電子點火系統(tǒng)原理

1、NoImageNoImageNoImage 單元二 電子點火系統(tǒng)NoImageNoImage 主要教學內容：主要教學內容： 1、晶體管輔助觸點電子點火系統(tǒng) 2、磁脈沖式電子點火系統(tǒng) 3、霍爾式電子點火系統(tǒng) 4、光電式電子點火系統(tǒng) 教學重點、難點：教學重點、難點： 磁脈沖式、霍爾式電子點火系統(tǒng)電子點火系統(tǒng)NoImageNoImage復習舊課: 1、點火系統(tǒng)的作用及要求 2、傳統(tǒng)點火系的結構、工作過程、工作原理 3、工作特性與影響二次側電壓的因素 4、傳統(tǒng)點火系的構造NoImageNoImage傳統(tǒng)點火系統(tǒng)組成NoImageNoImage點火系統(tǒng)工作電路NoImageNoImage導入新課： 傳統(tǒng)

2、點火系統(tǒng)： 白金 易壞 電子點火系統(tǒng)： 性能好，穩(wěn)定！NoImageNoImage晶體管輔助觸點電子點火系統(tǒng)晶體管輔助觸點電子點火系統(tǒng) 1、基本原理： 用晶體三極管取代觸點起開關作用，而斷電器的觸點則串聯(lián)在三極管的基極電路中，控制三極管的導通與截止。 因觸點只控制基極電流，故通過電流非常小，不易燒蝕，故次級電壓高。 NoImageNoImage 2、主要優(yōu)點： 1）、延長觸點使用壽命，減少了維護、調整 2）、改善了點火性能: 可增加一次側電流 3）、改善發(fā)動機性能: 點火能量增大，超速 容易，動力性能好。 4）、成本低: 適于改動，安裝調試簡單 晶體管輔助觸點電子點火系統(tǒng)晶體管輔助觸點電子點火

3、系統(tǒng) NoImageNoImage無觸點電子點火系統(tǒng) 1、基本組成： 1)、點火信號發(fā)生器：分電器轉動時，將產生脈沖電壓信號 2)、電子點火器：將信號整形，處理后控制一次側電路上三極管的導通與截止 3)、點火線圈： 變壓（將低壓變?yōu)楦邏海?4)、火花塞：產生電火花 2、特點： 取消了觸點，用點火信號發(fā)生器產生點火信號，控制點火系統(tǒng)的工作。 NoImageNoImage無觸點電子點火系統(tǒng)電路NoImageNoImage分 類 按信號發(fā)生器的型式分為： 磁脈沖式 光電式 霍耳效應式 NoImageNoImage三、磁脈沖式電子點火系統(tǒng)NoImageNoImage磁脈沖式電子點火系統(tǒng) 1、組成： 1

4、）、點火信號發(fā)生器：產生信號 2）、電子點火器：用信號控制一次側電路通斷 3）、分電器：獲得信號源 4）、點火線圈：變壓 5）、火花塞 ：點火NoImageNoImage磁脈沖式電子點火系統(tǒng)磁脈沖式電子點火系統(tǒng) NoImageNoImage分電器、點火信號發(fā)生器、電子點火器NoImageNoImage2、磁脈沖式點火信號發(fā)生器 作用：產生點火信號，控制電子點火器和點 火系統(tǒng)的工作 組成：（安裝在分電器內） 分電器軸帶動的信號轉子 永久磁鐵 繞在支架上的傳感線圈 NoImageNoImage工作原理： 空氣間隙的變化使磁路的磁阻隨之改變，使通過傳感線圈的磁通量發(fā)生變化，因而在傳感線圈內感應出交變

5、電動勢。 NoImageNoImage工作特點： 點火信號電壓的大小會隨發(fā)動機轉速的變化而變化。轉速升高時，磁路磁阻變化速率升高，磁通量變化升高，信號電壓升高，使點火的擊穿電壓提前到達，使點火相應提前。即能實現(xiàn)自動調節(jié)點火提前。 故若設計合理，可省去離心點火提前調節(jié)器。 NoImageNoImage3、電子點火器 1）作用：將從點火信號發(fā)生器收到 的信號進行整形、放大以控制點火線圈一次側電路的通斷。 2）組成：點火信號檢出電路 信號放大電路 功率放大電路 NoImageNoImage典型車型（富康、愛麗舍） 雪鐵龍公司：僅采用一個金屬圓片作為目標，用螺栓固定在飛輪的邊緣上，在離合器殼上裝有目標

6、傳感器。每周只收到一個信號。為提高控制效果，在飛輪齒圈上安裝一個同樣傳感器，測出通過的牙齒數(shù)，計算出轉速依此調整點火提前角。 NoImageNoImageNoImageNoImage電子點火系統(tǒng)電路分析 1、點火開關打開，點火模塊通電準備工作。 2、飛輪帶動分電器軸轉動，傳感器轉子轉動使傳感器線圈產生交變變化的信號（正弦波）。 3、信號送入點火模塊，經過多級放大驅動功率三極管工作。功率三極管接通點火線圈一次側電路通電儲能；功率三極管斷開點火線圈二次側電路通過互感產生高壓;擊穿火花塞點火。 4、傳感器工作穩(wěn)定可靠，無機械磨損，壽命長，控制精度高。NoImageNoImage電子點火系統(tǒng)電路分析傳

7、感器傳感器產生產生信號信號點火點火模塊模塊點火點火線圈線圈功率管功率管斷開斷開產生高壓產生高壓NoImageNoImage霍爾式電子點火系統(tǒng)： 1、霍爾效應 NoImageNoImage 霍爾效應在應用技術中特別重要?；魻柊l(fā)現(xiàn)，如果對霍爾效應在應用技術中特別重要?；魻柊l(fā)現(xiàn)，如果對位于磁場位于磁場(B)中的導體中的導體(d)施加一個電壓施加一個電壓(Iv)，該磁場的，該磁場的方向垂直于所施加電壓的方向，那么則在既與磁場垂方向垂直于所施加電壓的方向，那么則在既與磁場垂直又和所施加電流方向垂直的方向上會產生另一個電直又和所施加電流方向垂直的方向上會產生另一個電壓壓(UH)，人們將這個電壓叫做霍爾電壓

8、，產生這種現(xiàn)，人們將這個電壓叫做霍爾電壓，產生這種現(xiàn)象被稱為霍爾效應。好比一條路象被稱為霍爾效應。好比一條路, 本來大家是均勻的分本來大家是均勻的分布在路面上布在路面上, 往前移動往前移動. 當有磁場時當有磁場時, 大家可能會被推到大家可能會被推到靠路的右邊行走靠路的右邊行走. 故路故路 (導體導體) 的兩側的兩側, 就會產生電壓差就會產生電壓差. 這個就叫這個就叫“霍爾效應霍爾效應”。根據(jù)霍爾效應做成的霍爾器。根據(jù)霍爾效應做成的霍爾器件，就是以磁場為工作媒體，將物體的運動參量轉變件，就是以磁場為工作媒體，將物體的運動參量轉變?yōu)閿?shù)字電壓的形式輸出，使之具備傳感和開關的功能。為數(shù)字電壓的形式輸出

9、，使之具備傳感和開關的功能。 NoImageNoImage 訖今為止，已在現(xiàn)代汽車上廣泛應用的訖今為止，已在現(xiàn)代汽車上廣泛應用的霍爾器件有：在分電器上作信號傳感器、霍爾器件有：在分電器上作信號傳感器、ABS系統(tǒng)中的速度傳感器、汽車速度表系統(tǒng)中的速度傳感器、汽車速度表和里程表、液體物理量檢測器、各種用和里程表、液體物理量檢測器、各種用電負載的電流檢測及工作狀態(tài)診斷、發(fā)電負載的電流檢測及工作狀態(tài)診斷、發(fā)動機轉速及曲軸角度傳感器、各種開關，動機轉速及曲軸角度傳感器、各種開關，等等。等等。 NoImageNoImage 例如汽車點火系統(tǒng)，設計者將霍爾傳感器放在例如汽車點火系統(tǒng)，設計者將霍爾傳感器放在分

10、電器內取代機械斷電器，用作點火脈沖發(fā)生分電器內取代機械斷電器，用作點火脈沖發(fā)生器。這種霍爾式點火脈沖發(fā)生器隨著轉速變化器。這種霍爾式點火脈沖發(fā)生器隨著轉速變化的磁場在帶電的半導體層內產生脈沖電壓，控的磁場在帶電的半導體層內產生脈沖電壓，控制電控單元（制電控單元（ECU）的初級電流。相對于機械）的初級電流。相對于機械斷電器而言，霍爾式點火脈沖發(fā)生器無磨損免斷電器而言，霍爾式點火脈沖發(fā)生器無磨損免維護，能夠適應惡劣的工作環(huán)境，還能精確地維護，能夠適應惡劣的工作環(huán)境，還能精確地控制點火正時，能夠較大幅度提高發(fā)動機的性控制點火正時，能夠較大幅度提高發(fā)動機的性能，具有明顯的優(yōu)勢。能，具有明顯的優(yōu)勢。 N

11、oImageNoImage用作汽車開關電路上的功率霍爾電路，具有抑制電磁干擾的作用。許多人都知道，轎車的自動化程度越高，微電子電路越多，就越怕電磁干擾。而在汽車上有許多燈具和電器件，尤其是功率較大的前照燈、空調電機和雨刮器電機在開關時會產生浪涌電流，使機械式開關觸點產生電弧，產生較大的電磁干擾信號。采用功率霍爾開關電路可以減小這些現(xiàn)象。 NoImageNoImage 霍爾器件通過檢測磁場變化，轉變?yōu)殡娦盘栞敾魻柶骷ㄟ^檢測磁場變化，轉變?yōu)殡娦盘栞敵?，可用于監(jiān)視和測量汽車各部件運行參數(shù)的出，可用于監(jiān)視和測量汽車各部件運行參數(shù)的變化。例如位置、位移、角度、角速度、轉速變化。例如位置、位移、角度、角

12、速度、轉速等等，并可將這些變量進行二次變換；可測量等等，并可將這些變量進行二次變換；可測量壓力、質量、液位、流速、流量等?；魻柶骷毫Α①|量、液位、流速、流量等?；魻柶骷敵隽恐苯优c電控單元接口，可實現(xiàn)自動檢測。輸出量直接與電控單元接口，可實現(xiàn)自動檢測。目前的霍爾器件都可承受一定的振動，可在零目前的霍爾器件都可承受一定的振動，可在零下下40攝氏度到零上攝氏度到零上150攝氏度范圍內工作，全攝氏度范圍內工作，全部密封不受水油污染，完全能夠適應汽車的惡部密封不受水油污染，完全能夠適應汽車的惡劣工作環(huán)境。劣工作環(huán)境。NoImageNoImage霍爾式電子點火系統(tǒng)：霍爾式電子點火系統(tǒng)： NoImage

13、NoImage系統(tǒng)結構組成NoImageNoImage 組成：組成：由觸觸發(fā)葉輪發(fā)葉輪、霍爾霍爾基片基片和帶導板的永久磁鐵永久磁鐵組成 特點：特點：觸發(fā)葉輪的齒數(shù)與發(fā)動機的缸數(shù)相同?；魻柺诫娮狱c火系統(tǒng)：霍爾式電子點火系統(tǒng)： NoImageNoImage分火頭分火頭NoImageNoImage 工作原理：工作原理： 觸發(fā)葉輪轉動，當葉輪齒對準永久磁鐵和霍爾基片時，磁力線被旁通，霍爾基片上的磁場消失，霍爾基片不產生感應電壓；當氣隙對準永久磁鐵和霍爾基片時，磁力線通過霍爾基片，霍爾基片產生感應電壓?；魻柺诫娮狱c火系統(tǒng)：霍爾式電子點火系統(tǒng)： NoImageNoImage 應用情況：應用情況：（1 1）

14、葉輪齒等寬式：）葉輪齒等寬式：這類傳感器一般只用來測發(fā)動機的轉速信號，所以還必須再配一曲軸位置傳感器；（2 2）葉輪齒不等寬式：）葉輪齒不等寬式：這類傳感器可用來測轉速和曲軸位置信號。其特點是有一個齒與其他的齒不等寬，用其測發(fā)動機第一缸上止點信號。霍爾式電子點火系統(tǒng)：霍爾式電子點火系統(tǒng)： NoImageNoImage霍爾式電子點火系統(tǒng)：霍爾式電子點火系統(tǒng)： NoImageNoImage 輸出信號為方波：1)高低電平的時間比由觸發(fā)葉輪的葉片分配來決定。2)觸發(fā)葉輪的葉片數(shù)等于發(fā)動機的氣缸數(shù)。 霍爾式電子點火系統(tǒng)：霍爾式電子點火系統(tǒng)： NoImageNoImage霍爾式電子點火系統(tǒng)：霍爾式電子點火

15、系統(tǒng)： 其他組成： 1)分電器：傳感器、離心提前裝置、真空提前裝置、配電器 2)點火線圈 3)火花塞 NoImageNoImage分電器和點火模塊分電器和點火模塊NoImageNoImage分電器和點火模塊分電器和點火模塊 點火控制器：點火控制器： 一般多由專用點火集成導一般多由專用點火集成導體體ICIC和一些外圍電路組成，和一些外圍電路組成， 其他功能：其他功能： 1 1）、點火線圈限流控制）、點火線圈限流控制 2 2）、閉合角控制）、閉合角控制 3 3）、停車斷電控制）、停車斷電控制 4 4）、過壓保護控制）、過壓保護控制 NoImageNoImage霍爾式電子點火系統(tǒng)NoImageNoI

16、mage霍耳式點火系統(tǒng)電路分析 1 1、點火開關打開，點火模塊通電準備工作，同、點火開關打開，點火模塊通電準備工作，同時穩(wěn)壓電路給霍耳傳感器提供工作電源。時穩(wěn)壓電路給霍耳傳感器提供工作電源。 2 2、凸輪軸帶動分電器軸轉動，傳感器葉輪轉動、凸輪軸帶動分電器軸轉動，傳感器葉輪轉動使霍爾元件中產生交變變化的電信號（方波）。使霍爾元件中產生交變變化的電信號（方波）。 3 3、信號送入點火模塊，經過多級放大驅動功率、信號送入點火模塊，經過多級放大驅動功率三極管工作。功率三極管接通點火線圈一次側三極管工作。功率三極管接通點火線圈一次側電路通電儲能；功率三極管斷開點火線圈二次電路通電儲能；功率三極管斷開點

17、火線圈二次側電路通過互感產生高壓；擊穿火花塞點火。側電路通過互感產生高壓；擊穿火花塞點火。 4 4、傳感器工作穩(wěn)定可靠，無機械磨損，壽命長，、傳感器工作穩(wěn)定可靠，無機械磨損，壽命長，控制精度高?？刂凭雀?。NoImageNoImage傳感器傳感器產生產生信號信號點火點火模塊模塊點火點火線圈線圈功率管功率管斷開斷開產生高壓產生高壓霍耳式點火系統(tǒng)電路分析霍耳式點火系統(tǒng)電路分析NoImageNoImage光電式無觸點電子點火裝置 采用光電式點火信號發(fā)生器產生點火信號，控制電子點火器和點火系的工作。 組成：轉盤、光觸發(fā)器：發(fā)光二極管、光敏二極管 缺點：抗污能力差，對分電器的密封要求高，應用不廣泛。 光

18、電感應原理：光電感應原理： 利用光敏二極管的光敏效應制成；當光敏二極管接收到光線時，光敏二極管導通；當光敏二極管沒接收到光時，就截止。NoImageNoImage光電感應式傳感器的安裝位置 一般安裝在分電盤上（如右上圖）；也有的直接安裝在凸輪軸前端（如右下圖）。光電式無觸點電子點火裝置光電式無觸點電子點火裝置 NoImageNoImage光電感應式傳感器的組成光電感應式傳感器的組成NoImageNoImage遮光盤、發(fā)光二極管和光敏二極管實物圖遮光盤、發(fā)光二極管和光敏二極管實物圖光電感應式傳感器的組成光電感應式傳感器的組成NoImageNoImage 遮光盤位于發(fā)光二極管和光敏二極管之間。當遮光盤的轉動擋住發(fā)光二極管的