汽油发动机点火系统原理_汽油发动机点火系的作用是什么

1.点火系统的工作原理

2.汽车汽油发动机点火系统的作用是什么？分类方法有几种？

3.点火系统的组成

4.汽车发动机的点火系统？

序言：汽车上的点火系统是由一个点火用电子控制的装置。它是通过一系列的传感器来进行点火的。比如说发动机转速传感器，节气门位置传感器，发动机负荷传感器，曲轴位置等来判断发动机的工作状态。有蓄电池点火系统，有触点晶体管点火系统，无触点电子点火系统等点火系统结构。

而他的工作原理也是非常复杂的，要通过点火线圈和低压电源连接，另一端和开关装置连接，而点火线圈也是分两组线圈的初级线圈和次级线圈，另一端与高压线输出连接，点火线圈可以将车上的低压电变成高压电，是因为普通变压器的形成，初级线圈比次线圈的匝数要大，点火线圈的工作方式与普通变压器不一样，根据发动机不同的转速，以不同频率进行放能和储能。

汽车点火的方式也可以通过单独点火或者双缸点火，区别就是是否合用一个点火圈，不同的点火方式，点火线圈的工作原理是一样的，线圈的种类也分为开磁式和闭磁式，电子点火系统都是用闭磁式点火线圈，用的也是互感电流，而点火线圈产生的高压电是一种变速器，发动机点火系统用的是点火线圈，磁路区分，开磁路和闭磁路两种。而汽车点火系统的作用是通过发动机工作的时候，混合剂的燃烧是通过火花塞进行点火控制的。

而点火系统的作用是根据发动机的工作状态，按发动机的工作顺序，在合适的时间给火花塞提供足够的能量高压电，然后产生火花，以确保点燃混合气，使发动机做工。而蓄电池的点火系统组成是由电源电火线圈，分电器，火花塞点火开关等，而点火系统也有闭环控制和开环控制的区分。

点火系统的工作原理

传统蓄电池点火系统，电子点火系统，微机控制点火系统。

汽油发动机中用以引燃气缸中可燃混合气体的装置，它的功用是按气缸点火次序定时地向火花塞提供足够能量的高压电，使火花塞电极间产生火花，从而点燃气缸内被压缩的可燃混合气。

汽油机的点火系统，按其组成和产生高压电方式的不同，可分为传统蓄电池点火系统、电子点火系统、微机控制点火系统等。

传统蓄电池点火系统

以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈和断电器的作用，将电源提供的6V、12V或24V的低压直流电转变为高压电，再通过分电器分配到各缸火花塞，使火花塞两电极之间产生电火花，点燃可燃混合气。传统蓄电池点火系统正在逐渐被电子点火系统和微机控制点火系统所取代。

电子点火系统

以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈和由晶体三极管组成的点火控制器将电源提供的低压电转变为高压电，再通过分电器分配到各缸火花塞，使火花塞两电极之间产生电火花，点燃可燃混合气。电子点火系统使用方便，汽车上广泛用。

微机控制点火系统

以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈将电源的低压电转变为高压电，再由分电器将高压电分配到各缸火花塞，并由微机控制系统根据各种传感器提供的反映发动机工况的信息，发出点火控制信号，控制点火时刻，点燃可燃混合气。

它还可以取消分电器，由微机控制系统直接将高压电分配给各气缸。微机控制点火系统已广泛应用于各种中、高档轿车中。

汽车汽油发动机点火系统的作用是什么？分类方法有几种？

点火线圈可产生足以在火花塞电极间引燃火花的高电压。

初级线圈和次级线圈都环绕在铁芯上。次级线圈的匝数大约是初级线圈的100倍。初级线圈的一端连接在点火器上，次级线圈的一端连接在火花塞上。两个线圈各自的另一端则连接在蓄电池上。

当发动机运转时，根据发动机ECU输出的点火正时信号（IGT），蓄电池的电流通过点火器流到初级线圈。结果，在线圈周围产生磁力线，此线圈在中心包含一个磁芯。

汽油发动机正常工作的三要素

良好的可燃混合气、很高的压缩压力、正确的点火正时和强烈的火花。点火系统中所产生的强烈的火花在最佳点火正时点燃可燃混合气。

点火系统通过点火线圈产生的高电压来产生火花，点燃已经被压缩的可燃混合气。可燃混合气在气缸内被压缩、点燃并燃烧，从而产生发动机的推动力。

点火系统的组成

汽车汽油发动机点火系统的作用是点燃可燃混合气，让发动机动起来。

分类：

一、传统点火系统：

蓄电池点火系?

磁电机点火系?

二、电子点火系统：

（1）晶体管点火系TI-B

（2）半导体点火系SI

（3）无分电器点火系DIS

结构（以最常见的蓄电池点火系统为例）：

1）组成：电源(蓄电池或发电机)、点火线圈、分电器、火花塞、点火开关及控制电路。

2）工作原理：起动时：蓄电池正极g起动机火线接柱g起动机短路导电片g点火线圈‘开关’接柱g低压线圈g点火线圈低压接柱g分电器触点g搭铁g蓄电池负极。

起动后：发电机‘电枢’g电流表g点火开关g点火线圈‘电源’g热变电阻g点火线圈‘开关’g低压线圈g点火线圈低压接柱g分电器触点g搭铁g蓄电池负极。

高压电路：高压线圈g中央高压线g分火头g分缸g线火塞中心极g火花塞旁电极g搭铁。

蓄电池点火系的主要元件：点火线圈、分电器、电容器、火花塞、高压线等。

汽油机运行时带动断电器凸轮转动，使断电器不断闭合与断开，在触点闭合式，蓄电池提供电流，电流从蓄电池正极经点火线圈的一次绕阻、断电器触电，返回到蓄电池负极。

电流流经点火线圈的一次绕阻时，铁心中产生一个储能用的强磁场，当断电器触点被顶开时，一次电流迅速衰减以至消失，铁心中的磁通随之减小，而在二次绕阻中就感应出点火所需的高电压。这一电压由高压线输送到分电器，在由此输送到各个相应的火花塞上，产生电火花。

汽车发动机的点火系统？

点火系统由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。

工作原理：打开点火开关，发动机就会开始运转。在发动机运转过程中，断路器凸轮不断转动，使断路器触头不断开合。当断路器触头闭合时，电池的电流从电池的正极开始，通过点火开关、点火线圈的初级绕组、断路器的动触头臂、触头和分电器外壳流回电池的负极接地。

当断路器的触点被凸轮推开时，一次回路被切断，点火线圈一次绕组中的电流迅速下降到零，线圈和铁芯周围的磁场也迅速衰减甚至消失，于是在点火线圈二次绕组中产生感应电压，称为二次电压，通过它的电流称为二次电流，二次电流流经的回路称为二次回路。

点火系统的重要性：

1、点火系统是汽油机的重要组成部分，点火系统性能是否良好对发动机功率、油耗和排气污染等有很大影响。

2、火花塞两电极之间能产生火花的所有设备称为发动机“点火系统”。通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈、火花塞等构成。

3、汽油机接近压缩上止点时，可燃混合气由火花塞点火，从而燃烧向外做功。因此，汽油发动机的燃烧室安装了火花塞。

以上内容参考：百度百科-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。