第三章 发动机电控点火系统

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(1)水温修正; (2)怠速稳定修正; (3)空燃比反馈修正。
注意发动机的修正点火提前角不是没有限制的,最大和最小 点火提前角的一般范围是:最大点火提前角35°~45°,最小点 火提前角-10°~0°。
wk.baidu.com
3.2电控点火系的功能、组成与工作原理
(1)水温修正
水温修正又可分为暖机修正和 过热修正。 暖机修正 发动机冷车起动后的暖机过程 中,随冷却水温的提高,混合气 的燃烧速度加快,燃烧过程所占 的曲轴转角减小,点火提前角也 应适当减小,如右图所示。 过热修正 发动机处于正常运行工况时, 发动机温度过高时,应适当推迟 (减小)点火提前角。 发动机处于怠速工况时,为避 免发动机过热,应适当增大点火 提前角。
3.1 概 述
二、 点火系的要求
•能产生足以击穿火花塞间隙的电压 •火花应具有足够的能量 •点火时刻应适应发动机的工作情况
3.1 概 述
1、能产生足以击穿火花塞间隙的电压 火花塞电极间隙和形状
火花塞电极间隙越大,所需的击穿电压越大。 电极的尖端棱角越分明,所需的击穿电压越小。
火花塞击穿电压与火花塞间隙的关系
暖机修正曲线
过 热 修 正 曲 线
3.2电控点火系的功能、组成与工作原理
(2)怠速稳定修正
ECU根据实际转速与目标转 速的差来修正点火提前角,低于 目标转速,应增大点火提前角, 反之,推迟点火提前角。 控制信号有:发动机转速信 号(Ne信号)、节气门位置传感 器信号(IDL信号)、车速传感器 信号(SPD信号)、空调开关信 号(A/C信号)
3.2电控点火系的功能、组成与工作原理
3、爆震的控制
当发动机吸入燃油蒸汽与空气的混合物后,在进行压缩冲程时,由 于燃油中混有低燃点物质,会导致燃气混合物在火花塞点火前自动爆燃, 使汽缸震动,称为爆震。 造成爆震最主要有以下几点原因: 一、点火角过于提前: 二、发动机过度积碳: 三、发动机温度过高: 四、空燃比不正确: 五、燃油辛烷值过低:
3.1 概 述
1、能产生足以击穿火花塞间隙的电压 发动机的工作情况 (1) 发动机转速 发动机高速运转时,所需击穿电压所转速的升高而降低。 在起动和急加速时,所需击穿电压升高。 全负荷且稳定工作状态时击穿电压较低。 (2) 混合气空燃比 混合气过浓和过稀时,击穿电压都会升高。
3.1 概 述
2、火花应具有足够的能量
3.2电控点火系的功能、组成与工作原理
起动后点火提前角的控制 起动后基本点火提前角的确定 发动机正常运转时(起动后),主ECU根据发动机的转速和 负荷信号,确定基本点火提前角,并根据其他有关信号进行 修正,最后确定实际的点火提前角,并向电子点火控制器输 出点火执今信号,以控制点火系的工作。 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。
3.2电控点火系的功能、组成与工作原理
(3)空燃比反馈修正
由于空燃比反馈控制系统, 是根据氧传感器的反馈信号调整 喷油量的多少来达到最佳空燃比 控制的,所以这种喷油量的变化 必然带来发动机转速的变化。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, 如右图所示。 在减少喷油量的同时,应适 当增大点火提前角。
轻微的爆震可以改善燃油经济性和动力性; 过度爆震会产生多方面的不利影响,比如燃油消耗增大、动力下降、 发动机过热等。
3.2电控点火系的功能、组成与工作原理
爆震的控制方法
控制方法 :推迟点火提前角,利用爆震传感器中的压电晶体的压力效应。 发动机出现爆震时,ECU会根据爆震传感器信号的大小或频率来判断 爆震的强度,并对点火正时进行适当延迟。 爆震较强时,点火正时延迟较多;当爆震较弱时,点火时间延迟较少; 爆震停止时,点火正时便停止延迟,有时还会将点火正时稍微提前,直到 再次发生爆震,然后再重新开始延迟。
3.1 概 述
三、点火系的类型
1.按电能的来源分 蓄电池点火系
2.按储能方式分 电感储能点火系 电容储能点火系 3.按初级电路控制方式 分有触点式 无触点式 4.按高压电的配电方式分 机械配电点火系 计算机配电点火系 磁电机点火系
3.1 概 述
传统点火系
•点火开关:作用 是控制电路通电。
•附加电阻:作用 是改善点火性能 和起动性能 •火花塞:作用是将高 压电引入气缸并产生 火花点燃混合气。
3.2电控点火系的功能、组成与工作原理
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。
3.2电控点火系的功能、组成与工作原理
基本点火提前角主要由发动机转速和空气流量或进气歧管压力信号决 定,基本点火提前角和转速信号、进气量信号的对应关系储存在发动 机ECU的内存中。
3.2电控点火系的功能、组成与工作原理
点火提前角的修正 不同的发动机控制系统中,对点火提前角的修正项 目和修正方法也不同。修正方法有修正系数法和修正点 火提前角法两种 。 主要修正项目有:
力(也可以说是发动机的最大输出功率)出现在曲 轴转角的上止点后10度左右。图中A曲线是气缸内 不燃烧的压力波形,它是以上止点为中心的左右对 称波形。曲线B、C、D分别表示点火时刻在上止点 第10度以前,10度左右和10度以后三种点火提前角 时的燃烧压力波形。由图可知,C时刻点火可以获 得最佳的燃烧压力(作功也是最多的,作功的多少 可以看阴影部分所示)且无爆震发生;而在B时刻 点火,虽然燃烧压力最高,但有爆震发生(曲轴上 部的的锯齿波形)。
一、 电控点火系的功能
•点火提前角控制 •闭合角控制
•爆震控制
3.2电控点火系的功能、组成与工作原理
最佳点火提前角的确定
最佳点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角
3.2电控点火系的功能、组成与工作原理
起动时点火提前角的控制
发动机起动过程中,进气管绝对压力传感器信号或 空气流量计信号不稳定, ECU 无法正确计算点火提前 角,一般将点火时刻固定在设定的初始点火提前角。此 时的控制信号主要是发动机转速信号( Ne 信号)和起 动开关信号(STA信号)。 起动时点火提前角的设定值随发动机而异,对一定 的发动机而言,起动时的点火提前角是固定的,一般为 10°左右。
3.2电控点火系的功能、组成与工作原理
通电时间的控制方法 现代电控点火系统和传统的分电器不同,传统的点 火线圈初级电路的通电时间取决于断电器触点的闭合角 和发动机转速。而现代点火线圈初级电路的通电时间由 ECU控制,根据发动机的转速信号和电源电压信号确定 最佳的闭合角(通电时间),并控制点火器输出指令信 号(IGt信号),以控制点火器中晶体管的导通时间。 当发动机转速高时,适当增大闭合角; 蓄电池电压下降时,适当增大闭合角。
为了保证可靠点火,一般应保证火花塞跳火时有100mJ以上的能量
发动机起动所需时间与火花能量的关系
3.1 概 述
3、点火时刻应适应发动机的工作情况
对于多缸发动机,点火系应按发动机的工作顺序进行点火。 对于某一缸而言,电火花产生的时刻应使发动机发出的功率最大、 油耗最低、排放污染最小。 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。点火过早,功率下降,易爆震。点火过迟,功率、 热效率降低。 一般来说,混合气在气缸内燃烧时,其最高燃烧压
3.1 概 述
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。 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,该火系统又可分 为: 1.点火线圈配电式:独立点火方式;同时点火方式; 2.二极管配电点火方式。
电控点火系的功能;电控点火系的工作原理及主要元 件的构造与维修。
【难点】
电控点火控制原理。
3.1
概 述
点火系的作用
点火系的要求
点火系的类型 电控点火系的类型
3.1
一、 点火系的作用
概 述
在汽油机上设有一套能在气缸内产生电火花的系 统,称为点火系。 点火系的作用是将蓄电池或发电机的低压电转变 成高压电,再按照发动机的工作顺序适时将高压电分 送给需要点火气缸的火花塞,产生电火花以点燃可燃 混合气。
3.1 概 述
影响点火提前角的因素
发动机转速 随着转速的升高,燃烧过程所占的曲轴转角增大,提前角应增大。 发动机负荷 随着负荷的加大,节气门开度增大,进入气缸的混合气量增多, 则压缩终了时混合气的压力和温度升高,同时,残余废气在气缸内所 占的比例减小,混合气燃烧速度加快,这时点火提前角应适当减小。 燃料性质 汽油辛烷值越高,抗爆性越好,点火提前角可增大,反之应减小。 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。 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。适当点火提前角,可使发动机 每循环所做的机械功最多。
第三章 汽油机电控点火控制系统
【教学目标】
通过本章的学习,学生应掌握汽油机对点火系的基本要 求,电控点火系统的功能、组成和工作原理;掌握点火提前 角和闭合角对汽油机性能和点火系性能的影响,最佳点火提 前角和闭合角控制的方法;掌握典型爆震传感器的基本构造 和基本工作原理,爆震反馈控制等基本内容。
【重点】
电源:作用是供 给电能
•点火线圈:作用是 将12V低压电变为 15~25KV高压电。
•分电器:作用是适时控 制初级电路通断,按顺 序分配火花到各缸
3.1 概 述
3.1 概 述
普通电子点火系
•点火开关:作 用是控制电路 通电。 • 点火线圈:作用是将 12V低压电变为15~ 25KV高压电。
•火花塞:作用 是将高压电引入 气缸并产生火花 点燃混合气。
3.2电控点火系的功能、组成与工作原理
2、闭合角的控制 闭合角:在点火线圈的初级线圈通电时,对应曲轴所转过 的角度。 闭合角的控制就是初级线圈通电时间的控制 为了获得足够高的次级电压,在发动机工作时,必须 保证点火线圈的初级电路有足够的通电时间。但如果通电 时间过长,点火线圈又会发热并增大电能消耗。要兼顾上 述两方面的要求,就必须对点火线圈初级电路的通电时间 进行控制。
电源:作 用是供给 电能
点火控制器: 作用是控 制初级电 路通断
•分电器:提供点火 信号;按顺序分配火 花到各缸;按发动机 工况改变点火时间
3.1 概 述
电控点火系统的类型: 有分电器式(非直接点火式)
特点:由于仍然有机械装置,因此发动机在一些工况下仍存在缺 陷,无法保证在各种工况下点火提前角均处于最佳。此外,由于 分电器在工作运转过程中有磨损的情况,所以也无法保证点火提 前角的稳定与准确性。
3.2电控点火系的功能、组成与工作原理
初始点火正时角 由以下因素决定: 当发动机ECU接受 了G信号(图形左 边A点)后,再接 受NE信号(图形 左边B点),这就 决定了当曲轴转角 达到上止点前5°、 7°或10°时(不 同的机型角度也不 同),此时的角度 即为最初点火正时 角度,如图3-44所 示。
3.1 概 述
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
3.1 概 述
同时点火方式 特点:点火线圈的数等于气缸数的一半。
3.1 概 述
二极管配电点火方式 特点:四个气缸共用一个点火线圈。
3.2电控点火系的功能、组成与工作原理
3.1 概 述
1、能产生足以击穿火花塞间隙的电压 气缸内混合气体的压力和温度
混合气压力越大、温度越低,所需的击穿电压越大。
火花塞击穿电压与混合气压力的关系
3.1 概 述
1、能产生足以击穿火花塞间隙的电压
电极的温度和极性
火花塞电极的温度越高,电极周围的气体密度就越小, 击穿电压就越低;针状的中心电极为负极且温度较高时, 击穿电压就较低。
相关文档
最新文档