第章点火系统.ppt
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1、第3章 电子点火系统通过本章的学习,应做到(1)了解并掌握各种电子点火系统的特点、组成与原理。(2)初步掌握点火控制及爆震控制的原理。(3)掌握点火系统的控制要素及控制特点。13.1点火系统概述点火系的功能:依据发动机的作功顺序适时向发动机各缸提供强烈的高压火花。主要体现在点火的时刻和点火火花的强度。点火系的基本工作原理:通过断电开关控制点火线圈初级线圈中的电流的大小和切断时刻,从而控制点火时刻和点火的能量,保证发动机混合气以最佳的速度及时的进行完全的燃烧。23点火系的主要参数:1)闭合角(闭合时间):决定初级电流的大小决定点火电压的高低。影响因素:电源电压、转速2)点火提前角:对应发动机不同
2、的工况,都有一个使其燃烧进行得最佳的点火时刻最佳点火提前角影响因素:转速、负荷4 点火系的控制要素:l闭合角(闭合时间):决定初级电流的大小决定点火电压的高低。控制特点:(1)随电源电压的变化而变化:电压(2)随转速变化而变化:转速l点火提前角:对应于发动机不同的工况,都有一个使其燃烧进行得最佳的点火时刻最佳点火提前角影响因素:转速、负荷闭合角闭合角5 控制特点:转速点火提前角点火提前角负荷6点火系的分类按点火系统的发展来分有:机械触点式(传统点火系统)普通电子式,又分为:l有触点电子点火l无触点电子点火微机控制式l有分电器微机控制点火系统l无分电器微机控制点火系统7 普通电子点火系统分类:1
3、.按有无断电器触点可分为有触点电子点火系或者半导体辅助点火系无触点电子点火系2按点火信号产生的方式不同分磁感应式光电式霍尔效应式等8910点火系统分类机械触点式(传统点火系统)普通电子式微机控制式有触点电子点火系统(晶体管辅助点火系统)无触点电子点火系统有分电器微机控制点火系统无分电器微机控制点火系统图3-1点火系统的分类11机械式点火系统组成:电源(蓄电池)、发电机、点火开关、点火线圈、断电器、配电器、电容器、火花塞、高压导线、附加电阻。12 传统触点式点火系主要存在以下缺点:一、闭合角不能变化,闭合时间随转速变化较大。次级电压的最大值随发动机的转速升高和气缸数的增加而下降。二、由于触点打开
4、时易产生火花,使触点容易烧蚀。三、由于初级电流大小受触点允许电流强度的限制(一般不超过5A),因此火花能量的提高受到了限制。四、点火提前角的控制精度差。五、由于传统点火系次级电压上升慢,因此对火花塞积炭和污染很敏感。13二、无触点电子点火系统无触点普通电子点火系的基本特点:采用了各种型式的点火信号发生器来代替断电器触点,由信号发生器产生触发以控制点火信号,经过点火器的放大电路,最后控制大功率三极管的导通和截止,达到控制点火线圈初级电流通断的目的。结构特点:增加了信号发生器和电子点火器。14151-蓄电池2-点火开关3-脉冲信号发生器4-电子点火器5-过压保护器6-信号处理器7-闭合角控制电路8
5、-外接电阻9-点火线圈10-高压线(至分电器)16(一)信号发生器主要有三种:光电式磁感应式霍尔式17光电式信号发生器1819实物图20磁感应式信号发生器21实物图22霍尔式信号发生器23实物图24(二)电子点火器电子点火器的作用:对来自信号发生器的脉冲信号进行放大、处理、识别,求出发动机的转速,并根据发动机转速来控制点火线圈中初级电路电流的接通时间和断开时刻。电子点火器组成:一般由脉冲信号处理电路、初级线圈电流控制电路、稳压电路和大功率三极管输出驱动电路四部分组成。2526 无触点电子点火系统的特点:(1)取消了断电器触点(2)初级电流可通过电路加以控制(3)仍需采用机械离心提前和真空提前调
6、节机构,无法精确控制点火提前角。27三、微机控制点火系统28基本工作原理:ECU根据曲轴位置传感器判断出各缸的活塞位置,并由转速传感器脉冲信号计算出发动机转速,再通过节气门位置传感器和空气流量传感器确定出负荷的大小,对发动机的运行工况作出较精确的判断。根据发动机转速和负荷的大小,ECU从存储单元中查出对应此工况的点火提前角和初级电路导通时间(闭合时间),由这些数据对电子点火器进行控制,从而实现点火系统的智能控制。另外,ECU还可以根据其它影响因素对这两个参数进行修正,实现点火系统的精确控制。29点火时刻控制最佳点火提前角为上止点前40;ECU由曲轴位置传感器(表示此时某缸活塞处于压缩上止点前7
7、0的位置)判别工作缸活塞位置;点火时刻控制信号在上述信号后4处(上止点前66);微机从此处开始计数,经过26个1信号,在第27个1信号输入时实现点火,保证点火为上止点前40。30(一)闭合时间(闭合角)的控制闭合角的概念来源于传统点火系,是指断电器触点闭合期间,即初级电流接通期间分电器轴转过的角度。在电子点火系中,多用闭合时间初级线圈中初级电流导通的时间。为了使发动机在实际工作中的每种工况下,点火系统都产生一定强度的高压火花,要求初级线圈在开关断开时的电流具有稳定的值。而决定初级线圈中电流大小的因素主要是线圈通电时间(即闭合时间)和发动机电源系统电压。31 l闭合角(闭合时间)控制特点:(1)
8、随电源电压的变化而变化:电压(2)随转速变化而变化:转速即在发动机转速变化时,控制大功率三极管导通时间不变。以确保高转速时有足够的能量和次级电压,不致发生断火,又能防低转速时点火线圈和点火电子元件组件过度发热和损坏。传统点火系,在高转速时初级电流减小,次级电压下降,影响了发动机动力性和经济性;而低转速时初级电流增大,次级电压上升,点火线圈过热。闭合角闭合角闭合时间不变32理想闭合角控制三维图33闭合角控制 闭合角控制就是大功率晶体管导通时间的控制。一般是根据电源电压查图表得到的导通时间,再根据发动机的转速换算成曲轴的转角,以决定闭合角的大小。3435 例如,电源电压为14V,导通时间为5ms,
9、发动机转速为2000rmin,则导通5ms相当于曲轴转角(闭合角)为:(3602000/60)(5/1000)603637(二)点火提前角的控制点火提前角的大小会对发动机油耗、功率、排放污染、爆震、行驶特性等产生较大的影响;影响点火提前角的两个主要因素是:发动机的转速和负荷。根据汽车实际运行工况及不同工况的要求,在实验室中可获得各种工况下的最佳点火提前角。并将此数据储存在微机的存储器中。如已知转速和负荷就可以从图中找出相应的最佳点火提前角。38 点火提前角控制特点:转速点火提前角点火提前角负荷3940 点火提前角的控制标准:1、怠速:在保证运转平稳的前提下,排放控制在最低。2、部分负荷:经济性
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