一文了解汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)展史

根據(jù)結(jié)構(gòu)分析把汽車點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行分成三種類型，分別是微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)、電子點(diǎn)火系統(tǒng)和觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)。而這三種系統(tǒng)也分別代表這汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)展本文通過(guò)分析汽車三種點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)，闡述了汽車點(diǎn)火系統(tǒng)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，所不斷做出的改進(jìn)，并對(duì)汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)展歷程有一個(gè)全面的認(rèn)知。

汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)展史

一、傳統(tǒng)的汽車點(diǎn)火系統(tǒng)

在汽車早期的第一代點(diǎn)火系統(tǒng)中，觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)是最早的階段，它主要是通過(guò)凸輪驅(qū)動(dòng)的機(jī)械觸點(diǎn)來(lái)進(jìn)行控制初級(jí)的電路通斷，而最終達(dá)到在次級(jí)回路上面產(chǎn)生高壓電。當(dāng)接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)，斷電器的觸點(diǎn)剛好在閉合狀態(tài)，那么低壓電流的回路就會(huì)被接通。而低壓電流會(huì)經(jīng)過(guò)的線路應(yīng)該是從蓄電池正極開(kāi)始到電流表A，然后通過(guò)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW到點(diǎn)火線圈+端子，最后到附加電阻然后是點(diǎn)火線圈的另外一個(gè)+端子，再經(jīng)過(guò)斷電器觸點(diǎn)K和搭鐵，最終到蓄電池的負(fù)極。

如果斷電器的凸輪在旋轉(zhuǎn)的時(shí)候頂開(kāi)觸點(diǎn)的時(shí)候，低壓電流就會(huì)被切斷，此時(shí)次級(jí)繞組和初級(jí)繞組都會(huì)感應(yīng)到產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。但是因?yàn)榇渭?jí)繞組的匝數(shù)比較多，所以會(huì)有15到25KV的高壓電產(chǎn)生。這種高壓電完全可以把火花塞電極間隙擊穿從而產(chǎn)生電火花，把可燃的混合氣點(diǎn)燃。

如果初級(jí)繞組匝數(shù)比較少的情況，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)低，一般會(huì)在200到300V，為了避免觸點(diǎn)產(chǎn)生電火花，保護(hù)觸點(diǎn)以防燒蝕，所以可以并聯(lián)一個(gè)電容從而把自感電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行吸收來(lái)讓觸點(diǎn)受到保護(hù)。而這樣高壓電流會(huì)經(jīng)過(guò)的線路是從點(diǎn)火線圈次級(jí)繞組到附加電阻，然后經(jīng)過(guò)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW到電流表A，最后通過(guò)蓄電池到搭鐵，經(jīng)過(guò)火花塞旁點(diǎn)擊到火花塞中性電極到配電器旁電極，經(jīng)過(guò)配電器分火頭最后到次級(jí)繞組。

觸點(diǎn)式的點(diǎn)火系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是維護(hù)方便、價(jià)格便宜和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是它也有自己的缺點(diǎn)：觸點(diǎn)非常容易產(chǎn)生電火花，燒蝕觸點(diǎn)，讓接觸受到影響，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速比較高的時(shí)候，觸點(diǎn)閉合的時(shí)候較短，不足的高壓電會(huì)造成高速失火，讓發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候無(wú)力和抖動(dòng)。觸點(diǎn)式的是機(jī)械式，接觸會(huì)有些不良，金屬疲勞和凸輪磨損等故障容易出現(xiàn)。觸點(diǎn)式的點(diǎn)火系統(tǒng)，對(duì)控制點(diǎn)火提前角是通過(guò)真空提前和離心提前進(jìn)行組成，機(jī)械裝置完成，不能夠精確的控制點(diǎn)火提前角。

二、電子式的點(diǎn)火系統(tǒng)

晶體管的技術(shù)在發(fā)展，集成電路也隨之產(chǎn)生，因此我們改進(jìn)了觸點(diǎn)式的點(diǎn)火系統(tǒng)，最后形成了電子式的點(diǎn)火系統(tǒng)。如圖1可以看出：

傳統(tǒng)的點(diǎn)火系統(tǒng)如以上介紹，斷電器觸點(diǎn)容易受到燒蝕，因此我們通過(guò)改進(jìn)，把一個(gè)開(kāi)關(guān)三極管進(jìn)行代替觸點(diǎn)，讓觸發(fā)信號(hào)從而使得三極管的截止和導(dǎo)通，最終讓斷開(kāi)和接通初級(jí)的電路達(dá)到目標(biāo)，最終產(chǎn)生高壓電。這種三極管可以起到開(kāi)關(guān)作用，我們也稱它點(diǎn)火模塊或是點(diǎn)火控制器。點(diǎn)火控制器的觸發(fā)信號(hào)主要有霍爾式、光電式和磁電式等多種方式的信號(hào)發(fā)生器。而這些信號(hào)都發(fā)送給點(diǎn)火控制器的控制端，來(lái)讓電子開(kāi)關(guān)的通斷得到控制。電子開(kāi)關(guān)方面也不會(huì)有接觸不良的反應(yīng)，而且觸點(diǎn)的兩端也不會(huì)產(chǎn)生火花，這樣就把觸點(diǎn)式的點(diǎn)火系統(tǒng)中的缺點(diǎn)得到了改進(jìn)，但是還是不能夠把點(diǎn)火提前角精確的控制，因?yàn)辄c(diǎn)火模塊是自動(dòng)調(diào)節(jié)的，它通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，但是點(diǎn)火模塊的復(fù)雜程度也會(huì)影響調(diào)節(jié)的精度，因此才會(huì)產(chǎn)生不精確的控制。

三、微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)

隨著微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，由微電腦控制的發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)取代了點(diǎn)火模塊的功能。微電腦強(qiáng)大快捷的計(jì)算功能和控制功能，能隨時(shí)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、水溫、爆震信號(hào)、負(fù)荷的變化以及自動(dòng)變速箱的工作狀況隨時(shí)根據(jù)需要改變點(diǎn)火提前角，達(dá)到精確控制的目的。

如圖2所示，微機(jī)控制點(diǎn)火系主要由各類傳感器如車速傳感器、曲軸位置傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器、爆燃傳感器等） /發(fā)動(dòng)機(jī)控制微機(jī)（ECU ）和點(diǎn)火執(zhí)行器即點(diǎn)火模塊、點(diǎn)火線圈、分電器及火花塞等）三部分組成。水溫傳感器、爆震傳感器、曲軸位置傳感器、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器等各種傳感器把發(fā)動(dòng)機(jī)的各種有關(guān)信息傳

而微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)主要分成點(diǎn)火執(zhí)行器、各類傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)控制微機(jī)三個(gè)組成部分。而各類傳感器主要又有爆燃傳感器、溫度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸位置傳感器和車速傳感器等，點(diǎn)火執(zhí)行器也主要有火花塞、分電器、點(diǎn)火線圈和點(diǎn)火模塊等組成。曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸位置傳感器、爆震傳感器和水溫傳感器等各類傳感器都是通過(guò)傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的各種相關(guān)信息到ECU，然后讓ECU綜合進(jìn)行處理之后，向電子點(diǎn)火器發(fā)出點(diǎn)火指令I(lǐng)GT，由電子點(diǎn)火器壓線圈、火花塞完成點(diǎn)火任務(wù)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)將點(diǎn)火執(zhí)行情況的信號(hào)IGT反饋給微機(jī)EC整。個(gè)控制過(guò)程的實(shí)現(xiàn)是依靠計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的分析處理數(shù)據(jù)的能力，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同運(yùn)行工況不斷修正點(diǎn)火提前角以獲得最佳的點(diǎn)火時(shí)刻，改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)其動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性達(dá)到最佳、排放污染最小。

總結(jié)

汽車有三種點(diǎn)火系統(tǒng)，本文通過(guò)對(duì)這三種系統(tǒng)的工作原理和特點(diǎn)進(jìn)行分析，根據(jù)結(jié)構(gòu)分析把汽車點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行分成三種類型，分別是微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)、電子點(diǎn)火系統(tǒng)和觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)。而這三種系統(tǒng)也分別代表這汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的改進(jìn)都是根據(jù)汽車在科技發(fā)展上面的成果和運(yùn)用，而計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和晶體管的發(fā)展讓汽車點(diǎn)火系統(tǒng)全面的改進(jìn)和升級(jí)。從而探討了汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)展和進(jìn)步，根據(jù)科學(xué)的發(fā)展進(jìn)行不斷的改進(jìn)，最終明確了汽車點(diǎn)火系統(tǒng)在發(fā)展過(guò)程中的全部，不僅僅可以發(fā)到汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)展階段，還可以了解到它的工作原理以及整個(gè)發(fā)展過(guò)程。