汽车发动机点火系统的现状及发展趋势

目录

摘要、关键词...................................................................................... 错误!未定义书签。第1章前言 . (1)

第2章汽车点火系统的现状分析 (1)

2.1 微机控制电子点火系的组成 (2)

2.2 电控单元ECU (2)

2.3 微机控制点火系的分类 (2)

2.4 汽车点火系统发展现状分析 (3)

第3章汽车微机控制点火系统的发展趋势 (3)

3.1 发动机对点火系统的要求 (3)

3.2 微机控制电子点火系的优化控制 (4)

3.3 微机控制电子点火系统的发展趋势 (4)

结论 (5)

参考文献 (6)

汽车发动机点火系统技术现状及发展趋势

摘要：点火系统是汽油发动机重要的组成部分,对发动机的性能有着决定性的影响。随着汽车工业的不断发展，汽车电子化程度不断提高,汽车的点火系统已由传统的蓄电池点火系统发展到国内外广泛采用的电子点火系统，电子点火系统又称为半导体点火系统或晶体管点火系统，越来越多的汽车厂家将电子技术应用到了汽车上。

本文介绍了汽油发动机点火系统的基本工作原理。在此基础上，综述了现代电子点火系统，尤其是点火能量及点火控制系统研究的现状、发展趋势。随着发动机向高转速、稀混合气方向发展，普通电子点火系统已不能满足要求，高能微机控制点火系统将成为今后点火系统的发展方向。

关键词：点火系统；微机控制；发展趋势；

第1章前言

随着入们对汽油机的动力性、燃油经济性的要求不断提高，以及污染问题的日益严重，各生产厂家纷纷采用电控汽油机。电控汽油机主要是对发动机的喷油和点火进行控制，通过各种传感器传回的发动机工况参数，经过CPU计算出最佳喷油量和点火时刻，使发动机工作在各种性能指标限制下的最佳状态。点火系统是发动机的一个重要部分，它的设计的好坏对汽油机的动力性、燃油经济性、和排放等性能有很大的影响。目前，国内电控系统大多采用国外的产品，自主设计的电控系统尚在实验室中不能形成产品，主要问题是控制的精确性、可靠性难以达到且成本较高，而国外却经历了近五十年的发展，已经形成完整的开发体系和完善的市场。汽车工业是一个国家工业化发展的重要标志，我国近年来汽车的销售量和汽车的保有量迅速增长，我国每年都要花费大量外汇进口外国电控产品，并且这也成了制约我国汽车工业发展的瓶颈，点火控制是电控单元的一个主要控制部分，对它的分析与研究对我国汽车工业的发展有现实的意义。

第 2 章汽车点火系统的现状分析

随着我国汽车工业的快速发展及国家环保政策要求，我国汽油机的传统点火

系统已被电子点火系统和计算机控制点火系统所取代。近阶段卡车和中、低档轿车、微型车等将是电子点火系统与计算机控制点火系统并存，而采用电控燃油喷射系统的高档车辆都将采用计算机点火系统，且其分电器将由有分电器式向无分电器式发展，点火线圈将全部采用干式点火线圈，并向直接点火式方向发展。

熟悉点火系统的组成和工作原理，是汽车技术从业人员所必须的知识；微机控制电子点火系统是当今汽车发动机点火系统的主流形式。本章借用现今部分车型的点火系统阐述微机控制电子点火系统的基本组成及工作原理并对其发展现状进行分析。

2.1微机控制电子点火系的组成

微机控制点火系一般由电源、传感器、电控单元（ECU-Electronic Control Unit）、点火控制器、分电器、高压线、火花塞等组成，如上图2.4所示。

1.电源：供给点火系统所需的点火能量，一般由蓄电池和发电机共同组成。

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。

3.电控单元：点火系统中的控制元件。其作用是不断地采集各传感器的信息，按特定的程序进行判断、运算，向点火控制器或点火线圈发出最佳控制信号。

4.点火控制器：ECU的一个执行机构。其作用是将电控单元输出的点火信号进行功率放大，再驱动点火线圈工作。

5.点火线圈：其作用是存储点火能量，并将电源的低电压转变为高电压。

6.分电器：其作用是将点火线圈产生的高压电按点火顺序依次分配至各缸火花塞。

7.火花塞：其作用是将点火线圈产生的高压电引入气缸，点燃气缸内的可燃混合气。

2.2 电控单元ECU

电控单元ECU是点火系统的控制中心，它主要是由输入电路（包括A/D 转换器）、微机（单片机）、输出电路等组成的,其中单片机主要由微处理器（CPU）、存储器(RAM、ROM)、输入/输出(I/O)接口、总线等组成。

ECU向点火控制器发送点火控制信号和气缸判别信号，并接收点火控制器反馈的点火确认信号。

2.3 微机控制点火系的分类

微机控制电子点火系可分为微机控制有分电器点火系和微机控制无分电器点火系两类。

2.4 汽车点火系统发展现状分析

目前国内汽油发动机车点火系统中，电子点火系统已占有较大比例，传统点火系统已处于淘汰的状况。在电子点火系统中，原有的凸轮驱动被脉冲发生器所取代，靠磁变化(无触点)产生电流及电压脉冲，并通过该系统的电器来触发高压点火脉冲。

目前国内电子点火系统的生产基率都是按主机厂要求采用相应的国外标准主要来自德国VOLKSWAGEN、法国PEVGEOT及美车GM公司。80年代中期，上海大众公司开始生产桑塔纳轿车。长沙汽车电器厂引进德国BOSCH公司的霍尔无触点分电器技术，为该车配套、并率先实现了国产化，促使国内电子点火系统真正进入批量生产阶段。现阶段国产电子点火系统也日益完善：点火电子组件中由分立元件发展到厚膜混合集成再发展到目前普遍使用的IC全集成电路；点火线圈由油浸式发展为干式且多为高能线圈，整个系统向高能点火系统发展：系统中分电器、点火线圈和点火电子组件由三者分别安装发展到将三者做为一体的整体式结构。

由于我国汽车工业基础还较薄弱，在电子化程度上与国外先进水平相比，还存在较大的差距。国内主机厂需求的计算机控制的点火系统，大多来自于进口或德国博世公司及美国德尔福公司等在华办的合资企业。

第3章汽车微机控制点火系统的发展趋势

普通电子控制点火系统根据各相关传感器信号，判断发动机的运行工况和运行条件，选择最理想的点火提前角点燃混合气，从而有效排除传统点火系统的缺点，改善发动机的燃烧过程，以实现提高发动机动力性、经济性和降低排放污染的目的。点火时刻的精确控制对发动机性能有很大影响,但是普通电子点火系统不能对点火正时实现优化控制。随着发动机向高转速、稀混合气方向发展,普通电子点火系统已不能满足要求,显然对点火能实现优化控制的高能微机控制点火系统将是今后电子点火系统发展的主流。

3.1 发动机对点火系统的要求