电控点火系统的分类
点火系统的种类
点火系统的种类与特点由于发动机点火时刻和初级线圈电流的不同控制方法，产生了不同的点火系统。
按点火系统的不同发展阶段可分为：传统机械触点点火系统、无触点点火系统、微机控制式电子点火系统和微机控制式无分电器电子点火系统。
1．传统机械式触点点火系统：传统的点火系统其点火时刻和初级线圈电流的控制是由机械传动的断电器触点来完成的。
由发动机凸轮轴驱动的分电器轴控制着断电器触点的张开、闭合的角度和时刻与发动机工作行程的关系。
为了使点火提前角能随发动机转速和负荷的变化自动调节，在分电器上装有离心式机械提前装置和真空式提前装置来感知发动机的转速和负荷的变化。
机械式点火系统最大的缺点是因为断电器与驱动凸轮之间机械联动因此闭合角不能变化，而闭合时间和发动机转速的变化有很大的关系，当发动机转速升高时触点闭合时间缩短，初级线圈电流减小点火能量降低；当发动机转速降低时闭合时间又过长，造成线圈中电流过大容易损坏。
这是机械触点点火系统无法克服的缺点。
2．无触点电子点火系统：为了避免机械触点点火系统触点容易烧蚀损坏的缺点，在晶体管技术广泛应用后产生了非接触式传感器作为控制信号，以大功率三极管为开关代替机械触点的无触点电子点火系统。
这种系统显著优点在于初级电路电流由晶体三极管进行接通和切断，因此电流值可以通过电路加以控制。
不足之处在于这种系统中的点火时刻仍采用机械离心提前装置和真空提前装置，对发动机工况适应性差。
3．微机控制式电子点火系统：为了提高点火系统的调整精度和各种工况的适应性，在电子点火系统的基础上，采用了微机控制。
系统的特点是：不但没有分电器，而且在提前角的控制方面也没有离心提前装置和真空提前装置。
从初级线圈电流的接通时间到点火时刻全部采用微机进行控制。
其工作原理如下：微机系统通过传感器检测发动机的转速和负荷的大小，由此查阅存在内部存储器中的最佳控制参数，从而获得这一工况下的最佳点火提前角和点火线圈初级电路的最佳闭合角，通过控制三极管的通断时间实现控制目的。
点火系统
混合气燃烧推动活塞做 功，气缸震动，将震动 被安装在气缸上的爆震 传感器检测到
火花塞产生的 电火花点燃气 缸中的混合气
无分电器式点火系统的独立点火
1-ECU 2-点火控制器 3-点火线圈 4-火花塞
单缸独立点火系统电路图
第四节 点火提前角
1、概念：
点火提前角是指从火花塞跳火开始到活塞至压缩上止点时刻曲轴 转过的角度。
3、有分电器的电控点火系统
含分电器电控点火系统结构
凸轮轴位置传感器CMP E C U
曲轴位置传感器CKP
点火器
点火线圈
分电器
爆震传感器KS
混合气燃烧推动活塞做 功，气缸震动，将震动 被安装在气缸上的爆震 传感器检测到
火花塞产生的 电火花点燃气 缸中 的混合气
火花塞
分缸线
从上述结构图中，不难看出，有爆震传感器的点火系统是属于闭环控制，其中 的爆震传感器KS属于反馈传感器。
点 火 系 统
第一节 概述
1、点火系的功用： 将蓄电池或发电机供给的低电压变成高电压，并 根据发动机各缸的工作顺序和点火时间要求，适 时、准确地点燃各汽缸的可燃混合器。 2、点火系的分类：
传统点火系统 非电控点火系统 电子点火系统 点火系统 单缸独立点火 无分电器式 电控点火系统 有分电器式 双缸同时点火
有分电器的电控点火系统原理
工作原理： 工作原理： 如左图。点火开关接通 IG2，点火器、点火线 圈和ECU通电，ECU根 据各种传感器输入的 信号，确定出发动机 最佳点火时刻，向点 火器发出触发点火信 号“IGT”，切断初级 IGT” 电路，使次级绕组感 应出高压电经分电器 送到各缸火花塞。发 动机每点1次火，点火 器向ECU反馈1个点火 确认信号“IGF”，作为 自诊断系统监控信号。 若ECU连续4次未收到 “IGF”信号，即判定点 火系出现故障。
电控点火系统的组成与工作原理
丰田皇冠轿车无分电器同时点火系：
IGT为点火信号：
是ECU根据G1、G2、Ne信号输出的点火信号。以G1为 基准可以利用Ne信号计算出其后3个缸（6、2、4）的点 火时刻。以G2为基准可以利用Ne信号计算出其后3个缸（1、 5、3）的点火时刻。将这6个缸的点火信号以脉冲的形式 输出即为IGT信号。
同时点火系的高压配电方式有两种： 二极管分配方式、点火线圈分配方式。
1、同时点火方式：
（1）二极管分配方式：
1、同时点火方式：
结构特点：
有两个初级绕组和一个次级绕组（4缸发动 机），次级绕组的两端分别通过高压二极管与4 个火花塞形成回路。
当发动机点火顺序为1-3-4-2时，1缸和4缸、 2缸和3缸分别配对，同时点火。 点火器内部有两个功率三极管，分别控制 点火线圈中的两个初级绕组。
(3)无分电器点火次级高压波形、 图8—19所示为无分电器双缸同时点火系统(一个点火线圈给两个气缸点火) 波形测试。采用示波器的两个通道，以测试做功和排气的点火波形。由于压缩压 力的不同，其中做功的气缸所需要的点火电压较高。
2．点火初级波形 由于点火初级和次级线圈有互感作用，在次级线圈产生高压时还会反馈给初级 电路。点火初级波形如图8—20所示。 点火初级陈列波主要用于检查火花塞、高压线的短路或断路故障，及火花塞 是否污损。当点火次级不易测试时(例如，无火花塞高压线的汽车)，就需测试点 火初级波形。 让发动机怠速运转、急加速或路试汽车，使行驶性能或点火不良等故障现象 再现，并确认各缸信号的幅值、频率、形状和脉冲宽度等是否一致。观察各缸点 火击穿峰值电压高度是否相对一致。如果一个缸的点火峰值电压明显比其他缸高 出很多，则说明这个气缸的点火次级线路中电阻过高，如点火高压线开路或阻值 太高；如果一个缸的点火峰值电压比其他缸低，则说明点火高压线短路或火花塞 间隙过小、火花塞破裂或污浊。 点火初级单缸波形的测 试内容、项目和方法与 分电器次级单缸波形完 全相同，只是测试时要 确认一下闭合角是否随 发动机的负荷和转速变 化而改变。
电子控制点火系统-31电子控制点火系统
点火系统的类型
传统点火系
普通电子点火系
微机控制点火系
微机控制有分电器点火系 微机控制无分电器点火系
同时点火方式 单独点火方式
传统点火系统
传统点火系
普通电子点火系
普通电子点火系统的优缺点
优点： • 采用了信号发生器，能够对闭合角及流过初级线
圈的电流进行控制，能保证在所有转速范围内可 靠点火，从根本上消除了由触点引起故障。 • 具有点火正时准确稳定，实现免维护等。 缺点： • 点火提前角的调整仍采用真空式和离心式调整机 构，同时不能顾及其他因素的影响，精确不高。 • 不能对爆震进行反馈控制，实际点火提前角通常 小于最佳点火提前角。
点火时刻的控制
1. 点火提前角：火花塞电极间开始跳火时距 上止点间的曲轴转角，称为点火提前角。
2. 点火提前角对发动机性能的影响：点火过 早，功率下降，易爆震。点火过迟，功率、 热效率降低。
3. 最佳点火提前角及其影响因素：应随发动 机转速升高而增大，随负荷增大而减小。 同时还受到燃料性质、温度、空燃比、大 气压力等因素的影响。
• 点火控制器的电路、功能与结构根据车型 的不同而不同，有的与ECU制作在同一块 电路板上，有的为独立总成，并用线束与 ECU相连。
•各种发动机的点火控制器内部结构不一样。
•奥迪200、日产公司ECCS系统：只有大功率 三极管，单纯起开关作用；
•丰田TCCS系统：除起开关作用外，还有气 缸判别、闭合角控制、恒流控制、安全信号 等电路；
• 现代轿车电控发动机广泛采用更先进的电 子控制点火系统。
• 电子控制点火系统能够对点火全过程进行 控制，包括通电时间控制、点火提前角控 制和爆震控制，完全满足汽油机对点火系 统的基本要求，使发动机的动力性、经济 性达到较高的水平，同时排放污染也得到 了有效的降低。
点火系统分类
点火系统分类一、引言点火系统是指汽车发动机中用于点燃混合气体的设备，是发动机正常工作所必需的组件。
根据点火系统的工作原理和使用燃料的差异，可以将点火系统分为多个不同的分类。
本文将对点火系统的分类进行全面、详细、完整和深入地探讨。
二、机械点火系统机械点火系统是早期用于汽车发动机的点火系统，主要包括以下几个组件：点火开关、蓄电池、点火线圈、接触点、减震器和火花塞。
机械点火系统的工作原理是利用减震器上的凸轮使接触点瞬间断开，产生火花点燃混合气体。
然而，机械点火系统存在接触点易损坏、点火线圈寿命短等问题，不适用于现代高性能发动机。
三、电子点火系统电子点火系统是现代汽车中广泛采用的点火系统，主要包括以下几个组件：点火控制单元（ICU）、蓄电池、点火线圈和传感器（如替代相敏传感器和替代电位器）。
电子点火系统的工作原理是通过点火控制单元来控制点火时间，并从传感器中获取发动机转速和相位信息。
相较于机械点火系统，电子点火系统具有点火时间精确、可靠性高、能耗低等优点，提高了发动机的性能和可靠性。
3.1 替代相敏传感器替代相敏传感器是电子点火系统中常见的传感器之一，用于感知发动机的相位位置。
它根据替代相敏信号的变化来确定点火时间。
替代相敏传感器采用霍尔元件技术，具有高灵敏度、反应迅速等特点。
3.2 替代电位器替代电位器也是电子点火系统中常见的传感器之一，用于感知发动机的转速。
它通过测量发动机转子的位置来确定点火时间。
替代电位器相较于替代相敏传感器具有更高的精度和稳定性，但成本更高。
四、可编程点火系统可编程点火系统是电子点火系统的一种升级版，它允许用户根据特定的需求来设置点火曲线和点火时间。
可编程点火系统主要由点火控制单元和调节装置组成，通过调节装置上的旋钮或按钮来调整点火曲线。
可编程点火系统的优点是可以根据不同工况实现最佳的点火参数，提高发动机的性能和燃烧效率。
4.1 需要可编程点火系统的应用场景•高性能赛车：可编程点火系统可以根据赛车不同速度给出最佳的点火参数，提高赛车的加速性能和燃油利用效率。
电控独立点火系统的组成
电控独立点火系统的组成电控独立点火系统是现代汽车发动机控制系统中的重要部分，它由多个组成部分构成。
本文将从以下几个方面介绍电控独立点火系统的组成。
1. 点火控制模块点火控制模块是电控独立点火系统的核心部分之一，它负责控制点火时间和点火能量，以确保发动机正常运转。
点火控制模块的输入信号来自于车辆电脑系统，其输出信号则通过点火线圈传递给火花塞，从而引燃燃料混合物。
2. 点火线圈点火线圈是将电能转换成高压电能的元件，它是点火系统中不可或缺的一部分。
点火线圈的主要作用是将车辆电脑系统输出的低压电信号转换成高压电信号，以点燃火花塞内的燃料混合物。
在电控独立点火系统中，每个汽缸都有一个对应的点火线圈。
3. 火花塞火花塞是点火系统中的另一个重要组成部分，它被安装在发动机缸体内，负责点燃燃料混合物。
火花塞的工作原理是利用点火线圈产生的高压电信号，产生电弧击穿燃料混合物，从而引燃燃料混合物。
在电控独立点火系统中，每个汽缸都有一个对应的火花塞。
4. 传感器传感器是电控独立点火系统中的另一个重要组成部分，它负责检测发动机的状态并将其转换成电信号，以供车辆电脑系统使用。
例如，发动机转速传感器可以检测发动机转速，并将其转换成电信号，以帮助车辆电脑系统控制点火时间和点火能量。
5. 电源电源是电控独立点火系统的基础，它提供电能以驱动点火系统的各个组成部分。
在汽车中，电源通常来自于蓄电池，但也可以通过其他方式提供，例如发电机或电动机等。
电控独立点火系统由点火控制模块、点火线圈、火花塞、传感器和电源等多个组成部分构成，它们协同工作以确保发动机正常运转。
在现代汽车中，电控独立点火系统已经成为了标配，它的出现大大提高了汽车发动机的性能和可靠性。
电控点火系统ESA认知介绍课件
提高驾驶舒适性：精确控
04 制点火时间，降低发动机
噪音和振动
摩托车行业的应用
提高摩托 车的燃油
经济性
降低摩托 车的排放
污染
提高摩托 车的启动
性能
提高摩托 车的驾驶
舒适性
其他行业的应用
1
汽车行业：电控点 火系统在汽车发动 机上的应用，提高 燃油经济性和排放
性能
4
农业机械行业：电 控点火系统在农业 机械发动机上的应 用，提高燃油效率
提高驾驶安全 性，降低事故
风险
电控点火系统的应用
汽车行业的应用
提高燃油经济性：通过精
确控制点火时间，提高燃 01
油效率
提高发动机性能：精确控
制点火时间，提高发动机 03
功率和扭矩
提高车辆安全性：精确控
制点火时间，提高车辆行 05
驶稳定性和制动性能
02
减少排放：精确控制点火 时间，降低有害气体排放
03
提高发动机性能：通过精 确控制点火时间，提高发 动机性能，降低油耗
02
减少排放：采用先进的点 火技术，降低有害气体排 放，保护环境
提高燃油经济性：通过优 化点火系统，降低燃油消 耗，减少排放
安全性能的发展趋势
电子控制技术的应用：提高点火系统的可靠性和稳定性
传感器技术的应用：实时监测点火系统的工作状态，及 时发现并处理故障
电控点火系统的优点
提高发动机性能
01
提高燃油经济 性：通过精确 控制点火时间， 提高燃油效率
02
降低排放：精 确控制点火时 间，减少废气
排放
03
提高发动机功率： 精确控制点火时 间，提高发动机
输出功率
第三章 汽油机电控点火系统
第三章汽油机电控点火系统第一节电控点火系统的功能汽油机电控点火系统的功能主要包括点火提前角、通电时间及爆燃控制三个方面。
一、点火提前角控制1、点火提前角对发动机性能的影响定义：点火提前角是从火花塞发出电火花，到该缸活塞运行至压缩上止点时曲轴转过的角度。
对应于发动机每一工况都存在一个“最佳”点火提前角，对于现代汽车而言，最佳的点火提前角不仅保证发动机的动力性和燃油经济性都达到最佳值，还必须保证排放污染最小。
点火提前角过大(点火过早)，则大部分混合气在压缩过程中燃烧，活塞所消耗的压缩功增加，且缸内最高压力升高，末端混合气自燃所需的时间缩短，爆燃倾向增大。
点火提前角过小（点火过迟），则燃烧延长到膨胀过程，燃烧最高压力和温度下降，传热损失增多，排气温度升高，功率、热效率降低，但爆燃倾向减小，NOx排放量降低。
试验证明，最佳的点火提前角，应使发动机气缸内的最高压力出现在上止点后10°～15°。
如图所示，适当点火提前角，可使发动机每循环所做的机械功最多(C曲线下阴影部分)。
2、最佳点火提前角的确定依据最佳点火提前角的数值必须视燃料性质、转速、负荷、混合气浓度等很多因素而定。
(1)发动机转速如图所示，点火提前角应随发动机转速升高而增大。
因为随发动机转速的提高，以秒计的燃烧过程所需时间缩短，但燃烧过程所占的曲轴转角增大，为保证发动机气缸内的最高压力出现在上止点后10°～15°的最佳位置，就必须适当提前点火(即增大点火提前角)。
与采用机械式离心提前器的传统点火系统相比，采用电控点火（ESA,electronic spark advance)系统时，可以使发动机的实际点火提前角接近于理想的点火提前角。
(2)负荷汽油发动机的负荷调节是通过节气门进行的量调节，随负荷减小，进气管真空度增大，进气量减少，气缸内的温度和压力均降低，燃烧速度变慢，燃烧过程所占的曲轴转角增大，应适当增大点火提前角，如图所示。
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电控点火系统的分类
电控点火系统是现代汽车中常见的点火系统，根据其特点和应用，可以将其分类为以下几种：
1. 基本电控点火系统：由点火开关、点火线圈、火花塞和电池
组成。
通过点火开关控制点火线圈的启停，产生高压电流点燃混合气体。
2. 电子点火系统：采用电子元件代替传统的机械式点火系统，
包括发动机控制模块(ECM)、点火控制模块(ICM)和传感器等组件。
利用传感器采集的信息，ECM计算混合气体的最佳点火时机，并通过ICM 控制点火线圈的启停，实现点火。
3. 直接点火系统：将点火线圈安装在火花塞上，将高压电荷直
接传送到火花塞，以点燃混合气体。
这种系统可以提高点火效率，减少能量损失，提高燃烧效率和动力性能。
4. 扩散式点火系统：采用多个点火线圈，将点火信号分别传送
到不同的火花塞上，以实现更快、更准确的点火，提高发动机性能和燃油效率。
5. 预燃点火系统：在传统点火系统的基础上加入了一个预燃器，通过预先点燃混合气体中的一部分，增加燃烧面积，提高燃烧效率，降低排放物的产生。
电控点火系统的分类有助于我们了解其特点和应用，对汽车的维护和保养也有一定的指导意义。
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