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電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)就是微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)嗎？詳細(xì)說明。

: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-09-12

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　　電噴車點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理　　從1957年美國公司推出了電子控制汽油噴射系統(tǒng)，這就是所謂的電子噴射，簡稱電噴。電噴技術(shù)為發(fā)動(dòng)機(jī)，乃致整個(gè)運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展開創(chuàng)了一個(gè)新紀(jì)元。起先是用的模擬電子噴射，后來發(fā)展到數(shù)字電子噴射。它的基本原理是微電腦（ecu）根據(jù)各種傳感器傳來的信號(hào)，通過分析、計(jì)算、判斷，從而精確地控制和選擇最佳點(diǎn)火和噴油時(shí)刻及噴油量。電子控制汽油噴油噴射的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為：一是對(duì)各種工況都能根據(jù)特定的目標(biāo)對(duì)燃油定量實(shí)現(xiàn)最精確的優(yōu)化，且各工況之間能做到最佳匹配；二是可實(shí)現(xiàn)閉合控制，防止噴射密度的變化所帶來的噴油量偏差?！　≡谄蜋C(jī)中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是由電火花點(diǎn)燃的，在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中，點(diǎn)火線圈是為點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)空氣和燃油混合物提供點(diǎn)火能量的執(zhí)行部件。它基于電磁感應(yīng)的原理，通過關(guān)斷和打開點(diǎn)火線圈的初級(jí)回路，初級(jí)回路中的電流增加然后又突然減小，這樣在次級(jí)就會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生點(diǎn)燃火花塞所需的高電壓。點(diǎn)火線圈可以認(rèn)為是一種特殊的脈沖變壓器，它將10-12v的低電壓轉(zhuǎn)換成25000v或更高的電壓。　　為此在汽油機(jī)的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按規(guī)定的時(shí)間在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點(diǎn)火系統(tǒng)，點(diǎn)火系統(tǒng)通常由蓄電池、發(fā)電機(jī)、分電器、點(diǎn)火線圈和火花塞等組成。對(duì)于早期的機(jī)械觸點(diǎn)斷路器(即白金點(diǎn)火)和通過無分布器晶體管點(diǎn)火的機(jī)械高壓分布帽點(diǎn)火。　　以及后來的雙火花線圈。屬于微機(jī)控制點(diǎn)火系，主要由下列元件組成，監(jiān)測發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況的傳感器、處理信號(hào)、發(fā)出指令的微處理機(jī)（ecu）、響應(yīng)微機(jī)指令的點(diǎn)火器、點(diǎn)火線圈等。微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)由于不再配置真空離心點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置，點(diǎn)火提前角由微機(jī)控制，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種情況下都可最佳地調(diào)整點(diǎn)火時(shí)刻，使點(diǎn)火提前到發(fā)動(dòng)機(jī)剛好不發(fā)生爆震的范圍。微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)具有能量損失小、高速性能好、電磁干擾少及點(diǎn)火精度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，目前在中高檔車上的應(yīng)用越來越多。采用無分電器點(diǎn)火方式同時(shí)點(diǎn)火，同時(shí)點(diǎn)火是指兩個(gè)氣缸合用一個(gè)點(diǎn)火線圈，即一個(gè)點(diǎn)火線圈有兩個(gè)高壓輸出端?！　↑c(diǎn)火系統(tǒng)是由幾個(gè)部份組成：微處理機(jī)（ecu），點(diǎn)火線圈，電子驅(qū)動(dòng)模塊，高壓點(diǎn)火線，火花塞如圖：（注：由于沒有利亞納車的原理圖，此圖只作參考）　　1.各種傳感器 2.電子控制單元 3點(diǎn)火器（電子驅(qū)動(dòng)模塊）. 4.點(diǎn)火開關(guān) 5.12v蓄電池 6.點(diǎn)火線圈 7.火花塞 8.初級(jí)線圈 9.次級(jí)線圈　　下面講解一下各部件的特性和工作原理：　　1、微處理機(jī)（ecu）　　一般車友所謂的電腦，指的是負(fù)責(zé)車輛與引擎狀況監(jiān)管的行車電腦，ecu--electronic control unit--電子控制單元。它由輸入信號(hào)傳感器、電子控制單元(ecu)及點(diǎn)火執(zhí)行器三部分組成。也就是我們所稱的ecu，是由一些主要的傳感器:如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻水溫、進(jìn)氣溫度、節(jié)氣門位置、氧傳感器、進(jìn)氣壓力...等信號(hào)經(jīng)ecu計(jì)算處理后送給執(zhí)行單元進(jìn)行修正，以實(shí)現(xiàn)高精度的空燃比和最佳的點(diǎn)火正時(shí)的控制。ecu除了依照不同的行駛狀態(tài)來供給適當(dāng)?shù)挠土?、調(diào)整點(diǎn)火角度與時(shí)機(jī)外，還必須負(fù)責(zé)控制各種電子配備，如冷氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及自我檢測系統(tǒng)等，對(duì)于車輛來說，ecu相當(dāng)于人體的大腦，負(fù)責(zé)接受各種信號(hào)，經(jīng)由內(nèi)建的基礎(chǔ)程式判別后，來控制各個(gè)系統(tǒng)，以維持車輛正常的行駛。ecu按照預(yù)先設(shè)計(jì)的程序計(jì)算各種傳感器送來的信息，經(jīng)過處理以后，并把各個(gè)參數(shù)限制在允許的電壓電平上，再發(fā)送給各相關(guān)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行各種預(yù)定的控制功能。　　微處理機(jī)根據(jù)輸入數(shù)據(jù)和儲(chǔ)存在map中的數(shù)據(jù)，計(jì)算噴油時(shí)間、噴油量、噴油率和噴油定時(shí)等。并將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換為與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行匹配的隨時(shí)間變化的電量。以發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷為基礎(chǔ)，經(jīng)過ecu計(jì)算和處理，向噴油器、供油泵等發(fā)送動(dòng)作指令，使每一個(gè)汽缸都有最合適的噴油量、噴油率和噴油定時(shí)，保證每一個(gè)汽缸進(jìn)行最佳的燃燒。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的工作是高速變化的，而且要求計(jì)算精度高，處理速度快，因此，ecu的性能應(yīng)當(dāng)隨發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，微處理器的內(nèi)存越來越大，信息處理能力越來越強(qiáng)?！　∵@個(gè)信號(hào)輸入電子點(diǎn)火控制器，經(jīng)過大功率晶體管前置電路放大、整形處理后，控制高能干式點(diǎn)火線圈初級(jí)的充電和放電過程，當(dāng)功率管導(dǎo)通時(shí)，點(diǎn)火線圈初級(jí)也導(dǎo)通，點(diǎn)火線圈貯能，當(dāng)信號(hào)使控制器功率管截止時(shí)，點(diǎn)火線圈初級(jí)斷路，在線圈次級(jí)感應(yīng)出瞬時(shí)高壓?！　∮晌⒖刂破靼l(fā)出的控制信號(hào)經(jīng)過點(diǎn)火器中的功率三極管的驅(qū)動(dòng)放大,(注：我未拆卸過利亞納車的ecu，有些車是使用功率模塊或者是達(dá)林頓，或直接將點(diǎn)火電子控制單元以微控制器為核心,并由電源、輸入信號(hào)整形處理、驅(qū)動(dòng)放大電路和通訊電路等功能模塊構(gòu)成。) 不管是用哪一種方式，原理都是一樣．是實(shí)現(xiàn)了對(duì)初級(jí)電路的通斷電控制。即點(diǎn)火控制：包括點(diǎn)火順序控制、點(diǎn)火定時(shí)控制和點(diǎn)火能量控制。點(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)按發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序進(jìn)行點(diǎn)火,即點(diǎn)火順序應(yīng)與發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序一致,否則不能適時(shí)點(diǎn)著混合氣,發(fā)動(dòng)機(jī)就不能正常工作。點(diǎn)火定時(shí)控制的目的是使發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出大、油耗低、爆震小和排放低,點(diǎn)火系統(tǒng)必須在最有利的時(shí)刻點(diǎn)火,并需在上述目標(biāo)之間進(jìn)行折衷。點(diǎn)火時(shí)刻用點(diǎn)火提前角來表示,從火花塞開始跳火到活塞運(yùn)行至壓縮行程上止點(diǎn)的時(shí)間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度被稱為點(diǎn)火提前角。發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下的最佳點(diǎn)火提前角是不同的。在微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)中,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等傳感器的信號(hào)確定發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況,計(jì)算出最佳的點(diǎn)火時(shí)刻,并由微控制器輸出控制信號(hào),使功率三極管截止、初級(jí)電路斷電,從而實(shí)現(xiàn)控制?！　?、點(diǎn)火線圈　　在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中，點(diǎn)火線圈是為點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)空氣和燃油混合物提供點(diǎn)火能量的執(zhí)行部件。它基于電磁感應(yīng)的原理，通過關(guān)斷和打開點(diǎn)火線圈的初級(jí)回路，初級(jí)回路中的電流增加然后又突然減小，這樣在次級(jí)就會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生點(diǎn)燃火花塞所需的高電壓。點(diǎn)火線圈可以認(rèn)為是一種特殊的脈沖變壓器，它將10-12v的低電壓轉(zhuǎn)換成25000v或更高的電壓。主要是通過初級(jí)線圈繞組的電流作為磁場儲(chǔ)存。當(dāng)初級(jí)線圈繞組電流突然被切斷（通過功率晶體管斷開電路接地端）時(shí)，磁場衰減，使次級(jí)線圈繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，該感應(yīng)電動(dòng)勢的電壓足以使火花塞放電，我們稱其為電感放電式點(diǎn)火。(如圖). 另外也有電容放電式點(diǎn)火系統(tǒng)，通常被稱為 cdi點(diǎn)火方式。　　我們的利亞納車沿用的是閉磁路固體式點(diǎn)火線圈，主要由低壓線圈繞組、高壓線圈繞組再串聯(lián)高壓阻尼電阻后分二路輸出、閉磁路鐵芯、外殼以及固體填充物等組成（其外形結(jié)構(gòu)如圖所示）?！　?、點(diǎn)火線圈中另一組成部件—高壓線?！　「邏簩?dǎo)線顧名思義就是肩負(fù)著傳輸由高壓線圈所發(fā)出的高壓電流到火花塞的任務(wù)。高壓線其實(shí)是很簡單的絕緣導(dǎo)線,一條最普通的金屬導(dǎo)線外包上高強(qiáng)度絕緣體就是了。它的最主要質(zhì)量指標(biāo)就是能在較高、低溫下有良好的絕緣強(qiáng)度。它通過的電流很小,對(duì)里面的金屬導(dǎo)線要求甚低；通過的電壓很高(15000v-40000v)，所以要求的絕緣材料絕緣系數(shù)甚高。它的主要毛病就是絕緣材料老化絕緣強(qiáng)度下降而產(chǎn)生漏電。一組優(yōu)良的高壓導(dǎo)線必須具備最少的電流損耗及避免高壓電傳輸過程產(chǎn)生的電磁干擾。因此高壓點(diǎn)火線設(shè)計(jì)成為帶電阻值的，這個(gè)電阻在電路學(xué)里面叫阻尼電阻。高壓線電阻的大小是根據(jù)各種不同的高壓輸出系統(tǒng)設(shè)計(jì)而不同，有的只有幾百歐姆，有的達(dá)到10k以上。當(dāng)然帶阻尼電阻的高壓線只有電噴車上才使用的，以前的白金汽車點(diǎn)火系統(tǒng)化油器車輛無需這玩兒。　　高壓線阻尼電阻的主要作用是：　　a、防止由于高壓產(chǎn)生的電磁泄露, 又稱為emi防護(hù), 從而保護(hù)車輛中的電器的安全, 讓行車電腦ecu穩(wěn)定, 所以emi是最需要考慮的問題。實(shí)際上ecu接收的信號(hào)都是低壓模擬信號(hào),包括曲軸位置/o2,ecu接受這些信號(hào)都是在ecu內(nèi)部a/d轉(zhuǎn)換后才使用, 而這種來自導(dǎo)線的輻射/emi泄露,很有可能會(huì)對(duì)本來就是低壓信號(hào)的汽車傳感器信號(hào)帶來本質(zhì)的干擾,從而信號(hào)出現(xiàn)很大的偏移,自a/d轉(zhuǎn)換后,ecu很容易從錯(cuò)誤的信號(hào)中而錯(cuò)誤報(bào)警甚至使用保護(hù)模式參數(shù)工作.　　b、是防止高壓電流意外過大損壞高壓輸出系統(tǒng)電子元件的。高壓通路正常時(shí)這個(gè)電阻可當(dāng)作直通即電阻為零，因?yàn)橥ǔＦ嚮鸹ㄈc(diǎn)火電阻值為30m左右，1m=1000k。這個(gè)點(diǎn)火電阻相對(duì)高壓線電阻是非常大的，所以高壓線限流電阻在高壓輸出系統(tǒng)的總阻值中是可忽略的，但當(dāng)高壓線后面的電路中意外短路時(shí)限流電阻就可把電流限制在高壓系統(tǒng)可承受不被損壞的范圍內(nèi)。作為ecu的點(diǎn)火系統(tǒng)，如果有短路的話，任何線圈次級(jí)的瞬時(shí)高壓電壓都會(huì)被釋放掉，同時(shí)ecu會(huì)停止工作。　　c、為了讓高壓線圈的初級(jí)輸入回路與次級(jí)高壓輸出回路具有良好的阻抗匹配，從而在高壓輸出線和火花塞中都設(shè)置有阻尼電阻。帶阻尼電阻的高壓輸出線能有效地和初級(jí)輸入回路中的電子部件（功率管）作阻抗匹配。對(duì)于以前的車輛，基本上是使用白金點(diǎn)火系統(tǒng)，就不需在高壓輸出線和火花塞中設(shè)置有阻尼電阻。　　4、火花塞工作原理：　　火花塞高壓放電點(diǎn)燃混合氣，使其爆炸做工，工作過程非常短，但從點(diǎn)火到爆炸中間有幾個(gè)過程。首先點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電流，通過火花塞電極間隙時(shí)高壓在火花塞正極形成電勢（可以理解成高電壓），因電位差必向最近和電阻最小的地方放電，那么正常情況下肯定是往負(fù)極放電，因中間有空隙形成電弧，從而產(chǎn)生火花來點(diǎn)燃汽缸燃燒室內(nèi)的混合氣。對(duì)火花塞的性能要求當(dāng)然是火花越強(qiáng)、越穩(wěn)定越好。由于火花塞的地極(外殼)和高壓的中心電極之間的絕緣體要有耐高溫和優(yōu)良的絕緣能力，因此大多用以氧化鋁為基礎(chǔ)的陶瓷制造，但高性能型號(hào)火花塞在電極的材料上則講究得多?，F(xiàn)在高質(zhì)量的火花塞大都采用銥或鉑(白金)等貴金屬來制造電極，除了可發(fā)出更強(qiáng)而穩(wěn)定的火花外，更比用銅鎳合金制造的普通型號(hào)耐用多倍，但售價(jià)亦是呈倍數(shù)上升。另一方面，火花塞的又一重要作用是把氣缸內(nèi)的熱量帶走，以維持一個(gè)適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟?500-850℃)。如果溫度太高會(huì)損蝕火花塞的絕緣體和電極，而被高溫?zé)t了的火花塞更會(huì)引發(fā)早燃和爆震現(xiàn)象；但如果溫度太低，附在火花塞表面的油就不能充分燃燒，容易形成積碳，令火花塞效能減: 回答者：網(wǎng)友

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