電子點火系統(tǒng)原理

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1、單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,,,,單元二 電子點火系統(tǒng),主要教學(xué)內(nèi)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(xué)重點、難點：,,磁脈沖式、,霍爾式,電子點火系統(tǒng),復(fù)習(xí)舊課:,1、點火系統(tǒng)的作用及要求,,2、傳統(tǒng)點火系的結(jié)構(gòu)、工作過程、工作原理,,3、工作特性與影響二次側(cè)電壓的因素,,4、傳統(tǒng)點火系的構(gòu)造,傳統(tǒng)點火系統(tǒng)組成,點火系統(tǒng)工作電路,,導(dǎo)入新課：,傳統(tǒng)點火系統(tǒng)：,,,白金 易壞,,電子點火系統(tǒng)：,,性能好，穩(wěn)定！,晶體管輔助觸點電子點火系統(tǒng),,1、,基本原理

2、：,,用晶體三極管取代觸點起開關(guān)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(dǎo)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。,,2、主要優(yōu)點：,,1）、延長觸點使用壽命，減少了維護、調(diào)整,,2）、改善了點火性能: 可增加一次側(cè)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(diào)試簡單,晶體管輔助觸點電子點火系統(tǒng),,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(zhuǎn)動時，將產(chǎn)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(cè)電路上三極管

3、的導(dǎo)通與截止,,3)、,點火線圈：,變壓（將低壓變?yōu)楦邏海?,4)、,火花塞：,產(chǎn)生電火花,,2、特點：,,,取消了觸點，用點火信號發(fā)生器產(chǎn)生點火信號，控制點火系統(tǒng)的工作。,無觸點電子點火系統(tǒng)電路,,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(yīng)式,,三、磁脈沖式電子點火系統(tǒng),磁脈沖式電子點火系統(tǒng),,1、組成：,,1）、點火信號發(fā)生器：產(chǎn)生信號,,2）、電子點火器：用信號控制一次側(cè)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,磁脈沖式電子點火系統(tǒng),,分電器、點火信號發(fā)生器、電子點火器,2、磁脈沖式點火信號發(fā)生器,作用：,產(chǎn)生點火

4、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(nèi)）,,,分電器軸帶動的信號轉(zhuǎn)子,,永久磁鐵,,繞在支架上的傳感線圈,,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(nèi)感應(yīng)出交變電動勢。,,工作特點：,,點火信號電壓的大小會隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化而變化。轉(zhuǎn)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(yīng)提前。即能實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)點火提前。,,故若設(shè)計合理，可省去離心點火提前調(diào)節(jié)器。,3、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

5、側(cè)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,,,,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(biāo)，用螺栓固定在飛輪的邊緣上，在離合器殼上裝有目標(biāo)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(zhuǎn)速依此調(diào)整點火提前角。,電子點火系統(tǒng)電路分析,,1、點火開關(guān)打開，點火模塊通電準(zhǔn)備工作。,,2、飛輪帶動分電器軸轉(zhuǎn)動，傳感器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使傳感器線圈產(chǎn)生交變變化的信號（正弦波）。,,3、信號送入點火模塊，經(jīng)過多級放大驅(qū)動功率三極管工作。功率三極管接通點火線圈一次側(cè)電路通電儲能；功率三極管斷開點

6、火線圈二次側(cè)電路通過互感產(chǎn)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。,電子點火系統(tǒng)電路分析,,,,傳感器,產(chǎn)生信號,點火,,模塊,點火,,線圈,功率管斷開,產(chǎn)生高壓,霍爾式電子點火系統(tǒng)：,,1、霍爾效應(yīng),,,霍爾效應(yīng)在應(yīng)用技術(shù)中特別重要?；魻柊l(fā)現(xiàn)，如果對位于磁場(B)中的導(dǎo)體(d)施加一個電壓(Iv)，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直又和所施加電流方向垂直的方向上會產(chǎn)生另一個電壓(UH)，人們將這個電壓叫做霍爾電壓，產(chǎn)生這種現(xiàn)象被稱為霍爾效應(yīng)。好比一條路, 本來大家是均勻的分布在路面上, 往前移動. 當(dāng)有磁場時, 大家可能會被推

7、到靠路的右邊行走. 故路 (導(dǎo)體) 的兩側(cè), 就會產(chǎn)生電壓差. 這個就叫“霍爾效應(yīng)”。根據(jù)霍爾效應(yīng)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(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電壓的形式輸出，使之具備傳感和開關(guān)的功能。,,訖今為止，已在現(xiàn)代汽車上廣泛應(yīng)用的霍爾器件有：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)動機轉(zhuǎn)速及曲軸角度傳感器、各種開關(guān)，等等。,,例如汽車點火系統(tǒng)，設(shè)計者將霍爾傳感器放在分電器內(nèi)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(zhuǎn)速變化的磁場在帶電的半導(dǎo)體層內(nèi)產(chǎn)生脈沖電壓，控制電控單元（

8、ECU）的初級電流。相對于機械斷電器而言，霍爾式點火脈沖發(fā)生器無磨損免維護，能夠適應(yīng)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)動機的性能，具有明顯的優(yōu)勢。,,,用作汽車開關(guān)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(diào)電機和雨刮器電機在開關(guān)時會產(chǎn)生浪涌電流，使機械式開關(guān)觸點產(chǎn)生電弧，產(chǎn)生較大的電磁干擾信號。采用功率霍爾開關(guān)電路可以減小這些現(xiàn)象。,,霍爾器件通過檢測磁場變化，轉(zhuǎn)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)的變化。例如位置、位移、角度、

9、角速度、轉(zhuǎn)速等等，并可將這些變量進行二次變換；可測量壓力、質(zhì)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。目前的霍爾器件都可承受一定的振動，可在零下40攝氏度到零上150攝氏度范圍內(nèi)工作，全部密封不受水油污染，完全能夠適應(yīng)汽車的惡劣工作環(huán)境。,霍爾式電子點火系統(tǒng)：,,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成,組成：,由,觸發(fā)葉輪,、,霍爾基片,和帶導(dǎo)板的,永久磁鐵,組成,,,,,特點：,觸發(fā)葉輪的齒數(shù)與發(fā)動機的缸數(shù)相同。,霍爾式電子點火系統(tǒng)：,,分火頭,,工作原理：,,觸發(fā)葉輪轉(zhuǎn)動，當(dāng)葉輪齒對準(zhǔn)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(chǎn)生感應(yīng)電壓；當(dāng)氣隙對準(zhǔn)永久磁鐵

10、和霍爾基片時，磁力線通過霍爾基片，霍爾基片產(chǎn)生感應(yīng)電壓。,霍爾式電子點火系統(tǒng)：,,應(yīng)用情況：,,（1）葉輪齒等寬式：,這類傳感器一般只用來測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號，所以還必須再配一曲軸位置傳感器；,,（2）葉輪齒不等寬式：,這類傳感器可用來測轉(zhuǎn)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)：,,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)：,其他組成：,,,,,1)分電器：,傳感器、離心提前裝置、真空提前裝置、

11、配電器,,,2)點火線圈,,,3)火花塞,,分電器和點火模塊,分電器和點火模塊,點火控制器：,一般多由專用點火集成導(dǎo)體IC和一些外圍電路組成，,,其他功能：,,1）、點火線圈限流控制,,2）、閉合角控制,,3）、停車斷電控制,,4）、過壓保護控制,霍爾式電子點火系統(tǒng),霍耳式點火系統(tǒng)電路分析,1、點火開關(guān)打開，點火模塊通電準(zhǔn)備工作，同時穩(wěn)壓電路給霍耳傳感器提供工作電源。,,2、凸輪軸帶動分電器軸轉(zhuǎn)動，傳感器葉輪轉(zhuǎn)動使霍爾元件中產(chǎn)生交變變化的電信號（方波）。,,3、信號送入點火模塊，經(jīng)過多級放大驅(qū)動功率三極管工作。功率三極管接通點火線圈一次側(cè)電路通電儲能；功率三極管斷開點火線圈二次側(cè)電路通過互感產(chǎn)

12、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。,,,傳感器,產(chǎn)生信號,點火,,模塊,點火,,線圈,功率管斷開,產(chǎn)生高壓,霍耳式點火系統(tǒng)電路分析,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(chǎn)生點火信號，控制電子點火器和點火系的工作。,,組成：,轉(zhuǎn)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(yīng)用不廣泛。,,光電感應(yīng)原理：,,利用光敏二極管的光敏效應(yīng)制成；當(dāng)光敏二極管接收到光線時，光敏二極管導(dǎo)通；當(dāng)光敏二極管沒接收到光時，就截止。,光電感應(yīng)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

13、前端（如右下圖）。,光電式無觸點電子點火裝置,,光電感應(yīng)式傳感器的組成,遮光盤、發(fā)光二極管和光敏二極管實物圖,光電感應(yīng)式傳感器的組成,遮光盤位于發(fā)光二極管和光敏二極管之間。當(dāng)遮光盤的轉(zhuǎn)動擋住發(fā)光二極管的光線時，光敏二極管截止，控制電路輸出低電平；當(dāng)縫隙對準(zhǔn)發(fā)光二極管和光敏二極管時，光線照到光敏二極管上，控制電路輸出高電平。,,發(fā)光二極管持續(xù)發(fā)光；,,遮光盤的外側(cè)縫隙用于測發(fā)動機轉(zhuǎn)速，內(nèi)側(cè)縫隙用于測曲軸位置信號。,工作原理,光電式傳感器工作原理示意圖,小結(jié)：,,進行比較分析。,,作業(yè)：,,,1、簡述汽油發(fā)動機磁脈沖式電子點火裝置的工作原理。,,2、介紹磁脈沖式點火信號發(fā)生器的工作原理。,,3、簡述汽油發(fā)動機電磁感應(yīng)式電子點火裝置的工作原理。,,4、介紹霍爾式點火信號發(fā)生器的工作原理。,,