汽车电子点火系统详解
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电子行业电子点火系统在现代的汽车工业中,电子点火系统扮演着至关重要的角色。
它们被用于创建和控制点火火花,从而引燃汽车发动机中的燃料混合物。
本文将对电子行业中的电子点火系统进行详细的介绍和讨论。
1. 电子点火系统的作用传统的汽车点火系统使用分布式点火技术,而电子点火系统则使用集中点火技术。
电子点火系统以电子控制单元(ECU)为核心,通过传感器收集各项参数,并根据这些参数确定最佳点火时机和点火能量,然后控制点火线圈产生火花以点火发动机。
其主要作用有以下几点:•提高燃烧效率:电子点火系统可以更精确地控制点火时机和能量,从而提高燃烧效率,减少排放物的产生。
•提高可靠性:相对于传统的机械点火系统,电子点火系统更加可靠,因为它减少了机械部件的使用。
•降低维护成本:传统的机械点火系统需要定期更换零件,而电子点火系统相对来说更加耐用,减少了维护成本。
2. 电子点火系统的组成部分一个典型的电子点火系统由以下几个主要组成部分组成:•传感器:电子点火系统使用多种传感器来收集发动机的各项参数。
常用的传感器包括曲轴位置传感器、氧气传感器、空气流量传感器等。
这些传感器的数据将被用于确定最佳点火时机和点火能量。
•点火线圈:点火线圈是电子点火系统中的核心部件之一。
它将电池提供的低电压转换为高电压,并将高电压传输到点火塞,从而产生火花点火发动机。
•ECU:电子控制单元(ECU)是电子点火系统的大脑。
它接收传感器收集的数据,并根据这些数据来控制点火线圈的工作,以实现最佳点火时机和点火能量。
•点火开关:点火开关是控制点火系统是否工作的开关。
当车辆的启动开关打开时,点火系统将激活,并在发动机运行时保持点火线圈的工作状态。
3. 电子点火系统的工作原理电子点火系统的工作原理可以概括为以下几个步骤:1.检测发动机的状态:传感器检测发动机的转速、水温、氧气浓度等参数,并将这些数据传输给ECU。
2.确定点火时机和点火能量:ECU根据传感器收集的数据,利用预先编程的算法来确定最佳的点火时机和点火能量。
丹东华奥电子有限公司介绍LD3335(替代MC79076)与功率达林顿晶体管配套使用,用于汽车电子点火系统,是一种经济实用的解决方案。
LD3335通过功率达林顿晶体管环路,控制点火线圈电流,实现最佳功效。
特点系列信息●霍尔或磁阻传感器信号输入●中心点火线圈电压限制为375V ●点火线圈电流限制为7.5A ●输出导通时间(闭角)控制●通过反馈检测线圈变化控制闭角时间●两种管脚排列方式图1.LD3335简单应用方框图封装说明SOP16L(W)管装,编带,无铅LD3335电子点火控制电路电源地转速检测电流检测闭合角控制闭合角旁路电动换挡器参考偏压提前参考/闭合角电源信号地丹东华奥电子有限公司内部方框图图2.LD3335简单内部方框图管脚图图3.LD3335管脚图闭合角电源信号地输出基准产生器转速检测旁路参考电动换挡器偏压提前参考/闭合角电流检测电源地闭合角控制电参数表1.极限参数所有电压以地为基准,除非另外说明。
这些极限参数范围可能导致器件故障或永久性损坏。
注释1.器件耐久性表现为,VCC管脚瞬间电压持续时间不超过10ms。
2.器件耐久性表现为,VCC管脚的过电压产生电流持续时间不超过10ms。
3.功能管脚的极限电压范围可能导致器件的永久性损伤。
4.NPN型输出驱动管的集电极和发射极之间跨接一个齐纳二极管,用于保护外部高速运转的达林顿开关晶体管。
5.管脚焊接温度限制为持续时间10秒。
未设计浸焊方式。
这些极限范围可能导致器件的故障和永久性损伤。
6.封装回流性能满足JEDEC和J-STD-020C的无铅标准。
满足波峰封装回流温度和湿度灵敏度级别。
丹东华奥电子有限公司表2.静态电参数所有参数的条件为,7.0V≤V CC≤18V,-40°C≤T A≤125°C,GND=0V,除非另外说明。
典型参数值的条件为T注释7.预置门限电压是正(或负)能使电压置于提前,必要时使闭合角控制电压正(或负)将分别转变2伏。
电子点火系统的原理和作用
第一步,系统组成:电子点火系统主要由点火线圈、点火模块、分电器、火花塞等组成。
第二步,原理基础:依据电磁感应定律,当点火线圈周围的磁场变化时,线圈两端会产生高电压。
利用这一原理,可以通过断断续续地通断电流,在火花塞隙间产生高压脉冲电压,形成电火花,点燃混合气。
第三步,发电过程: 当汽车行驶时,点火系统开始工作。
分电器切断点火线圈电流,线圈的磁场消失,感应电压在线圈两端产生。
此时二极管导通,容许电流流经线圈,磁场重新形成。
如此反复,在火花塞端产生脉冲高压。
第四步,放电过程:当压力上升至足以产生火花的电压时,电流跃迁放电,在火花塞电极间生成高温火花,点燃气缸内的混合气,完成点火。
第五步,电子控制:这一过程由电子点火模块精确控制,它可以实时监测发动机速度、温度等参数,计算最佳点火时间,精确控制分电器断续,从而实现最优点火。
第六步,优点:电子点火系统取代了传统机械接点,提高了点火系统的可靠性,有利于发动机效率和排放改善。
同时也增加了对点火时间的灵活控制,对发动机性能提升具有重要作用。
解读汽车电子系统的工作原理汽车电子系统是现代汽车中至关重要的一部分,它承担着诸多功能和任务。
从基本的点火系统到复杂的安全刹车系统,汽车电子系统的工作原理牵涉到多种关键技术和组件。
本文将解读汽车电子系统的工作原理,以及其中一些重要的技术和组件。
一、概述汽车电子系统是由多个电子控制单元(ECU)组成的,每个ECU负责控制特定的功能和系统。
这些ECU之间通过CAN总线进行通信,以实现各种功能的协调和交互。
二、点火系统汽车的点火系统是引擎正常运转的基础。
它的工作原理基于点火线圈产生高电压,将传导离子化的火花通过火花塞点燃混合气体。
这种点火方式分为传统的分电器式和现代的无分电器式。
在传统的分电器式点火系统中,点火线圈通过分电器将高电压分配给各个缸体的火花塞。
而无分电器式点火系统则直接将高电压分配给各个火花塞,减少了能量损失和部件的磨损。
三、燃油喷射系统现代汽车多采用电子控制的燃油喷射系统来提供燃料。
喷射系统的工作原理基于精确的控制燃油喷射时间、数量和压力,以实现燃料的充分燃烧和发动机的高效性能。
燃油喷射系统由多个关键组件组成,包括燃油泵、喷油嘴、燃油压力调节器和控制单元。
其中,控制单元通过传感器监测发动机条件和驾驶员需求,从而实现对燃油喷射的精确控制。
四、制动系统汽车的制动系统用于减速和停车,保证行车的安全。
现代汽车的制动系统主要分为机械式制动和电子式制动两种类型。
机械式制动系统通过驾驶员踩踏制动踏板,通过机械传动将制动力传达给刹车盘或刹车鼓。
而电子式制动系统通过电子控制单元感知车速和驾驶员的刹车需求,通过电子信号控制刹车器件的工作,实现精确的制动控制。
五、安全系统现代汽车的安全系统广泛应用于碰撞预警、主动刹车、车道保持等功能。
这些系统的工作原理基于车载传感器的数据采集和ECU的实时计算。
例如,碰撞预警系统通过激光雷达或摄像头感知前方车辆和障碍物的距离和速度,当存在碰撞风险时,系统会通过声音或闪光的方式提醒驾驶员并采取自动刹车措施。
电子点火器的工作原理
电子点火器是一种常见的火花点火系统,其工作原理如下:
1. 点火信号生成:电子点火器通常由一个发电机和一个控制模块组成。
发电机负责生成点火信号,而控制模块则用来控制这个信号的时机和频率。
2. 电源供应:电子点火器需要一个电源来驱动发电机和控制模块。
通常使用汽车电瓶作为电源,并通过可靠的电路进行调节和分配。
3. 发电机工作:电子点火器的发电机通常由一个磁弹片和一个旋转磁铁组成。
当发电机电源接通后,旋转磁铁会产生一个强磁场,并通过磁弹片来引导磁流的流动。
这个磁流变化会产生一个高电压的脉冲信号。
4. 点火信号调控:控制模块会根据点火信号的需求,调节发电机的工作状态。
例如,当引擎需要点火时,控制模块会向发电机发送一个触发信号,使其产生点火所需的高电压脉冲信号。
5. 火花点火:最后,通过点火线圈将高电压脉冲信号传送到火花塞上,产生一道强大的火花。
这个火花会点燃空燃混合物,从而启动发动机。
总的来说,电子点火器通过发电机和控制模块相互配合,生成和调控点火信号,实现可靠的火花点火,从而保证发动机正常运行。
奥迪200轿车点火系统分析一概述汽油机在压缩接近上止点时,可燃混合气是由火花塞点燃的,从而燃烧对外作功,为此,汽油机的燃烧室中都装有火花塞。
火花塞有一个中心电极和一个侧电极,两电极之间是绝缘的。
当在火花塞两电极间加上直流电压并且电压升高到一定值时,火花塞两电极之间的间隙就会被击穿而产生电火花,能够在火花塞两电极间产生电火花所需要的最低电压称为击穿电压;能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系统。
发动机点火系统1.传统点火系统:分为蓄电池点火系和磁电机点火系2.电子点火系统:(1)晶体管点火系TI-B(Breaker-Triggered transistorized Ignition)(2)半导体点火系SI(semiconductor Ignition)(3)无分电器点火系DIS(Distributorless Ignition System)传统点火系统机械式点火系统工作过程是由曲轴带动分电器轴转动,分电器轴上的凸轮转动,使点火线圈次级触点接通与闭合而产生高压电。
这个点火高压电通过分电器轴上的分火头,根据发动机工作要求按顺序送到各个气缸的火花塞上,火花塞发出电火花点燃燃烧室内的气体。
分电器壳体可以手动转动来调节基本的点火提前角(即怠速运转时的点火提前角),同时还有真空提前装置,它根据进气管内真空度的变化提供不同的提前角。
电子点火系统电子点火系统与机械式点火系统完全不同,它有一个点火用电子控制装置,内部有发动机在各种工况下所需的点火控制曲线图(MAP图)。
通过一系列传感器如发动机转速传感器、进气管真空度传感器(发动机负荷传感器)、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等来判断发动机的工作状态,在MAP图上找出发动机在此工作状态下所需的点火提前角,按此要求进行点火。
然后根据爆震传感器信号对上述点火要求进行修正,使发动机工作在最佳点火时刻。
电子点火系统也有闭环控制与开环控制之分:带有爆震传感器,能根据发动机是否发生爆震及时修正点火提前角的电控系统称为闭环控制系统;不带爆震传感器,点火提前控制仅根据电控单元内设定的程序控制的称为开环控制系统。
汽车电子点火系统详解 时间:2008-11-14 来源:51chaoban 作者:Jenny 点击: 395 一、汽车电子点火系统分类介绍 目前国内外汽车上使用的电子点火系统主要分为有触点的电子点火系统和无触点的电子点火系统两大类。无论是哪一类电子点火系统,都是利用电子元件(晶体三极管)作为开关来接通或断开点火系统的初级电路,通过点火线圈来产生高压电。 1、有触点电子点火系统 有触点电子点火装置用减小触点电流的方法,减小触点火花,改善点火性能,它是一种半导体辅助点火装置。除了与传统点火系统一样具有电源、点火开关、分电器、点火线圈、火花塞之外,还在点火线圈初级绕组的电路中,增加了由三极管VT和电阻、电容等组成的点火控制电路,断电器的触点串联在三极管的基极电路中,控制三极管的导通与截止。 接通点火开关 SW,当断电器触点闭合时,三极管的基极电路被接通,使三极管饱和导通,接通了点火线圈的初级电路。其路径是:三极管的基极电流从蓄电池“+”→ 点火开关 SW → 点火线圈初级绕组 N1 →附加电阻 Rf → 三极管的发射极 e、基极 b → 电阻 R2 → 断电器触点 K → 搭铁 → 蓄电池“-”。点火线圈初级绕组的电流从蓄电池“+” →点火开关 SW → 点火线圈初级绕组 N1 →附加电阻 Rf →三极管的发射极 e、集电极 c→搭铁 → 蓄电池“-”。使点火线圈的铁心中积蓄了磁场能。 当断电器触点分开时,三极管的基极电路被切断,三极管由导通变为截止,切断了点火线圈初级绕组的电路,初级电流迅速下降到零,在点火线圈次级绕组中产生高压电,击穿火花塞间隙,点燃混合气。 发动机工作时,断电器触点不断地闭合、分开,控制三极管的导通与截止和初级电路的通断,控制点火系统的工作。(如图) 2、无触点电子点火系统 无触点电子点火系统利用传感器代替断电器触点,产生点火信号,控制点火线圈的通断和点火系统的工作,可以克服与触点相关的一切缺点,在国内外汽车上应用十分广泛。无触点电子点火系统主要由点火信号发生器(传感器)、点火控制器、点火线圈、分电器、火花塞等组成。其中分电器主要包括配电器和离心提前装置、真空提前装置,它们的作用、结构和工作原理与传统点火系统对应部分完全相同。 例如,一汽大众捷达轿车的无触点点火系统原理图,接通点火开关,当点火信号发生器(霍尔效应传感器)发出点火信号,输出具有一定幅值的正脉冲时,就会触发点火控制器,使其中的
功率三极管导通,于是点火线圈的初级电路接通。初级电流由电源的“+”极点火开关点火
线圈的“+”接线柱点火线圈的初级绕组L1点火线圈的“-”接线柱、点火控制器、搭铁、电源的“-”极。由于点火线圈初级绕组中有电流通过,于是点火线圈中便形成磁场,将电能转变为磁场能储存起来。 点火信号发生器:点火信号发生器取代了传统点火系统断电器中的凸轮,用来判定活塞在气缸中所处的位置,并将非电量的活塞位置信号转变成为脉冲电信号输送到点火控制器,从而保证火花塞在恰当的时刻点火。所以点火信号发生器实际就是一种感知发动机工作状况,发出点火信号的传感器。它的类型很多,目前应用较多的主要有磁脉冲式、霍尔效应式和光电效应式。(如下左图)
磁脉冲式点火信号发生器 磁脉冲式点火信号发生器是依靠电磁感应原理制成的。它一般安装在分电器的内部,由信号转子和感应器两部分组成。信号转子由分电器轴驱动,其转速与分电器轴相同;感应器固定在分电器底板上,由永久磁铁、铁心和绕在铁心上的传感线圈组成。信号转子的外缘有凸齿,凸齿数与发动机的气缸数相等。永久磁铁的磁力线从永久磁铁的N极出发,经空气隙穿过转子的凸齿,再经空气隙、传感线圈的铁心回到永久磁铁的S极,形成闭合磁路。当发动机不工作时,信号转子不动,通过传感线圈的磁通量不变,不会产生感应电动势,传感线圈两引线输出的电压信号为零。(如上右图) 转子旋转,穿过铁心中的磁通逐渐变化。转子的凸齿每在铁心旁边转过一次,线圈中就产生一个一正一负的脉冲信号。如此,发动机工作时转子不断地旋转,转子的凸齿交替地在线圈铁心的旁边扫过,使线圈铁心中的磁通不断地发生变化,在传感器的线圈中感应出大小和方向不断变化的感应电动势。传感器则不断地将这种脉冲型电压信号输入点火控制器,作为发动机工作时的点火信号。转速升高时,传感线圈中磁通量的变化速率增大,因而感应电动势成正比例增加。可见,磁脉冲式点火信号发生器输出的交变信号受发动机转速的影响很大。转速越高,信号越强,对点火控制器电路的触发越可靠,但可能造成电路中有关元件的损坏。为此,电路中需增设稳压管等元件来限压。但是,转速过低时,磁脉冲式点火信号发生器输出的交变信号过弱,造成对点火控制器电路的触发不可靠,容易引起发动机起动困难、怠速转速不能调低等问题。所以设计上应保证发动机依最低转速运转时,点火信号发生器输出的信号足够强。一般情况下,转速变化时,磁脉冲式点火信号发生器输出的信号电压的变化范围可达0.5~100V。这一信号除用于点火控制外,还可用作转速等其他传感信号。磁脉冲式点火信号发生器结构简单,成本较低,因而应用最为广泛。 霍尔效应式点火信号发生器(霍尔传感器) 霍尔效应式点火信号发生器安装在分电器内。 由霍尔触发器、永久磁铁和由分电器轴驱动的带缺口的转子组成。 霍尔触发器(也称霍尔元件)是一个带集成电路的半导体基片。当直流电压作用于触发器的两端时,便有电流I在其中通过,如果在垂直于电流的方向还有外加磁场的作用,则在垂直于电流和磁场的方向上产生电压UH,该电压称为霍尔电压,这种现象称为霍尔效应。 霍尔效应式点火信号发生器是利用霍尔元件的霍尔效应工作的,即利用只有在直流电压和磁场同时作用于霍尔触发器时,才能在触发器中产生电压信号的现象制成传感器,在发动机工作时产生点火信号。霍尔发生器的工作原理,当转子叶片进入永久磁铁与霍尔触发器之间时,永久磁铁的磁力线被转子叶片旁路,不能作用到霍尔触发器上,通过霍尔元件的磁感应强度近似为零,霍尔元件不产生电压;随着信号转子的转动,当转子的缺口部分进入永久磁铁与霍尔触发器之间时,磁力线穿过缺口作用于霍尔触发器上,通过霍尔元件的磁感应强度增高,在外加电压和磁场的共同作用下,霍尔元件的输出端便有霍尔电压输出。发动机工作时,转子不断旋转,转子的缺口交替地在永久磁铁与霍尔触发器之间穿过,使霍尔触发器中产生变化的电压信号,并经内部的集成电路整形为规则的方波信号,输入点火控制电路,控制点火系统工作。 霍尔效应式点火信号发生器比磁脉冲式点火信号发生器的性能稳定,耐久性好、寿命长,点火精度高,且不受温度、灰尘、油污等影响,特别是输出的电压信号不受发动机转速的影响,使发动机低速点火性能良好,容易起动,因而其应用日益广泛。 光电效应式点火信号发生器 光电效应式点火信号发生器是利用光电效应原理,以红外线或可见光光束进行触发的,主要由遮光盘(信号转子)、遮光盘轴、光源、光接收器(光敏元件)等组成。光源可用白炽灯,也可用发光二极管。由于发光二极管比白炽灯耐振动、耐高温,能在150℃的环境温度下持续工作,而且工作寿命很长,所以现在绝大多数采用发光二极管作光源。发光二极管发出的红外线光束一般还要用一只近似半球形的透镜聚焦,以便缩小光束宽度,增大光束强度,有利于光接收器接收、提高点火信号发生器的工作可靠性。光接收器可以是光敏二极管,也可以是光敏三极管。光接收器与光源相对,并相隔一定的距离,以便使光源发出的红外线光束聚焦后照射到光接收器上。(如下左图) 遮光盘一般用金属或塑料制成,安装在分电器轴上,位于分火头下面。遮光盘的外缘介于光源与光接收器之间,遮光盘的外缘上开有缺口,缺口数等于发动机气缸数。缺口处允许红外线光束通过,其余实体部分则能挡住光束。当遮光盘随分电器轴转动时,光源发出的射向光接收器的光束被遮光盘交替挡住,因而光接收器(光敏二极管或光敏三极管)交替导通与截止,形成电脉冲信号。该电信号引入点火控制器即可控制初级电流的通断,从而控制点火系统的工作。遮光盘每转一圈,光接收器输出的电信号的个数等于发动机气缸数,正好供每缸各点火一次。(如上右图) 点火控制器:点火控制器取代了传统点火系统中断电器的触点,将点火信号发生器输出的点火信号整形、放大,转变为点火控制信号,控制点火线圈初级绕组中电流的通、断,以便在次级线圈的绕组中产生高压电,供火花塞点火。点火控制器的基本电路包括整形电路、开关信号放大电路、功率输出电路等。 分电器:电子点火系统的分电器与传统点火系统的分电器不同,主要区别在于电子点火系统取消了断电器(触点和凸轮)和电容器,增加了点火信号发生器(信号转子和传感部分)。有些点火控制器能够随着发动机转速变化自动调节点火提前角,所以这些分电器去掉了离心提前调节机构,只保留真空提前调节机构,配电器的结构则无变化。电子点火系统中所用的霍尔分电器的结构。 点火线圈:电子点火系统所采用的点火线圈是用点火控制器控制其初级电路通断的,所以其初级电流可以增大,点火线圈的电感和电阻一般较小。因此,一般情况下,不能和传统点火系统点火线圈互换。电子点火系统多采用闭磁路点火线圈。 火花塞:由于普通电子点火系统的点火能量提高,火花塞电极间隙比传统点火系统的火花塞电极间隙增大,一般为0.8~1.0mm;为了适应稀薄混合气燃烧,有的甚至达到1.0~1.2mm,并且各种车型差异也较大,在检查、调整、维修时,应严格根据原车说明书进行。高压线:为了减轻无线电干扰,电子点火系统采用的高压线为有一定电阻的高压阻尼线,阻值一般在几千欧至几十千欧不等;火花塞插头和分火头也都有一定的电阻,一般为几千欧。 二、电子点火系统的优点: 1)可以减少触点火花,避免触点烧蚀,延长触点的使用寿命;有的还可以取消触点,因而克服了与触点相关的一切缺点,改善了点火性能。 2)可以不受触点的限制,增大初级电流,提高次级电压,改善发动机高速时的点火性能。一般传统点火系统的低压电流不超过5A,而电子点火系统可提高到7~8A,次级电压可达30kV。 3)由于次级电压和点火能量的提高,使其对火花塞积炭不敏感,且可以加大火花塞电极间隙,点燃较稀的混合气,从而有利于改善发动机的动力性、经济性和排气净化性能。 4)大大减轻了对无线电的干扰。 5)结构简单,质量轻,体积小,使用和维修方便。