汽車電氣技術(xxxx)6(已修改)
2025-02-13 16:53 本頁面
【正文】 汽車電氣技術（ 6）哈工大網(wǎng)絡與電氣智能化研究所劉勇2023（秋）第二節(jié) 普通電子點火系統(tǒng) 一、概述 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)在汽車上的應用已有近一個世紀的歷史了，雖然它的部件不斷地有所改進，使其發(fā)火性能及使用壽命有所提高，結(jié)構也已定型。但由于機械觸點的存在，傳統(tǒng)點火系統(tǒng)已不能適應現(xiàn)代汽車發(fā)展的要求?！ 。ㄒ唬﹤鹘y(tǒng)點火系統(tǒng)的優(yōu)缺點及其分類 (1)火花能量的提高受到限制 現(xiàn)代汽車發(fā)動機以其高轉(zhuǎn)速、高壓縮比及燃用稀混合氣為特點，對點火能量的要求越來越高。顯然，傳統(tǒng)點火系統(tǒng)由于其一次電流受斷電器觸點允許電流的限制，火花能量的提高也受到限制，已不能適應現(xiàn)在及將來汽車發(fā)展的需要?！? (2)觸點故障多、壽命短 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)中，一次電流的通斷由斷電器觸點控制。當觸點打開瞬間，觸點間極易形成火花而將觸點燒蝕。又因觸點反復開閉，觸點臂頂塊與凸輪長期摩擦而磨損，造成觸點間隙變化、點火正時不穩(wěn)定，影響發(fā)動機的功率輸出。當間隙小到一定程度后，由于觸點斷開時產(chǎn)生的電弧不能切斷，會使觸點在很短時間內(nèi)燒蝕，甚至失去工作能力?！? 此外，發(fā)動機在高速時，由于機械滯后和磁滯的存在，斷電器觸點易產(chǎn)生 “回跳 ”或 “顫動 ”現(xiàn)象，使實際閉合角減小，影響火花能量，導致高速失火。 (3)對火花塞積炭和污染敏感 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)中二次電壓上升速率低 (一般需 120μs)，故對火花塞積炭和污染很敏感。當火花塞積炭時，二次電壓就會顯著下降。 2．電子點火裝置的優(yōu)點 電子點火裝置與傳統(tǒng)點火裝置相比，它的基本功能并沒有什么變化，但從改善電火花的點火性能，提高點火時間的控制精度及可靠性等方面來看，卻發(fā)生了巨大的變化。 (1)因為無機械觸點或一次電流不經(jīng)過觸點，所以不存在觸點氧化、燒蝕、變形、磨損等問題，使用中幾乎不需要維修和經(jīng)常換件，同時可增大一次斷電電流值，提高二次電壓，有效地改善和保證點火性能。一般傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的一次電流不超過 5A，而晶體管點火裝置可提高到 7~8A，二次電壓可達 30kV?！? (2)電磁能量得到充分利用，高電壓形成迅速，火花能量大。由于無斷電器觸點或觸點電流很小，根本不會因觸點產(chǎn)生火花而消耗部分電磁能量，所以高壓形成很快（只需 80~100μs)，火花能量大，提高了點火可靠性。 (3)減小了火花塞積炭的影響。電子點火裝置的火花塞間隙一般為 ~，在積炭阻值達 100kΩ的嚴重情況下，仍能維持可靠的點火特性?！? (4)點火時間精確，混合氣能得到完全燃燒，可以在稀混合氣工況下照常點火，從而保證了發(fā)動機在降低油耗的基礎上，減少廢氣污染，獲得最好的動力性?！? (5)對無線電干擾小，結(jié)構簡單，重量輕，體積小，保養(yǎng)維修簡便。 3．電子點火系統(tǒng)的種類 當前，汽車電子點火裝置大致可分為以下幾種類型?！? (1)按控制點火線圈一次電流的電子元件分類 包括晶體管點火裝置，晶閘管點火裝置，集成電路點火裝置。 (2)按點火裝置有無觸點分類 包括觸點式電子點火裝置，又稱半導體管或晶體管輔助點火裝置；無觸點電子點火裝置，又稱全晶體管點火裝置?！? (3)按點火能量的儲存方式分類 包括電感儲能式電子點火裝置，其儲能元件是點火線圈；電容放電式電子點火裝置，其儲能元件是專用的電容器?！? (4)按點火提前角的控制方式分類 包括普通電子點火系統(tǒng)，微機控制點火系統(tǒng)。 ?。ǘ┢胀娮狱c火系統(tǒng)簡介 (1)電感儲能有觸點電子（半導體輔助）點火系統(tǒng) 這是最早的一種電子與機械相結(jié)合的點火系統(tǒng)。其主要特點為：用功率晶體管代替斷電器的觸點，來接通和切斷點火線圈的一次電流，仍保留了機械觸點式斷電器，用它來接通和切斷功率晶體管的基極電流。點火線圈的一次電流并不通過觸點，觸點僅通過微弱的、控制功率晶體管導通與截止的基極電流，解決了傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的觸點燒蝕問題。半導體輔助點火系統(tǒng)點火提前角的調(diào)整仍使用離心式和真空式點火提前裝置?！? 這種點火系統(tǒng)的優(yōu)點是成本低，一次電流比傳統(tǒng)點火系統(tǒng)大 (約 8~10A)，因而二次電壓高，電火花能量大，觸點壽命延長（因通過電流小而無燒蝕問題）。這種點火系統(tǒng)主要用于少數(shù)早期出廠的汽車（如前蘇聯(lián)的吉爾130載貨汽車、伏爾加五代轎車等），近幾年已逐漸被無觸點電子點火系統(tǒng)取代?！? (2)電感儲能無觸點電子點火系統(tǒng) 無觸點電子點火系統(tǒng)早在 20世紀 70年代初已在發(fā)達國家開始采用。該系統(tǒng)去掉了原有的斷電器觸點，用點火信號發(fā)生器（傳感器）替代，從根本上消除了由機械觸點所帶來的一切問題。同時采用先進的電子技術，采用各種電子控制形式可獲取穩(wěn)定的火花參數(shù)。因此，對提高發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性以及排氣凈化等方面均極為有利，目前已在國內(nèi)外得到廣泛應用。下面將主要介紹這種電子點火系統(tǒng)。 2．電容放電式電子點火系統(tǒng)（ CDI） 電容放電式電子點火系統(tǒng)的特點是它用于產(chǎn)生電火花的能量是以電場能的形式儲存在專門的儲能電容中?！? (1)組成與工作原理 電容放電式點火系統(tǒng)由直流升壓器、儲能電容、開關元件（晶閘管）、觸發(fā)器以及點火線圈、分電器等組成，其原理如下圖所示。8振蕩器1直流升壓器 2晶閘管 3分電器 4火花塞5觸發(fā)器 6點火線圈 7儲能電容器 直流升壓器一般包括振蕩器、變壓器和整流器三部分，作用是將蓄電池 12V的低電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姴⑸龎?，?jīng)整流器整流為 300~500V的直流電，向儲能電容充電；儲能電容 (~2μF)用來儲存產(chǎn)生火花的能量。晶閘管起開關作用，由觸發(fā)器在規(guī)定的點火時間觸發(fā)晶閘管。觸發(fā)器又可分為有觸點式和無觸點式兩類?！? 有觸點電容放電式電子點火系統(tǒng)的工作原理如下：觸點閉合時，觸發(fā)器發(fā)出指令信號，使晶閘管
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1