汽油發動機工作時,混合氣的燃燒是通過火花塞點火控制的, 點火系統的作用就是根據發動機的工作狀態,按照發動機的工作順序,在合適的時刻供給火花塞以足夠能量的高壓電,使其電極 間產生火花,確保能點燃混合氣,使發動機做功。
點火系統是汽油發動機各系統中故障率最高的系統。
點火系統技術狀況不僅嚴重影響發動機的動力性、經濟性和排放性能,還決定了發動機能否正常工作。
點火能量不夠或不點火,會導致 發動機工作困難,嚴重時甚至不能工作。若點火時間不合適,過晚會導致發動機動力下降,油耗升高,發動機溫度上升;點火時間過早,導致發動機爆震,甚至造成零部件損壞。
發動機點火系統的基本組成
電源:壹般由蓄電池和發電機***同組成,主要是給點火系統提供所需的電能。
傳感器:用於檢測發動機各種運行參數,為 ECU 提供點火控制所需的信號。
ECU:是電控點火系統的中樞。 點火器:電控點火的執行元件
點火線圈:儲存點火所需的能量,並將電源提供的低壓電轉變為足以在電極間產生擊穿火花的 15 ~ 20KV 的高壓電。
分電器:根據發動機點火順序,將點火線圈產生的高壓電依次輸送給各缸火花塞。
火花塞:利用點火線圈產生的高壓電產生點火花,點燃氣缸內的混合氣。
發動機點火系統工作原理
發動機工作時, ECU 根據接收到的各傳感器信號,按存儲器中存儲的有關程序和數據,確定出最佳點火提前角和通電時間,並以此向點火器發出指令。點火器根據指令,控制點火線圈初級電路的導通和截止。當電路導通時,有電流從點火線圈中的初級電路通過,點火線圈將點火能量以磁場的形式儲存起來。當初級電路被切斷時,次級線圈中產生很高的感應電動勢( 15 ~ 20KV ),經分電器或直接送至工作氣缸的火花塞。
在電控點火系統中,用凸輪軸位置傳感器產生 G 信號和曲軸位置傳感器產生的 Ne 信號作為主控制信號,以 G 信號為基準,按 1°曲軸轉角分頻,用既定的曲軸角度產生點火控制信號( IGt 信號)。
(1) G 信號:指活塞運行到上止點位置的判別信號,它是根據凸輪軸位置傳感器產生的信號經過整形和轉換而獲得的脈沖信號。 發動機工作時, ECU 根據 G 信號可準確地計算出曲軸每轉 1°所用的時間,並根據其他傳感器輸入信號, ECU 按其內存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:指發動機的曲軸轉角信號,它是根據曲軸位置傳感器產生的信號經過整形和轉換而獲得的脈沖信號。在電控點火系統中, Ne 信號主要是用來計量點火提前角和通電時間。
(3) IGt 信號:是 ECU 向點火器中功率晶體管發出的通斷控制信號。
(4) IGf 信號:是完成點火後,點火器向 ECU 輸送的點火確認號。