火

系统。分配式点火系统点火线圈产生的高压电由配电器按 发动机作功顺序分配

给各缸

火花塞跳 火，仍然要产生较多电火花，不仅浪费能量，而且还产生电磁干

扰信号。而

直接式点火系统没有配电器，

< br>点火线圈次级绕组的两端直接与火花塞

相连，

发动机运

转时，微机根据传感器信号，

直接控制各个点火线圈产生高压

电，

使相应火花塞跳火。

到目前为止，无 配电器微机控制点火系统是技术最先进

的点火系统。

1.2

电子点火系统的结构

点火开关

:

用来控制仪表电路、点火系统初级电路

以及起动机继电器电路的开与

< br>

闭。

点火线圈

:

相当于自耦变压器，

用来将电源供给的

12V

、

24V

或

6V

的低压

直流电

转变为

15

～

20kV

的高压直流电。

动

机工作时接通与切断点火系统的初级电路，

使点火线圈的次级绕组中产生高压

电，

并

按发动机要求的点火时刻与点火顺序，

将点火线圈产生的高压电分配到

相应气缸的火

花塞上。

火花塞

:

由中心电极和侧电极组成， 安装在发动机的燃烧室中，用来将点火线

5

圈

产生的高压电引入燃烧室，点燃燃烧室内的可燃混合气。

点火控制器：就是所谓的点火模块，它是为一电子点火控制器。在环境不同

< br>时，

通过选择金属探棒跟紫外光敏管来配合使用，实现 点火、提示和信号传送的自动

化。

它 的优点在于它的体积小，重量轻，易点火，反应速度较快。其功能是

:

接

受从点火

信号传感器传来的点火信号按各缸点火顺序要求，

定时向各缸点火线圈播送低压

电能

.

以保证各拉缸火花塞适时产生电火花，点燃混合气。

点火信号发生器

:

信号发生器由信号转子、光源和光接收器等组成。通过一

个光

< br>

敏二极管作为光接收器接收发光二极管发射的光源。

信号转子由分电器轴驱

动，

其上

的叶片

(

遮光片

)

数与发动机的气缸数相等。 当信号转子随分电器轴旋转

时，叶片和

缺口不断地经过光源和光敏二极管之间，

光敏管在光源照射下，

输

出低电平，

在没有

光源的情况下，输出高电平， 故产生脉冲信号，经过电子控制

器处理后，输出点火信

号。

电控单元

ECU:

< br>一般是汽车内部系统控制模块的代名词。

ECU

的主要部分是微

机，

而核心件是

CPU

< br>。

ECU

将输入信号转化为数字形式，根据存储的参考数 据进

行对比加

工，计算出输出值，输 出信号再经功率放大去控制若干个调节伺服元

件，因此，

ECU

实际上是一个“电子控制单元” (

Electronic Control Unit

机和输出电路等三部分组成。

)

，它是由输入电路、微

电源

:

提供点火系统工作时所需的能 量，由蓄电池和发电机构成，其标准电压

一

般为

12V

。

6

2

电子点火系统的工作原理及作用

2.1

点火系统的工作原理

电子点火系统以 蓄电池和发电机为电源，借点火线

圈和由半导体器件

极

管

）

组成的 点火控制器将电源提供的低压电转变为高压电，再通过分电器分配到

各缸

火花塞，

使火花塞两电极之间产生电火花，

点燃可燃混合气。

与传统蓄电

池点火系统

相比具有点火可靠、使用方便等优点，是目前国内外汽车上广泛采用

的点火系 统。

点火系统在引擎运转时所扮演的角色是在任何引擎转速及 不同的引擎负荷下，

均

能在适当的时机提供足够的电压，

使 火花塞能产生足以点燃汽缸内混合气的火

花，

让

引擎得到最佳的燃烧效率。

现代的点 火提前装置则已改由引擎管理电脑

所控制，

电脑

收集引擎转速、进气歧管压力或 空气流量、节气门位置、电瓶电

压、水温、爆震等讯

号，算出最佳点火正时提前角度，再发出点火讯号，达到控

制点火正时的 目的。

（

晶体三

2.1.1

电

火花的产生

电火花是电极间的击穿放电。

使空间 两个相离的电极产

生电火花的电压称为击穿

< br>电压，例如火花塞击穿电压的大小与中心电极和侧电极

之间距离（称为火花塞间隙 ）

气缸内压力、和温度、电极温度、发动机的工况等

因素有关。

电极间隙越大，

电极周围气体中电子离子距离越大，

受到电场作用力越小，

越不

容易发生碰撞电离，

此要求有更高的击穿电压就越高，

离子和电子只在较

足够高电场

作用力才能发生有效的碰撞，

从而发生能级跳跃，

形成光亮电火

花，

工作中很多中的

因素影响比如缸压力的大小的，

空气温度以及气缸温度，

温度影响电子和离子热运动

剧烈程度，

同时温度代表分子平均能量标准，

还有

温度涉及到了单位体积内空气的密

度，密度大小会影响单位空气中含有电子和离

子数多少，

压力也是影响了密度一个参

数，压力越大密度越大单位体积内分子数

越多，

离子和电子越不易发生碰撞，

所以压

力越高温度越低所需电压越高 ，温

度越高和压力越低所需电压越低。

2.1.2

发

动机的工作状况对点火的影响

发动机的工作状况影响着点火提前角。

最佳的点火提前角随许多因素变化，

最主

要的因素是发动机转速和混合气 的燃烧速度，混合气的燃烧速度又和混合气

7

的成分、

燃烧室形状、压缩比等因素有关。

当发动机转速一定时，

随着负荷的加大，

节气门开大，

进入气缸的可燃混

合气量

例 减小，混

合气燃烧速度加快，这时，点火提前角应适当减小。 反之，发动机负

荷减小时点火提

前角则应适当增大。

当发动机节气门开度一定时，

随着转速增高，燃烧过程所占曲轴转角增大，

这时，

应适当加大点火提前角。点火提前角应随转速增高适当加大。

另外，点火提前角还和汽油的抗暴性能有关，

使用辛烷值高，抗爆性能好的

汽油，

点火提前角应较大。，

2.1.3

发

动机对点火系统的要求

点火系统应在发动机各种工况和使用条件下，

保证可靠而准确的点火。

为

此，点

火装置应满足下列三个基本要求：

一．能产生足以击穿火花塞电极间隙的高压电。

实践证明，

汽车发动机在满

负荷

低速时需

8

～

10kV

的高压，启动时则常需

9

～

17kV

的高压，正常点火一般

在

15kV

以

上，为了保证点火可靠，考虑各种不同因素的影响，点火高电压必须

有一定的储量，

所以点火装置产生的电压一般在

15

～

20kV

之间，而且高电压的

升值要快。

二．火花塞应具有足够的能量。

要使混合气可靠点燃，

火花塞产生的火花应

具有

一定的能量，

发动机正常工作时，

由于混合气压缩 终了的温度已接近其自

燃温度，

因

此所需的火花能量很小（

1

～

5MJ

）。蓄电池点火系统能发出

15

～

50 MJ

的火花能量，

足以点燃混合气。

但在发动机启动、

怠速运转以及节气门

急剧打开时，

则需较高的火

花能量。

启动时，由于混合气雾化不 良，废气稀释严重，电极温度低，故所需的点火能

量

最高。另外，为了提高发动机的经济性，

当采用空燃比

α

=1.2

～

1.25

的稀

混合气时，

由于稀混合气难于点燃，也需增加火花能量。考虑上述情况，为了保

证可靠点火，火

花塞一般应保证有

50

～

80MJ

的点火能量， 启动时应产生大于

100MJ

的火花能量。

三．点火时刻应适应发动机的工作情况。

因为混合气在发动机的气缸内从开

始点

火到完全燃烧需要一定的时间（千分之几秒）

，所以要使发动机产生最大的

功率，就

不能在压缩行程终了活塞行至上止点才点火，而是需要适当提前一些。

< br>

因为发动机气缸的多少，负荷的大小，转速的变化，燃油品质的不同，即是同< /p>

一

发动机由于工况和使用条件的不同等等，

都直接影响气缸内混合气的点火时

8