汽車點(diǎn)火系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)形式分為觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)、電子點(diǎn)火系統(tǒng)和微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)三種類型。三種點(diǎn)火系統(tǒng)代表了汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的三個(gè)發(fā)展階段,每種點(diǎn)火系統(tǒng)的改進(jìn)都伴隨著汽車科技的進(jìn)步及其他學(xué)科領(lǐng)域成果在汽車上的運(yùn)用,晶體管和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的不斷升級(jí)和改進(jìn)。下面我們主要分析各個(gè)時(shí)期汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的特點(diǎn)及發(fā)展和改進(jìn)。

1、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)

觸點(diǎn)式的點(diǎn)火系統(tǒng)屬于早期*代點(diǎn)火系統(tǒng),主要特點(diǎn)是靠凸輪驅(qū)動(dòng)一個(gè)機(jī)械觸點(diǎn)來達(dá)到控制初級(jí)電路通斷的目的, 從而在次級(jí)回路產(chǎn)生高壓電。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí),如果斷電器觸點(diǎn)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(diǎn)火開關(guān)SW—點(diǎn)火線圈“+”端子—附加電阻—點(diǎn)火線圈另一“+”端子—點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組—點(diǎn)火線圈“-”端子—斷電器觸點(diǎn)K—搭鐵—蓄電池負(fù)極。當(dāng)斷電器凸輪旋轉(zhuǎn)到將觸點(diǎn)頂開時(shí),低壓電流回路被切斷,在初級(jí)繞組和次級(jí)繞組中都感應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。由于次級(jí)繞組的匝數(shù)多,因此能夠產(chǎn)生15～25KV的高壓電。這個(gè)高壓電足以擊穿火花塞電極間隙而產(chǎn)生電火花,點(diǎn)燃可燃混合氣。初級(jí)繞組匝數(shù)少,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)低, 大概在200～300V,為了保護(hù)觸點(diǎn),防止觸點(diǎn)產(chǎn)生電火花,燒蝕觸點(diǎn),因此并聯(lián)一個(gè)電容來吸收自感電動(dòng)勢(shì)保護(hù)觸點(diǎn)。其高壓電流流過的線路為:點(diǎn)火線圈次級(jí)繞組—附加電阻—點(diǎn)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(jí)繞組。

觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、維護(hù)方便,但其自身的缺點(diǎn)也很明顯:
(1)觸點(diǎn)容易產(chǎn)生電火花,使觸點(diǎn)燒蝕,造成接觸不良。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí), 觸點(diǎn)閉合時(shí)間變短, 高壓電不足, 容易造成高速失火, 使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行抖動(dòng)、無力。
(2)觸點(diǎn)是機(jī)械式,存在接觸不良,凸輪磨損和金屬疲勞等故障。
(3)在觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)中,點(diǎn)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(jī)械裝置完成,對(duì)點(diǎn)火提前角不能控制。

2、電子式點(diǎn)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(duì)觸點(diǎn)式的點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn),取而代之的是電子點(diǎn)火系統(tǒng)。如圖1所示。

圖1

傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)有一個(gè)致命的缺點(diǎn)就是斷電器觸點(diǎn)易燒蝕,如果我們用一個(gè)開關(guān)三極管代替觸點(diǎn),通過觸發(fā)信號(hào)來控制三極管的導(dǎo)通與截止,達(dá)到接通和斷開初級(jí)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(diǎn)火控制器或點(diǎn)火模塊。點(diǎn)火控制器的觸發(fā)信號(hào)有:磁電式、光電式、霍爾式等多種形式的信號(hào)發(fā)生器。信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)輸送至點(diǎn)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(shí)也不會(huì)在觸點(diǎn)兩端產(chǎn)生火花, 故而克服了觸點(diǎn)式的缺點(diǎn), 但是電子點(diǎn)火系統(tǒng)對(duì)點(diǎn)火提前角的控制還是不夠, 主要是由點(diǎn)火模塊根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié), 其調(diào)節(jié)的精度決定于點(diǎn)火模塊的復(fù)雜程度,容易造成控制的不。

3、微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)

隨著微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展, 由微電腦控制的發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)取代了點(diǎn)火模塊的功能。微電腦強(qiáng)大快捷的計(jì)算功能和控制功能,能隨時(shí)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、水溫、爆震信號(hào)、負(fù)荷的變化以及自動(dòng)
變速箱的工作狀況,隨時(shí)根據(jù)需要改變點(diǎn)火提前角, 達(dá)到控制的目的。

圖2

如圖2 所示,微機(jī)控制點(diǎn)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器、爆燃傳感器等)/發(fā)動(dòng)機(jī)控制微機(jī)(ECU)和點(diǎn)火執(zhí)行器(即點(diǎn)火模塊、點(diǎn)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(dòng)機(jī)的各種有關(guān)信息傳遞給ECU,經(jīng)ECU綜合處理后,向電子點(diǎn)火器發(fā)出點(diǎn)火指令I(lǐng)GT,由電子點(diǎn)火器、高壓線圈、火花塞完成點(diǎn)火任務(wù),執(zhí)行機(jī)構(gòu)將點(diǎn)火執(zhí)行情況的信號(hào)IGT反饋給微機(jī)ECU。整個(gè)控制過程的實(shí)現(xiàn)是依靠計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的分析處理數(shù)據(jù)的能力,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同運(yùn)行工況不斷修正點(diǎn)火提前角,以獲得*的點(diǎn)火時(shí)刻,改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能,使發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)其動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性達(dá)到*、排放污染zui小。