点火系统是发动机工作最根本的动力来源,而点火系统的组成也是相对比较复杂的,毕竟它要保证气缸内部能够适时、准确、可靠的产生电火花,点燃可燃混合气来产生足够的动力。而目前点火系统有三种,其中电子控制点火系统是现代广泛使用的一种新型点火系统。
一、点火系统的类型及组成
目前汽车发动机点火系统有三种:传统点火系统、电子点火系统和微机控制点火系统(分为有分电器和无分电器)。现代汽车大都用电子点火系统,其主要由电源、传感器、ECU、点火器、点火线圈、分电器、火花塞等组成;而微机控制点火系统主要由传感器、ECU、点火模块、点火线圈以及火花塞等组成。
在点火系统的组成中,点火线圈是非常重要的一个部分,而且相对比较复杂,其主要由初级线圈、次级线圈、铁芯、点火模块等组成,在点火时线圈的不同部位起着不同的作用。
二、点火系统的工作原理
首先ECU根据传感器信号,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,点火器再根据指令,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,完成点火。
三、点火系统的零部件及作用
1、传感器
传感器是用来检验与点火有关的发动机工作状况信息,并将结果出入ECU,作为数据来进行控制点火。
2、控制单元(ECU)
ECU是电控系统的控制核心,它根据传感器传来的数据进行分析,经过预先编制的程序计算和判断后,向点火控制器发出最佳点火提前角和点火线圈初级电路导通时间的控制信号。
3、点火器
点火器是电控点火系统的执行元件,它可将电子控制系统输出的点火信号进行功率放大,驱动点火线圈工作。
4、点火线圈
点火线圈可以将电源供给的12V、24V低压直流电转变为15-20kv的高压直流电。在有分电器的电控点火系统中,只有一个点火线圈,而无分电器点火系统中则有多个点火线圈。
5、分电器
分电器根据发动机的点火顺序,将点火线圈产生的高压电依次输送到各缸火花塞。
6、火花塞
火花塞就利用点火线圈产生的高电压产生电火花,点燃气缸内的混合气。
汽车发动机的点火系统?
一、传统点火
机械式点火系统工作过程是由曲轴带动分电器轴转动,分电器轴上的凸轮转动,使点火线圈初级触点接通与闭合而产生高压电。
这个点火高压电通过分电器轴上的分火头,根据发动机工作要求按顺序送到各个气缸的火花塞上,火花塞发出电火花点燃燃烧室内的气体。
分电器壳体可以手动转动来调节基本的点火提前角(即怠速运转时的点火提前角),同时还有真空提前装置,它根据进气管内真空度的变化提供不同的提前角。
二、电子点火
电子点火系统与机械式点火系统完全不同,它有一个点火用电子控制装置,内部有发动机在各种工况下所需的点火控制曲线图(MAP图)。
通过一系列传感器如发动机转速传感器、进气管真空度传感器(发动机负荷传感器)、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等来判断发动机的工作状态。
在MAP图上找出发动机在此工作状态下所需的点火提前角,按此要求进行点火。
然后根据爆震传感器信号对上述点火要求进行修正,使发动机工作在最佳点火时刻。
电子点火系统也有闭环控制与开环控制之分:带有爆震传感器,能根据发动机是否发生爆震及时修正点火提前角的电控系统称为闭环控制系统;
不带爆震传感器,点火提前控制仅根据电控单元内设定的程序控制的称为开环控制系统。
扩展资料:
发动机点火火花应具有足够的能量
发动机正常工作时,由于混合气压缩终了的温度接近其自燃温度,仅需要1~5mJ的火花能量。但在混合气过浓或是过稀时,发动机起动、怠速或节气门急剧打开时,则需要较高的火花能量。
并且随着现代发动机对经济性和排气净化要求的提高,都迫切需要提高火花能量。因此,为了保证可靠点火。
高能电子点火系一般应具有80~100mJ的火花能量,起动时应产生高于100mJ的火花能量。
参考资料来源:百度百科-汽车点火系统
汽车点火系统包括具体包括哪些部件
电子点火系统工作原理
一、 电火花的产生
二、发动机的工作状况对点火的影响
三、发动机对点火系统的要求
四、数字式电子点火系统组成
数字式电子点火系统是在使用无触点电子点火装置之后的汽油机点火系统的又一大进展,称为微型电子计算机控制半导体点火系统。
点火系统的分类:
A.。电感蓄能式点火系统(实际电路参见图3、4、5)
点火系统产生高压前以点火线圈建立磁场能量的方式储存点火能量。目前汽车使用的绝大部分点火系统为电感储能式。(重点分析介绍)
B.电容储能式点火系(图6)
点火系统产生高压前,先从电源获取能量以蓄能电容建立电场能量的方式储存点火能量。多应用于高转速发动机上,如赛车。
工作原理是把较低电源电压变换成较高直流电压(500V-1000V)对电容充电蓄能,点火时刻通过电
容放电使变压器产生高压。特点是电容充放电周期快,高压跳火火花持续期短(约1微秒)且电流大,
不存左火花尾。ECU根据发动机工况在一个点火周期内进行1-3次点火。
电感蓄能式点火系统主要有微型电子计算机(ECU)、各种传感器、高压输出部分(功率管、变压器、高压线、火花塞)三大部分组成。(参见图1)
1.ECU
ECU就是整部汽车的智能控制中心,指挥协调汽车的各部工作,同时ECU还有自动诊断功能。
其中处理控制点火系统工作是ECU众多工作重要的一项。ECU只读存储器ROM中存有500多万组
数据,这些数据大多数是发动机通过各种实际工作情况测量优选得出的,包括了整个汽油机工作范围
内各种转速和负荷下的最佳点火提前角及喷油脉宽等有关全部数据。不同型号整车的ECU的存储数
据是不同的,各厂家对数据都是保密不公开的;这些数据保证了汽油机在功率性、加速性、经济性和
排放控制方面达到最优组合。
ECU控制点火原理
发动机启动后,ECU每10ms集一次发动机的各传感器动态参数,按预先编好的程序处理这
些数据,并存入随机存储器RAM中;同时ECU还要根据电源电压大小、从其只读存储器ROM中选
取出适应当前工况的高压变压器初级线圈电流导通时间,(即ECU输出宽度不同的方波电压控制高压
输出糸统变压器初级线圈电流大小,实现对高压输电压大小的控制)ECU综合这些数据,从其只读
存储器ROM中查找出(计算出)适应当前发动机工况的最佳点火提前角存入随机存储器RAM中,
然后利用发动机转速(或转角)信号和曲轴位置信号,将最佳点火提前角转换成点火时刻,即切断高
压变压器初级电流的时刻。
在下列情况下ECU点火实行开环控制,点火按预设程序工作。
A..发动机启动时。B.重负荷时。C.节气门全开时。
2.传感器
传感器就是各种不同类型及功用的测量元件,安装在发动机不同的有关部位,把发动机工况各种参数变化反馈给ECU作计算数据。
在点火系统中应用的传感器主要有:空气流量计及进气温度传感器、发动机转速及曲轴位置传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器及爆震传感器、氧传感等等。
3. 高压输出
A.高压输出功率三极管:在电路中起开关作用。
B.高压输出变压器:在电路中把低电压转换成高电压供火花塞点火。
C.高压线:在电路中把高压电传输到火花塞。
D.火花塞:在电路中把高压电引进汽缸并把电能量转换成热能。
点火的电原理
变压器次级线圈分布电容及火花塞、高压线的分布电容组成回路电容C,电路无屏蔽时C约50PF,有屏蔽约150PF,火花塞间隙等同可变电阻R。
高压能量分三个阶段变化消耗
第一阶段
电容C放电期(诱燃期):变压器次级线圈产生的点火高压对电容C充电,当电容C电压上升达到火花塞击穿电压时,火花塞跳火电容C快速放电, 火花塞间隙电压迅速下降到几百到几千伏,电容C放电瞬间电流达10-50安培以上,放电时间约1微秒。点火电压越高(即点火能量越大),C放电电流越大。
正常状况下气缸的混合气就是这一时刻的火花点燃。如果跳火电离线被发动机气缸内高速扰流吹息,変压器高压再次对C进行充电,则C第二次放电产生电离通道。
注:电压从10000V-20000V左右在1微秒内突降至几百到几千伏,由此产生了一个很强的方波
电压,并通过高压线幅射电磁波,对外界电器产生干扰波。方波由N个正弦波组成,所以形成了一
个1微秒时基为中心的干扰电磁频带。
第二阶段
电感放电期(燃烧期):电感放电是靠电容C放电产生的电离通道形成的低阻产生的。由于电容C放电产生的电离通导(电阻)不能立刻消失,同时变压器次级电感中还存有充足的高压能量,所以电感继续对电离通导放电使火花持续。
由于次级线圈放电电流的变化引起磁通量的变化,次级电感线圈产生了一个感抗电动势,即产生一个与电感放电电流方向相反的电动势阻碍了电流的変化,使放电电流较小,电流在几到几十毫安,所以,高压能量需要较长时间放电才能消耗掉,这一电感放电火花持续期俗称火花尾。
由第一阶段电容C放电诱燃后产生一个“火焰中心”,这个“火焰中心”跟随气缸内高速扰流移动离开了火花塞电极,这时电感电能放电火花又会点燃混合气另一个“火焰中心”,作为点燃混合气的补充,“火焰中心”使混合气在整个气缸内很快形成燃烧的“明亮火焰期”,即气缸内混合气燃烧温度达最高,气体压强达最高值。这个过程称为混合汽燃烧期, 燃烧时间在750μS-2500μS之间。
电感放电火花在发动机启动及低速时非常重要,发动机在启动或非正常工况下,电容C放电期极有可能未点燃混合气,此时,只有靠电感放电火花来点燃燃混合气。
冷车启动时气缸内的混合气温度低,雾化效果差,点然混合气需要较长火花期;在低转速时,由于气缸内混合气扰流速度低,第一个“火焰中心”移动慢,有必要点燃第二个“火焰中心”加快混合气的燃烧,所以点火火花期也较长。但当发动机转速较高时, 气缸内混合气扰流速度変快,“火焰中心”高速移动,快速传播引燃了缸内混合气,因此,并不需要第二个“火焰中心”。
根据混合汽燃烧时间在750μS-2500μS之间,所以,火花持续期最长在700μS左右就可保证混合气的完全燃烧。实验证明火花持续期过长对燃烧效果并没有提高,相反,电离通道生产的高热加上火花塞自身温度反而加速了火花塞电极的烧蚀,这就是为什么要控制点火能量的主因。
另外,从这一原理可以正明,点火能量的大小与高压线无关(当然,不包括损坏高压线)。
第三阶段
振荡衰减期:随放电时间的增加电感线圈储存能量(电压)消耗下降,使气体中分离的电离子越来越少,电感放电电流也就越来越少,电离通道温度下降,根着通道电离子数量急剧下降,即相当于通道电阻值R逐步上升変为无限大,火花塞停止跳火。这时电感剩余能量对电容C充电,电容C对电感放电,如此反复直至下一个点火周期的到来。
汽车点火系统是什么
点火系统分为传统点火系统和电子点火系统。点火系统是汽油发动机重要的组成部分,点火系统的性能良好与否对发动机的功率、油耗和排气污染等影响很大。
传统点火系统电源是蓄电池,其电压为12V 或24V ,由点火线圈和断电器共同产生高压10000V以上。分初级回路和次极回路。点火线圈实际上是一个变压器,主要由初级绕组,次极绕组和铁芯组成。
扩展资料:
汽车点火系统使用注意事项:
1、汽车在发动机起动和工作时,不要用手触摸点火线圈高压线,以免受电击。
2、用户在检查点火系统电路故障时,不要用刮火的方式来检查电路的通断,否则容易损坏电子元器件。电路通断与否应该用万用表电阻挡来进行测量判断。
3、进行高压试火时,最好用绝缘的橡胶夹子夹住高压线来进行试验,直接用手接触高压线容易造成电击。
4、汽车在点火开关接通的情况下,不要做连接或切断线路的操作。以免烧坏控制器中的电子元器件。
百度百科-汽车点火系统
汽车电子控制点火系统由哪几部分组成?各有什么作用?
太平洋汽车网汽车点火系统是点燃式发动机为了正常工作,按照各缸点火次序,定时地供给火花塞以足够高能量的高压电,从而使火花塞产生足够强的火花,点燃可燃混合气。
点火系统分为传统点火系统和电子点火系统。汽车点火系统包括点火开关、点火线圈、分电器总成、火花塞等,其作用是产生高压电火花,点燃汽油版机发动机汽缸内的混合气。
在现代汽油发动机中,气缸内燃料和空气的混合气大多用高压电火花点火。电火花点火具有火花形成迅速,点火时间准确,调节容易等优点,为了在气缸中产生高压电火花,必须用专门的点火装置。点火装置按电能的来源不同,可分为蓄电池点火和磁电机点火两大类。
点火系统是发动机工作最根本的动力来源,是汽车所有系统当中重要的一部分,也是将汽油转换为动力源泉的系统,汽车点火系统性能的好坏,工作效率高否对发动机功率、汽车油耗高低和尾气排放都有着很大的关系。
(图/文/摄:太平洋汽车网选车小哥)
普通电子点火系统:1、电感储能式电子点火系统;2、电容放电式电子点火系统(CDI);无触电电子点火系统主要由点火信号发生器(传感器)、点火器(点火控制器)、点火线圈、分电器、高压阻尼线(高压线)及火花塞等组成。点火器的主要任务是根据点火信号发生器送来的脉冲电信号,控制点火线圈一次电路的通断。比较完善的点火控制器还具有恒电流控制、导通角(闭合角)控制、停车断电保护等多项功能,使系统工作性能进一步提高。 信号发生器 其功用是产生信号电压,控制点火装置的工作。它装在分电器内的底板上,主要由装在分电器轴上的信号转子、永久磁铁、铁心(支座)、和绕在铁心上的传感器线圈等组成。信号转子由分电器轴驱动,转子上的凸轮数与发动机气缸数相等。电子点火装置的工作原理 点火器组装在一个小盒内,其基本电路(略)。它由点火信号检出电路(晶体管VT2),开关放大电路(晶体管VT3 VT4)和大功率晶体管VT5等三部分组成。主要有5只晶体管。其中VT1起温度补偿作用,其发射极与基极相接,相当与一个二极管。VT2为触发管;VT3和VT4其放大作用,将VT2的输出进行放大以驱动VT5;VT5为大功率管,与点火线圈一次绕组串联,控制一次电压的通断。 另外还有霍尔效应式电子点火系统 利用霍尔效应原理职称的传感器产生点火信号,处罚和控制点火系统工作光电视电子点火系统 利用光敏元件的光电效应原理,集点火信号。 希望能给予你参考
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