汽車點火系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)形式分為觸點式點火系統(tǒng)、電子點火系統(tǒng)和微機控制的點火系統(tǒng)三種類型。三種點火系統(tǒng)代表了汽車點火系統(tǒng)的三個發(fā)展階段,每種點火系統(tǒng)的改進都伴隨著汽車科技的進步及其他學(xué)科領(lǐng)域成果在汽車上的運用,晶體管和計算機技術(shù)的發(fā)展帶動了汽車點火系統(tǒng)的不斷升級和改進。下面我們主要分析各個時期汽車點火系統(tǒng)的特點及發(fā)展和改進。

1、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)

觸點式的點火系統(tǒng)屬于早期*代點火系統(tǒng),主要特點是靠凸輪驅(qū)動一個機械觸點來達到控制初級電路通斷的目的, 從而在次級回路產(chǎn)生高壓電。當點火開關(guān)接通時,如果斷電器觸點處于閉合狀態(tài), 低壓電流回路被接通。其低壓電流流過的線路為:蓄電池正極—電流表A—點火開關(guān)SW—點火線圈“+”端子—附加電阻—點火線圈另一“+”端子—點火線圈初級繞組—點火線圈“-”端子—斷電器觸點K—搭鐵—蓄電池負極。當斷電器凸輪旋轉(zhuǎn)到將觸點頂開時,低壓電流回路被切斷,在初級繞組和次級繞組中都感應(yīng)產(chǎn)生電動勢。由于次級繞組的匝數(shù)多,因此能夠產(chǎn)生15～25KV的高壓電。這個高壓電足以擊穿火花塞電極間隙而產(chǎn)生電火花,點燃可燃混合氣。初級繞組匝數(shù)少,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢低, 大概在200～300V,為了保護觸點,防止觸點產(chǎn)生電火花,燒蝕觸點,因此并聯(lián)一個電容來吸收自感電動勢保護觸點。其高壓電流流過的線路為:點火線圈次級繞組—附加電阻—點火開關(guān)SW—電流表A—蓄電池—搭鐵—火花塞旁電極—火花塞中性電極—配電器旁電極—配電器分火頭—次級繞組。

觸點式點火系統(tǒng)的優(yōu)點主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、維護方便,但其自身的缺點也很明顯:
(1)觸點容易產(chǎn)生電火花,使觸點燒蝕,造成接觸不良。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高時, 觸點閉合時間變短, 高壓電不足, 容易造成高速失火, 使發(fā)動機運行抖動、無力。
(2)觸點是機械式,存在接觸不良,凸輪磨損和金屬疲勞等故障。
(3)在觸點式點火系統(tǒng)中,點火提前角的控制是由離心提前和真空提前兩部分組成的, 其控制由機械裝置完成,對點火提前角不能控制。

2、電子式點火系統(tǒng)

伴隨著晶體管技術(shù)的發(fā)展和集成電路的產(chǎn)生,我們對觸點式的點火系統(tǒng)進行了改進,取而代之的是電子點火系統(tǒng)。如圖1所示。

圖1

傳統(tǒng)點火系統(tǒng)有一個致命的缺點就是斷電器觸點易燒蝕,如果我們用一個開關(guān)三極管代替觸點,通過觸發(fā)信號來控制三極管的導(dǎo)通與截止,達到接通和斷開初級電路的目的,從而控制高壓電的產(chǎn)生。我們把起開關(guān)作用的三極管叫做點火控制器或點火模塊。點火控制器的觸發(fā)信號有:磁電式、光電式、霍爾式等多種形式的信號發(fā)生器。信號發(fā)生器的信號輸送至點火控制器的控制端,用以控制電子開關(guān)的通斷。這種電子開關(guān)不存在接觸不良的故障,同時也不會在觸點兩端產(chǎn)生火花, 故而克服了觸點式的缺點, 但是電子點火系統(tǒng)對點火提前角的控制還是不夠, 主要是由點火模塊根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速進行自動調(diào)節(jié), 其調(diào)節(jié)的精度決定于點火模塊的復(fù)雜程度,容易造成控制的不。

3、微機控制點火系統(tǒng)

隨著微型計算機的迅猛發(fā)展, 由微電腦控制的發(fā)動機已經(jīng)取代了點火模塊的功能。微電腦強大快捷的計算功能和控制功能,能隨時檢測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、水溫、爆震信號、負荷的變化以及自動
變速箱的工作狀況,隨時根據(jù)需要改變點火提前角, 達到控制的目的。

圖2

如圖2 所示,微機控制點火系主要由各類傳感器( 如車速傳感器、曲軸位置傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器、爆燃傳感器等)/發(fā)動機控制微機(ECU)和點火執(zhí)行器(即點火模塊、點火線圈、分電器及火花塞等)三部分組成。水溫傳感器、爆震傳感器、曲軸位置傳感器、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器等各種傳感器把發(fā)動機的各種有關(guān)信息傳遞給ECU,經(jīng)ECU綜合處理后,向電子點火器發(fā)出點火指令I(lǐng)GT,由電子點火器、高壓線圈、火花塞完成點火任務(wù),執(zhí)行機構(gòu)將點火執(zhí)行情況的信號IGT反饋給微機ECU。整個控制過程的實現(xiàn)是依靠計算機強大的分析處理數(shù)據(jù)的能力,根據(jù)發(fā)動機的不同運行工況不斷修正點火提前角,以獲得*的點火時刻,改善發(fā)動機性能,使發(fā)動機工作時其動力性和經(jīng)濟性達到*、排放污染zui小。