型及各自特点2.1.4 点火控制的基本原理点火控制的基本原理1、产生足以击穿火花塞间隙的高压电、产生足以击穿火花塞间隙的高压电在满载低速时需要在满载低速时需要8-10KV的高压电，起动时需要的高压电，起动时需要19KV的高压电。正常点火一般需要的高
2、压电。正常点火一般需要15kv以上。以上。2、电火花应具有足够的能量、电火花应具有足够的能量3、点火时刻能适应发动机各种工况的变化、点火时刻能适应发动机各种工况的变化一般由三大部分组成：一般由三大部分组成：1、传感器传感器2、ECU3、执行器执行器 2.1.2 电控点火系统的组成电控点火系统的组成1.1.传感器传感器用来监测与点火有关的发动机工作和状况信息，并将监测结果输入用来监测与点火有关的发动机工作和状况信息，并将监测结果输入ECU，作为计算和控制点火时刻的依据。作为计算和控制点火时刻的依据。点火控制用到的传感器主要有以下几个点火控制用到的传感器主要有以下几个（1）凸轮轴）凸轮轴/曲轴位置
3、传感器曲轴位置传感器用来确定曲轴基准位置和点火基准。用来确定曲轴基准位置和点火基准。（2）空气流量计）空气流量计用作负荷信号来计算和确定基本点火提前角。用作负荷信号来计算和确定基本点火提前角。（3）进气温度传感器）进气温度传感器用来对基本点火提前角进行修正用来对基本点火提前角进行修正（4）冷却水温度传感器）冷却水温度传感器用来对基本点火提前角进行修正外，还要用该信号控制起动和发动机暖用来对基本点火提前角进行修正外，还要用该信号控制起动和发动机暖机期间的点火提前角。机期间的点火提前角。（5）节气门位置传感器）节气门位置传感器用该信号和车速传感器信号综合判断发动机所处的工况，对点火提前角用该信号和
4、车速传感器信号综合判断发动机所处的工况，对点火提前角进行修正。进行修正。（6）其他开关信号）其他开关信号：如起动开关、空调开关、空挡安全开关等信号对点火提前角进行修正。如起动开关、空调开关、空挡安全开关等信号对点火提前角进行修正。2、ECU它具有强大的数学运算、逻辑判断、它具有强大的数学运算、逻辑判断、数据处理与数据管理等功能。在电控数据处理与数据管理等功能。在电控点火系统工作时，其作用是接受由传点火系统工作时，其作用是接受由传感器传来的各种模拟信号数字信号，感器传来的各种模拟信号数字信号，对这些信号进行运算、判断与处理，对这些信号进行运算、判断与处理，然后向执行器发出的控制指令然后向执行器发
5、出的控制指令。3、执行器、执行器包括：点火器、点火线圈和火花塞等包括：点火器、点火线圈和火花塞等。 点火器点火器由专用集成块与外围电路组成，除具由专用集成块与外围电路组成，除具有接通和切断点火线圈的初级电路外，还具有许有接通和切断点火线圈的初级电路外，还具有许多其他功能，如限流控制、闭合角控制，停车断多其他功能，如限流控制、闭合角控制，停车断电保护，点火确认信号发生电路，锁止保护电路，电保护，点火确认信号发生电路，锁止保护电路，过压保护电路等。过压保护电路等。点火线圈点火线圈均采用闭磁路式点火线圈，由于其铁均采用闭磁路式点火线圈，由于其铁芯是封闭的，磁通全部通过铁心内部，所以漏磁芯是封闭的，磁
6、通全部通过铁心内部，所以漏磁少，磁阻小，能量损失小，在产生的感应电动势少，磁阻小，能量损失小，在产生的感应电动势相同的情况下，所需线圈匝数少体积小。相同的情况下，所需线圈匝数少体积小。火花塞火花塞的作用是将点火线圈次级产生的高压电的作用是将点火线圈次级产生的高压电引入发动机燃烧室，在其电极间隙形成电火花点引入发动机燃烧室，在其电极间隙形成电火花点燃混合气燃混合气。 1.汽油机点火系统的类型：汽油机点火系统的类型：（1）传统点火系统分为：）传统点火系统分为：1）磁电机点火系统；）磁电机点火系统；2）蓄电池点火系统。缺点：高速易断火，不适合高速）蓄电池点火系统。缺点：高速易断火，不适合高速发动机；
7、断电器触点易烧蚀，工作可靠性差；点火能量低，点发动机；断电器触点易烧蚀，工作可靠性差；点火能量低，点火可靠性差。火可靠性差。（2）微机控制的点火系统）微机控制的点火系统 采用计算机根据各传感器信号对采用计算机根据各传感器信号对点火提前角进行控制。点火提前角进行控制。2.电控点火系统的类型：电控点火系统的类型：有分电器有分电器和和无分电器式无分电器式2.1.3、电控点火系统的类型、电控点火系统的类型图图2-3 2-3 分电器对高压电的分配分电器对高压电的分配图图2-4 2-4 分电器式电控点火系统电路分电器式电控点火系统电路（1 1）有分电器电控点）有分电器电控点火系统火系统 特点：特点：只有只
8、有1个点火线圈个点火线圈一个点火线圈产生高压电、然后由一个点火线圈产生高压电、然后由分电器按点火顺序依次分配到各缸分电器按点火顺序依次分配到各缸火花塞火花塞特点：用电子控制装置取代了分电器，利用电子分火特点：用电子控制装置取代了分电器，利用电子分火控制技术将点火线圈产生的高压电直接送给火花塞进行控制技术将点火线圈产生的高压电直接送给火花塞进行点火，点火线圈的数量比有分电器电控点火系统多。点火，点火线圈的数量比有分电器电控点火系统多。优缺点：分火性能较好，但其结构和控制电路复杂。优缺点：分火性能较好，但其结构和控制电路复杂。根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不同，该火根据点火线圈的数量和高压电
9、分配方式的不同，该火系统又可分为：系统又可分为：a.独立点火方式独立点火方式；b.同时点火方式同时点火方式；c.二极管配电点火方式二极管配电点火方式。（2）无分电器电控点火系统）无分电器电控点火系统1、点火线圈、点火线圈 2、火花塞、火花塞 3、点火器、点火器 4、ECU 5、各种传感器、各种传感器 a.独立点火方式独立点火方式特点是每缸一特点是每缸一个点火线圈，即点个点火线圈，即点火线圈的数量与气火线圈的数量与气缸数相等。缸数相等。 b.同时点火方式同时点火方式 特点：点火特点：点火线圈的数等于气线圈的数等于气缸数的一半。缸数的一半。c.二极管配电点火方式二极管配电点火方式 特点：四个气缸特
10、点：四个气缸共用一个点火线圈。共用一个点火线圈。 发动机工作时，发动机工作时，ECU根据接受到的传感器信号，根据接受到的传感器信号，按存储器中的相关程序和数据，确定出最佳点火提按存储器中的相关程序和数据，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。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。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
11、线圈中产生很高的感应当初级电路被切断时，次级线圈中产生很高的感应电动势，经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。电动势，经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。如如图图2-9所示所示 .2.1.4点火控制的基本控制原理点火控制的基本控制原理图图2-9 2-9 微机控制点火系统控制原理微机控制点火系统控制原理一、一、点火提前角的控制点火提前角的控制二、二、通电时间的控制通电时间的控制三、三、爆燃的控制爆燃的控制一、点火提前角的控制一、点火提前角的控制1点火提前角对发动机性能的影响点火提前角对发动机性能的影响2最佳点火提前角确定依据最佳点火提前角确定依据3控制点火提前角的基本方法控制点火提前角的基本方法4
