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汽车点火系统的全部原理

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今天若米知识就给我们广大朋友来聊聊汽车点火系统,以下关于观点希望能帮助到您找到想要的答案。

点火系统的作用及工作原理?

点火系统的作用及工作原理?

点火系统的工作原理是发动机工作时, ECU根据接收到的各传感器信号,按存储器中存储的有关程序和数据,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。点火器根据指令,控制点火线圈初级电路的导通和截止;点火系统的作用是根据发动机的工作顺序(点火顺序),将低压直流电升压至足够的高压。通过各个缸的火花塞跳火,点燃被压缩的高温高压的可燃混合气,完成做功过程。

电子点火系统的组成如下:

1、电子点火系统普遍采用闭磁式点火线圈。闭磁式则采用形似Ⅲ的铁芯绕初级线圈,外面再绕次级线圈,磁力线由铁芯构成闭合磁路。闭磁式点火线圈的优点是漏磁少,能量损失小,体积小;

2、分电器,分电器由断电器、配电器、电容器和点火提前调节装置等组成。分电器处理多项工作。 第一项工作是将高压从线圈分配到正确的气缸。这由盖子和转子完成。 线圈连接到转子,转子在盖子内转动。 转子转过每个气缸的触点。 当转子的尖端经过每个触点时,线圈产生高压脉冲。脉冲击穿转子和触点之间的间隙(它们不真正接触),然后继续通过火花塞线,到相应气缸的火花塞上;

3、火花塞(sparkplugs),俗称火嘴。它的作用是把高压导线(火嘴线)送来的脉冲高压电放电,击穿火花塞两电极间空气,产生电火花以此引燃气缸内的混合气体。高性能发动机的基本条件:高能量稳定的火花、混合均匀的混合气、高压缩比;

4、点火控制器是发动机控制系统的执行器,其作用是根据微机发出的指令信号,通过内部大功率三极管的导通与截止来控制点火线圈初级绕组电路的通断,使点火线圈产生高压电;

5、点火信号发生器,将非电量转换为电量的传感器,它通过一定的方式将汽车发动机曲轴转过的角度或活塞在气缸的位置转换成相应的电脉冲信号,最后送到电子控制器中,控制初级电路的通断,产生点火信号;

6、电控单元ECU,电控单元的作用是根据发动机各传感器输入的信息和内存的数据及程序,进行运算、处理、判断,然后输出指令控制电子点火控制器,达到准确控制发动机点火的目的。

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点火系统工作原理是什么

点火系统的工作原理是发动机工作时,ECU根据接收到的传感器信号和存储器中存储的相关程序和数据,确定最佳点火提前角和通电时间,并以此向点火器发出指令。根据点火器的指令调节点火线圈初级电路的通断。点火系统的作用是根据气缸的工作顺序,有规律地在火花塞的两个电极之间产生具有足够能量的电火花。电子点火系统的组成如下:1.封闭式磁点火线圈广泛应用于电子点火系统中。封闭式是用形状像III的铁芯缠绕初级线圈,次级线圈缠绕在外面,磁力线由铁芯组成,形成闭合磁路。封闭式磁点火线圈的优点是泄漏少,能量损耗少,体积小。2.分电器,由断路器、分电器、电容器和点火提前调节装置等组成。电器处理多种任务。第一项工作是将高压从线圈分配到准确的气缸。这是由盖子和转子完成的。线圈连接到转子,转子在盖子中运行。围绕每个气缸的触点转动转子。当转子的尖端经过每个触点时,线圈产生一个高压脉冲。脉冲穿过转子和触头之间的间隙(它们并不真正接触),然后继续通过火花塞导线到达相应气缸的火花塞;3.火花塞,俗称火嘴。其作用是将高压线(燃烧器线)发出的脉冲高压电放电,击穿火花塞两电极间的空气,引起火花点燃缸内混合气。高性能发动机的一般条件:高能量和稳定的火花,混合均匀的混合气,高压缩比;4.点火调节器是发动机调节系统的执行器。其作用是根据微机发出的指令信号,通过内部大功率三极管的通断来调节点火线圈初级绕组电路的通断,使点火线圈产生高压;5.点火信号发生器,将非电量转化为电量的传感器。它将汽车发动机曲轴的角度或气缸内活塞的位置以一定的方式转换成相应的电脉冲信号,最后送到电子调节器调节初级电路的通断,产生点火信号;6.电子控制单元。电子控制单元的作用是根据发动机各传感器输入的信息以及存储器中的数据和程序进行计算、处理和判断,然后输出指令调节电子点火调节器,从而达到精确调节发动机点火的目的。

汽车点火系统工作原理是什么?

汽车点火系统工作原理:

1、汽油机点火系统是汽油机、煤气机中用电火花点燃混合气的装置。它的功用是按气缸点火次序定时地向火花塞提供足够能量的高压电,使火花塞电极间产生火花,从而点燃气缸内被压缩的可燃混合气;

2、点火系统通常由电源、点火线圈、分电器(包括断电器)和火花塞等组成(见图)。其中电源、断电器和点火线圈的初级线圈构成低压电路部分;点火线圈的次级线圈、分电器和火花塞构成高压电路部分;

3、点火线圈由初、次级线圈和铁芯组成。初级线圈的导线粗而匝数少,次级线圈导线细而匝数多,相当于一个升压变压器。

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汽车的点火系统原理

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采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,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。

注:同样此阶段产生一个逐步衰竭的正弦振荡波对外界造成干扰,但强度远小于第一阶段电容放电干扰电磁波。 注 转载

无论你的行为是对是错,你都需要一个准则,一个你的行为应该遵循的准则,并根据实际情况不断改善你的行为举止。了解完汽车点火系统的全部原理,若米知识相信你明白很多要点。

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作者: 若米知识

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