電噴發(fā)動機是電控燃油......



電噴發(fā)動機是電控燃油噴射(EFI)發(fā)動機的簡稱，電噴發(fā)動機均采用電子點火系統(tǒng)。
電噴發(fā)動機點火系統(tǒng)主要包括：點火電流的恒定控制、無分電器點火控制、點火正時控制、點火時序(判缸)控制以及點火提前與爆震的控制等。
一、點火電流的恒定控制
點火線圈的初/次級繞組的匝數(shù)比確定后，點火時的高壓(點火線圈的次級電壓)主要由初級繞組中通過的電流大小來決定。現(xiàn)代的發(fā)動機電子點火系統(tǒng)為了提高點火時的高壓，點火線圈的初級均采用粗導線繞制，其內(nèi)阻只有0.5Ω左右，但這又會引起電流過大，如不加以控制會使點火線圈因電流過大而影響壽命。
當功率三極管T1或T2導通時，電流經(jīng)其射極負反饋電阻Rf到地。通過電阻Rf的電流越大，其上的壓降也越大。如果點火電流超過規(guī)定值時(一般為6.5A)，電路Rf上的壓降增大，恒流控制電路開始起控使閉合角減小。繼而減小了三極管T1、T2的導通時間，最終通過點火線圈的初級繞組中的電流減小，避免點火線圈發(fā)熱和三極管T1、T2的損壞。若點火電流小于規(guī)定值6.5A時，恒流控制電路也將起控，增大閉合角使三極管T1或T2的導通時間增加，使點火電流增大，最終恒定在6.5A的標準值上。
二、無分電器電子點火
為了進一步提高發(fā)動機工作時的可靠性、動力性和經(jīng)濟性，現(xiàn)代的發(fā)動機尤其是電噴發(fā)動機的點火系統(tǒng)越來越多地采用無分電器電子點火。無分電器點火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與以往的點火系統(tǒng)不同，它取消了分電器，消除了因分電器產(chǎn)生的機械磨損而引起的點火時間不準，以及點火能量損失等不利因素，因而它是新型發(fā)動機點火的主流。
無分電器點火系統(tǒng)根據(jù)使用點火線圈的數(shù)量以及其火花塞的跳火方式，又可分為同時點火和單獨順序點火兩種方式。
1.無分電器同時點火方式
該電路的特點是每兩個缸的火花塞共用一只點火線圈，點火線圈的次級繞組的兩端采用開放式分別接兩個缸上的火花塞。點火時兩個缸的火花塞形成串聯(lián)電路同時跳火。其中一個缸的火花塞在常規(guī)方向跳火，即從正中央電極到負旁電極;而另一個缸的火花塞跳火則從負旁電極到正中央電極。在兩個缸的火花塞同時跳火時，只有處于壓縮行程氣缸的火花塞的跳火才是有效的，而處于排氣行程的另一個氣缸的火花塞的跳火是無效的多余的，所以也有稱這種點火為“浪費”火花型點火。
在兩個缸的火花塞同時跳火時，一個缸的活塞處于排氣行程的上止點;另一個缸的活塞處于壓縮行程的上止點。即點火應在處于壓縮行程氣缸活塞的上止點位置的1缸進行。因此發(fā)動機電子控制器(ECU)根據(jù)曲軸位置傳感器送來的活塞上止點信號和同步信號傳感器送來的判缸信號，經(jīng)計算處理后輸出正確的點火指令，令1缸點火。點火線圈的次級繞組電路中增加的一只高壓二極管，是為了防止三極管T1和T2在導通的瞬間，次級繞組產(chǎn)生的感應電動勢使火花塞跳火。
在無分電器同時點火方式中，為了降低成本和節(jié)省發(fā)動機周圍的空間，還采用一種初級繞組帶中間抽頭的點火線圈，獨立完成對各缸的點火。圖2是四缸電噴發(fā)動機無分電器用一只點火線圈同時點火的基本電路。
該同時點火電路的基本原理是：ECU根據(jù)曲軸位置傳感器和同步信號傳感器送來的信號，經(jīng)計算處理后向電子點火組件中的驅(qū)動三極管T1發(fā)出點火信號(1缸和4缸的同時點火信號)，這時三極管T1導通T2截止。點火電流從蓄電池的+12V→三極管T1的集電極和發(fā)射極→初級繞組的L2→蓄電池負極。這時初級繞組的L1中的電流中斷，次級繞組中感應產(chǎn)生高壓電，其極性為上負下正。其電流流向為：次級繞組的b端→二極管D4→4缸火花塞的中央電極和旁電極→蓄電池負極(車身)→1缸火花塞的旁電極和中央電極→二極管D1→次級繞組的a端。這時1和4兩個缸的火花塞同時跳火。由于圖2的點火工作順序為1-3-4-2，4缸的活塞處于排氣行程，1缸的活塞處于壓縮行程的上止點位置，因而1缸的火花塞跳火是有效的，而4缸的火花塞跳火是無效的。
當發(fā)動機的曲軸旋轉(zhuǎn)180°后，發(fā)動機ECU根據(jù)曲軸的位置傳感器和同步信號傳感器送來的信號，向三極管T2發(fā)出點火信號(2缸和3缸的同時點火信號)，這時三極管T2導通T1截止。點火電流從蓄電池的+12V→初級繞組中的L1→三極管T2的集電極和發(fā)射極→蓄電池的負極。這時初級繞組L2中的電流中斷，次級繞組中感應產(chǎn)生高壓電，其極性為上正下負。其電流流向為：次級繞組的a端→二極管D2→2缸火花塞的中央電極和旁電極→蓄電池負極(車身)→3缸火花塞的旁電極和中央電極→二極管D3→次級繞組的b端。這時2和3兩個缸的火花塞同時跳火，3缸的活塞處于壓縮行程的上止點位置，火花塞的跳火是有效的，而2缸的活塞是處于排氣行程，因而其火花塞的跳火是無效的。發(fā)動機轉(zhuǎn)兩圈(720°)在一個工作循環(huán)內(nèi)，各缸的火花塞有效跳火一次。
2.無分電器單獨順序點火方式
該無分電器點火系統(tǒng)中的工作點火順序與常規(guī)的發(fā)動機按工作順序點火的原理相同。不同的是因無分電器單獨點火，每個缸的火花塞均需一個點火線圈，并且工作時還需要判缸信號。ECU根據(jù)曲軸位置傳感器和同步信號傳感器送來的信號，經(jīng)處理后向電子點火組件中的驅(qū)動三極管T1發(fā)出點火信號。這時三極管T1截止，使點火線圈的初級繞組中的電流中斷，次級繞組便感應產(chǎn)生高壓電，使1缸的火花塞跳火。隨著發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)，ECU將按照該發(fā)動機的工作點火順序(如1-3-4-2)依次向1缸、3缸、4缸、2缸發(fā)出點火信號，使相應氣缸的火花塞跳火。
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這種無分電器單獨順序點火方式多用于多氣缸的發(fā)動機上。它的點火線圈體積很小，可直接安裝在火花塞上，因此節(jié)省了發(fā)動機的空間，并使可靠性增加，同時對通訊產(chǎn)生的干擾也較小。故它在多缸發(fā)動機無分電器電子點火系統(tǒng)中得到了廣泛地應用。
三、點火正時的控制
點火正時是指活塞處于壓縮行程的上止點時刻點火，它由安裝在飛輪邊緣的曲軸位置傳感器給ECU提供信息，ECU經(jīng)判斷處理后輸出指令使電子點火器工作。曲軸位置傳感器是點火系統(tǒng)的重要器件。對于四缸發(fā)動機來說，在其飛輪的相對方向上各有均等的4個槽。4個槽為一組，兩組槽相隔180°，每組槽齒間隔20°。
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曲軸位置傳感器多由霍爾傳感器擔任，當發(fā)動機飛輪旋轉(zhuǎn)時，其上的槽齒經(jīng)過霍爾傳感器時產(chǎn)生霍爾效應輸出5V的高電平信號。當飛輪上的槽齒不經(jīng)過霍爾傳感器的期間，無霍爾電壓產(chǎn)生，輸出0.3V的低電平信號。飛輪旋轉(zhuǎn)一圈(360°)，每組槽齒共產(chǎn)生4個霍爾電壓脈沖信號。