第三章汽油机电控点火系统

2、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：
点火过早，功率下降，易爆震。 点火过早，功率下降，易爆震。 点火过迟，功率、热效率降低。 点火过迟，功率、热效率降低。
一、点火时刻的控制
点火提前角的概念 ①点火 ②开始燃烧（火焰开始传播） ③最大燃烧压力 ④燃烧结束
一、点火时刻的控制
爆震传感器： 爆震传感器： 功用： 功用：
把发动机缸内发生爆震时引起的缸体振动转 换为电信号。该信号输入ECU ECU后用于控制点火提 换为电信号。该信号输入ECU后用于控制点火提 前角。 前角。
压电式爆震传感器： 压电式爆震传感器：
压电效应： 压电效应：
某些晶体（如石英、压电陶瓷等） 某些晶体（如石英、压电陶瓷等）受到压力 或机械振动之后产生电荷的现象称为压电效应。 或机械振动之后产生电荷的现象称为压电效应。 当晶体受到外力作用时， 当晶体受到外力作用时，在晶体的某两个表 面上就会产生电荷（输出电压）； 面上就会产生电荷（输出电压）； 当外力去掉后，又重新回到不带电的状态。 当外力去掉后，又重新回到不带电的状态。
4、点火提前角的确定 初始点火提前角： （1）初始点火提前角：
固定点火提前角，其值大小取决于发动机型式， 固定点火提前角，其值大小取决于发动机型式， 并由凸轮轴位置传感器的初始位置决定， 并由凸轮轴位置传感器的初始位置决定，一般为上止点 前60～120。
4、点火提前角的确定 基本点火提前角： （2）基本点火提前角：
初级断开电流 还受蓄电池电压 的影响。
2、通电时间的控制方法： 通电时间的控制方法：
ECU首先根据电源电压的高低 ， ECU 首先根据电源电压的高低， 在存储器存储的导通时间脉 首先根据电源电压的高低 谱图中查询选择导通时间，然后根据发动机转速确定导通角（ 谱图中查询选择导通时间，然后根据发动机转速确定导通角（ 闭 合角）的大小。 合角）的大小。
什么是点火提前角？ ★ 什么是点火提前角？ 为什么要控制点火提前角？ ★ 为什么要控制点火提前角？ 怎样控制点火提前角？ ★ 怎样控制点火提前角？
一、点火时刻的控制
1、点火提前角定义： 点火提前角定义：
火花塞电极间开始跳火时距上止点间的曲轴转角， 火花塞电极间开始跳火时距上止点间的曲轴转角，称为 点火提前角。 点火提前角。
2、爆震的判别： 爆震的判别：
检测发动机爆震的方法有三种： 检测发动机爆震的方法有三种 检测发动机燃烧室压力； 检测发动机燃烧室压力； 检测发动机缸体振动； 检测发动机缸体振动； 检测燃烧噪声。 检测燃烧噪声。 目前， 目前，大多数汽车采用检测发动机缸体振动 的方法来检测爆震。 的方法来检测爆震。
一、点火时刻的控制
一、点火时刻的控制
4、点火提前角的确定： 点火提前角的确定：
实际点火提前角的控制模式因厂而异。 实际点火提前角的控制模式因厂而异。
多数汽车点火提前角的控制模式如下：
实际点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+ 实际点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+ 修正点火提前角
1、爆震及其影响： 爆震及其影响：
理论与实践证明：剧烈的爆震会使发动机的动力 理论与实践证明： 性和经济性严重恶化， 性和经济性严重恶化，而当发动机工作在爆震的临界 点或有轻微爆震时，发动机热效率最高， 点或有轻微爆震时，发动机热效率最高，动力性和经 济性最好。 济性最好。 因此， 因此，利用点火提前角闭环控制系统能够有 效地控制点火提前角， 效地控制点火提前角，从而使发动机工作在爆震 的临界状态。 的临界状态。
第三章
汽油机电控点火系统
一、电控点火系统功能 二、发动机点火系统原理与结构
第三章 汽油机电控点火系统
一、电控点火系统功能 二、发动机点火系统原理与结构
第三章 电控点火系统功能
点火时刻的控制 初级电路导通时间的控制 爆震控制（点火系闭环控制） 爆震控制（点火系闭环控制）
一、点火时刻的控制 点火时刻的控制就是点火提前角控制。 点火时刻的控制就是点火提前角控制。
三、爆震控制（点火系闭环控制） 是爆震燃烧？ 爆震燃烧对发动机性能有何影响？ 爆震燃烧对发动机性能有何影响？ 如何判别爆震？ 如何判别爆震？ 如何控制爆震？ 如何控制爆震？
1、爆震及其影响： 爆震及其影响：
发动机的爆震燃烧是指火花塞在燃烧室中心 跳火，火焰以正常的燃烧速率向四周推进， 跳火，火焰以正常的燃烧速率向四周推进，使处 于最后位置上的混合气（终燃混合气） 于最后位置上的混合气（终燃混合气）在压缩终 点温度的基础上进一步受到压缩、热辐射作用， 点温度的基础上进一步受到压缩、热辐射作用， 终燃混合气的温度不断上升，以致在正常火焰到 终燃混合气的温度不断上升，以致在正常火焰到 达之前产生自燃。 达之前产生自燃。
4、点火提前角的确定
暖机修正： ① 暖机修正：
是指节气门位置传感器怠速触点闭合时， 是指节气门位置传感器怠速触点闭合时，微电脑根 据冷却水温度对点火提前角进行修正。 据冷却水温度对点火提前角进行修正。 水温较低时，为缩短暖机时间，增大了点火提前角， 水温较低时，为缩短暖机时间，增大了点火提前角， 随水温升高，点火提前角的变化如图。 随水温升高，
4、点火提前角的确定
发动机实际点火提前角是上述三个点火提前角之和。 发动机实际点火提前角是上述三个点火提前角之和。
曲轴每转一圈，ECU计算处理后就输出一个提前角信号。 曲轴每转一圈，ECU计算处理后就输出一个提前角信号。 计算处理后就输出一个提前角信号 因此，当传感器检测到发动机转速、负荷、水温发生变化时， 因此，当传感器检测到发动机转速、负荷、水温发生变化时， ECU就自动调整点火提前角 就自动调整点火提前角。 ECU就自动调整点火提前角。 ECU确定的点火提前角超过允许的最大或最小时 确定的点火提前角超过允许的最大或最小时， 当ECU确定的点火提前角超过允许的最大或最小时，发动 机很难正常运转，此时ECU ECU将以最大或最小点火提前角允许值 机很难正常运转，此时ECU将以最大或最小点火提前角允许值 进行控制。 进行控制。 最大： 最大：350-450；最小：-100-00。
4、点火提前角的确定
空燃比反馈修正： ④ 空燃比反馈修正：
进行空燃比反馈控制时， 进行空燃比反馈控制时，根据氧传感器的反馈信号 调整喷油量来达到理论空燃比， 调整喷油量来达到理论空燃比，这种喷油量的变化必然 引起发动机转速变化。为了稳定发动机转速， 引起发动机转速变化。为了稳定发动机转速，点火提前 角需根据喷油量的变化进行修正。 角需根据喷油量的变化进行修正。
4、点火提前角的确定
过热修正： ② 过热修正：
发动机处于正常运行 工况（怠速触点断开）， 工况（怠速触点断开）， 水温过高时，为避免爆震， 水温过高时，为避免爆震， 应减小点火提前角。 应减小点火提前角。
4、点火提前角的确定
怠速稳定性修正： ③ 怠速稳定性修正：
发动机怠速运行期间， 发动机怠速运行期间 ， 由于发动机负荷变化使发动机 转速变化，ECU要根据实际转速与目标转速的差值调整点 转速变化，ECU要根据实际转速与目标转速的差值调整点 火提前角，使发动机在规定的怠速转速下稳定运转。 火提前角，使发动机在规定的怠速转速下稳定运转。 发动机转速低于 目标转速时，增大点 火提前角；反之，则 减小。
二、初级电路导通时间的控制 1、通电时间对发动机工作的影响： 、通电时间对发动机工作的影响：
当点火线圈结构一定时， 当点火线圈结构一定时，点火线圈次级电压的最大值 与初级断开电流成正比。 与初级断开电流成正比。 初级电路结构一定时， 初级电路结构一定时，初级断开电流与蓄电池电压成 正比，且随初级电路导通时间按指数规律增长， 正比，且随初级电路导通时间按指数规律增长，并逐渐 趋于极限值。 趋于极限值。 通电时间→初级断开电流→次级电压→点火能量→ 通电时间→初级断开电流→次级电压→点火能量→点 火系工作的可靠性。 火系工作的可靠性。
压电式爆震传感器： 压电式爆震传感器： 共振型压电式爆震传感器： （1）共振型压电式爆震传感器： 结构： 结构：
压电式爆震传感器： 压电式爆震传感器： 工作原理： 工作原理：
压电元件紧贴在振荡片上， 压电元件紧贴在振荡片上 ， 振荡片紧固在传 感器基座上。 感器基座上。 当固定在缸体上的爆震传感器随发动机振动 通过基座带动振荡片振荡。 时，通过基座带动振荡片振荡。振荡片压迫压电 元件，使压电元件产生电压信号。 元件，使压电元件产生电压信号。 当发动机爆震时产生的频率与振荡片的固有 频率相同时，振荡片就发生共振。 频率相同时，振荡片就发生共振。压电元件受到 的力最大， 的力最大，此时压电元件产生的电压信号也达到 最大值。 最大值。
3、点火线圈的恒流控制： 点火线圈的恒流控制：
在电控点火系统中， 在电控点火系统中，采用了初级线圈电阻很小的高能 点火线圈，其初级电流可达30 以上。 30A 点火线圈 ， 其初级电流可达 30A 以上 。 为防止初级电流过 大烧坏点火线圈， 大烧坏点火线圈，所以点火控制电路中增加了恒流控制电 路，保证在任何转速下初级电流均为规定值。
点火提前角对发动机性能的影响 A-不点火 B-点火过早 C-点火适当 D-点火过迟
一、点火时刻的控制
3、最佳点火提前角及其影响因素： 最佳点火提前角及其影响因素：
发动机发出功率最大和油耗最少的点火提前角，称 发动机发出功率最大和油耗最少的点火提前角， 为最佳点火提前角。 为最佳点火提前角。
•转速影响：发动机转速升高而增大； 转速影响：发动机转速升高而增大； •负荷影响：随负荷增大而减小; 负荷影响：随负荷增大而减小; •燃料性质、温度、空燃比、大气压力 燃料性质、温度、空燃比、
4、点火提前角的确定 （3）修正点火提前角： 修正点火提前角：
为使实际点火提前角适应发动机的运转状况， 为使实际点火提前角适应发动机的运转状况， 以便得 到良好的动力性、 经济性和排放性， 到良好的动力性 、 经济性和排放性 ， 必须根据相关因素 冷却液温度、 进气温度、开关信号等） （ 冷却液温度 、 进气温度 、 开关信号等 ） 适当增大或减 小点火提前角，即对点火提前角进行必要的修正。 修正的项目主要有暖机修正、过热修正、 修正的项目主要有暖机修正、过热修正、怠速稳定性 修正、空燃比反馈修正。 修正、空燃比反馈修正。