12-汽油机点火系统

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1、汽车构造汽车构造I汽车构造II（（（12）1212））赵雨东清华大学汽车工程系主要内容和学时安排¢¢¢汽车发动机基本知识汽车发动机基本知识汽车发动机基本知识（（（444¢¢¢柴油机燃油供给系统（柴油机燃油供给系统（柴油机燃油供给系统（444学时）学时）学时）学时）学时）学时）¢¢¢发动机机体（发动机机体（发动机机体（222学时）学时）学时）¢汽油机点火系统（2学时）¢¢¢曲柄连杆机构（曲柄连杆机构（曲柄连杆机构（333学时）学时）学时）¢发动机冷却系统（1.5学时）¢¢¢气门机构（气门机构（气门机构（333学时）学时）学时）¢发动机润滑系统（1.5学¢¢¢进排

2、气、增压系统及排放进排气、增压系统及排放进排气、增压系统及排放控制装置（控制装置（控制装置（333学时）学时）学时）时）¢发动机起动系统与电源¢¢¢汽油机燃油供给系统（汽油机燃油供给系统（汽油机燃油供给系统（444学时）学时）学时）（1学时）¢¢¢发动机管理系统（发动机管理系统（发动机管理系统（222学时）学时）学时）汽油机点火系统¢汽油机点火机理¢对点火系统的要求¢点火系统分类¢传统点火系统¢半导体点火系统¢电控点火系统¢火花塞汽油机点火机理（1）¢在火花塞的两个电极之间加上直流电压时，电极之间的气体便发生电离现象。随着电极间的电压升高，气体电离的程度不断增

3、强。当电压增长到一定值时，火花塞两电极间的间隙被击穿而产生电火花。¢击穿电压一般在8～20kV¢为使点火可靠，通常点火电压大于击穿电压。汽油机点火.swf汽油机点火机理（2）点火线圈¢低压变高压¢汽车蓄电池电压12V或24V；¢控制点火线圈中初级电路通断，初级火花线圈电流变化，在次级线圈（高压电触发信号路）中产生感应电压，加在火花塞两个电极上。点火驱动级汽油机点火系统¢¢¢汽油机点火机理汽油机点火机理汽油机点火机理¢对点火系统的要求¢点火系统分类¢传统点火系统¢半导体点火系统¢电控点火系统¢点火线圈¢火花塞对点火系统的要求（1）¢点火能量¢点火能量不足，不能点

4、火，引起缺火（失火）；点火能量越大，着火性能越好。¢在发动机起动、怠速和急加速等浓混合气工况，以及缸内直喷发动机稀燃时，都要求更高的点火能量。¢需要足够高的次级电压，目前大部分汽油机都能提供25~30kV的次级电压；¢点火能量还与次级电流、火花延续时间有关。¢点火能量60~120mJ（取决于气道喷射、缸内直喷，及有无涡轮增压），点火线圈的存储能量约为火花能量的1.5～2倍以上。对点火系统的要求（2）¢点火时刻（点火提前角）¢在活塞到达压缩上止点之前火花塞间隙跳火，使燃烧室内气体/bar压力在上止点后10~12°时达到最大值。缸内压力¢以点火提前角表示：从火花塞

5、电极间跳火开始，到活塞运行至上始点时的一段时间内曲轴转过的角度。点火提前角/°CA对点火系统的要求（3）¢点火时刻（点火提前角）¢点火提前角最大值受限于发动机爆震，最小值受限于燃烧界限或排气温度¢点火提前角影响发动机：转矩、有害排放、油耗¢转矩：在不发生爆震的条件下，点火尽可能提前（爆震控制）¢有害排放：提前角越大，HC、NOx越多¢油耗：提前角越大，燃油消耗率越小¢最佳点火提前根据发动机动力性、燃油经济性和排放的要求共同确定。点火提前对排放的影响点火提前对性能的影响对点火系统的要求（4）¢点火时刻（点火提前角）¢基本点火提前角确定：发动机转速、负荷、混合气浓

6、度¢转速¢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。¢负荷¢当发动机转速一定时，随着负荷的加大，进入气缸的可燃混合气量增多，压缩终了时的压力和温度增高，同时，残余废气在气缸内所占的比例减小，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。¢稀混合气，火焰传播慢，需加大点火提前角¢点火提前角MAP对点火系统的要求（5）¢在规定的时刻，按发动机的点火顺序供给火花塞以足够能量的高压电，使其两电极间产生电火花，点燃混合气，使发动机正常燃烧做功。¢发火顺序ECM¢点火提前

7、角¢点火能量¢爆震控制汽油机点火系统¢¢¢汽油机点火机理汽油机点火机理汽油机点火机理¢¢¢对点火系统的要求对点火系统的要求对点火系统的要求¢点火系统分类¢传统点火系统¢半导体点火系统¢电控点火系统¢火花塞点火系统分类（1）点火线圈¢点火系统正常工作，需要¢产生使点火线圈初级绕组通断的触发信号¢点火提前角随发动机火花转速、负荷变化触发信号¢分电—依次将高压电供给火花塞¢不同点火系统点火线点火驱动级圈结构、个数不同触发方式点火提前分电方式点火线圈传统点火系统半导体点火系统电控点火系统点火系统分类（2）¢传统点火系统¢分电器：触发、点火提前、分电¢传统点火线圈点火系

8、统分类（3）¢半导体点火系统¢利用晶体