點火系統對汽車使用性能的影響

魯守榮

摘要：點火系統直接影響汽車的使用性能，表現在發動機的工作效率、油耗、環境的污染等方面。為提高汽車的使用性能，本文從點火系統的角度討論汽車發動機工作狀況對汽車使用性能的影響，總結了點火系統在發動機各工況下的控制策略及點火系統故障的診斷方法。

關鍵詞：點火系統;常見故障;汽車使用性能

中圖分類號：? TP221? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：1009-3044（2019）03-0244-02

Abstract： Ignition system influences on the performance of automobiles. Performance in Engine efficiency， fuel consumption， environmental pollution and so on. In order to improve the performance of automobile， this paper analyses the influence of ignition system on the work of automobile engine， summarizes the control strategy of ignition system under various working conditions of engine and the diagnosis method of ignition system fault.

Key words： Ignition system; Common faults; Vehicle performance

汽車使用性能主要有動力性、燃料經濟性、行駛安全性、舒適性、通過性、排放及噪聲、汽車的可靠性以及維修方便性等。在眾多因素中， 汽車發動機的工作狀況扮演著重要角色， 直接影響著汽車的使用性能。提高發動機的工作效率涉及很多因素，對點火系統而言，主要是點火提前角的控制、點火線圈初級電路最佳閉合角的控制和點火能量的控制。為了提高發動機的使用性能，對點火系的基本要求是：（1）迅速、及時地產生足以擊穿火花塞間隙的高電壓;（2）電火花應具有足夠的點火能量;（3）能針對發動機不同工況提供最佳點火時刻。

本文主要研究點火系統對汽車發動機正常工作的影響以及點火系統的故障診斷。文章結構安排：第2節對點火系統的組成進行了簡要說明，它是后續內容的基礎;緊接著在第3節闡述了發動機各工況的點火策略;第4節對點火系統常見故障的診斷進行了分析和歸納;最后第5節對全文進行了總結。

1 簡述汽車點火系統的構成

點火系統分為傳統點火系統、電子點火系統和微機控制點火系統?，F代汽車主要采用微機控制點火，在微機控制點火系統中分有分電器和無分電器兩種，如圖1和圖2所示。主要部件有開關信號、傳感器、電控單元和執行器。其中開關信號包含啟動開關信號、空檔起動開關信號和空調開關信號。起主要作用的傳感器有曲軸位置及轉速傳感器、凸輪軸位置傳感器、空氣流量計、節氣門位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、進氣溫度傳感器、氧傳感器和爆震傳感器。執行器主要是點火控制器和點火線圈，其作用是接收電控單元（ECU）發出的指令， 執行點火功能。電控單元（ECU）的作用是首先采集各傳感器和開關輸入的信號，與預先存儲在電控單元中的數據進行比較分析，確定出發動機的工作狀況，然后進行比較分析該工況下的最佳點火提前角，根據當前發動機運行狀況進行適當的修正，最后輸出信號到點火控制器。

2 開、閉環點火控制

為了提高發動機的使用性能，按照對點火系統的基本要求，必須對點火提前角、點火能量和點火線圈初級電路的電流進行控制。通俗地說就是控制高壓電的產生時機， 初級電流的斷、續時間。其控制方式則采用開環和閉環自動切換的控制策略。在開環控制中，ECU不斷采集發動機各種工作狀態信息，并根據這些信息從內部存儲器中查出相應的基本點火提前角，然后輸出控制信號對點火時刻進行控制。在閉環控制中，ECU除了以一定的點火提前角控制發動機工作的同時，還不斷地檢測發動機的溫度、爆震、轉速等有關工作狀態，然后將此信息反饋給ECU，ECU再根據這些信息對點火提前角進行修正，從而最大限度地達到最佳控制。

在發動機起動時，發動機轉速較低，ECU無法得到準確的輸入數據，由此，用初始點火提前角進行起動，隨著轉速的升高，將依據輸入的傳感器信息對點火提前角進行適當的修正。在怠速工況下，為了維持穩定運轉，可利用發動機的轉速信號作為反饋信息，作為 ECU修正當點火提前角的重要參數。在正常運轉工控下，ECU根據當前發動機轉速和負荷這兩個主要指標確定基本點火提前角，再根據發動機冷卻液溫度、爆震傳感器信號、進氣溫度信號、氧傳感器信號等傳感器送來的信號對基本點火提前角進行修正，使得實際點火提前角盡可能與最佳點火提前角接近。

在微機控制點火系統中，點火器能夠按照ECU輸出的點火信號精確地控制流往點火線圈的初級電流。當點火信號從斷到通時，點火器起動初級電流，當點火信號從有到無時，點火器關斷初級電流，這時就在初級電流被關斷的瞬間，初級線圈中就會產生百伏的電壓，而在次級線圈中就會產生上千伏的電壓，通常有足夠的能量使火花塞跳火。點火線圈中電流的大小與初級電路通電時間的長短有關，而且還與電源電壓大小有關，過大的電流也會導致點火線圈過熱而損壞。

3 點火系統故障現象及分析

微機控制點火系統故障現象一般表現為發動機不能起動、運轉不穩、加速不良、熄火、油耗增加及排放超標等。為方便點火系統故障檢測， 將其分為低壓線路故障和高壓線路故障。低壓線路故障可能是：點火開關損壞或接線不良、蓄電池能量不足或搭鐵不良、保險絲燒壞、線路斷路或插頭接觸不良、點火線圈初級繞組斷路等;高壓線路故障可能是：高壓線龜裂破損或漏電、分電器蓋及分火頭故障、火花塞故障、點火線圈損壞或接線脫落。在此將故障現象、分析及排除歸納如表1所示。

4 結論

汽車點火系統關系到整車的動力性、經濟性、安全性、舒適性和排放凈化以及工作可靠性等一系列因素，發動機最佳點火時刻的確定與采集的各類傳感器信息密切相關，并且在發動機不同的工況下有不同的標準。點火系統故障也是汽車發動機常見的故障之一，其原因是多方面的，排除故障時必須結合點火系統的結構特點，才能對故障原因進行有效分析。

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【通聯編輯：張薇】