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汽车发动机电控技术之点火系统


初始点火提前角
在有些电控点火系中,ECU把判缸信号出 现后的第一个转速信号过零点定为压缩行 程上止点前10°,并以这个角度作为点火 提前角计算基准点,称之为初始点火提前 角。 也有一些电控点火系,把压缩上止点作为 点火提前角计算基准点。
基本点火提前角
怠速工况的基本点火提前角 ECU根据节气门位置传感器输入的 怠速触点闭合信号,确认发动机处 于怠速工况,然后根据转速传感器 输入的转速信号,空调开关信号, 从预先设定的怠速工况基本点火提 前角数据表中选出相应的点火提前 角,
二极管分配式同时点火系统
点火线圈的初级线圈有2组绕组,初级绕组①对应1、4缸,初级绕组②对 应2、3缸。 发动机曲轴转2圈,ECU发出4次点火触发信号,按1—3—4—2的工作顺 序,各缸轮流正式点火1次。
点火线圈分配式
ECU向点火控制模块发出1、6缸的点火信号时,点火控制模块控制No.1点火线圈初级绕组的晶体管 截止,次级绕组上感应出高压,串联在次级绕组上的1、6缸的火花塞同时跳火。 曲轴转120°时,ECU向点火控制模块发出5、2缸的点火信号 利用二极管的反向截止功能,防止发动机高速运行时,初级绕组接通瞬间在次级绕组产生的感应电 压(大约1000V),造成火花塞在进气行程末期或压缩行程初期跳火,使发动机不能正常工作。
传统点火装置的缺陷: 1.不能满足发动机多缸、高转速的 要求 2.火花塞积炭难以清洁
3.系统电容不易选择
4.触电间隙需要经常调整
电子点火装置的分类 1.按点火信号发生器可分为: 磁电式; 光电式; 霍尔式; 振荡式。 2.按电子点火方式分: 有触电式; 无触点式。 3.安放电形式分: 电容放电点火(现 实情况中较少应用) 电感放电点火。
电控点火系统
电控有分电器点火系统
1—ECU;2—蓄电池;3—火花塞;4—点火开关;5—分电器;
6—点火线圈;7—点火控制模块;8—N转子及信号线圈;9—G转
子及信号线圈
电控无分电器点火系统
电控无分电器点火系统最主要的特点是: 完全取消了传统的分电器,由ECU中附加的点火 控制电路和分电电路控制点火控制模块,实现对 点火的控制。 对于微机控制无分电器点火系统,按点火方式可 分为同时点火方式和独立点火方式两种类型。
4.2.3.点火提前角的确定与控制 通常包括:初始点火提前角(由传感器的安装所决定) 基本点火提前角(由转速、负荷所决定) 修正点火提前角(由温度、电压等所决定) ⑴起动点火正时的控制 起动期间,点火时间固定在初始点火提前角(由ECU中备 用 IC设定)。 ⑵正常工作点火角的确定 基本点火提前角 怠速工况: 根据转速,空调开关信号,从怠速工况基本点 火提前角数据表中获取。(如下图) 非怠速工况:据转速信号,负荷信号,从非怠速工况基本 点火提前角数据(也称点火提前角脉谱图)选 出相应的基本点火提前角。(修正点火提前角)
D
七十年代
E 无分电器
点火系统的原理
反馈
信号发生器
电子点火器
点火线圈
火花塞
爆震传感器
汽油机对点火系统的要求 1. 火花塞电极提供足够高的击穿电压 2. 火花塞电极间产生的火花必须具有足够的能量 电火花的能量=火花塞电极间的电压×火花塞 电极 间流过的电流×电火花持续时间
Q U I T
3. 具有较佳的点火提前角
独立点火方式
每个气缸上配有1个点火线圈和1个火花塞,点火线圈安装在火花塞上方,取消了高压 线,由点火线圈直接向火花塞供电。 独立点火方式每缸配置一个超小型闭磁路点火线圈,且由点火线圈直接向火花塞供电, 因此具有初级绕组充电时间短,点火能量传递损失小的突出优点,一般在高达 9000r/min的宽广转速范围内,点火系都能提供足够高的点火电压和点火能量。 独立点火方式还具有电磁干扰少、击穿电压低(火花塞中心电极均为负极),电极寿命 长等优点。
第四章 点火系统 4.1点火控制系统的组成及类型 4.1.1点火系统的发展
A B C 有分电器 1886 1928 六十年代 磁电机 开始用蓄电池点火,即 传统点火系 用晶体管控制(三极管 的导通和截止)而三极 管的触发,仍由分电器 断电触点 无触点,(有分电器, 有电控ECU或无电控) 点火器
CI TI-B TI-H(霍 尔式) SI DIS
4.2.4.最佳点火提前角控制基本控制过程
首先,ECU根据根据发动机转速和负荷确定 基本点火提前角。 然后,根据有关传感器的信号,作 为计算基准的初始点火提前角,得到实际 的最佳点火提前角。 实际最佳点火提前角=初始点火提前角+基 本点火提前角+点火提前角修正值
4.2点火提前角和点火提前角控制
4.2.1最佳点火提前角 1.总趋势:n↑,θ↑;负荷↓,θ↑ 2.怠速时,优先考虑:怠速排放;其次:怠 速稳定、油耗 3.部分工况时,优先考虑:行驶性、油耗 4.高负荷工况时,优先考虑:不产生爆震、 最大扭矩特性
4.2.2.影响点火提前角的因素
⑴发动机转速 (n↑,θ↑) ⑵发动机负荷 (负荷↓,θ↑) ⑶汽油辛烷值 辛烷值越高,抗爆性越好,θ↑;反 之则减小。 为了避免爆震,实际提前角都略小于理 想最佳点火提前角。 ⑷其它影响因素 有发动机燃烧室形状、空燃比、大气 压力、冷却水温度等。
同时点火方式 主要特点是: 点火过程同时发生在两个工作顺序相差360°的 气缸中。电火花产生时,其中一个气缸的活塞位 于压缩上止点附近,对这个气缸是一次有效的正 式点火。对于另一个气缸,由于其活塞正好位于 排气上止点附近,因此是一次无效的空点火。 对同时点火方式,按配电方式又分为二极管分配 式和点火线圈分配式两种型式。
普通电子点火系统 采用了信号发生器,从根本 上消除了由触点引起的缺点 和故障 点火控制模块还具有闭合角 控制和初级线圈恒流控制功 能 对点火提前角的调整,仍采 用机械式真空提前装置和离 心式提前装置 不能对爆震进行反馈控制
1—蓄电池;2—信号发生器; 3—附加电阻;4—点火控制模块; 5—点火线圈;6—大功率晶体管; 7—火花塞
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