电子点火系工作原理是什么？5
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发布时间：2023-11-08 20:36
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时间：2024-11-10 20:26
一、 电火花的产生
我们知道物质由分子组成，分子又由原子组成，原子由原子核（包括质子和中子）和电子组成，电
子围绕原子核旋转运动。在通常情况下，电子的负电荷和质子的正电荷相等，两者平衡使原子的总电荷
量为零。在外界能量的作用下，原子外层的电子运动的速度加快到一定程度时，就会逸出轨道与其他中
性原子结合，这一原子“俘获”电子之后负电荷量增加，呈现负极性，称之为“负离子”。而失去电荷
的原子负电荷量减少，呈现正极性，称之为“正离子”。 离子有规律的定向运动便形成了电流。
根据上述理论，混合气在进入气缸前 都会有微量分子游离成正离子和负离子。气缸压缩过程中，
由于气体受挤压及摩擦也会产生更多的正离子和负离子。当火花塞两电极加有电压时，离子便在电场力
的作用下分别向两极运动，正离子向负极运动、负离子向正极运动形成了电流。但是在电场力较小时(电
压低)，原子中的电子运动的速度低，不能摆脱原子核的引力逸出轨道，形成新的离子。所以，气体中
也只有原来存在的离子导电，由于他们的数量很微小，放电电流微弱,所为只存在理论导通,电路中相当
于串接了一个极大电阻R。
随着电压的增高，电场力增大，原子动能增大，大量原子摆脱原子核的引力逸出轨道，混合气中产
生了大量离子，同时正离子和负离子向两极运动的速度加快，正、负离子产生的动能轻而易举便能将中
性分子击破，使中性分子分离成正离子和负离子，这些新产生正、负离子在电场力的作用下，也以高速
向两极运动，又去击破其它中性分子，这样的反应连续发生象雪崩一样,使气体中向两极运动的正离子
和负离子的数目剧增，从而使气体失去绝缘性变为导体(R変成较小阻值),形成放电电离通道，即击穿跳
火。其中由于正负离子高速运动及摩擦碰撞形成的高温炽热电离通道(几千度)发光，于是我们就见到火
花，同时,电离通道周围气体骤然受热膨胀发出“啪啪”声。
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采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。
