1、山東建筑筑大學商商學院汽車發動動機構造造課 題：現代汽汽車發動動機電子子點火系系及發展趨勢勢學生姓名名： 張厚良良學 號： 22008809111400班 級： 營營銷0882指導老師師： 閆法義義日 期： 220111.100.100摘要：點點火系統統是汽油油發動機機重要的的組成部部分,對對發動機機的性能能有著決決定性的的影響。本文簡簡要介紹紹了汽油油發動機機點火系系統的基基本工作作原理。在此基基礎上,綜述了了現代電電子點火火系統,尤其是是點火能能量及點點火控制制系統研研究的現現狀、發發展趨勢勢。隨著著發動機機向高轉轉速、稀稀混合氣氣方向發發展,普普通電子子點火系系統已不不能滿足足要求,高能

2、微微機控制制點火系系統將成成為今后后點火系系統的發發展方向向。在現代汽汽車的高高速汽油油發動機機上，已已經采用用由微電電腦控制制的點火火系統，也稱數數字式電電控點火火系統。這種點點火系統統由微電電腦（EECU）、各種種傳感器器和點火火執行器器三部分分組成。實際上在在現代發發動機中中，汽油油噴射與與點火這這兩個子子系統都都受同一一個ECCU控制制，合用用一組傳傳感器。傳感器器基本上上與電控控汽油噴噴射系統統中的傳傳感器相相同，例例如有曲曲軸位置置傳感器器（CKKP）、凸輪軸軸位置傳傳感器（CMPP）、節節氣門位位置傳感感器（TTPS）、進氣氣歧管壓壓力傳感感器（MMAP）、爆震震傳感器器等。其其

3、中爆震震傳感器器是電控控點火專專用的一一個很重重要的傳傳感器（尤其是是采用了了廢氣渦渦輪增壓壓裝置的的發動機機），它它能夠監監測發動動機是否否爆燃及及爆燃的的程度，作為反反饋信號號使ECCU指令令實現點點火提前前，使發發動機不不會爆燃燃又能獲獲得較高高的燃燒燒效率。數字式電電控點火火系統（ESCC）按照照結構分分為分電電器式與與無分電電器式（DLII，也稱稱為直接接點火系系統（DDIS）兩種種類型。分電器器式電控控點火系系統只用用一個點點火線圈圈產生高高壓電，然后由由分電器器按照點點火順序序依次在在各缸火火花塞點點火。由由于點火火線圈初初級線圈圈的通斷斷工作由由電子點點火電路路承擔，因此分分電

4、器已已取消斷斷電器裝裝置，僅僅起到高高壓電分分配職能能。 雙缸點火火方式雙缸點火火方式指指兩個氣氣缸合用用一個點點火線圈圈，因此此這種點點火方式式只能用用于氣缸缸數目為為偶數的的發動機機上。如如果在44缸機上上，當兩兩個缸活活塞同時時接近上上止點時時（一個個是壓縮縮另一個個是排氣氣），兩兩個火花花塞共用用同一個個點火線線圈且同同時點火火，這時時候一個個是有效效點火另另一個則則是無效效點火，前者處處于高壓壓低溫的的混合氣氣之中，后者處處于低壓壓高溫的的廢氣中中，因此此兩者的的火花塞塞電極間間的電阻阻完全不不一樣，產生的的能量也也不一樣樣，導致致有效點點火的能能量大得得多，約約占總能能量的880左

5、右右。單獨點火火方式單獨點火火方式是是每一個個氣缸分分配一個個點火線線圈，點點火線圈圈直接安安裝在火火花塞上上的頂上上，這樣樣還取消消了高壓壓線。這這種點火火方式通通過凸輪輪軸傳感感器或通通過監測測氣缸壓壓縮來實實現精確確點火，它適用用于任何何缸數的的發動機機，特別別適合每每缸4氣氣門的發發動機使使用。因因為火花花塞點火火線圈組組合可安安裝在雙雙頂置凸凸輪軸（DOHHC）的的中間，充分利利用了間間隙空間間。由于于取消分分電器和和高壓線線，能量量傳導損損失及漏漏電損失失極小，沒有機機械磨損損，而且且各缸的的點火線線圈和火火花塞裝裝配在一一起，外外用金屬屬包裹，大幅減減少了電電磁干擾擾，可以以保障

6、發發動機電電控系統統的正常常工作。發動機點火系系工作原原理汽油機內內的可燃燃混合氣氣是靠火火花塞產產生的電電火花點點燃的。為了產產生電火火花，需需要供給給高壓電電。從蓄蓄電池或或發電機機來的低低壓電流流經過點點火線圈圈，電壓壓驟然升升高到11萬V 左右，再經過過分電器器將高壓壓電分配配給每個個氣缸的的火花塞塞。此時時在火花花之間的的隙縫產產生電火火花，按按照發動動機氣缸缸的工作作按時將將各缸的的可燃混混合氣點點燃。汽車點火火系和一一般家用用電器的的連接不不同，由由于汽車車的電器器設備的的電壓較較低(66V、112、224V)，人體接觸觸沒有危危險，所所以只采采用單根根導線連連接。即即用一根根導

7、線將將電源的的一極與與電器設設備的一一極相連電電源的另另一極用用搭鐵線線與車架架或車身身相連。相當于于一般電電路的接接地線，汽車行行業稱之之為搭鐵。汽車的點點火系主主要由蓄蓄電池、發電機機、點火火開關、點火線線圈、電電容器、分電器器(斷電電器和配配電器)、火花花塞以及及高壓線線和附加加電阻等等組成。點火線圈圈由初級級線圈(低壓部部分)和和次級線線圈(高高部分)組成。與初級級線圈相相連的是是點火開開關、斷斷電器和和電容器器。與次次級線圈圈相連的的有配電電器、高高壓線和和火花塞塞。接通通點火開開關，低低壓電流流從蓄電電池流向向點火線線圈的初初級線圈圈，它的的周圍產產生的磁磁場因受受到點火火線圈中中

8、鐵芯的的作用而而增強，由于斷斷電器的的作用，切斷了了初級低低壓電路路，初級級電流突突然下降降到零，鐵芯中中的磁通通量也很很快消失失，與此此同時在在次級線線圈中則則感應出出高壓電電流通過過火花塞塞的兩極極產生電電火花，點燃氣氣缸內的的可燃混混合氣。當某個個氣缸的的活塞到到達壓縮縮沖程終終了時，分電器器內的分分火頭剛剛好轉到到與這個個氣缸火火花塞接接通的側側電極上上，此時時斷電器器的觸點點也剛好好打開，次級電電路在感感應出的的高壓電電通過分分火頭、側電極極和高壓壓線流向向火花塞塞，產生生電火花花。在發發動機正正常工作作的條件件下，由由發電機機向蓄電電池和點點火系供供電；如如果耗電電量大，則由蓄蓄電

9、池和和發電機機共同供供電；在在發動機機起動時時，發電電機無法法發電，則由蓄蓄電池供供電。當當汽車消消耗掉大大量電流流后，發發電機將將發出的的電向蓄蓄電池補補充，使使它恢復復原有的的電量，以應墳墳發電機機不發電電時的一一切電力力消耗。蓄電池類類似一個個能源轉轉換裝置置。在充充電時，將電能能轉換為為化學能能貯存起起來。用用電時，又將貯貯存的化化學能轉轉變為電電能。汽汽車上的的用電大大發動機機的起動動機，在在起動時時要消耗耗幾百安安培的電電流酸性性蓄電池池由于在在短期內內能輸出出大電流流所以它它非常適適用于起起動。蓄蓄電池幾幾部貯有有電解液液，具有有腐蝕性性，故應應特別注注意勿使使它和皮皮膚接觸觸。

10、近年年來國內內外汽車車廣泛使使用三相相硅整流流交流發發電機發發電。通通過6 個或88 個二二極管組組成三級級橋式全全波整流流電路(整流器器)，將將三相繞繞組中產產生的交交流電轉轉變為直直流電。發電機的的發電量量是隨著著發動機機的轉速速變化而而變化的的。當發發電機的的電壓超超過恒定定值(如如13VV)時，就需要要加以限限制。現現在常用用的限壓壓裝置有有晶體管管電壓調調節器、集成電電路調節節器及機機械式調調節器等等，其中中機械式式調節器器在新式式轎車上上已很少少采用。晶體管管電壓調調節器是是利用晶晶體三級級管的開開關作用用控制發發電機的的磁場，在發電電機轉速速變經時時保持其其輸出電電壓不變變。集成

11、成電路調調節器的的工作原原理與前前者類似似，不同同點是將將所有元元件集成成在一個個半導體體基片(集成電電路)上上。由一一索的體體積小，工作可可靠，無無須維護護，故被被廣泛使使用。分電器由由斷電器器、配電電器、電電容器和和點火提提前調節節裝置組組成。斷電器的的作用是是周期性性地接通通和斷開開初級電電路，以以使次級級電路中中感應出出高壓電電。它的的主要部部分是一一對觸點點。一個個是固定定的，另另一個是是活動的的。這兩兩個觸點點一般時時間是閉閉合的，活動觸觸點隨發發動機曲曲軸的轉轉動而開開合。在在觸點分分開的瞬瞬間，次次級電路路中的電電壓最高高。此時時配電器器剛好將將次級電電路接通通，使高高壓電流流

12、流向火火花塞。觸點的的間隙要要按規定定保持一一事實上上。太大大則使閃閃級電壓壓變低。太小則則觸點間間產生火火花，使使初級電電路斷電電不良，所以必必須對間間隙加以以調整并并固定好好，還要要經常加加以檢查查調整。配電器的的作用是是將高壓壓電按婦婦動機各各氣缸的的工作湎湎序輪流流分配給給各氣缸缸的火花花塞。它它由分電電器蓋和和分火頭頭線成。分電器器蓋的中中心也與與點火線線圈的高高壓輸出出線相連連，蓋周周圍的也也與氣缸缸數相等等，應按按氣缸的的工作須須序分別別與各氣氣缸的火火花塞相相連。活活塞在氣氣缸里動動到什么么位置將將混合氣氣點燃對對發動機機工作的的優劣極極為關鍵鍵。從點點燃混合合氣到混混合氣完完

13、全燃燒燒所經歷歷的時間間約2mms。但但因發動動機的轉轉速很高高，所以以在這段段時間里里，曲軸軸已轉過過相當大大的角度度。如果果在活塞塞向上運運動到達達最高點點時點火火，混合合氣一邊邊燃燒，活塞一一邊下行行使燃燒燒空間增增大，燃燃燒壓力力不但不不增加，反而因因空間加加大而降降低，結結果造成成發動機機的功率率降低。這是我我們不希希望見到到的。為為此，我我們希望望活塞向向上運動動，尚未未到達最最高點時時點火，讓燃氣氣的壓力力在活塞塞位置相相當于曲曲軸曲柄柄轉過最最高點之之后一個個角度時時達到最最大值。汽車點火火系中產產生電火火花的設設備是火火花塞。火花塞塞承受高高壓、高高強度負負荷、化化學腐蝕蝕和

14、熱負負荷，在在忽冷忽忽熱交變變頻率很很高的環環境下工工作。它它的電極極和裙部部遭受高高溫燃氣氣的腐蝕蝕，因此此它的電電極必須須用傳熱熱性好、耐高溫溫及搞腐腐蝕的材材料制成成。火花花塞的主主要牲是是它的熱熱特性。要使火火花塞正正常地工工作，必必須保持持適當的的溫度。低于這這個溫度度，火花花塞因積積炭而漏漏電，打打不著火火；高于于這個溫溫度，混混合氣接接觸火花花塞未步步火而自自燃引起起爆震。這個適適當溫度度稱之為為自凈溫溫度(5500-6000C)。在這個個溫度下下給氣中中的油滴滴燃燒不不易形成成積炭，從而保保證發動動機能連連續地正正常工作作，當你你購置了了新車后后，也應應了解所所用火花花塞的熱熱

15、值。傳統的蓄蓄電池點點火系存存在著以以下缺點點：當電電器角點點打開時時，觸點點間產生生火花，使觸點點本身逐逐漸燒蝕蝕影響斷斷電器的的使用壽壽命；火火花塞積積炭時不不能點火火；發動動機在高高轉速時時易缺火火。基于于以上本本質性的的缺點，所以無無觸點電電子點火火技術近近年來得得到長足足的發展展。無觸點點點火系采采用傳感感器代替替斷電器器觸點，產生點點火信號號。傳感感器有多多種形式式，如磁磁肪沖式式、霍爾爾效應式式及光電電式等。某些因因家還采采用集成成電路點點火器，它的電電路連接接簡單，工作可可靠，此此外，還還有一種種電容放放電式半半導體點點火系統統。該系系統是將將蓄電池池的電能能以電場場形式貯貯存

16、在電電容器中中，需要要點火時時，所貯貯電能向向點火線線圈的初初級線圈圈放電從從而在次次級電路路中感應應出主壓壓電。盡管以上上各種點點火系統統對于處處長角點點壽命是是有效的的，但對對點火提提前的要要求人需需依傳統統的點火火提前裝裝置來實實現。由由于這些些裝置實實際工作作起來并并不絕對對可靠，所以目目前出現現一咱微微電腦控控制的半半導體點點火系統統。它可可在發機機任何工工作善下下保證最最佳的點點火時刻刻。該系系統一般般由傳感感器、微微電腦及及點火器器等組成成。不同同車型所所用的微微電腦控控制系統統并不完完全相同同，但它它們的工工作原理理是類似似的。它它是利用用各傳感感器(溫溫度、負負荷、位位置、轉

17、轉速、爆爆震)接接受如發發動機轉轉速、負負荷、冷冷卻水溫溫等隹息息，通過過電路反反饋給微微電腦，電腦根根據這些些信息以以及相關關數據，計算出出鞭工作作狀況下下最佳的的點火提提前角和和初級電電路民時時間。然然后根據據其他信信息進行行修正。最后根根據計算算結果，在最佳佳時間向向點火器器發出信信號，接接通初級級電路，再經過過最佳時時間切斷斷電路，致使次次級電路路中感應應生成高高壓電，經配電電器送往往火花塞塞產生電電火花，點燃混混合氣。發動機機由靜止止狀態轉轉入工作作狀態的的全過程程稱之為為起動過過程。為為了完成成發動機機起動過過程設置置的裝置置稱為起起動系統統。只有有證發動動機曲軸軸轉動起起來，氣氣

18、缸才能能不斷地地吸入可可燃事氣氣，并經經過壓縮縮、點燃燃、膨脹脹和排出出廢氣以以實動機機的工作作循環，因此起起動裝置置必須具具備以下下各種要要求：有有足夠的的力矩來來克服發發動機內內部機件件的阻力力；在一一定范圍圍的氣溫溫下能可可靠地起起動，起起動需時時短；操操作方便便能連續續多次起起動；耗耗能少等等。現代汽車車起動時時所用的的動力來來自于自自身配備備的起機機。起動動機作為為機械動動力源，通過電電機軸上上的齒輪輪與發動動機曲軸軸后端的的飛輪外外緣齒圈圈相嚙合合，通電電后帶動動飛輪和和曲軸轉轉動。起起動機的的電源來來自蓄電電池。在在寒冷季季節里，為了便便于起動動，往往往需要將將機油、汽油和和冷卻液液加溫。起動裝裝置主要要是起動動機。它它由串激激直流電電動機、操縱機機構和離離合機構構所組成成。直流流電動機機低轉速速時扭矩矩大，轉轉速高時時扭矩逐逐漸變小小，很適適合做起起動機之之用。發發動機起起動后，起動機機必須立立即與飛飛輪齒圈圈分離，為此，在起動動機上設設有脫開開機構。在起動動時，能能保證起起動機的的動力傳傳遞給飛飛輪。起起動完畢畢