電控發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)就是微機(jī)控制點火系統(tǒng)嗎？詳細(xì)說明。

【專家解說】：　　電噴車點火系統(tǒng)的工作原理 　　從1957年美國公司推出了電子控制汽油噴射系統(tǒng)，這就是所謂的電子噴射，簡稱電噴。電噴技術(shù)為發(fā)動機(jī)，乃致整個運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展開創(chuàng)了一個新紀(jì)元。起先是用的模擬電子噴射，后來發(fā)展到數(shù)字電子噴射。它的基本原理是微電腦（ecu）根據(jù)各種傳感器傳來的信號，通過分析、計算、判斷，從而精確地控制和選擇最佳點火和噴油時刻及噴油量。電子控制汽油噴油噴射的優(yōu)點主要表現(xiàn)為：一是對各種工況都能根據(jù)特定的目標(biāo)對燃油定量實現(xiàn)最精確的優(yōu)化，且各工況之間能做到最佳匹配；二是可實現(xiàn)閉合控制，防止噴射密度的變化所帶來的噴油量偏差。 　　在汽油機(jī)中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是由電火花點燃的，在汽車發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)中，點火線圈是為點燃發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)空氣和燃油混合物提供點火能量的執(zhí)行部件。它基于電磁感應(yīng)的原理，通過關(guān)斷和打開點火線圈的初級回路，初級回路中的電流增加然后又突然減小，這樣在次級就會感應(yīng)產(chǎn)生點燃火花塞所需的高電壓。點火線圈可以認(rèn)為是一種特殊的脈沖變壓器，它將10-12v的低電壓轉(zhuǎn)換成25000v或更高的電壓。 　　為此在汽油機(jī)的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按規(guī)定的時間在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點火系統(tǒng)，點火系統(tǒng)通常由蓄電池、發(fā)電機(jī)、分電器、點火線圈和火花塞等組成。對于早期的機(jī)械觸點斷路器(即白金點火)和通過無分布器晶體管點火的機(jī)械高壓分布帽點火。 　　以及后來的雙火花線圈。屬于微機(jī)控制點火系，主要由下列元件組成，監(jiān)測發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀況的傳感器、處理信號、發(fā)出指令的微處理機(jī)（ecu）、響應(yīng)微機(jī)指令的點火器、點火線圈等。微機(jī)控制點火系統(tǒng)由于不再配置真空離心點火提前調(diào)節(jié)裝置，點火提前角由微機(jī)控制，從而使發(fā)動機(jī)在各種情況下都可最佳地調(diào)整點火時刻，使點火提前到發(fā)動機(jī)剛好不發(fā)生爆震的范圍。微機(jī)控制的點火系統(tǒng)具有能量損失小、高速性能好、電磁干擾少及點火精度高等諸多優(yōu)點，目前在中高檔車上的應(yīng)用越來越多。采用無分電器點火方式同時點火，同時點火是指兩個氣缸合用一個點火線圈，即一個點火線圈有兩個高壓輸出端。 　　點火系統(tǒng)是由幾個部份組成：微處理機(jī)（ecu），點火線圈，電子驅(qū)動模塊，高壓點火線，火花塞 如圖：（注：由于沒有利亞納車的原理圖，此圖只作參考） 　　1.各種傳感器 2.電子控制單元 3點火器（電子驅(qū)動模塊）. 4.點火開關(guān) 5.12v蓄電池 6.點火線圈 7.火花塞 8.初級線圈 9.次級線圈 　　下面講解一下各部件的特性和工作原理： 　　1、微處理機(jī)（ecu） 　　一般車友所謂的電腦，指的是負(fù)責(zé)車輛與引擎狀況監(jiān)管的行車電腦，ecu--electronic control unit--電子控制單元。它由輸入信號傳感器、電子控制單元(ecu)及點火執(zhí)行器三部分組成。也就是我們所稱的ecu，是由一些主要的傳感器:如發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻水溫、進(jìn)氣溫度、節(jié)氣門位置、氧傳感器、進(jìn)氣壓力...等信號經(jīng)ecu計算處理后送給執(zhí)行單元進(jìn)行修正，以實現(xiàn)高精度的空燃比和最佳的點火正時的控制。ecu除了依照不同的行駛狀態(tài)來供給適當(dāng)?shù)挠土?、調(diào)整點火角度與時機(jī)外，還必須負(fù)責(zé)控制各種電子配備，如冷氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及自我檢測系統(tǒng)等，對于車輛來說，ecu相當(dāng)于人體的大腦，負(fù)責(zé)接受各種信號，經(jīng)由內(nèi)建的基礎(chǔ)程式判別后，來控制各個系統(tǒng)，以維持車輛正常的行駛。ecu按照預(yù)先設(shè)計的程序計算各種傳感器送來的信息，經(jīng)過處理以后，并把各個參數(shù)限制在允許的電壓電平上，再發(fā)送給各相關(guān)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行各種預(yù)定的控制功能。 　　微處理機(jī)根據(jù)輸入數(shù)據(jù)和儲存在map中的數(shù)據(jù)，計算噴油時間、噴油量、噴油率和噴油定時等。并將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換為與發(fā)動機(jī)運(yùn)行匹配的隨時間變化的電量。以發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷為基礎(chǔ)，經(jīng)過ecu計算和處理，向噴油器、供油泵等發(fā)送動作指令，使每一個汽缸都有最合適的噴油量、噴油率和噴油定時，保證每一個汽缸進(jìn)行最佳的燃燒。由于發(fā)動機(jī)的工作是高速變化的，而且要求計算精度高，處理速度快，因此，ecu的性能應(yīng)當(dāng)隨發(fā)動機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，微處理器的內(nèi)存越來越大，信息處理能力越來越強(qiáng)。 　　這個信號輸入電子點火控制器，經(jīng)過大功率晶體管前置電路放大、整形處理后，控制高能干式點火線圈初級的充電和放電過程，當(dāng)功率管導(dǎo)通時，點火線圈初級也導(dǎo)通，點火線圈貯能，當(dāng)信號使控制器功率管截止時，點火線圈初級斷路，在線圈次級感應(yīng)出瞬時高壓。 　　由微控制器發(fā)出的控制信號經(jīng)過點火器中的功率三極管的驅(qū)動放大,(注：我未拆卸過利亞納車的ecu，有些車是使用功率模塊或者是達(dá)林頓，或直接將點火電子控制單元以微控制器為核心,并由電源、輸入信號整形處理、驅(qū)動放大電路和通訊電路等功能模塊構(gòu)成。) 不管是用哪一種方式，原理都是一樣．是實現(xiàn)了對初級電路的通斷電控制。即點火控制：包括點火順序控制、點火定時控制和點火能量控制。點火系統(tǒng)應(yīng)按發(fā)動機(jī)的工作順序進(jìn)行點火,即點火順序應(yīng)與發(fā)動機(jī)的工作順序一致,否則不能適時點著混合氣,發(fā)動機(jī)就不能正常工作。點火定時控制的目的是使發(fā)動機(jī)功率輸出大、油耗低、爆震小和排放低,點火系統(tǒng)必須在最有利的時刻點火,并需在上述目標(biāo)之間進(jìn)行折衷。點火時刻用點火提前角來表示,從火花塞開始跳火到活塞運(yùn)行至壓縮行程上止點的時間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度被稱為點火提前角。發(fā)動機(jī)在不同工況下的最佳點火提前角是不同的。在微機(jī)控制的點火系統(tǒng)中,根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等傳感器的信號確定發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況,計算出最佳的點火時刻,并由微控制器輸出控制信號,使功率三極管截止、初級電路斷電,從而實現(xiàn)控制。 　　2、點火線圈 　　在汽車發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)中，點火線圈是為點燃發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)空氣和燃油混合物提供點火能量的執(zhí)行部件。它基于電磁感應(yīng)的原理，通過關(guān)斷和打開點火線圈的初級回路，初級回路中的電流增加然后又突然減小，這樣在次級就會感應(yīng)產(chǎn)生點燃火花塞所需的高電壓。點火線圈可以認(rèn)為是一種特殊的脈沖變壓器，它將10-12v的低電壓轉(zhuǎn)換成25000v或更高的電壓。主要是通過初級線圈繞組的電流作為磁場儲存。當(dāng)初級線 圈繞組電流突然被切斷（通過功率晶體管斷開電路接地端）時，磁場衰減，使次級線圈繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該感應(yīng)電動勢的電壓足以使火花塞放電，我們稱其為電感放電式點火。(如圖). 另外也有電容放電式點火系統(tǒng)，通常被稱為 cdi點火方式。 　　我們的利亞納車沿用的是閉磁路 固體式點火線圈，主要由低壓線圈繞組、高壓線圈繞組再串聯(lián)高壓阻尼電阻后分二路輸出、閉磁路鐵芯、外殼以及固體填充物等組成（其外形結(jié)構(gòu)如圖所示）。 　　3、點火線圈中另一組成部件—高壓線。 　　高壓導(dǎo)線顧名思義就是肩負(fù)著傳輸由高壓線圈所發(fā)出的高壓電流到火花塞的任務(wù)。高壓線其實是很簡單的絕緣導(dǎo)線,一條最普通的金屬導(dǎo)線外包上高強(qiáng)度絕緣體就是了。它的最主要質(zhì)量指標(biāo)就是能在較高、低溫下有良好的絕緣強(qiáng)度。它通過的電流很小,對里面的金屬導(dǎo)線要求甚低；通過的電壓很高(15000v-40000v)，所以要求的絕緣材料絕緣系數(shù)甚高。它的主要毛病就是絕緣材料老化絕緣強(qiáng)度下降而產(chǎn)生漏電。一組優(yōu)良的高壓導(dǎo)線必須具備最少的電流損耗及避免高壓電傳輸過程產(chǎn)生的電磁干擾。因此高壓點火線設(shè)計成為帶電阻值的，這個電阻在電路學(xué)里面叫阻尼電阻。高壓線電阻的大小是根據(jù)各種不同的高壓輸出系統(tǒng)設(shè)計而不同，有的只有幾百歐姆，有的達(dá)到10k以上。當(dāng)然帶阻尼電阻的高壓線只有電噴車上才使用的，以前的白金汽車點火系統(tǒng)化油器車輛無需這玩兒。 　　高壓線阻尼電阻的主要作用是： 　　a、防止由于高壓產(chǎn)生的電磁泄露, 又稱為emi防護(hù), 從而保護(hù)車輛中的電器的安全, 讓行車電腦ecu穩(wěn)定, 所以emi是最需要考慮的問題。實際上ecu接收的信號都是低壓模擬信號,包括曲軸位置/o2,ecu接受這些信號都是在ecu內(nèi)部a/d轉(zhuǎn)換后才使用, 而這種來自導(dǎo)線的輻射/emi泄露,很有可能會對本來就是低壓信號的汽車傳感器信號帶來本質(zhì)的干擾,從而信號出現(xiàn)很大的偏移,自a/d轉(zhuǎn)換后,ecu很容易從錯誤的信號中而錯誤報警甚至使用保護(hù)模式參數(shù)工作. 　　b、是防止高壓電流意外過大損壞高壓輸出系統(tǒng)電子元件的。高壓通路正常時這個電阻可當(dāng)作直通即電阻為零，因為通常汽車火花塞點火電阻值為30m左右，1m=1000k。這個點火電阻相對高壓線電阻是非常大的，所以高壓線限流電阻在高壓輸出系統(tǒng)的總阻值中是可忽略的，但當(dāng)高壓線后面的電路中意外短路時限流電阻就可把電流限制在高壓系統(tǒng)可承受不被損壞的范圍內(nèi)。作為ecu的點火系統(tǒng)，如果有短路的話，任何線圈次級的瞬時高壓電壓都會被釋放掉，同時ecu會停止工作。 　　c、為了讓高壓線圈的初級輸入回路與次級高壓輸出回路具有良好的阻抗匹配，從而在高壓輸出線和火花塞中都設(shè)置有阻尼電阻。帶阻尼電阻的高壓輸出線能有效地和初級輸入回路中的電子部件（功率管）作阻抗匹配。對于以前的車輛，基本上是使用白金點火系統(tǒng)，就不需在高壓輸出線和火花塞中設(shè)置有阻尼電阻。 　　4、火花塞工作原理： 　　火花塞高壓放電點燃混合氣，使其爆炸做工，工作過程非常短，但從點火到爆炸中間有幾個過程。首先點火線圈產(chǎn)生的高壓電流，通過火花塞電極間隙時高壓在火花塞正極形成電勢（可以理解成高電壓），因電位差必向最近和電阻最小的地方放電，那么正常情況下肯定是往負(fù)極放電，因中間有空隙形成電弧，從而產(chǎn)生火花來點燃汽缸燃燒室內(nèi)的混合氣。對火花塞的性能要求當(dāng)然是火花越強(qiáng)、越穩(wěn)定越好。由于火花塞的地極(外殼)和高壓的中心電極之間的絕緣體要有耐高溫和優(yōu)良的絕緣能力，因此大多用以氧化鋁為基礎(chǔ)的陶瓷制造，但高性能型號火花塞在電極的材料上則講究得多?，F(xiàn)在高質(zhì)量的火花塞大都采用銥或鉑(白金)等貴金屬來制造電極，除了可發(fā)出更強(qiáng)而穩(wěn)定的火花外，更比用銅鎳合金制造的普通型號耐用多倍，但售價亦是呈倍數(shù)上升。另一方面，火花塞的又一重要作用是把氣缸內(nèi)的熱量帶走，以維持一個適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟?500-850℃)。如果溫度太高會損蝕火花塞的絕緣體和電極，而被高溫?zé)t了的火花塞更會引發(fā)早燃和爆震現(xiàn)象；但如果溫度太低，附在火花塞表面的油就不能充分燃燒，容易形成積碳，令火花塞效能減弱甚至產(chǎn)生不了火花! 因此不同冷熱度(heat range)的火花塞會用于不同特性的發(fā)動機(jī)上，以保持火花塞的正常操作。冷型火花塞——即標(biāo)號較高(注意不同品牌的火花塞可能有不同標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)號)的火花塞由于散熱較快，適用于經(jīng)常在高轉(zhuǎn)速(高溫)工作的高性能發(fā)動機(jī)，而散熱較慢的熱型火花塞(標(biāo)號較低)則適用于低速低壓縮比的發(fā)動機(jī)。所以選用火花塞要主意合適的熱值（因不同品牌熱值標(biāo)注方法不一樣）。熱值是指火花塞的散熱能力，一般壓縮比越高的發(fā)動機(jī)發(fā)熱量大，需要偏冷的火花塞，就是散熱能力好的，而壓縮比低的用偏熱的火花塞。散熱能力直接影響發(fā)動機(jī)的燃燒，如果散熱太強(qiáng)會使火焰很小很弱，延緩蔓延速度，混合氣燃燒并不理想。反之如果散熱不夠，火焰燃燒太快又可能引起爆震，同時由于電極間溫度過高，會比較容易燒蝕火花塞電極。選用何種熱值的火花塞要看手冊上標(biāo)配是多少，目前大部分車火花塞熱值在6～8之間，可以冷一度，用7，再低恐怕就不太好了，散熱太快會使火星減小，混合氣燃燒速度降低，還沒有完全燃燒就排放掉，除非總是6000轉(zhuǎn)開車。