淺析汽車(chē)點(diǎn)火系統發(fā)展介紹

汽車(chē)點(diǎn)火系統按結構形式分為觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統、電子點(diǎn)火系統和微機控制的點(diǎn)火系統三種類(lèi)型。三種點(diǎn)火系統代表了汽車(chē)點(diǎn)火系統的三個(gè)發(fā)展階段,每種點(diǎn)火系統的改進(jìn)都伴隨著(zhù)汽車(chē)科技的進(jìn)步及其他學(xué)科領(lǐng)域成果在汽車(chē)上的運用,晶體管和計算機技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了汽車(chē)點(diǎn)火系統的不斷升級和改進(jìn)。下面我們主要分析各個(gè)時(shí)期汽車(chē)點(diǎn)火系統的特點(diǎn)及發(fā)展和改進(jìn)。

1、傳統點(diǎn)火系統

觸點(diǎn)式的點(diǎn)火系統屬于早期*代點(diǎn)火系統,主要特點(diǎn)是靠凸輪驅動(dòng)一個(gè)機械觸點(diǎn)來(lái)達到控制初級電路通斷的目的, 從而在次級回路產(chǎn)生高壓電。當點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí),如果斷電器觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài), 低壓電流回路被接通。其低壓電流流過(guò)的線(xiàn)路為:蓄電池正極—電流表A—點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW—點(diǎn)火線(xiàn)圈“+”端子—附加電阻—點(diǎn)火線(xiàn)圈另一“+”端子—點(diǎn)火線(xiàn)圈初級繞組—點(diǎn)火線(xiàn)圈“-”端子—斷電器觸點(diǎn)K—搭鐵—蓄電池負極。當斷電器凸輪旋轉到將觸點(diǎn)頂開(kāi)時(shí),低壓電流回路被切斷,在初級繞組和次級繞組中都感應產(chǎn)生電動(dòng)勢。由于次級繞組的匝數多,因此能夠產(chǎn)生15～25KV的高壓電。這個(gè)高壓電足以擊穿火花塞電極間隙而產(chǎn)生電火花,點(diǎn)燃可燃混合氣。初級繞組匝數少,產(chǎn)生感應電動(dòng)勢低, 大概在200～300V,為了保護觸點(diǎn),防止觸點(diǎn)產(chǎn)生電火花,燒蝕觸點(diǎn),因此并聯(lián)一個(gè)電容來(lái)吸收自感電動(dòng)勢保護觸點(diǎn)。其高壓電流流過(guò)的線(xiàn)路為:點(diǎn)火線(xiàn)圈次級繞組—附加電阻—點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW—電流表A—蓄電池—搭鐵—火花塞旁電極—火花塞中性電極—配電器旁電極—配電器分火頭—次級繞組。

觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統的優(yōu)點(diǎn)主要體現在結構簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、維護方便,但其自身的缺點(diǎn)也很明顯:
(1)觸點(diǎn)容易產(chǎn)生電火花,使觸點(diǎn)燒蝕,造成接觸不良。當發(fā)動(dòng)機轉速升高時(shí), 觸點(diǎn)閉合時(shí)間變短, 高壓電不足, 容易造成高速失火, 使發(fā)動(dòng)機運行抖動(dòng)、無(wú)力。
(2)觸點(diǎn)是機械式,存在接觸不良,凸輪磨損和金屬疲勞等故障。
(3)在觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統中,點(diǎn)火提前角的控制是由離心提前和真空提前兩部分組成的, 其控制由機械裝置完成,對點(diǎn)火提前角不能控制。

2、電子式點(diǎn)火系統

伴隨著(zhù)晶體管技術(shù)的發(fā)展和集成電路的產(chǎn)生,我們對觸點(diǎn)式的點(diǎn)火系統進(jìn)行了改進(jìn),取而代之的是電子點(diǎn)火系統。如圖1所示。

圖1

傳統點(diǎn)火系統有一個(gè)致命的缺點(diǎn)就是斷電器觸點(diǎn)易燒蝕,如果我們用一個(gè)開(kāi)關(guān)三極管代替觸點(diǎn),通過(guò)觸發(fā)信號來(lái)控制三極管的導通與截止,達到接通和斷開(kāi)初級電路的目的,從而控制高壓電的產(chǎn)生。我們把起開(kāi)關(guān)作用的三極管叫做點(diǎn)火控制器或點(diǎn)火模塊。點(diǎn)火控制器的觸發(fā)信號有:磁電式、光電式、霍爾式等多種形式的信號發(fā)生器。信號發(fā)生器的信號輸送至點(diǎn)火控制器的控制端,用以控制電子開(kāi)關(guān)的通斷。這種電子開(kāi)關(guān)不存在接觸不良的故障,同時(shí)也不會(huì )在觸點(diǎn)兩端產(chǎn)生火花, 故而克服了觸點(diǎn)式的缺點(diǎn), 但是電子點(diǎn)火系統對點(diǎn)火提前角的控制還是不夠, 主要是由點(diǎn)火模塊根據發(fā)動(dòng)機的轉速進(jìn)行自動(dòng)調節, 其調節的精度決定于點(diǎn)火模塊的復雜程度,容易造成控制的不。

3、微機控制點(diǎn)火系統

隨著(zhù)微型計算機的迅猛發(fā)展, 由微電腦控制的發(fā)動(dòng)機已經(jīng)取代了點(diǎn)火模塊的功能。微電腦強大快捷的計算功能和控制功能,能隨時(shí)檢測發(fā)動(dòng)機的轉速、水溫、爆震信號、負荷的變化以及自動(dòng)
變速箱的工作狀況,隨時(shí)根據需要改變點(diǎn)火提前角, 達到控制的目的。

圖2

如圖2 所示,微機控制點(diǎn)火系主要由各類(lèi)傳感器( 如車(chē)速傳感器、曲軸位置傳感器、發(fā)動(dòng)機轉速傳感器、溫度傳感器、爆燃傳感器等)/發(fā)動(dòng)機控制微機(ECU)和點(diǎn)火執行器(即點(diǎn)火模塊、點(diǎn)火線(xiàn)圈、分電器及火花塞等)三部分組成。水溫傳感器、爆震傳感器、曲軸位置傳感器、曲軸轉速傳感器等各種傳感器把發(fā)動(dòng)機的各種有關(guān)信息傳遞給ECU,經(jīng)ECU綜合處理后,向電子點(diǎn)火器發(fā)出點(diǎn)火指令I(lǐng)GT,由電子點(diǎn)火器、高壓線(xiàn)圈、火花塞完成點(diǎn)火任務(wù),執行機構將點(diǎn)火執行情況的信號IGT反饋給微機ECU。整個(gè)控制過(guò)程的實(shí)現是依靠計算機強大的分析處理數據的能力,根據發(fā)動(dòng)機的不同運行工況不斷修正點(diǎn)火提前角,以獲得*的點(diǎn)火時(shí)刻,改善發(fā)動(dòng)機性能,使發(fā)動(dòng)機工作時(shí)其動(dòng)力性和經(jīng)濟性達到*、排放污染zui小。