点火系统计算方法

⑴ 点火系统是如何准时的

在发动机运转时，各类信号不断地输入ecu。输入ecu的信号，除了节气门位置传感器、空气流量传感器、水温传感器等送来的信号外，还有很重要的g信号和ne信号。g信号是上止点参考位置信号。丰田轿车将g信号分为gl和g2两个相隔180°（曲轴转角360°）的信号。g1信号反映第六缸的压缩上止点参考位置，g2信号反映第一缸的压缩上止点参考位置信号。ne信号是发动机曲轴转速信号。g信号、ne信号均由曲轴位置传感器产生。g信号由与分电器轴同步的两凸缘正时转子和安排在正时转子两侧的gl、g2感应线圈产生；而ne信号则由24齿的正转子和ne感应线圈产生。分电器每转一周，产生一个g1信号、一个g2信号和24个ne信号。ne信号周期为分电器的15°转角，即曲轴的30°转角。g1和g2信号分别位于第六缸和第一缸上止点前10°位置。ecu能够根据g（g1，g2）信号准确地计算出曲轴每转1°及一周所用时间和发动机转速。由转速和其它传感器输入的参数，ecu可查表得到点火提前角和点火线圈通电时间，进而计算出g信号后点火器的通电与断电时刻，最后输出点火控制信号igt给点火控制器。由于igt信号要同时控制三个点火线圈，ecu还需要输出判缸信号。ecu 同时还根据g1、g2和ne的信号产生判缸信号igda和igdb。点火控制器根据判缸信号igda和igdb 电平的组合，来辨别需要点火的某一汽缸，根据点火定时信号igt控制点火的时刻。图8-13为判缸信号的时序波形，表8-1 为判缸信号状态表。例如当igda＝1和igdb＝0时，三、四缸需要点火，点火控制器内汽缸判别电路使功率三极管vt3截止，三、四缸点火线圈的初级绕组电流被切断，点火线圈的次级产生高压电，三、四缸同时点火。

⑵ 点火系统的组成及原理

一、点火控制
根据转速和负荷信号，发动机（DME）控制单元确定点火角（点火时刻）并通过点火输出级输出。这个过程也要考虑诸如发动机温度、进气温度、节气门位置等输入信号以及来自发动机电子油门控制系统（EML）、动态刹车稳定控制系统（DSC）和自适应变速箱控制系统（AGS）的信号。
发动机转速和电池及发动机电压可以确定在点火线圈中建立初级电压所需的时间。通过这些数值，发动机电脑计算出所需的点火闭合角，确保在所有工况下有足够的点火电压。
二、点火系统组成
1、传感器：
凸轮轴/曲轴位置传感器、空气流量计或进气歧管压力传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、爆震传感器等。
2、发动机控制器：ECU
3、点火执行器：
点火模块、大功率三极管、点火线圈、分电器、火花塞。
三、点火器
点火器是电控点火系统的执行元件，它可将电子控制系统输出的点火信号进行功率放大后，驱动点火线圈工作。
点火线圈将火花塞跳火所需的能量存储在线圈的磁场中，并将电源提供的低电压转变为足以在电极间产生击穿点火的15-20KV高电压。
四、工作原理
发动机工作时，ECU根据接收到各传感器信号，按存储器中存储的有关程序和相关数据，确定出该工况下最佳点火提前角和点火线圈初级电路闭合角，并以此向点火器发出指令。点火器则根据ECU的指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。当初级电路中的电流被切断时，在其次级线圈中将产生很高的感应电动势，传送到工作气缸的火花塞，点火能量经火花塞瞬间释放，产生的电火花点燃气缸内的混合气，使发动机完成作功过程。

⑶ 汽车发动机的点火系统

电子点火系统工作原理

一、 电火花的产生

二、发动机的工作状况对点火的影响

三、发动机对点火系统的要求

四、数字式电子点火系统组成

数字式电子点火系统是在使用无触点电子点火装置之后的汽油机点火系统的又一大进展，称为微型电子计算机控制半导体点火系统。

点火系统的分类：
A.。电感蓄能式点火系统(实际电路参见图3、4、5)
点火系统产生高压前以点火线圈建立磁场能量的方式储存点火能量。目前汽车使用的绝大部分点火系统为电感储能式。(重点分析介绍)

B．电容储能式点火系(图6)
点火系统产生高压前，先从电源获取能量以蓄能电容建立电场能量的方式储存点火能量。多应用于高转速发动机上，如赛车。

工作原理是把较低电源电压变换成较高直流电压(500V-1000V)对电容充电蓄能，点火时刻通过电

容放电使变压器产生高压。特点是电容充放电周期快，高压跳火火花持续期短(约1微秒)且电流大，

不存左火花尾。ECU根据发动机工况在一个点火周期内进行1-3次点火。

电感蓄能式点火系统主要有微型电子计算机(ECU)、各种传感器、高压输出部分(功率管、变压器、高压线、火花塞)三大部分组成。(参见图1)

1.ECU
ECU就是整部汽车的智能控制中心，指挥协调汽车的各部工作，同时ECU还有自动诊断功能。

其中处理控制点火系统工作是ECU众多工作重要的一项。ECU只读存储器ROM中存有500多万组

数据，这些数据大多数是发动机通过各种实际工作情况测量优选得出的，包括了整个汽油机工作范围

内各种转速和负荷下的最佳点火提前角及喷油脉宽等有关全部数据。不同型号整车的ECU的存储数

据是不同的，各厂家对数据都是保密不公开的；这些数据保证了汽油机在功率性、加速性、经济性和

排放控制方面达到最优组合。

ECU控制点火原理
发动机启动后，ECU每10ms采集一次发动机的各传感器动态参数，按预先编好的程序处理这

些数据，并存入随机存储器RAM中；同时ECU还要根据电源电压大小、从其只读存储器ROM中选

取出适应当前工况的高压变压器初级线圈电流导通时间，(即ECU输出宽度不同的方波电压控制高压

输出糸统变压器初级线圈电流大小，实现对高压输电压大小的控制)ECU综合这些数据，从其只读

存储器ROM中查找出（计算出）适应当前发动机工况的最佳点火提前角存入随机存储器RAM中，

然后利用发动机转速（或转角）信号和曲轴位置信号，将最佳点火提前角转换成点火时刻,即切断高

压变压器初级电流的时刻。

在下列情况下ECU点火实行开环控制，点火按预设程序工作。
A..发动机启动时。B.重负荷时。C.节气门全开时。

2.传感器

传感器就是各种不同类型及功用的测量元件，安装在发动机不同的有关部位，把发动机工况各种参数变化反馈给ECU作计算数据。

在点火系统中应用的传感器主要有:空气流量计及进气温度传感器、发动机转速及曲轴位置传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器及爆震传感器、氧传感等等。

3. 高压输出

A.高压输出功率三极管:在电路中起开关作用。

B.高压输出变压器:在电路中把低电压转换成高电压供火花塞点火。

C.高压线:在电路中把高压电传输到火花塞。

D.火花塞:在电路中把高压电引进汽缸并把电能量转换成热能。

点火的电原理

变压器次级线圈分布电容及火花塞、高压线的分布电容组成回路电容C，电路无屏蔽时C约50PF，有屏蔽约150PF，火花塞间隙等同可变电阻R。

高压能量分三个阶段变化消耗
第一阶段
电容C放电期(诱燃期)：变压器次级线圈产生的点火高压对电容C充电，当电容C电压上升达到火花塞击穿电压时，火花塞跳火电容C快速放电, 火花塞间隙电压迅速下降到几百到几千伏，电容C放电瞬间电流达10-50安培以上，放电时间约1微秒。点火电压越高(即点火能量越大)，C放电电流越大。

正常状况下气缸的混合气就是这一时刻的火花点燃。如果跳火电离线被发动机气缸内高速扰流吹息，変压器高压再次对C进行充电，则C第二次放电产生电离通道。

注：电压从10000V-20000V左右在1微秒内突降至几百到几千伏，由此产生了一个很强的方波

电压，并通过高压线幅射电磁波，对外界电器产生干扰波。方波由N个正弦波组成，所以形成了一

个1微秒时基为中心的干扰电磁频带。

第二阶段
电感放电期(燃烧期)：电感放电是靠电容C放电产生的电离通道形成的低阻产生的。由于电容C放电产生的电离通导(电阻)不能立刻消失，同时变压器次级电感中还存有充足的高压能量，所以电感继续对电离通导放电使火花持续。

由于次级线圈放电电流的变化引起磁通量的变化，次级电感线圈产生了一个感抗电动势，即产生一个与电感放电电流方向相反的电动势阻碍了电流的変化，使放电电流较小，电流在几到几十毫安，所以，高压能量需要较长时间放电才能消耗掉，这一电感放电火花持续期俗称火花尾。

由第一阶段电容C放电诱燃后产生一个“火焰中心”，这个“火焰中心”跟随气缸内高速扰流移动离开了火花塞电极,这时电感电能放电火花又会点燃混合气另一个“火焰中心”，作为点燃混合气的补充，“火焰中心”使混合气在整个气缸内很快形成燃烧的“明亮火焰期”，即气缸内混合气燃烧温度达最高，气体压强达最高值。这个过程称为混合汽燃烧期, 燃烧时间在750μS-2500μS之间。

电感放电火花在发动机启动及低速时非常重要，发动机在启动或非正常工况下，电容C放电期极有可能未点燃混合气，此时，只有靠电感放电火花来点燃燃混合气。

冷车启动时气缸内的混合气温度低，雾化效果差，点然混合气需要较长火花期；在低转速时,由于气缸内混合气扰流速度低，第一个“火焰中心”移动慢，有必要点燃第二个“火焰中心”加快混合气的燃烧，所以点火火花期也较长。但当发动机转速较高时, 气缸内混合气扰流速度変快，“火焰中心”高速移动，快速传播引燃了缸内混合气，因此，并不需要第二个“火焰中心”。

根据混合汽燃烧时间在750μS-2500μS之间，所以，火花持续期最长在700μS左右就可保证混合气的完全燃烧。实验证明火花持续期过长对燃烧效果并没有提高，相反，电离通道生产的高热加上火花塞自身温度反而加速了火花塞电极的烧蚀，这就是为什么要控制点火能量的主因。

另外,从这一原理可以正明,点火能量的大小与高压线无关(当然，不包括损坏高压线)。

第三阶段
振荡衰减期：随放电时间的增加电感线圈储存能量(电压)消耗下降，使气体中分离的电离子越来越少，电感放电电流也就越来越少，电离通道温度下降，根着通道电离子数量急剧下降,即相当于通道电阻值R逐步上升変为无限大，火花塞停止跳火。这时电感剩余能量对电容C充电，电容C对电感放电，如此反复直至下一个点火周期的到来。

⑷ 汽车的点火时间的原理

发动机的点火系统工作原理..
在汽油发动机中，气缸内的混合气是由高压电火花点燃的，而产生电火花的功能是由点火系来完成的。点火系将电源的低电压变成高电压，再按照发动机点火顺序轮流送至各气缸，点燃压缩混合气；并能适应发动机工况和使用条件的变化，自动调节点火时刻，实现可靠而准确的点火；还能在更换燃油或安装分电器时进行人工校准点火时刻.
电喷系统的点火按照是否保留分电器分：1．非直接点火系统
（有分电器）2．直接点火系系统（无分电器），有分电器的和化油器车的工作原理差不多；直接点火系统取消了分电器，点火线圈上的高压线直接与火花塞相连，工作时，点火线圈产生的高压电直接送至各火花塞，由微机根据各传感器输入的信息，依照发动机的点火顺序，适时的控制各缸火花塞点火。直接点火系统又可分为以下两类：1。同时点火方式：两个气缸合用一个点火线圈，对两个气缸同时点火。2。单独点火方式：每个气缸的火花塞配一个点火线圈，单独对本缸点火。
点火系统按照发动机的工作顺序进行点火，点火顺序为1-3-4-2或1-2-4-3。电子点火系统的点火时间实际是由多个传感器信号通过电脑计算来确定的，这些传感器信号大致有如下这些：曲轴位置传感器，空气流量计，水温传感器，氧传感器，节气门位置传感器，车速传感器，空档开关，点火开关，空调器开关，电池，进气温度传感器，爆震传感器。这些信号的变化和发动机的转速、负荷、汽油的辛烷值都有关系。

⑸ 发动机点火系统 点火能量 怎么计算呢

是内燃机电点火系统吗？用电感瞬间放电的话，电感能量计算公式为：
w=LI＾2，L为电感的电感量，单位为亨，I为电流强度，单位为安。这样用15毫亨的电感，在电流为20A时突然断开，在断点处可得到300mJ的放电能量。
电容的能量公式为W＝CU＾2，就看你用什么电路来实现瞬间放电了。

⑹ 发动机的点火间隔怎么算呢

现在电喷发动机的点火都是根据存储在ECU内部的点火map图来实现点火的，并在这个基础上根据其他相关传感器的信息对点火时间做出修正，关于这张map图里面的数据，都是根据发动机的特性并在试验台架上标定出来的。至于每一缸的点火间隔，发动机ECU会根据安装在发动机曲轴端的曲轴位置传感器和安装在凸轮轴端的凸轮轴位置传感器来区分每一个缸点火顺序，并根据曲轴传感器上的信号齿来区分每一缸的点火间隔。

⑺ 汽车点火系统的作用及工作原理

汽车点火系统的作用：汽油发动机工作时，混合气的燃烧是通过火花塞点火控制的， 点火系统的作用就是根据发动机的工作状态，按照发动机的工作顺序，在合适的时刻供给火花塞以足够能量的高压电，使其电极间产生火花，确保能点燃混合气，使发动机做功。

工作原理：发动机工作时， ECU根据接收到的各传感器信号，按存储器中存储的有关程序和数据，确定出最佳点火提前角和通电时间，并以此向点火器发出指令。点火器根据指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。

当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。当初级电路被切断时，次级线圈中产生很高的感应电动势（ 15 ～ 20KV ），经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。

(7)点火系统计算方法扩展阅读：

点火系统应按发动机的工作顺序进行点火。必须在最有利的时刻进行点火。

由于混合气在气缸内燃烧占用一定的时间，所以混合气不应在压缩行程上止点处点火，而应适当提前，使活塞达到上止点时，混合气已得到充分燃烧，从而使发动机获得较大功率。点火时刻一般用点火提前角来表示，即从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度。

如果点火过迟，当活塞到达上止点时才点火，则混合气的燃烧主要在活塞下行过程中完成，即燃烧过程在容积增大的情况下进行，使炽热的气体与气缸壁接触的面积增大，因而转变为有效功的热量相对减少，气缸内最高燃烧压力降低，导致发动机过热，功率下降。

网络-汽车点火系统

⑻ 微机控制点火系统的原理.具体一点

无分电器微机控制点火系统根据高压配电方式的不同分为独立点火方式和同时点火方式两种，其工作原理也各不相同。

独立点火方式是一个缸的火花塞配一个点火线圈，各个独立的点火线圈直接安装在火花塞上，独立向火花塞提供高压电，各缸直接点火。这种结构的特点是去掉了高压线，因此可以使高压电能的传递损失和对无线电的干扰降低到最低水平。

无分电器微机控制点火系统的组成

无分电器微机控制点火系统由低压电源、点火开关、微机控制单元(ECU)、点火控制器。

点火线圈、火花塞、高压线和各种传感器等组成。有的无分电器点火系统还将点火线圈直接安装在火花塞上方，取消了高压线。