【文章內(nèi)容簡介】 IGF信號時會切斷燃油防止淹缸造成污染。 微機(jī)控制無分電器點(diǎn)火系微機(jī)控制無分電器點(diǎn)火系又叫直接點(diǎn)火系，在該系統(tǒng)中取消了分電器，點(diǎn)火線圈的高壓電直接加于火花塞，由ECU和點(diǎn)火控制器確定點(diǎn)火順序。微機(jī)控制無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)有兩種類型，即同時點(diǎn)火方式和單獨(dú)點(diǎn)火方式。，在該系統(tǒng)中無分電器，點(diǎn)火線圈的高壓線直接與火花塞相連，一個點(diǎn)火線圈連接兩個缸的火花塞，兩缸火花塞串聯(lián)，同時點(diǎn)火，一缸處于壓縮（作功缸），一缸處于排氣（廢火缸），同時點(diǎn)火的兩缸火花塞極性相反。微機(jī)控制點(diǎn)火順序。別克、捷達(dá)、發(fā)動機(jī)等采用了這種點(diǎn)火系。 同時點(diǎn)火方式的點(diǎn)火系豐田2NZFE汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)(ESA)采用計算機(jī)控制,可精確控制點(diǎn)火提前角、點(diǎn)火間隔角和點(diǎn)火閉合角,提高點(diǎn)火能量。同時,由于電器元件減少,也減少了故障點(diǎn),提高了點(diǎn)火系統(tǒng)工作的可靠性。電控豐田2NZFE汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)采用獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)。主要包括:曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、空氣流量傳感器、水溫傳感器、爆震傳感器、空檔起動開關(guān)信號、起動信號、電腦、點(diǎn)火線圈以及點(diǎn)火器、各缸火花塞等,。 豐田2NZFE發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)組成電腦對各傳感器及開關(guān)的輸入信號進(jìn)行分析、計算,然后由IGTIGTIGTIGT4分別輸出點(diǎn)火控制信號給點(diǎn)火器。每個缸的點(diǎn)火器與點(diǎn)火線圈裝在一起,點(diǎn)火器控制點(diǎn)火線圈初級電流的通斷,控制點(diǎn)火。各缸的點(diǎn)火反饋信號經(jīng)中繼接線盒合為一條由IGF反饋給電腦。如果發(fā)動機(jī)在工作過程中某一缸不點(diǎn)火,而噴油器一直在噴油,則未燃的汽油不僅加大了三元催化和氧傳感器的負(fù)擔(dān),而且由于汽油對缸壁的沖刷,造成活塞、活塞環(huán)與氣缸壁的潤滑性能變差, 從而降低氣缸的使用壽命,同時還造成了汽油的浪費(fèi)。因此在豐田TCCS系統(tǒng)中,設(shè)置了點(diǎn)火反饋控制功能：利用點(diǎn)火器的初級電路切斷時產(chǎn)生的點(diǎn)火反饋信號來檢測點(diǎn)火系統(tǒng)的工作情況,這樣,發(fā)動機(jī)電腦始終監(jiān)測點(diǎn)火系統(tǒng)的工作情況,一旦發(fā)動機(jī)電控單元連續(xù)6次收不到點(diǎn)火反饋IGF信號,則立即停止所有噴油器的噴油動作,發(fā)動機(jī)立即熄火。 汽車點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀分析目前國內(nèi)汽油發(fā)動機(jī)車點(diǎn)火系統(tǒng)中，電子點(diǎn)火系統(tǒng)已占有較大比例，傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)已處于淘汰的狀況。在電子點(diǎn)火系統(tǒng)中，原有的凸輪驅(qū)動被脈沖發(fā)生器所取代，靠磁變化(無觸點(diǎn))產(chǎn)生電流及電壓脈沖，并通過該系統(tǒng)的電器來觸發(fā)高壓點(diǎn)火脈沖。： 電子點(diǎn)火系統(tǒng)電路簡圖在電子點(diǎn)火系統(tǒng)中，又以磁感應(yīng)式的霍爾式為主，：結(jié)構(gòu)信號觸發(fā)部件特點(diǎn)配套車型磁感應(yīng)式磁感應(yīng)式脈沖發(fā)生器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、成本低神龍富康、北京切諾基霍爾式霍爾式（HALL）脈沖發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡單、成本高上海桑塔納、南京英格爾、一汽捷達(dá) 電子點(diǎn)火系統(tǒng)特點(diǎn)及配套車型目前國內(nèi)電子點(diǎn)火系統(tǒng)的生產(chǎn)基率都是按主機(jī)廠要求采用相應(yīng)的國外標(biāo)準(zhǔn)主要來自德國VOLKSWAGEN、法國PEVGEOT及美車GM公司。80年代中期，上海大眾公司開始生產(chǎn)桑塔納轎車。長沙汽車電器廠引進(jìn)德國BOSCH公司的霍爾無觸點(diǎn)分電器技術(shù)，為該車配套、并率先實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，促使國內(nèi)電子點(diǎn)火系統(tǒng)真正進(jìn)入批量生產(chǎn)階段?，F(xiàn)階段國產(chǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)也日益完善：點(diǎn)火電子組件中由分立元件發(fā)展到厚膜混合集成再發(fā)展到目前普遍使用的IC全集成電路；點(diǎn)火線圈由油浸式發(fā)展為干式且多為高能線圈，整個系統(tǒng)向高能點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)展：系統(tǒng)中分電器、點(diǎn)火線圈和點(diǎn)火電子組件由三者分別安裝發(fā)展到將三者做為一體的整體式結(jié)構(gòu)。由于我國汽車工業(yè)基礎(chǔ)還較薄弱，在電子化程度上與國外先進(jìn)水平相比，還存在較大的差距。國內(nèi)主機(jī)廠需求的計算機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)，大多來自于進(jìn)口或德國博世公司及美國德爾福公司等在華辦的合資企業(yè)。 目前國內(nèi)外在電子點(diǎn)火領(lǐng)域的研究發(fā)動機(jī)經(jīng)生產(chǎn)出來后,對其性能影響最大的可控因素主要有兩個其一是空燃比,其二是點(diǎn)火提前角。點(diǎn)火系統(tǒng)的工作對發(fā)動機(jī)的性能有著決定性的影響,它直接影響燃燒過程的質(zhì)量,從而影響發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性、排放污染及工作穩(wěn)定性。因而,人們對發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的研究一天也沒停止。電子點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)展趨于多樣化,目前日本國內(nèi)的點(diǎn)火系統(tǒng)可分成多種類型,并還會增多。人們對電子點(diǎn)火系統(tǒng)的研究也越來越多樣化。近幾年國外研究情況,如日本有人研究點(diǎn)火電極形狀,利用渦流進(jìn)行多重多點(diǎn)點(diǎn)火也有人采用反饋控制方式,研究了可求出火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)的最佳點(diǎn)火定時和曲軸轉(zhuǎn)角的熱力學(xué)模型〔還有人研究了發(fā)動機(jī)中火花塞位置的最佳化問題〕。在英國等研制了軌型火花塞,火花塞由封人槍筒形空腔的兩根平行電極“軌道”組成,利用電極間等離子電弧點(diǎn)火。近幾年國內(nèi)研究情況：,得出提高轉(zhuǎn)速、燃用較稀混合氣、適當(dāng)推遲點(diǎn)火、提高潤滑油溫度,。第4章 汽車微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)展趨勢普通電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)根據(jù)各相關(guān)傳感器信號，判斷發(fā)動機(jī)的運(yùn)行工況和運(yùn)行條件，選擇最理想的點(diǎn)火提前角點(diǎn)燃混合氣，從而有效排除傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的缺點(diǎn)，改善發(fā)動機(jī)的燃燒過程，以實(shí)現(xiàn)提高發(fā)動機(jī)動力性、經(jīng)濟(jì)性和降低排放污染的目的。點(diǎn)火時刻的精確控制對發(fā)動機(jī)性能有很大影響,但是普通電子點(diǎn)火系統(tǒng)不能對點(diǎn)火正時實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制。隨著發(fā)動機(jī)向高轉(zhuǎn)速、稀混合氣方向發(fā)展,普通電子點(diǎn)火系統(tǒng)已不能滿足要求,顯然對點(diǎn)火能實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制的高能微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)將是今后電子點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)展的主流。 發(fā)動機(jī)對點(diǎn)火系統(tǒng)的要求 點(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)滿足的要求點(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)在發(fā)動機(jī)各種工況和使用條件下保證可靠而準(zhǔn)確地點(diǎn)火。為此點(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)滿足以下基本要求：1. 能產(chǎn)生足以擊穿火花塞兩電極間隙的電壓實(shí)踐證明，當(dāng)火花塞的電極溫度超過混合氣的溫度時，擊穿電壓可降低30％50％。試驗(yàn)表明，發(fā)動機(jī)正常運(yùn)行時，火花塞的擊穿電壓為78kV，發(fā)動機(jī)冷起動時達(dá)19kV。為了使發(fā)動機(jī)在各種不同的工況下均能可靠地點(diǎn)火，要求火花塞擊穿電壓應(yīng)在1520kV。2. 電火花應(yīng)具有足夠的點(diǎn)火能量　　為了使混合氣可靠點(diǎn)燃，火花塞產(chǎn)生的火花應(yīng)具備一定的能量。發(fā)動機(jī)工作時，由于混合氣壓縮時的溫度接近自燃溫度，因此所需的火花能量較小(15mJ)，傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的火花能量(1550mJ)，足以點(diǎn)燃混合氣。但在起動、怠速以及突然加速時需要較高的點(diǎn)火能量。3. 點(diǎn)火時刻應(yīng)與發(fā)動機(jī)的工作狀況相適應(yīng)首先發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火時刻應(yīng)滿足發(fā)動機(jī)工作循環(huán)的要求；其次可燃混合氣在氣缸內(nèi)從開始點(diǎn)火到完全燃燒需要一定的時間(千分之幾秒)，所以要使發(fā)動機(jī)產(chǎn)生最大的功率，就不應(yīng)在壓縮行程終了(上止點(diǎn))點(diǎn)火，而應(yīng)適當(dāng)?shù)靥崆耙粋€角度。這樣當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時，混合氣已經(jīng)接近充分燃燒，發(fā)動機(jī)才能發(fā)出最大功率。 影響最佳點(diǎn)火提前角的主要因素發(fā)動機(jī)的最佳點(diǎn)火提前角與發(fā)動機(jī)型號、發(fā)動機(jī)工況和發(fā)動機(jī)使用條件有關(guān)。不同的發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)的不同工況，最佳點(diǎn)火提前角是不同的。影響最佳點(diǎn)火提前角的主要因素是發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，其次是汽油的辛烷值、混合氣的成分、發(fā)動機(jī)壓縮比、水溫、進(jìn)氣壓力、火花塞數(shù)量等因素。1. 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的影響最佳點(diǎn)火提前角隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高而加大。在普通點(diǎn)火系統(tǒng)中，用機(jī)械式離心調(diào)節(jié)器控制點(diǎn)火提前角，只能分段按線性規(guī)律隨轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角，所以調(diào)節(jié)曲線與理想曲線相差較大。當(dāng)采用電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)ESA時，可以使發(fā)動機(jī)的實(shí)際點(diǎn)火提前角更接近于理想的點(diǎn)火提前角。 轉(zhuǎn)速對最佳點(diǎn)火提前角的影響2. 發(fā)動機(jī)負(fù)荷的影響，最佳點(diǎn)火提前角隨發(fā)動機(jī)負(fù)荷增大而減小。在普通點(diǎn)火系統(tǒng)中，由于點(diǎn)火提前角隨負(fù)荷變化是由進(jìn)氣管真空度控制的真空提前調(diào)節(jié)器來實(shí)現(xiàn)的，只能在一定范圍內(nèi)按簡單的線性規(guī)律調(diào)節(jié)，所以調(diào)節(jié)曲線與理想曲線相差較大。當(dāng)采用電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)ESA時，可以使發(fā)動機(jī)的實(shí)際點(diǎn)火提前角更接近于理想的點(diǎn)火提前角度。 負(fù)荷對最佳點(diǎn)火提前角的影響3．空燃比的影響，當(dāng)空燃比A/，所需的最佳點(diǎn)火提前角最小，因?yàn)榇藭r燃燒速度最快。 空燃比對最佳點(diǎn)火提前角的影響4．點(diǎn)火時刻對發(fā)動機(jī)排放的影響，推遲點(diǎn)火時刻，增高了排氣溫度，促進(jìn)了HC和CO的氧化，降低了HC。若將點(diǎn)火時刻從上止點(diǎn)前30186。推遲到上止點(diǎn)前20186。，HC的濃度減少110－4，燃油消耗增大約10%。，點(diǎn)火時刻對CO的排放濃度影響不太大，但過分推遲點(diǎn)火，會因CO沒有時間完全氧化，引起CO排放濃度增大。，推遲點(diǎn)火，發(fā)動機(jī)的最高溫度降低，NOX的排放量隨之減少。但同時也降低了發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性。由此看來，通過改變點(diǎn)火時刻來降低有害排放物，必然要犧牲發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性。 點(diǎn)火時刻對排放物HC的影響 點(diǎn)火時刻對排放物CO的影響 點(diǎn)火時刻對NOX的影響5. 點(diǎn)火時刻對發(fā)動機(jī)爆燃的影響高率增加，使末端混合氣處的壓縮壓力上升，增加了爆燃的可能性點(diǎn)火過早，由于上止點(diǎn)附近的壓力升。相反，推遲點(diǎn)火，可以避免爆燃的產(chǎn)生。因此，在現(xiàn)代發(fā)動機(jī)中，都設(shè)有通過調(diào)節(jié)點(diǎn)火時刻來消除爆燃的爆燃控制系統(tǒng)。 微機(jī)控制電子點(diǎn)火系的優(yōu)化控制微機(jī)控制電子點(diǎn)火系的控制功能包括點(diǎn)火提前角控制、通電時間控制和爆震控制。其中最重要的是對點(diǎn)火提前角的控制。 點(diǎn)火提前角優(yōu)化控制影響最佳點(diǎn)火提前角的因素很多，一般點(diǎn)火裝置是無法達(dá)到最優(yōu)控制的，只有在微機(jī)控制電子點(diǎn)火系中利用微機(jī)和自動控制技術(shù)才能使點(diǎn)火提前角控制在最佳值。要進(jìn)行優(yōu)化控制就要建立發(fā)動機(jī)點(diǎn)火狀態(tài)的數(shù)學(xué)模型，從而求出最佳點(diǎn)火提前角。而點(diǎn)火提前角的控制是相當(dāng)復(fù)雜的多變量求解問題，實(shí)踐證明很難找到進(jìn)行控制的精確數(shù)學(xué)模型，而且也沒有這個必要?？紤]到影響發(fā)動機(jī)點(diǎn)火提前角的主要因素是發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，目前普遍采用的