101.电脑控制点火系统有何特点?
电脑控制点火系统的特点是将点火系统与燃油喷射系统复合在一起,由电脑(ECU)来控制,结构简单,工作可靠。电脑控制点火系统主要由点火线圈、分电器、火花塞、带抗干扰元件的连接插座、爆燃传感器、点火导线等组成。
电脑控制点火系统可分为有分电器式点火系统(非直接点火)和无分电器式点火系统(直接点火)。
(1)有分电器式点火系统 它的特点是点火线圈产生的高压经过分电器的配电器进行分配,也就是由分火头和分电器盖组成的配电器进行分配,按发动机的点火顺序将高压电分配到各缸,使各缸火花塞依次跳火点燃混合气。有分电器式点火系统工作时,分火头与分电器盖之间有一定间隙,高压电跳过此间隙时要产生火花,该火花的产生要消耗电能,又会对电路产生干扰。如图1-59所示为桑塔纳轿车有分电器式点火系统的组成。
图1-59 桑塔纳轿车有分电器式点火系统
1—高压线;2,8—火花塞绝缘插头;3—点火线圈;4—点火线圈线束插头;5—爆燃传感器;6—固定螺栓;7—爆燃传感器线束插头;9—火花塞;10—固定螺栓;11—分电器固定压板;12—密封圈;13—分电器壳;14—防护盖;15—霍尔传感器线束插头;16—分火头;17—分电器盖;18—防护罩
(2)无分电器式点火系统 它主要由点火控制器、点火线圈、火花塞和高压线等组成,如图1-60所示。
图1-60 无分电器式点火系统
在直接点火系统中,点火线圈的高压线直接与火花塞相连,不需要分电器。发动机工作时,电脑根据曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器和水温传感器等检测的发动机转速、转角、负荷和温度等信号,计算点火时刻和点火线圈一次绕组通电时间,并将计算结果输送到点火控制器,由点火控制器直接控制点火线圈一次电流的接通与断开。点火线圈产生的高压直接输送到火花塞点燃混合气。直接点火系统的点火方式可分为两缸同时点火方式(图1-61)和独立点火方式(图1-62)两种。
图1-61 无分电器两缸同时点火方式
图1-62 无分电器独立点火方式
①两缸同时点火方式是指两个气缸共用一个点火线圈,其二次线圈的两端分别与两个气缸上的火花塞相连。当一个气缸处在压缩行程上止点时,另一个气缸处于排气行程上止点,曲轴旋转360°后两缸所处的行程正好相反。
一个点火线圈上有两个火花塞串联同时点火,对点火能量不会产生明显的影响。这是由于压缩缸的压力较高,放电较困难,所需要的击穿电压高,而处于排气的缸压力小,接近大气压力,放电容易,所需的击穿电压低。因此,当两缸同时跳火时,阻抗几乎都在压缩缸的火花塞上,而在排气缸的火花塞上电能损失很小。
②独立点火方式是指每个气缸的火花塞上都配备一个点火线圈,单独对该缸进行点火,如新型桑塔纳、捷达、速腾、迈腾、奥迪等。这种点火方式很适合在四气门发动机上使用,可以将火花塞安装在双凸轮轴中间,在每缸火花塞上直接压装一个无分电器直接点火系统,由于没有分电器和高压线,因而能量传导损失和漏电损失小,故障率低。它全部采用小型闭磁电路点火线圈,如图1-63所示。它的铁芯是封闭的,磁通全部通过铁芯内部,铁芯导磁能力很强。点火线圈的一次线圈与二次线圈没有连接,各自独立构成回路,并在二次线圈中串联了一个高压二极管。它的作用是避免功率三极管导通时,点火线圈互感的电压造成误跳火现象。
图1-63 无分电器点火系统闭磁电路点火线圈
1—高压二极管;2—高压引线;3—盖;4—充填材料;5—低压接线柱;6—外壳;7,10—铁芯;8—二次线圈;9—一次线圈
捷达GTX型轿车直接点火系统采用同时点火方式,发动机两个气缸共用一个点火线圈,在点火线圈上有两个高压插孔,用两根高压线分别与两个气缸的火花塞相连,点火时两个气缸同时进行点火,四缸发动机有两个点火线圈(N、N128),这两个点火线圈与点火控制器制成一体。另外还包括电子控制单元J220、霍尔式一缸上止点位置传感器C40、热膜式空气流量(传感器)计G70、冷却液温度传感器G2、进气温度传感器G72、节气门控制组件J338等。