發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的功能、組成及工作原理
汽油機(jī)工作時(shí),混合氣的燃燒是由火花塞的點(diǎn)火來控制的。點(diǎn)火系統(tǒng)的作用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)和順序,在適當(dāng)?shù)臅r(shí)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(diǎn)燃混合氣,使發(fā)動(dòng)機(jī)做功。
點(diǎn)火系統(tǒng)是汽油機(jī)系統(tǒng)中故障率最高的系統(tǒng)。
點(diǎn)火系統(tǒng)的技術(shù)狀況不僅嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能,還決定了發(fā)動(dòng)機(jī)能否正常工作。
點(diǎn)火能量不足或不點(diǎn)火會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)難以工作,嚴(yán)重時(shí)甚至無法工作。點(diǎn)火時(shí)間不合適,點(diǎn)火時(shí)間太晚會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率,增加油耗,提高發(fā)動(dòng)機(jī)溫度;點(diǎn)火時(shí)間過早,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)爆震,甚至零件損壞。
發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的基本部件
電源:一般由蓄電池和發(fā)電機(jī)組成,主要為點(diǎn)火系統(tǒng)提供所需的電能。
傳感器:用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的各種工作參數(shù),為ECU提供點(diǎn)火控制所需的信號(hào)。
ECU:它是電子點(diǎn)火系統(tǒng)的中樞。點(diǎn)火器:電子點(diǎn)火的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
點(diǎn)火線圈:儲(chǔ)存點(diǎn)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(dòng)機(jī)的點(diǎn)火順序,點(diǎn)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(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓產(chǎn)生火花點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的混合氣。
發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理
發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),ECU根據(jù)接收到的傳感器信號(hào)和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的相關(guān)程序和數(shù)據(jù),確定最佳點(diǎn)火提前角和通電時(shí)間,并向點(diǎn)火器發(fā)出指令。點(diǎn)火器根據(jù)指令控制點(diǎn)火線圈初級(jí)電路的通斷。當(dāng)電路接通時(shí),電流流過點(diǎn)火線圈中的初級(jí)電路,點(diǎn)火線圈以磁場(chǎng)的形式儲(chǔ)存點(diǎn)火能量。當(dāng)初級(jí)電路被切斷時(shí),次級(jí)線圈中產(chǎn)生較高的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(15 ~ 20 kV),通過分電器或直接送至工作缸的火花塞。
在電子點(diǎn)火系統(tǒng)中,凸輪軸位置傳感器產(chǎn)生的G信號(hào)和曲軸位置傳感器產(chǎn)生的Ne信號(hào)被用作主要控制信號(hào)。基于G信號(hào),點(diǎn)火控制信號(hào)(IGt信號(hào))通過將頻率除以1個(gè)曲柄角而產(chǎn)生。
(1) G信號(hào):是指活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)位置的判別信號(hào)。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(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),ECU可以根據(jù)G信號(hào)精確計(jì)算出曲軸旋轉(zhuǎn)1所需的時(shí)間,根據(jù)其他傳感器的輸入信號(hào),ECU可以根據(jù)其存儲(chǔ)器中的控制模型確定點(diǎn)火提前角和點(diǎn)火線圈的通電時(shí)間。
(2) Ne信號(hào):指發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸角度信號(hào),是將曲軸位置傳感器產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行整形轉(zhuǎn)換后得到的脈沖信號(hào)。在電控點(diǎn)火系統(tǒng)中,Ne信號(hào)主要用于測(cè)量點(diǎn)火提前角和通電時(shí)間。
(3) IGt信號(hào):是ECU發(fā)送給點(diǎn)火器中功率晶體管的開關(guān)控制信號(hào)。
(4) IGf信號(hào):點(diǎn)火完成后,點(diǎn)火器傳送給ECU的點(diǎn)火確認(rèn)號(hào)。
帶分配器的電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)
無分電器獨(dú)立點(diǎn)火模式電控點(diǎn)火控制系統(tǒng)
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