点火系统的组成与工作原理

点火系统的组成与工作原理

一、电控点火系统的类型

1．汽油机点火系统的类型

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电机点火系统和蓄电池点火系统。

(1）磁电机点火系统：电能是由磁电机本身提供的，其结构复杂，低速时点火性能差，一般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：系统中使用模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。

二、基本组成与工作原理

1．基本组成

电控点火系统一般由电源、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：一般由蓄电池和发电机共同组成，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依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。

2．工作原理

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 ），经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。

在电控点火系统中，用凸轮轴位置传感器产生 G 信号和曲轴位置传感器产生的 Ne 信号作为主控制信号，以 G 信号为基准，按 1°曲轴转角分频，用既定的曲轴角度产生点火控制信号（ IGt 信号）。（1） G 信号：指活塞运行到上止点位置的判别信号，它是根据凸轮轴位置传感器产生的信号经过整形和转换而获得的脉冲信号。

发动机工作时， ECU 根据 G 信号可准确地计算出曲轴每转 1°所用的时间，并根据其他传感器输入信号， ECU 按其内存的控制模型确定点火提前角和点火线圈的通电时间。

（2） Ne 信号：指发动机的曲轴转角信号，它是根据曲轴位置传感器产生的信号经过整形和转换而获得的脉冲信号。在电控点火系统中， Ne 信号主要是用来计量点火提前角和通电时间。

（3） IGt 信号：是 ECU 向点火器中功率晶体管发出的通断控制信号。

（4） IGf 信号：是完成点火后，点火器向 ECU 输送的点火确认号。

三、有分电器电控点火系统

特点：只有 1 个点火线圈。

组成：由凸轮轴 / 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。四、无分电器电控点火控制系统

特点：用电子控制装置取代分电器，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。

类型：根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不同，又可分为独立点火方式、同时点火方式和二极管配电点火方式三种类型。1．独立点火方式

特点：点火线圈的数量和气缸数相等。

优缺点：分火性能较好，但其结构和控制电路复杂。

2．同时点火方式

特点：点火线圈的数等于气缸数的一半。

优缺点：结构和控制电路较简单，但能量损失略大。

3．二极管配电点火方式

特点：四个气缸共用一个点火线圈。

优缺点：对点火线圈要求较高，发动机气缸数必须是数字 4 的整倍数。

五、爆燃控制系统

1．组成

爆燃控制系统的组成

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

2．爆燃的识别

根据安装在缸体上的爆燃传感器检测发动机不同频率范围内的机械振动，发生爆燃时传感器产生的电压信号有较大的振幅。3．爆燃强度的确定

ECU 根据爆燃信号超过基准值的次数来判定爆燃强度，次数越多，爆燃强度越大；反之越小。

电控点火系统的基本组成基本点火电路

IGt信号和IGf信号

有分电器电控点火系统

无分电器独立点火方式电控点火控制系统

无分电器同时点火方式电控点火控制系统