汽油机点火系统动画1个

第二节 电感储能式电子点火系统
一、无触点电子点火系统 由无触点点火信号传感器、电子点火器、点火线圈、分电器及火花塞等组成。 根据无触点点火传感器的结构,可分为磁电式、霍尔式、光电式、电磁式等。 1． 磁电式电子点火系统
定磁式点火信号传感器 1-信号转子;2- 永久磁铁;3衔铁;4- 磁通;5- 电感线圈; 6-磁极间隙
3． 点火时刻应能适应发动机工况的变化
混合气燃烧时间与曲轴转角
1-曲轴;2-连杆;3-活塞 A-点火;TDC-上止点; B-燃烧结束
点火正时与汽缸压力 A- 不点火时;B- 点火过早
; C- 点火适宜;D- 点火过迟
影响最佳点火提前角的主要因素有:发动机的转速、负荷、温度,进气压力与温度,发动机压缩比及机械 辛烷值(燃烧室抗爆性)、混合气燃烧速度与燃油辛烷值(燃油抗爆性)等,其中,特别是发动机转速和混合气 燃烧速度对最佳点火提前角影响较大。
闭磁路点火线圈的磁路
a)日字形铁芯;b)日字形铁芯;c)口字形铁芯; d)带硅管的点火线圈 1-铁芯;2-低压接柱;3-高压插孔;4-初级线圈; 5-次级线圈;6-高压二极管;7-高压引线;8-高 压线盖;9-充填料;10-外壳
3． 点火线圈附加阻： 在点火线圈初级电路中串接用
镍铬丝制成的正温度系数热敏电阻 (即PTC 附加电阻)
二、无触点高能电子点火系统
初级电流的等脉宽波形 a)低速时;b)中速时;c)高速时
等脉宽电路有两种:脉宽调制电路或恒电流控制电流。在 目前电控汽车的驱动电路(如高能电子点火器、低阻电磁 喷油器等)中大多采用恒电流控制电路。
3． 光电式电子点火系统
霍尔分电器
1-分电器盖;2-侧电极;3分火头;4-绝缘罩;5-卡簧
; 6-分电器轴;7-铁制转子 叶片;8-真空点火提前装 置;9-霍尔元件;10-离心 点火提前装置;11-分电 器壳;12-分电器轴;13-分 电器传动齿轮
光电式无触点信号传感器
a)遮光盘;b)遮光叶片;c)光电传感器 1-发光管;2-红外光;3-受光管;4-遮光 盘或遮光叶片;5-分电器轴;6-分火头
二、传统点火系统的主要元器件
1． 分电器：(1)断电器 (2)配电器 (3)电容器 (4)点火提前装置
2． 点火线圈
四接柱开磁路点火线圈 1-负接柱;2-外壳;3-导磁钢套; 4-次级线圈;5-初级线圈;6-铁芯; 7-瓷绝缘座;8-附加电阻;9-正接 柱;10-开关接柱;11-高压线接头; 12-胶木盖
光电式无触点电子点火器
当遮光盘的透光孔或缺口不能遮住发光管所发光束时, 受光管被光照而导通,于是通过信号放大及整形而使末级 功率晶体管导通,接通点火线圈初级电流;当遮光盘正好遮 住发光管所发光束时,受光管不能被光照而截止,于是使末 级功率输出管截止,从而中断点火线圈初级电流,使点火线 圈输出高压电以使火花塞点火。
缸内燃气在即将爆燃时,其燃烧速度最快、火力最集中 且动力性最好。因此最佳的点火提前角应该使缸内燃气 处于即将爆燃而未明显爆燃的时刻。
四、汽油机点火系统的发展
传统点火系统中百度文库断电触点既是点火传感器也是点火执行器。其缺点是: ①由于断电触点的通断时间比固定不变,而点火线圈初级电流又只能按指数规律增长,致使发动机在 高低速下的点火强度差别很大;在点火线圈初级电路串接PTC 附加电阻虽能兼顾发动机高低速下的 点火强度,但又限制了点火线圈次级输出的点火能量。 ②在通断初级电流时,断电触点的感应反电压很高,且通断电流又较大,因而极易产生火花烧蚀。 ③由于传统点火线圈初、次级电感量都很大,故次级电压上升较慢,且火花塞对积炭和污染十分敏感。
(1)无触点电子点火系统——— 用电子点火器来通断初级电流。提高了点火电压却并未提高点火能量。 (2)无触点高能电子点火系统——— 为增大点火能量, 将通断比不变的点火机理改变为等脉宽的点火机理。 (3)有分电器的电控点火系统——— 由电控单元(ECU)根据发动机的转速、负荷等传感器信号,查询内存的最佳点火脉谱图来自动控 制其点火提前角, 提高了点火正时的控制精度。只是高压电的分配仍保留有分电器。 (4)无分电器的电控点火系统——— 采用电子分火(采用两同时点火或单缸直接点火),而革除分电器。
4． 火花塞
发动机在高低转速下的 初级电流波
火花塞 a)冷型;b)中型;c)热型 1-接线螺母;2-绝缘体;3-接线螺杆;4-垫圈
; 5-壳体;6- 密封剂;7- 密封垫圈;8- 铜垫圈
; 9-侧电极;10-绝缘体裙部;11-中央电极
三、汽油机对点火系统的基本要求
1． 点火电压必须高于击穿电压 (1)击穿电压—冷起动时,火花塞间隙0.6 ~ 0.7mm,汽缸压力0.6 ~0. 9MPa, 应不低于7 ~ 8kV, (2)点火电压—提供的点火电压(15 ~20kV)必须远高于火花塞电极之间所需要的击穿电压。 2． 点火能量必须足够：有30 ~40mJ，现代高压缩比高转速的稀燃发动机100 ~200mJ。
定磁式点火信号传感器工作原理 a)凸齿靠拢铁芯;b)凸齿对正铁芯; c)凸齿离开铁芯;d)输出波形 1-信号转子;2-传感线圈;3-线圈铁芯 ; 4-永久磁铁
采用磁电式点火信号传感器、厚膜集成电路IC(点火模块6TS2107)及达林顿功率输出管 组成的电子点火器
特点是: ①这种传感器可直接产生交流电压信号而不需要另外提供电源(其输出线只有2 根:信号线及搭铁线)。 ②这种传感器所输出的交流电压幅值明显，在低速时还需要信号放大,高速时还需要信号限幅。 除此之外,电子点火器也要对其交流波形进行修正,以免影响点火正时。
2． 霍尔式电子点火系统
霍尔效应 H-霍尔元件;I- 外加电流;B- 外加 磁场;UH-输出霍尔电压
霍尔传感器原理
a)磁力线被遮挡时;b)磁力通过时 1-带缺口的转子;2-霍尔元件;3-永 久磁铁;4-霍尔元件板;5-接线插口
霍尔式传感器需要有外加电流,因而它具有3 极 引线(电源供电线、信号输出线、搭铁线)。由于 霍尔式传感器所输出信号电压不受发动机转速的 影响,且结构简单、工作可靠、抗干扰能力强,因而 被广泛应用于各类汽车的电子点火系统中。