發(fā)動機點火系統(tǒng)的功能、組成及工作原理
汽油機工作時,混合氣的燃燒是由火花塞的點火來控制的。點火系統(tǒng)的作用是根據(jù)發(fā)動機的工作狀態(tài)和順序,在適當?shù)臅r間給火花塞提供足夠能量的高電壓,使其電極間產(chǎn)生火花,點燃混合氣,使發(fā)動機做功。
點火系統(tǒng)是汽油機系統(tǒng)中故障率最高的系統(tǒng)。
點火系統(tǒng)的技術狀況不僅嚴重影響發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放性能,還決定了發(fā)動機能否正常工作。
點火能量不足或不點火會使發(fā)動機難以工作,嚴重時甚至無法工作。點火時間不合適,點火時間太晚會降低發(fā)動機功率,增加油耗,提高發(fā)動機溫度;點火時間過早,導致發(fā)動機爆震,甚至零件損壞。
發(fā)動機點火系統(tǒng)的基本部件
電源:一般由蓄電池和發(fā)電機組成,主要為點火系統(tǒng)提供所需的電能。
傳感器:用于檢測發(fā)動機的各種工作參數(shù),為ECU提供點火控制所需的信號。
ECU:它是電子點火系統(tǒng)的中樞。點火器:電子點火的執(zhí)行機構(gòu)。
點火線圈:儲存點火所需的能量,將電源提供的低壓電轉(zhuǎn)化為足以在電極間產(chǎn)生擊穿火花的15 ~ 20kV高壓電。
分電器:根據(jù)發(fā)動機的點火順序,點火線圈產(chǎn)生的高壓電依次傳輸?shù)礁鞲椎幕鸹ㄈ?p>火花塞:利用點火線圈產(chǎn)生的高壓產(chǎn)生火花點燃氣缸內(nèi)的混合氣。
發(fā)動機點火系統(tǒng)的工作原理
發(fā)動機工作時,ECU根據(jù)接收到的傳感器信號和存儲在存儲器中的相關程序和數(shù)據(jù),確定最佳點火提前角和通電時間,并向點火器發(fā)出指令。點火器根據(jù)指令控制點火線圈初級電路的通斷。當電路接通時,電流流過點火線圈中的初級電路,點火線圈以磁場的形式儲存點火能量。當初級電路被切斷時,次級線圈中產(chǎn)生較高的感應電動勢(15 ~ 20 kV),通過分電器或直接送至工作缸的火花塞。
在電子點火系統(tǒng)中,凸輪軸位置傳感器產(chǎn)生的G信號和曲軸位置傳感器產(chǎn)生的Ne信號被用作主要控制信號?;贕信號,點火控制信號(IGt信號)通過將頻率除以1個曲柄角而產(chǎn)生。
(1) G信號:是指活塞運動到上止點位置的判別信號。它是凸輪軸位置傳感器經(jīng)過整形和轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的脈沖信號。發(fā)動機工作時,ECU可以根據(jù)G信號精確計算出曲軸旋轉(zhuǎn)1所需的時間,根據(jù)其他傳感器的輸入信號,ECU可以根據(jù)其存儲器中的控制模型確定點火提前角和點火線圈的通電時間。
(2) Ne信號:指發(fā)動機的曲軸角度信號,是將曲軸位置傳感器產(chǎn)生的信號進行整形轉(zhuǎn)換后得到的脈沖信號。在電控點火系統(tǒng)中,Ne信號主要用于測量點火提前角和通電時間。
(3) IGt信號:是ECU發(fā)送給點火器中功率晶體管的開關控制信號。
(4) IGf信號:點火完成后,點火器傳送給ECU的點火確認號。
帶分配器的電子控制點火系統(tǒng)
無分電器獨立點火模式電控點火控制系統(tǒng)
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