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汽车维修专家教你点火系统原理

时间:2023-09-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3-8-1 双缸同时点火图3-8-2 独立点火2.点火系统组成无分电器电控点火系统一般由蓄电池、点火开关、点火线圈、高压线、火花塞、ECM及相关传感器组成,如图3-8-3所示。图3-8-3 点火系统组成点火线圈点火线圈实际是一个升压变压器,其作用是将蓄电池提供的12V低压电转换成点火所需的高压电,使火花塞跳火。爆燃传感器可使ECM控制点火正时以尽可能获得最佳性能,同时使发动机免受爆燃损害。

汽车维修专家教你点火系统原理

1.点火方式

目前,汽油发动机多采用无分电器点火方式。无分电器点火方式按高压配电方式的不同又可分为同时点火和独立点火两种方式。

(1)同时点火

同时点火一般采用一个点火线圈同时对两个气缸进行点火,即双缸点火方式。这种点火方式利用一个点火线圈对活塞接近压缩行程上止点和排气行程上止点的两个气缸同时点火,如图3-8-1所示。这种方式可减少点火线圈的数量,但如果一个气缸的火花塞或高压线出现故障,则会同时影响两个气缸的工作。

(2)独立点火

独立点火方式指每个火花塞都配有一个点火线圈,一对一地提供高电压,实现各缸直接点火,如图3-8-2所示。独立点火取消了易导致电磁干扰的高压线,ECM可单独对每一个气缸的点火正时进行调整,提高燃烧效率。例如,如果爆燃传感器检测到第3缸点火后产生爆燃,则ECM会单独减小第3缸的点火提前角。

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图3-8-1 双缸同时点火

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图3-8-2 独立点火

2.点火系统组成

无分电器电控点火系统一般由蓄电池、点火开关、点火线圈、高压线、火花塞、ECM及相关传感器(例如曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃传感器等)组成,如图3-8-3所示。点火线圈内部包含一次绕组和二次绕组,它们共用铁心,通过感应产生高压,然后由火花塞产生电火花点燃混合气。ECM则根据传感器信号判断活塞是否处于压缩上止点位置,以确定最佳点火时刻。

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图3-8-3 点火系统组成

(1)点火线圈

点火线圈实际是一个升压变压器,其作用是将蓄电池提供的12V低压电转换成点火所需的高压电,使火花塞跳火。点火线圈主要由一次绕组、二次绕组及铁心等组成,如图3-8-4所示。很多点火线圈中的一次绕组和二次绕组彼此相连,也有些点火线圈中的一次绕组和二次绕组是分开的。

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图3-8-4 点火线圈结构

(2)火花塞

火花塞的作用是将点火线圈产生的高压电引入燃烧室,并在其两个电极之间产生电火花,以点燃可燃混合气。火花塞主要由绝缘体、壳体、接线柱、中心电极和侧电极等组成,如图3-8-5所示。多数火花塞的绝缘体裙部略缩入壳体端面,侧电极全遮盖中心电极。

图3-8-5 火花塞结构

(3)传感器

多数汽油发动机由ECM控制点火系统的所有功能,并持续调整点火正时。ECM采集曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃传感器信号作为点火正时的主要信号,同时参考冷却液温度传感器、节气门位置传感器、进气压力传感器、空气流量传感器等信号进行修正。

1)曲轴位置传感器。曲轴位置传感器也作为发动机转速传感器使用,其作用是采集曲轴转动角度或发动机转速信号,并输入ECM,作为点火控制和喷油控制的主要参数之一,如图3-8-6所示。曲轴位置传感器一般安装于曲轴前端、中部或变速器壳体靠近飞轮的位置。曲轴位置传感器可分为磁电式、霍尔式、磁阻式和光电式。

2)凸轮轴位置传感器。凸轮轴位置传感器的作用主要是检测凸轮轴的位置和转角,从而确定第1缸活塞的压缩上止点位置。双可变气门正时(DT)系统的进、排气凸轮轴各有一个凸轮轴位置传感器。凸轮轴位置传感器通常是霍尔式,安装在气门室盖后部,传感器头部对应凸轮轴末端的信号转子,如图3-8-7所示。

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图3-8-6 曲轴位置传感器

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图3-8-7 凸轮轴位置传感器

3)爆燃传感器。爆燃传感器可使ECM控制点火正时以尽可能获得最佳性能,同时使发动机免受爆燃损害。爆燃传感器采用压电晶体技术,可将发动机的振动或噪声转化为振幅和频率不断变化的交流电压信号。电压信号的振幅和频率取决于爆燃传感器检测到的爆燃水平。爆燃传感器外观如图3-8-8所示。

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图3-8-8 爆燃传感器

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