汽车点火系统控制

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1、汽车电子控制技术点火系统控制参赛选手：*****电子控制点火(ESA)系统点火能量控制点火正时控制点火提前角控制发动机爆震控制点火系统是用于提供点火能量和控制各个气缸点火顺序、点火时刻的装置。点火系统第一阶段机械式有触点点火系统第二阶段无触点晶体管点火系统（无分电器点火系统）第三阶段电子控制点火系统机械式点火系统组成：电源、点火开关、点火线圈、分电器、火花塞。机械式点火系统的工作过程初级线圈配电器断电器火花塞次级线圈曲轴带动分电器轴上的凸轮转动，使点火线圈次级触点通、断而产生高压电。点火高压通过分电器轴上的分火头，按发动机工作顺序送到各气缸的火花塞上，发出

2、电火花点燃燃烧室内的气体。四缸点火演示简图1)高压电的产生，有点火线圈和分电器中的断电器完成。2)高压电的分配有分电器中的配电器完成。初级电压次级电压点火系的主要元件点火线圈功用：将汽车电源供给的低压电转变为高压电(>10kV)分电器功用：将脉冲高压电按发动机的作功顺序和点火时间要求，配送至各缸的火花塞。调节发动机不同转速下的提前角。分电器壳体可以手动转动来调节基本的点火提前角(即怠速运转时的点火提前角)。配电器、断电器、电容器、点火提前调节装置火花塞(俗称火咀)作用：把高压导线(火咀线)送来的脉冲高压电(俗称“击穿电压”)放电，击穿火花塞两电极间空气，产

3、生电火花引燃气缸内的混合气体。电源点火系在发动机上的安装位置高性能发动机的基本条件：1.高能量稳定的点火2.混合均匀的混合气3.高压缩比5.1点火系统的基本要求1.产生电火花2.点燃混合气的能量3.点火时刻高能量稳定的点火击穿电压高，点火可靠，但绝缘困难。一般次极电压限制在50kV以内，对于某些车辆需要提高对各种燃料适应性，可将次极电压提高，但最高不超过100kV。产生火花的击穿电压火花塞间隙火花塞两电极间隙越大，缸内混合气压力和温度混合气密度越大，击穿电压越高。当混合气温度低或混合气压力大时，击穿电压要高。电极的温度和极性火花塞的电极温度超过混合气的温度

4、时，电极周围的气体密度变稀，击穿电压可降低。受热电极为负极时，击穿电压可降低。发动机的运行工况发动机启动时的击穿电压最高；汽车加速时，需要较高的击穿电压。5.1.1产生电火花1发动机正常工作，混合气压缩终了时的温度已接近其自燃温度，所需的点火能量很小（1–5mJ）2在启动、怠速以及急加速等非稳定工况时，则需要较高的点火能量。3A/F>17的稀混合气，也需要增加点火能量。5.1.2点燃混合气的能量基于以上原因，为了可靠点火，一般需要点火系统提供50–80mJ，最大时可达150mJ的点火能量。因为混合气在气缸内燃烧需要占用一定的时间，所以混合气不应在压缩

5、行程的上止点处燃烧，而应适当提前，使活塞到达上止点时，混合气已充分燃烧，从而使发动机获得较大的功率。点火的提前量称为点火提前角。点火时刻点火过早，会造成爆震，活塞上行受阻，效率降低，磨损加剧；点火过迟，气体做功效率低，排气声大。1.点火提前角从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度。点火提前角：最佳点火提前角就是在各种不同工况下使气体膨胀趋势最大段处于活塞做功下降行程。这样效率最高，振动最小，温升最低。不论点火过早或过迟，这是应该防止的。最佳点火角受很多因素影响。2.影响最佳点火提前角的因素1）活塞的运行速度快，最佳点火提前角相应增大

6、；反之，最佳点火提前角相应减小。2）混合气燃烧速度快，最佳点火提前角相应减小；反之，最佳点火提前角相应增大。影响最佳点火提前角的因素可归结为一下两点：影响最佳点火提前角的具体因素有：1.与活塞的运行速度加快的因素：发动机转速：发动机转速增高，最佳点火提前角相应增大，但不是线性关系。2.与混合气燃烧速度加快的因素：1负荷：发动机转速不变，负荷增加，混合气燃烧速度变快，最佳点火提前角相应减小。2压缩比：发动机压缩比越大，气缸压力和温度越高，混合气燃烧越快，点火提前角要越小。3混合气浓度：混合气浓度过浓A/F<12、过稀A/F>18时，燃烧速度皆慢，点火提

7、前角需增大。1启动和怠速发动机启动和怠速时，发动机转速低，但混合气燃烧速度也较慢，最佳点火提前角适当减小或不提前。2汽油的辛烷值汽油的辛烷值，也就是汽油牌号，越高抗爆震能力越强，相应允许更大的点火提前角。3.其它因素：4进气压力进气压力减小，混合气燃烧速度变慢，最佳点火提前角相应增大。5火花塞的数量气缸体同时装有两个火花塞，混合气燃烧速度变快，最佳点火提前角比装有一个火花塞相应减小。5.2电子控制点火系统的基本组成与原理5.2.1电子控制点火系统的特点1各种工况和环境条件下均可获得理想的点火提前角；2保持点火能量不变，提高了点火的可靠性；3采

8、用闭环控制后，与燃料供给系统实现综合控制，可使点火提前角控制在刚好