汽油机点火控制解析
手拉汽油机点火原理
手拉汽油机点火原理
手拉汽油机的点火原理主要涉及电火花和点火系统。
首先，在低压侧，电火花发生器会产生电火花。
接着，在高压侧，分析器件会将低压的电火花转换为高压的电火花。
这个高压电火花就是用来点火的。
此外，手拉汽油机通过手拉起动器拉动发动机的曲轴转动，使汽油机工作，同时使电动机旋转产生电流。
充电电压通过整流器转化为直流电，储存在蓄电池里。
当手拉起动器松开后，电源系统会自动将电能传送到点火系统，同时点火系统会将电能转化为火花放电，使汽油机点火启动运行。
手拉汽油机点火原理的关键在于电源系统和点火系统的协同作用。
通过手动拉起发动机，产生动力和充电电流，再通过电源系统和点火系统的联动启动发动机，实现汽油机的自动启动。
以上内容仅供参考，如需更专业的解释，建议咨询专业技术人员或查阅相关维修手册。
点火系统
用来接通或截断点火线圈中初级线圈的电流，使 次级线圈产生高压，控制点火时刻。触点间隙为 0.35—0.45mm 将点火线圈产生的高压电按发火次序分送给各缸
配电器
电容器
热敏电阻 火花塞 离心提前点火调节装臵 真空提前点火调节装臵
保护断电器，提高次级电压。与断电器触点并联
保持初级电流的基本稳定 将高压电引进汽油机燃烧室，在火花塞电极间产 生电火花， 以点燃混合气 调节点火提前角
点火提前的概念及其后果 配电器 断电器 电容器 火提前角调节装臵
分电器的组成:
各组成的功用及构造连接关系；
无触点式半导体点火系
半导体点火系：
微机控制的半导体点火系
（2）闭磁路点火线圈 闭磁路点火线圈，将初级绕阻和次级绕组都绕在口 字形或日字形的铁芯上。初级绕组在铁芯中产生的磁通，
通过铁芯构成闭合磁路。
结构：用带气隙的“日”形或“口”形铁芯。初级绕 组230-370匝，0.5-1.0mm漆包线绕制，次级绕组1100026000匝，0.06-0.10mm漆包线绕制。 特点：漏磁小，转换效率高(从60%提到70%)，无外 壳，无绝缘盖，故易散热、结构简单、体积小、质量轻。
模块四、汽油机点火系统
一、 点火系统功用、要求与分类 二、 传统点火系统 三、 半导体点火系统 四、 微电脑点火控制系统
一、 点火系统功用、要求与分类
1、点火系的功用
在汽油发动机中，气缸内的混合气是由高压电火花点燃
的，而产生电火花的功能是由点火系来完成的。
点火系将电源的低电压变成高电压，再按照发动机点火
1.离心式点火提前调节装臵： 根据发动机转速变化自动调整凸轮与分电器轴的相位。 2.真空式点火提前调节装臵：
根据发动机负荷的变化自动调整触点与凸轮的相位。
汽车发动机汽油机的点火控制原理与检修
• 三、电子控制点火系统的控制过程
• 点火提前角控制过程和点火导通角控制过程。桑塔纳2000GSi为 例。设发动机判缸信号在第1缸上止点前BTDC88°时产生、曲 轴转速 2000r/min时最佳点火提前角为上止点前BTDC30 °曲轴 转角。
• 1.点火提前角的控制
• 由CMP和CKP结构原理可知，CMP产生的判缸信 号下降沿输入ECU时，表明第1缸活塞处于压缩上 止点前BTDC88°位置。当ECU接收到判缸信号下 降沿后，将对CKP输入的转速与转角信号进行计数。 计数开始时的信号称为基准信号，由ECU内部电路 控制，曲轴每旋转180°产生一个基准信号。因为 CMP第一个凸齿信号在判缸信号下降沿后约7°时 产生，所以基准信号对应于第1缸活塞压缩上止点 前BTDC81°位置。 • 点火提前角的大小直接影响点火性能，提前角过大 会导致发动机产生爆震，提前角过小又会导致发动 机过热，所以必须精确控制，一般精确到1°。桑 2000GSi型轿车CKP凸齿和小齿缺信号均占3°曲 轴转角，因此需要将CKP信号转换为 1°信号。
• 二、电子控制点火系统点火提前角的确定
• 汽油发动机的可燃混合气在气缸内燃烧不是瞬时完成的，需要先经诱 导期，然后才能进入猛烈的明显燃烧期。因此，要使发动机发出最大 的功率，混合气不应在压缩冲程上止点处点火而应适当地提早一些。
• 通常把发动机发出功率最大和油耗最少的点火提前角称为 最佳点火提前角。
有些发动机是共用1个具有多个功率管的点火器其中的每个功率管分别控制一个点火线圈有的发动机各缸的点火线圈分组共用若干个点火器如奥迪4气门5缸发动机5个点火线圈分别接到两个点火器上其中一个点火器控制3个缸的点火另一个点火器则控制2个缸的点火汽车实训教研室编点火系统采用单独点火方式时每一个气缸都配有一个点火线圈并安装在火花塞上方
汽油机点火电路检查和调整
汽油机点火电路检查和调整汽油机是一种重要的机动工具，需要定期维护和检查以确保其正常运行。
点火系统是其重要的组成部分，负责点亮汽油机的火花塞，以使引擎能够正常运转。
本文将介绍汽油机点火电路的基本原理和检查方法，以及调整其性能的一些技巧。
点火电路的基本原理汽油机点火系统的基本原理是通过在正时点（活塞上止点时）点燃混合气（即燃料和空气的混合物），以产生推动力。
点火系统主要由以下三个部分组成：1.点火线圈2.火花塞3.控制模块点火线圈是产生点火电流的关键元素，它通过模块发送的电流产生高电压，使电流在点火塞之间跳跃，点燃混合气。
点火控制模块负责控制点火时间和电流，以确保点火在正时点进行。
在检查汽油机的点火电路之前，需要确保它是否有足够的电量，即电池电量是否够用。
点火电路的检查方法在检查点火电路之前，需要先关闭发动机。
跟随以下步骤：步骤1：检查电缆和线路首先，检查电缆和线路是否完好无损。
如果您发现电缆或线路上有破裂、裂缝、损坏或腐蚀的迹象，请更换它们。
您还需要检查点火线圈、点火塞和控制模块是否已安装好并有牢固连接。
步骤2：检查点火线圈接下来，检查点火线圈是否良好工作。
将一只测试灯笔的一端连接到正极线圈上，另一端连接到负电源。
如果电路通了，灯笔应该亮起。
如果灯笔没有亮起，那么检查点火线圈是否已损坏。
步骤3：检查点火电流最后，检查点火电路是否正常，以确保汽油机可以正常运行。
如果汽油机无法启动或燃烧不良，可能是点火电路出了问题。
检查点火电路的方法很简单，只需将接线杆插入点火线圈插座的末端，然后将另一端连接到蓄电池正极。
将电钳夹在火花塞外部，然后让别人启动汽油机。
如果电钳产生火花，那么点火电路正常。
如果火花不稳定或没有火花，那么可能需要调整点火电路。
点火电路的调整方法如果您发现点火电路出现问题，那么可能需要调整它的性能。
这就需要遵循以下步骤：步骤1：检查点火时机首先，您需要检查点火时机是否正确。
可以依照说明书或相关专业工具的说明进行，确定点火时机。
第七章(3) 汽油机电控点火系统
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5．起动后基本点火提前角的确定
发动机起动后怠速运转时，ECU根据节气门
位置传感器信号（IDL信号）、发动机转速传 感器信号（Ne信号）和空调开关信号（A／ C信号）确定基本点火提前角。 发动机起动后在除怠速以外的工况下运转时， ECU根据发动机的转速和负荷（单位转数的 进气量或基本喷油量）确定基本点火提前角。
第七章（第三节 ） 汽油机电控点火系统
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3．点火线圈的恒流控制
由于现代车采用了高能点火线圈，改善点火性能。 为了防止初级电流过大烧坏点火线圈，在部分电控点 火系统的点火控制电路中增加了恒流控制电路。 恒流的基本方法是：在点火器功率晶体管的输出 回路中增设一个电流检测电阻，用电流在该电阻上形 成的电压降反馈控制晶体管的基极电流，只要这种反 馈为负反馈，就可使晶体管的集电极电流稳定，从而 实现恒流控制。
1、爆燃传感器 2、ECU 3、其他传感器 4、点火器和点火线圈 5、分电器 6、火花塞
第七章（第三节 ） 汽油机电控点火系统
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3 电控点火系统主要元件的构造与维修
一、点火器 二、点火线圈 三、分电器 四、爆燃传感器
五、点火控制电路
第七章（第三节 ） 汽油机电控点火系统
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一、点火器
功能：根据ECU的
第七章（第三节 ） 汽油机电控点火系统
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1.独立点火方式 特点是每缸一 个点火线圈，即点 火线圈的数量与气 缸数相等。
1、点火线圈 2、火花塞 3、点火器 4、ECU 5、各种传感器
第七章（第三节 ） 汽油机电控点火系统
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2.同时点火方式
特点：点火 线圈的数等于气 缸数的一半。
第七章（第三节 ） 汽油机电控点火系统
第三章汽油机电控点火系统
（3）电子控制点火系统的优点 无分电器点火系统由于取消了分电器，其性能更加优越， 除具有一般微机控制点火系的优点外，还具有以下优点：
1）不存在分火头和分电器盖间的跳火问题，能量损失和电 磁干扰明显减少；
2）减少或不设高压线，减小电磁干扰； 3）减小机械磨损，故障率大大降低； 4）节省安装空间，结构简单。
2.电控点火系统的类型：有分电器和无分电器式
二、电控点火系统的组成及工作原理
1、基本组成
（1）电源 （2）传感器 （3）电控单元 （4）点火控制器 （5）点火线圈 （6）分电器 （7）火花塞
电控点火系的组成
（2）传感器：检测发动机各种状态参数，为ECU提供点火提 前角的控制依据。
1）转速和曲轴位置传感器：检测发动机曲轴转速信号、发 动机曲轴转角信号、曲轴基准位置信号，ECU根据转速信号 确定基本点火提前角，根据转角和基准位置信号确定曲轴位 置。
2）进气流量传感器 ：检测进气流量，确定基本点火提前角。
3）节气门位置传感器：检测节气门的开度大小,判定发动机 负荷状态；同时还能反映节气门变化快慢，判定加速、减速 工况，修正点火提前角。
4）水温传感器：检测冷却液温度，修正点火提前角。
5）进气温度传感器：检测进气温度，修正点火提前角。
6）爆震传感器：检测发动机的爆震信号，实现点火时刻闭 坏控制。
采用电子控制点火系统时， 可以使发动机的实际点火提 前角更接近于理想的点火提 前角。
图 转速对点火提前角的影响
（2）发动机负荷的影响
最佳点火提前角随发动机负 荷增大而减小。
在普通点火系统中，用真空 提前调节器调整点火提前角， 只能按简单的线性规律调节， 调节曲线与理想曲线相差较 大。
10第十讲爆燃控制与点火提前角控制解析
发动机发出最大转矩的点火刻(MBT)是在开始发生爆 震点火时刻 (爆震界限)附近。
对无爆震控制的点火系统，为了防止爆震的产生，其 点火时刻的设定远离爆震边缘，这势必会降低发动机的效 率，增加燃油消耗。
具有爆震控制功能的点火系统能使点火时刻到爆震边 缘只有一个较小的余量，这样既可控制爆震的发生，又能 更有效地得到发动机的输出功率。这一功能是由点火控制 系统ECU来完成的。
爆震传感器
第一节 概 述
一、爆燃传感器
（一）汽油机爆震燃烧产生的机理
汽油发动机是利用火花塞产生的电火花将一小团流经 火花混合气点燃，使火焰在混合气中不断扩展传播进行燃 烧，直至燃烧完。
尽管混合气燃烧迅速，但是火焰传播到直至燃烧完， 约为2ms~3ms，为了使发动机有较好动力性、经济性，因 此要在压缩行程中活塞到达上止点之前点燃混合气。
点火 提ຫໍສະໝຸດ MBT前角
CA
逐渐减小 点火提前角
逐渐增大点火提前角
时间
点火提前角闭环控制
CA — crank angle 曲轴转角
V
产生爆燃 无爆燃
频率 / kHz
2）ECU中的爆燃判别电路
3）爆燃判别的范围
曲轴位置信号 各缸上止点 爆燃判断范围
第一缸
第五缸
0º
120º
判断范围
第三缸 240º
第六缸 360º
爆燃传感器信号
爆燃
爆燃判断范围 以外强振信号
爆燃判别的范围
4）点火提前角闭环控制
爆燃判断信号
爆燃发生 时段
爆燃未发生时段
2）振动传感器型：在发动机汽缸或进气岐管上对爆燃引起振 动较灵敏的部位装爆燃传感器，一般四缸机装一个，六缸
3. 汽油机微机控制点火系统
拓展：三极管
2、二极管
【特点】晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的PN结。二极 管最大的特性就是单向导电，也就是说电流只可以从二极管的P极流向N 极。
拓展：三极管
3、三极管—以NPN型硅管为例
【理论原理】对于NPN管，它是由2块N型半导体中间夹着一块
P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结，而 集电区与基区形成的PN结称为集电结，三条引线分别称为发射极e （Emitter）、基极b (Base)和集电极c (Collector)。 当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而c点 电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源Ec要 高于基极电源Eb。 在制造三极管时，有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的 ，同时基区做得很薄，而且，要严格控制杂质含量，这样，一旦接 通电源后，由于发射结正偏，发射区的多数载流子（电子）及基区 的多数载流子（空穴）很容易地越过发射结互相向对方扩散，但因 前者的浓度基大于后者，所以通过发射结的电流基本上是电子流， 这股电子流称为发射极电流子。 由于基区很薄，加上集电结的反偏，注入基区的电子大部分越过集 电结进入集电区而形成集电极电流Ic，只剩下很少（1-10%）的电 子在基区的空穴进行复合，被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新 补给，从而形成了基极电流Ib。根据电流连续性原理得：Ie=Ib+Ic 。 这就是说，在基极补充一个很小的Ib，就可以在集电极上得到一个 较大的Ic，这就是所谓电流放大作用。
3.1 概述
3.1.1 微机控制点火系统的特点 1）能在各种转速范围内提供所需的点火电压和点火持续时 间。 2）由ECU根据各有关传感器的电信号确定最佳点火时间并 进行实时调整，能在不同负荷和转速条件下提供最佳点火 提前角。 3）能把点火提前角控制到汽油机爆震的临界状态。 4）微机控制点火系统可与其他电子控制系统实现协调控制 ，提高了发动机的动力性、经济性、净化性。 5）结构紧凑、可靠性高、成本低、耗电少、不需要冷却、 响应性好等。
汽油机电控系统工作原理分析
汽油机电控系统工作原理分析汽油机电控系统是指通过电子技术、传感器和控制算法来实现对汽油机运行状态和性能的监测、调节和控制的系统。
其工作原理主要包括以下几个方面：1. 传感器检测：汽油机电控系统会安装各种传感器来检测发动机的运行状态，如氧气传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等。
这些传感器将发动机运行状态转化为电信号，并发送给控制单元（ECU）进行处理。
2. 数据处理：控制单元（ECU）接收到传感器传来的电信号后，会将这些信号进行处理和分析。
它会根据这些数据来判断发动机当前的工作状态，如氧气传感器数据可以用来计算燃烧效率，进气温度传感器数据可以用来调节进气量等。
同时，ECU还会根据预设好的控制算法来处理这些数据，生成相应的控制策略。
3. 控制策略生成：ECU根据传感器数据和控制算法生成控制策略，包括点火时机、燃油喷射量、排气调节等。
通过调整这些参数，ECU可以实现对发动机的精确控制，以提高燃烧效率、降低排放污染物、提升动力性能等。
4. 执行输出：ECU将生成的控制策略通过输出接口发送给执行机构，如点火线圈、喷油嘴、气门调节器等。
这些执行机构会根据ECU发送的指令来执行相应的动作，如点火线圈点火、喷油嘴喷油、气门开启和关闭等。
5. 反馈检测：电控系统还配备了反馈检测机制，用于监测执行机构的实际执行情况。
例如，点火系统可以通过曲轴位置传感器和火花塞传感器检测点火状态，喷油系统可以通过燃油压力传感器和喷油嘴压力传感器检测喷油量等。
ECU会实时监测这些反馈信号，如果发现与期望结果不符，会及时进行调整和修正。
总结起来，汽油机电控系统通过传感器对发动机运行状态进行检测，并将这些数据传输给控制单元（ECU）。
ECU根据预设的控制算法生成相应的控制策略，并通过输出接口发送给执行机构。
执行机构根据ECU的指令实施相应的动作，完成对发动机运行状态的精确控制。
通过这一系列的控制和反馈机制，汽油机电控系统能够提高发动机的燃烧效率、降低排放污染物、提升动力性能等。
汽油机点火原理
汽油机点火原理汽油机点火原理是指将混合气点燃的过程。
汽油机是一种内燃机，它利用汽油与空气的混合物来产生能量。
而点火则是将这个混合物引燃，使其爆炸，从而推动活塞运动，产生动力。
汽油机点火系统主要由点火线圈、点火开关、火花塞等组成。
其中点火线圈是点火系统的核心部件，它起到了将电能转换为高压电能的作用。
点火开关则是控制点火系统的开关，通过开关的开合来控制点火的时机。
而火花塞则是点火系统的输出终端，它能够将高压电能转化为火花，点燃混合气。
点火系统的工作过程可以分为充电、放电和点火三个阶段。
在充电阶段，点火线圈通过磁场的作用产生高压电能，存储在点火线圈内。
当点火开关关闭时，点火线圈中的电能开始放电，进入放电阶段。
在放电阶段，点火线圈的高压电能通过点火线输出到火花塞，产生高能火花。
最后，在点火阶段，高能火花点燃混合气，混合气爆炸产生的高温气体推动活塞运动，完成一次循环。
点火时机对汽油机的工作效率和经济性有重要影响。
点火时机的选择应该根据发动机转速、负荷、环境温度和气缸进气压力等因素进行调整。
一般来说，点火时机越早，发动机的动力输出越大，但也容易产生爆震。
而点火时机越晚，发动机的动力输出减小，但有利于降低爆震。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况调整点火时机，以保证发动机的正常工作。
除了点火时机的调整外，还有一些其他因素也会影响汽油机的点火效果。
例如，火花塞的质量和状态会直接影响点火效果。
如果火花塞磨损严重或者积碳严重，就会影响火花的产生，降低点火效果。
此外，点火线圈的工作状态也会对点火效果产生影响。
如果点火线圈老化或者损坏，就会降低点火能量，导致点火效果不佳。
汽油机点火原理是通过点火系统将混合气点燃，从而产生能量。
点火系统的关键部件是点火线圈、点火开关和火花塞。
点火时机的选择和点火效果的好坏对发动机的工作效率和经济性具有重要影响。
因此，在使用汽油机时，需要定期检查和维护点火系统，以确保点火效果的良好。
发动机点火控制系统
【知识点】 正时灯是由外加点
火信号触发而闪亮的照明装置，
用来对发动机的正时进行检查。
正时灯分为普通正时灯、可进
行正时调节的正时灯，如图
6-12所示。还有的正时灯带有
图6-12 带正时调节的正时灯
发动机转速测量显示。
第十三页，共44页。
【实训活动】 点火正时测试与调整
1．实训设备：发动机台架或汽车（分电器式和无分电器式）、 正时灯、手动真空泵、尾气分析仪。
花塞，通过测试，比较火花波形的变化
和总结特点。
图6-10 清除点火电极积碳和调节点火间隙
第九页，共44页。
【提示】这个测试能提供关于每个气缸的燃烧质量非常有价值
的资料。如果有必要甚至可以在行驶下进行此顶测试。由于点
火次级波形明显受不同发动机、燃油系统和点火条件影响，它
对检测发动机机
械部分和燃油系
统部件及点火系
方法；掌握点火正时的检测方法；
学习观察波形和识别角度辨别。
【知识点】 丰田5A和8A发动机的转
速信号和曲轴位置信号装于分电器内，
同时分电器还用来发动机点火顺序分
配。计算机根据这两个信号确定为喷
图6-17 曲轴位置信号G1与转速信号NE
油、点火、计算的基本参数。转速传感器与曲轴位置传感器装在分 电器内。两个传感器均采用磁脉冲式信号发生
小，只有适当滞后点火提前角，才能保证在上止点后
10°~15°获得最高燃烧压力。反之，由于燃烧速度减慢，
而要增加点火提前角。
第三页，共44页。
2．电子控制点火系统类型
电子控制点火系统指在传统的晶体
管点火系统基础上，发展为由计算机集
中控制一次电流的脉冲，经过高压点火
线圈形成次级高压，在火花塞点燃燃烧
汽油发动机工作原理
汽油发动机工作原理引言：汽油发动机是目前最为常见的内燃机之一，广泛应用于汽车、摩托车等交通工具中。
了解汽油发动机的工作原理对于维修和了解汽车性能至关重要。
本文将详细介绍汽油发动机的工作原理，包括燃油供给系统、点火系统、气缸压缩、点火顺序以及功率输出过程。
一、燃油供给系统：汽油发动机的燃油供给系统主要由燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、喷油器等组成。
汽油从燃油箱中被燃油泵抽取出来，经过滤清器过滤后，通过喷油器喷入气缸中与空气混合。
燃油供给系统的主要功能是确保燃油的供给量和压力稳定，以满足不同工况下的发动机要求。
二、点火系统：汽油发动机的点火系统主要由点火线圈、点火塞、分电器等组成。
点火系统的作用是在气缸中的燃油-空气混合物达到压缩上限时，通过点火塞点火引燃混合物。
点火线圈产生高压电流，通过分电器将电流传送给各个点火塞，引发火花点火。
点火系统的正常工作对于发动机的正常运转至关重要。
三、气缸压缩：汽油发动机的气缸压缩是指活塞在上止点处压缩燃油-空气混合物的过程。
在进气冲程中，活塞从上止点向下运动，将气缸内的燃油-空气混合物吸入；在压缩冲程中，活塞从下止点向上运动，将燃油-空气混合物压缩至较高的压力，以便于点火点火时能够产生更强的爆炸力。
四、点火顺序：汽油发动机的点火顺序是指点火塞的点火时间和顺序。
点火顺序的正确设置能够保证燃油在正确的时间点点火，提高发动机的效率。
常见的点火顺序有4冲程发动机的1-3-4-2顺序和6冲程发动机的1-6-5-4-3-2顺序。
点火顺序的正确设置对于发动机的平稳运转和性能发挥起着重要的作用。
五、功率输出过程：汽油发动机的功率输出过程主要是指发动机的工作循环，包括进气冲程、压缩冲程、爆炸冲程和排气冲程。
在进气冲程中，活塞从上止点向下运动吸入燃油-空气混合物；在压缩冲程中，活塞从下止点向上运动将燃油-空气混合物压缩；在爆炸冲程中，点火系统点火，燃料燃烧，驱动活塞向下运动，产生动力；在排气冲程中，活塞向上运动将燃烧产物排出气缸。
第三章 汽油机电控点火系统
第三章汽油机电控点火系统第一节电控点火系统的功能汽油机电控点火系统的功能主要包括点火提前角、通电时间及爆燃控制三个方面。
一、点火提前角控制1、点火提前角对发动机性能的影响定义：点火提前角是从火花塞发出电火花，到该缸活塞运行至压缩上止点时曲轴转过的角度。
对应于发动机每一工况都存在一个“最佳”点火提前角，对于现代汽车而言，最佳的点火提前角不仅保证发动机的动力性和燃油经济性都达到最佳值，还必须保证排放污染最小。
点火提前角过大(点火过早)，则大部分混合气在压缩过程中燃烧，活塞所消耗的压缩功增加，且缸内最高压力升高，末端混合气自燃所需的时间缩短，爆燃倾向增大。
点火提前角过小（点火过迟），则燃烧延长到膨胀过程，燃烧最高压力和温度下降，传热损失增多，排气温度升高，功率、热效率降低，但爆燃倾向减小，NOx排放量降低。
试验证明，最佳的点火提前角，应使发动机气缸内的最高压力出现在上止点后10°～15°。
如图所示，适当点火提前角，可使发动机每循环所做的机械功最多(C曲线下阴影部分)。
2、最佳点火提前角的确定依据最佳点火提前角的数值必须视燃料性质、转速、负荷、混合气浓度等很多因素而定。
(1)发动机转速如图所示，点火提前角应随发动机转速升高而增大。
因为随发动机转速的提高，以秒计的燃烧过程所需时间缩短，但燃烧过程所占的曲轴转角增大，为保证发动机气缸内的最高压力出现在上止点后10°～15°的最佳位置，就必须适当提前点火(即增大点火提前角)。
与采用机械式离心提前器的传统点火系统相比，采用电控点火（ESA,electronic spark advance)系统时，可以使发动机的实际点火提前角接近于理想的点火提前角。
(2)负荷汽油发动机的负荷调节是通过节气门进行的量调节，随负荷减小，进气管真空度增大，进气量减少，气缸内的温度和压力均降低，燃烧速度变慢，燃烧过程所占的曲轴转角增大，应适当增大点火提前角，如图所示。
点火系统的组成和工作原理
汽油机点火系主要有：传统点火系统和计算机控制的点火系统两大类型。
传统点火系统又可分为磁机电点火系统和蓄电池点火系统。
(1) 磁机电点火系统：电能是由磁机电本身提供的，其结构复杂，低速时点火性能差，普通只用于无蓄电池的机动车上。
(2)蓄电池点火系统：又称有触点点火系统，其结构简单、工作可靠，在汽车上得到广泛应用。
蓄电池点火系统的主要缺点：1)高速易断火，不适合高速发动机。
2)断电器触点易烧蚀，工作可靠性差。
3)点火能量低，点火可靠性差。
(3) 微机控制的点火系统：系统中使用摹拟计算机根据各传感器信号对点火提前角进行控制。
主要优点：1) 在各种工况及环境条件下，均可自动获得最佳的点火提前角。
2)在整个工作工程中，均可对点火线圈初级回路通电时间和电流进行控制。
3)采用爆燃控制功能后，可使点火提前角控制在爆燃的临界状态。
2．电控点火系统的类型：可分为有分电器和无分电器式。
电控点火系统普通由电源、传感器、 ECU 、点火器、点火线圈、分电器和火花塞组成。
电控点火系统的基本组成电源：普通由蓄电池和发机电共同组成，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挨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 )，经分电器或者直接送至工作气缸的火花塞。
汽油机点火原理
汽油机点火原理
汽油机点火原理是指在汽油机内燃烧室中，通过点火系统将混合气体点燃，从而产生爆炸燃烧，驱动汽缸运动的过程。
点火系统包括点火线圈、点火开关、火花塞等部件。
首先，汽油机点火系统通过点火开关控制点火线圈的工作。
当点火开关处于ON位置时，点火线圈开始工作。
点火线圈是点火系统的核心部件，它由两个线圈组成：初级线圈和次级线圈。
初级线圈与电池之间通过开关连接，当点火开关接通时，电流通过初级线圈。
电流在初级线圈中形成磁场，当开关断开时，磁场突然消失，产生一个较高的电压。
次级线圈则是由沿着铁芯绕制的细线圈组成，其匝数远远多于初级线圈。
变化的磁场在次级线圈中产生感应电流，由于匝数的关系，感应电压会相应升高。
这个高压电流经过高压导线传输到火花塞上。
火花塞内部是由中心电极、绝缘体和外部金属壳体组成。
在正常工作的汽油机中，火花塞通过电气系统的触发，使电流通过中心电极产生高压电弧。
当高压电弧形成时，火花塞就可以将这个电弧传递到燃烧室内的混合气中。
当混合气中的火药爆发时，会产生高温和高压的气体，推动汽缸的运动。
总的来说，汽油机点火原理是通过点火系统产生高电压，使火花塞产生高压电弧，将混合气点燃，从而推动汽缸的正常运动。
汽油机点火系统的功能和基本工作原理
怠速控制的原理
• 目标转速的确定 • 怠速工况的确定 • 根据转速偏差的
闭环控制
EGR控制系统
• 废气再循环（EGR）的含义式将部分废气 重新引入到气缸内参与燃烧，降低气缸内 仰起的含量，从而抑止NOx的生成，达到 改善排放的目的。主要在富氧的部分负荷 时采用。
EGR的作用
• EGR率太高：燃烧缺氧，HC和CO排 放增加；
• 未来发展主要围绕提高排放和经济性水平 进行
爆震的控制
爆震： 汽油发动机是利用火花塞跳火将汽缸内的混合气点燃， 正常的燃烧是火焰从火花塞处开始被点燃，而后火焰前烽迅速向 外推进。当发动机由于某种原理，使汽缸内未燃部分混合气的温 度和压力都很高时，那么，这部分的混合气就会在火焰前峰到来 之前自行燃烧。这样，就会在汽缸内形成无方向的爆炸燃烧，简 称爆燃，又因为爆燃时会引起强烈的振动，并伴有强烈的金属敲 击声，所以，一般又称爆震。
(2)起动后点火提前角的控制 发动机起动后，电控单元对最佳点火提前角的计算和控制一般
按照如下步骤进行： 首先根据G信号和Ne信号确定初始点火提前角(固定值)， 然后根据发动机转速和负荷确定基本点火提前角， 最后根据有关传感器的信号确定修正点火提前角， 最佳点火提前角：
最佳点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角十修正点火提前角(或点火延迟角）
③ 修正点火提前角 除了转速和负荷外，其他对点火提前角有重要影响的因素均归入到修正点火
提前角中。电控单元根据有关传感器的信号，分别求出对应的修正值，它们的代 数和就是修正点火提前角。修正点火提前角所包括的修正值有：
*暖机修正 发动机冷起动后，当冷却液温度低时，应增大点火提前角。暖机过程中，随冷 却液温度升高，点火提前角的变化趋势如图所示。修正曲线的形状与提前角的大 小随车型而异。
第四节 点火控制
发动机工作时，ECU根据发动机转速传感器、空气流量传 感器、冷却液温度传感器、爆震传感器、点火开关等有关输入 信号，与存储器中储存的数据相比较，并经分析、计算后适时 地向电子点火器输出点火信号，由电子点火器中的大功率晶体 管分别接通与切断各缸点火线圈的一次侧电路，在点火线圈二 次绕组中产生高电压，击穿火花塞间隙，点燃可燃烧混合气。 单独点火方式的优点是： （1）由于无机械分电器和高压导线，因而能量损失、漏电损 失小，各缸的点火线圈和火花塞均由金属罩包覆，其电磁干扰 大大减小。 （2）由于采用了与气缸数相同的特制点火线圈，该点火线圈 的充放电时间极短，能在发动机转速高达9000r／min时，提 供足够的点火电压和点火能量。 （3）无机械分电器恰当地将点火线圈安装在双凸轮轴的中间， 充分利用了有限空间，因而节省了发动机周围的安装空间，使 其结构更加紧凑，安装更加合理。
1）点火提前角的计算
发动机工作时，ECU根据进气歧管压 力（或进气量）和发动机转速，从存储 器储存的数据中找到相应的基本点火提 前角，再根据有关传感器信号值加以修 正，便得出实际点火提前角。
2）点火提前角的控制 包括两种基本情况：一是起动时的点火提前角控制：发动 机在起动时，以固定的点火提前角点火，与发动机的工况无关； 二是起动后发动机正常工作期间的点火提前角控制：正常工作 中，点火时间由进气歧管压力（或进气量）和发动机转速确定 基本点火提前角，并根据有关传感器的信号和发动机的特性曲 线加以修正。修正项目随点火系统主要由ECU、执行器（电子点火 器）、点火线圈、火花塞和各种传感器组成。可分为有分电器 和无分电器点火系统。无分电器点火系统又有同时点火方式和 单独点火方式之分。
汽油机的燃烧过程和电子控制系统
动画演示
一、正常燃烧过程
1.火花点火过程 图示出了常规高压线圈点 火系统工作时电压与电流 的变化情况。整个放电过 程可分为三个阶段： （1）击穿阶段 (2) 电弧阶段 (3) 辉光放电阶段
2、燃烧过程
燃烧过程的实际进展 分成三个阶段
第I阶段 着火延迟期
是指电火花跳火到 形成火焰中心的阶 段，这段时间约占 整个燃烧时间的 15%左右。一般 是按气缸压力开始 与压缩压力相分离 的2点作为着火阶 段终点
这种燃烧室高度是 相同的，宽度允许 略超出气缸范围来 加大气门直径
从气流运动考虑， 希望在气门头部外 径与燃烧室壁面之 间保持5~6.5mm 的壁距，这样使气 门尺寸所受的限制 比楔形大
浴盆形燃烧室有挤 气面积，但由于燃 烧室的形状，使挤 气的效果比较差
火焰传播距离也较 长，燃烧速率比较 低，燃烧时间长， 压力升高比低
分类
机械式
电控式
连续喷射式 间歇喷射式
单点汽油喷射 多点汽油喷射
顺序喷射
分组喷射
缸内喷射
ห้องสมุดไป่ตู้
缸外喷射
三、化油器供油系统与汽油喷射 供油系统的比较
汽油喷射具有下列优点 配以高能点火装置，发动机可以实现燃烧稀薄混合气； 混合气浓度的精确控制。压力和温度变化时易于对混合气浓度 修正； 过渡工况控制能够迅速响应，加减速反应灵敏；减速断油迅速， 排放污染小； 发动机起动容易，且暖机性能提高； 进气部分无喉管，无需对进气管加热，充气效率高，发动机动 力性好 爆震倾向小，可以采用较高的压缩比，并且对燃料的辛烷值要 求可以低一些 多点汽油喷射系统从根本上解决了发动机各缸混合气分配不均 匀的问题 整个汽油喷射系统比较容易布置，便于发动机的总体布置 燃油靠压力输送，不会产生气阻
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燃料性质：汽油辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可 增大。
其他因素：燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压 力、冷却水温度。
采用电控点火（ESA）系统，可以使发动机的实际点火提 前角接近于理想的点火提前角。
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适当点火提前角，可使发动机每循环所 做的机械功最多（ 曲线阴影部分）
点火提前角过大，易爆燃； 点火提前角过小，排气温度升高，功率
降低。
A：不点火
B：点火过早
C：点火适当 D：点火过迟
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2、最佳点火提前角的影响因素
最佳点火提前角与下述因素有关：
发动机转速：转速升高，点火提前角增大。
IGt：点火正时信号
IGd：判缸信号
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二、电控点火系统分类
1、有分电器式点火系 ECU根据各输入信号，确定点火时刻，并将点火正时信号
IGt送至点火器，当IGt 信号变为低电平时，点火线圈一次 侧被切断，二次线圈中感应出高压电，再由分电器送至相应 缸火花塞点火。
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优缺点：分火性能较好，但其结构和控制电路复杂。
分类：根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不同，分为：
二极管配电点火方式；
点火线圈分配式。
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（1）二极管配电点火方式
特点：四个气缸共用一个点火线圈。
发动机气缸数必须是4的整数倍，点火顺序为1-3-4-2。
工作原理：当ECU接收到曲轴位置传感器相应信号时，向点火 控制器发出点火信号，点火控制器的控制回路使VT1切断，一 次线圈的上半部电流被切断，在二次线圈中感应出上 “+” 下 “-” 的高电压，经1缸和4缸火花塞构成回路，两个火花塞均
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第四章 汽油机点火控制
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传统的点火系统，其点火时刻的调整是依靠 机械离心式调节装置和真空式调节装置完成的， 由于机械的滞后、磨损及装置本身的局限性，故 不能保证点火时刻在最佳值。而用ECU控制的点 火系统，则可方便地解决以上问题。因为用微机 可考虑更多的对点火提前角影响的因素，使发动 机在各种工况下均能达到最佳点火时刻，从而提 高发动机的动力性和经济性，并可改善排放指标。
2）闭环控制方式是根据发动机实际运行结果的反馈信息来 控制点火提前角的，所以闭环控制又称为反馈控制。通常，闭 环控制方式是利用爆震传感器反馈爆震信号来控制点火提前角 的。
目前广泛应用的电控点火系统，是在开环控制方式的基础 上再配以闭环控制方式的混合控制方式。
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一、点火提前角的控制Байду номын сангаас
跳火，此时1缸接近压 缩终了，混合气被点 燃，而4缸正在排气， 火花塞点空火。
曲轴转过180°后，则 VT2截止，3缸点火， 2缸火花塞点空火。
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（2）点火线圈分配式
点火线圈分配式无分电器点火系统是将来自点火线圈的 高压电直接分配给火花塞，有同时点火和单独点火两种形 式。
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有分电器式
无分电器式
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第一节 电控点火系统的组成和分类 一、电控点火系统的组成
ECU控制的点火系统主要由ECU、传感器和点火执行器三部分组 成
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基本组成与工作原理
组成：电源、传感器、ECU、点火器、点 火线圈、分电器和火花塞等。
工作原理：发动机工作时，ECU根据传感 器信号（G、Ne等信号），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（IGt、IGd信号）。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，点火线圈初 级电路导通。当初级电路被切断时，次 级线圈中感应出高压，经分电器或直接 送至工作气缸的火花塞。
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1、有分电器电控点火系统
主要特点：只有1个点火线圈。
ECU主要输入信号：凸轮轴/曲轴位置传感器、空气流量计、冷却液温度 传感器、节气门位置传感器、起动开关、空调开关、车速传感器。
点火 点火 器 线圈
火
ECU
花
塞
分电器
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2、无分电器电控点火系统
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点火，点火线圈的数量比有分电器电控点 火系统多。
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1）同时点火方式
特点：点火线圈的个数等于气缸数的一半。
当两同步缸同时到达上止点时，火花塞跳火，其中一缸接近压缩行程上 止点，为有效点火；另一缸接近排气行程上止点，为无效点火。
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2）独立点火方式
特点：每缸一个点火线圈，即点火线圈的数量与气缸数相等。
由于每缸都有点火线圈，即使发动机转速很高，点火线圈也有较长的通电时 间，可提供足够高的点火能量。
实际点火提前角＝初始提前角+基本提前角+修正提前角
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1、点火提前角对发动机性能的影响
点火提前角是从火花塞发出电火花开始， 到该缸活塞运行至压缩上止点时曲轴 转过的角度。
当汽油机保持节气门开度、转速以及混 合气浓度一定时，汽油机功率和耗油 率随点火提前角的改变而变化。对应 于发动机每一工况都存在一个最佳点 火提前角。
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点火系统的类型
汽油机点火系统可分为以下两种类型：
传统点火系统：又分为：
磁电机点火系统；
蓄电池点火系统。缺点：高速易断火，不适合高速发动 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。
微机控制的点火系统：即电控点火系统。采用计算机根据 各传感器信号对点火提前角进行控制。
1缸 2缸 3缸 4缸 5缸 6缸
点火线圈
火花塞
各种传 感器
ECU
点火器
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第二节 点火提前角和闭合角的控制
点火提前角的控制可分为开环控制和闭环控制两种 1）开环控制的基本点火提前角是靠预先在台架上用实验方
法测得的数据来确定的。这些数据存入ECU的只读存储器 ROM中，工作时，ECU根据发动机的工况来选择调取。
3、点火提前角的确定方法
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起动时 起动后
初始点火提前角 基本点火提前角 修正点火提前角
点火提前角常用的计算方法：
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