点火系统对汽车使用性能的影响

鲁守荣

摘要：点火系统直接影响汽车的使用性能，表现在发动机的工作效率、油耗、环境的污染等方面。为提高汽车的使用性能，本文从点火系统的角度讨论汽车发动机工作状况对汽车使用性能的影响，总结了点火系统在发动机各工况下的控制策略及点火系统故障的诊断方法。

关键词：点火系统;常见故障;汽车使用性能

中图分类号：  TP221      文献标识码：A      文章编号：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

汽车使用性能主要有动力性、燃料经济性、行驶安全性、舒适性、通过性、排放及噪声、汽车的可靠性以及维修方便性等。在众多因素中， 汽车发动机的工作状况扮演着重要角色， 直接影响着汽车的使用性能。提高发动机的工作效率涉及很多因素，对点火系统而言，主要是点火提前角的控制、点火线圈初级电路最佳闭合角的控制和点火能量的控制。为了提高发动机的使用性能，对点火系的基本要求是：（1）迅速、及时地产生足以击穿火花塞间隙的高电压;（2）电火花应具有足够的点火能量;（3）能针对发动机不同工况提供最佳点火时刻。

本文主要研究点火系统对汽车发动机正常工作的影响以及点火系统的故障诊断。文章结构安排：第2节对点火系统的组成进行了简要说明，它是后续内容的基础;紧接着在第3节阐述了发动机各工况的点火策略;第4节对点火系统常见故障的诊断进行了分析和归纳;最后第5节对全文进行了总结。

1 简述汽车点火系统的构成

点火系统分为传统点火系统、电子点火系统和微机控制点火系统。现代汽车主要采用微机控制点火，在微机控制点火系统中分有分电器和无分电器两种，如图1和图2所示。主要部件有开关信号、传感器、电控单元和执行器。其中开关信号包含启动开关信号、空档起动开关信号和空调开关信号。起主要作用的传感器有曲轴位置及转速传感器、凸轮轴位置传感器、空气流量计、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、氧传感器和爆震传感器。执行器主要是点火控制器和点火线圈，其作用是接收电控单元（ECU）发出的指令， 执行点火功能。电控单元（ECU）的作用是首先采集各传感器和开关输入的信号，与预先存储在电控单元中的数据进行比较分析，确定出发动机的工作状况，然后进行比较分析该工况下的最佳点火提前角，根据当前发动机运行状况进行适当的修正，最后输出信号到点火控制器。

2 开、闭环点火控制

为了提高发动机的使用性能，按照对点火系统的基本要求，必须对点火提前角、点火能量和点火线圈初級电路的电流进行控制。通俗地说就是控制高压电的产生时机， 初级电流的断、续时间。其控制方式则采用开环和闭环自动切换的控制策略。在开环控制中，ECU不断采集发动机各种工作状态信息，并根据这些信息从内部存储器中查出相应的基本点火提前角，然后输出控制信号对点火时刻进行控制。在闭环控制中，ECU除了以一定的点火提前角控制发动机工作的同时，还不断地检测发动机的温度、爆震、转速等有关工作状态，然后将此信息反馈给ECU，ECU再根据这些信息对点火提前角进行修正，从而最大限度地达到最佳控制。

在发动机起动时，发动机转速较低，ECU无法得到准确的输入数据，由此，用初始点火提前角进行起动，随着转速的升高，将依据输入的传感器信息对点火提前角进行适当的修正。在怠速工况下，为了维持稳定运转，可利用发动机的转速信号作为反馈信息，作为 ECU修正当点火提前角的重要参数。在正常运转工控下，ECU根据当前发动机转速和负荷这两个主要指标确定基本点火提前角，再根据发动机冷却液温度、爆震传感器信号、进气温度信号、氧传感器信号等传感器送来的信号对基本点火提前角进行修正，使得实际点火提前角尽可能与最佳点火提前角接近。

在微机控制点火系统中，点火器能够按照ECU输出的点火信号精确地控制流往点火线圈的初级电流。当点火信号从断到通时，点火器起动初级电流，当点火信号从有到无时，点火器关断初级电流，这时就在初级电流被关断的瞬间，初级线圈中就会产生百伏的电压，而在次级线圈中就会产生上千伏的电压，通常有足够的能量使火花塞跳火。点火线圈中电流的大小与初级电路通电时间的长短有关，而且还与电源电压大小有关，过大的电流也会导致点火线圈过热而损坏。

3 点火系统故障现象及分析

微机控制点火系统故障现象一般表现为发动机不能起动、运转不稳、加速不良、熄火、油耗增加及排放超标等。为方便点火系统故障检测， 将其分为低压线路故障和高压线路故障。低压线路故障可能是：点火开关损坏或接线不良、蓄电池能量不足或搭铁不良、保险丝烧坏、线路断路或插头接触不良、点火线圈初级绕组断路等;高压线路故障可能是：高压线龟裂破损或漏电、分电器盖及分火头故障、火花塞故障、点火线圈损坏或接线脱落。在此将故障现象、分析及排除归纳如表1所示。

4 结论

汽车点火系统关系到整车的动力性、经济性、安全性、舒适性和排放净化以及工作可靠性等一系列因素，发动机最佳点火时刻的确定与采集的各类传感器信息密切相关，并且在发动机不同的工况下有不同的标准。点火系统故障也是汽车发动机常见的故障之一，其原因是多方面的，排除故障时必须结合点火系统的结构特点，才能对故障原因进行有效分析。

参考文献：

[1] 贾冬菊.汽车电控发动机点火系统故障的诊断及排除[J]. 科学与信息化，2016（12）：74.

[2] 齐永久.汽车电子点火系统的工作原理及故障的诊断与排除[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2014，27（3）：22.

[3] 陈宁. 汽车电路分析与检测[M]. 2版.北京：电子工业出版社，2016.

[4] 金洪卫，陈昌建等.汽车电气设备与维修[M].大连：大连理工大学出版社，2014.

【通联编辑：张薇】