3.3 电子点火系统
电子点火系统（即无触点式点火系统）控制点火线圈初级线圈电流通断的元件不是触点，而是使用电子元件构成的控制电路（称点火控制器）根据发动机是否点火信息来控制点火线圈初级电流的接通和切断。同时，随着汽车行业的发展及电子元件在汽车上的广泛应用，点火系统中点火提前角也不再用机械式离心点火提前和真空点火提前调节装置，而是采用电控单元ECU通过发动机各种工况传感器传来的信息进行控制调整，称微机控制式电子点火系。现代汽车上使用的电子点火系统主要有以下类型：
3.3.1 电磁感应式电子点火系统
电磁感应式电子点火系统主要由电源、点火开关、磁感应式信号发生器、点火控制器（点火模块或点火电子组件）、分电器、火花塞、点火线圈等组成，系统的组成如图3.8所示。其电路原理如图3.9所示。
图3.8 磁感应式电子点火系统的组成
（1）磁感应式点火信号传感器
1）组成
主要由信号转子、永久磁铁、铁芯、传感线圈组成。
2）作用
根据发动机是否点火信息，产生点火控制信号，并将信号送到点火控制器。
图3.9 电磁感应式电子点火系统原理图
3）安装位置
安装在分电器中原来安装断电器触点的活动底板上。
4）工作原理
它是利用法拉第的电磁感应原理，将运动信号转换成传感线圈的感应电动势输出。当信号转子随分电器轴转动时，信号转子的凸齿与铁芯的空气隙发生变化，使通过传感线圈的磁通发生变化（当凸齿接近铁芯时，磁通量增大；离开铁芯时，磁通量减小），则传感线圈中便产生感应的交变电压信号，用这个信号作为点火的控制信号。传感线圈的磁通及产生的感应电动势随转子转角变化的规律如图3.10、图3.11所示。
图3.10 磁感应信号发生器
图3.11 点火信号变化的波形图
（2）点火控制器
1）组成
2）点火控制器的功能
①基本功能：接通点火开关，发动机转动，点火控制器根据分电器上的点火信号传感器输送来的发动机是否点火的脉冲信号，通过内部电路适时地驱动末级大功率三极管导通，初级电路接通。
②点火控制器的其他功能。
A.恒流控制功能。电子点火系一般都采用高能点火线圈，其初级线圈电阻值很小，断开电流很大，能保证发动机高速时具有足够大的切断电流和点火能量。但发动机低速时，由于初级线圈接通电流的时间过长，切断电流过大，这不仅浪费低压电能，还会使点火线圈和大功率三极管过热烧坏。点火控制器中的限流控制电路将点火线圈初级线圈的切断电流控制在某一恒定值不变。
B.导通角控制功能。导通角是指点火控制器大功率三极管导通（即点火线圈初级电流接通时间）期间，分电器轴转过的角度。
导通角控制的目的，就是防止发动机高速或加速时，点火系统出现断火现象；防止发动机低速时，点火线圈初级线圈及点火控制器大功率三极管通电时间过长而过热损坏。
点火控制器中的导通角控制电路在发动机转速高时，提前接通（或推迟切断）初级线圈电路；在发动机转速低时，推迟接（或提前切断）通点火线圈初级线圈电路。使初级电流控制在限流值不变。它控制的导通角的大小不变，但导通的时刻是变化的。即是能在发动机转速变化时，自动调节限流时间。
C.停车自动断电控制功能。当汽车停驶、但又未断开点火开关点火控制器中设置的停车自动断电控制电路时，如果点火信号传感器传输给点火控制器的信息是不点火时刻，点火控制器的大功率三极管导通，点火线圈初级线圈的电路处于接通状态，长时间通电就会导致点火线圈和大功率三极管发热损坏。
点火控制器中的停车断电控制电路，能在发动机停转又未断开点火开关的一定时间（一般为0.5～3s）内，使大功率三极管截止，切断点火线圈初级电流。
D.过电压保护控制功能。当电源电压超过30V时，点火控制器中的过电压保护电路能自动使大功率三极管截止，停止点火系的工作，从而保护点火装置不被损坏。
③工作原理：点火控制器根据点火信号传感器传来的发动机不点火与点火的信号，点火模块中的大功率三极管交替地导通和截止。三极管导通时（相当于触点的闭合），接通初级电路，产生初级电流；三极管截止时（相当于触点的断开），切断初级电流，使次级产生点火的高压电，击穿火花塞间隙，产生电火花。
在磁感应式电子点火系统的组成元件中，除点火信号传感器和点火控制器外，其他各组成元件的作用及结构均与传统点火系统相同。
3.3.2 霍尔效应式电子点火系统
图3.12为桑塔纳轿车中的霍尔式电子点火系统示意图，图3.13为霍尔式电子点火系统的电路原理图。
霍尔式电子点火系统主要由电源、点火开关、点火线圈、点火控制器、霍尔式点火信号传感器、分电器、火花塞等组成。
图3.12 桑塔纳轿车霍尔式电子点火系统示意图
1—蓄电池；2—点火开关；3—点火线圈；4—点火控制器；5—分电器；6—火花塞
图3.13 霍尔电子点火系统（点火器内装专用点火集成块）原理电路图
（1）霍尔式点火信号传感器
1）组成
主要由转子及触发叶轮、霍尔集成电路、导磁钢片、永久磁铁等组成。
2）安装位置
安装在分电器上。
3）霍尔式点火信号传感器的作用
根据发动机是否点火的信息，产生点火控制信号，并将信号送到点火控制器。
4）工作原理
霍尔效应是由美国物理学家霍尔发现的，霍尔效应的原理如图3.14所示。当电流通过放在磁场中的半导体基片（即霍尔元件），且电流方向与磁场方向垂直时，在同时垂直于电流与磁场的方向上，半导体基片内产生一个与电流大小和磁感应强度成正比的电压，这个电压就称为霍尔电压UH。
接通点火开关，发动机转动，分电器的信号发生器叶轮转动，当叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的空气隙时，磁场被触发叶轮的叶片所短路而不能作用于霍尔元件，霍尔元件几乎不产生霍尔电压，霍尔信号发生器输出高电位，送入点火控制器，点火控制器通过内部电路控制大功率三极管导通，初级电路接通，点火线圈储存磁场能；当叶轮的叶片离开空气隙时，永久磁铁的磁场作用在霍尔元件上，使通电的霍尔元件产生霍尔电压，霍尔信号发生器输出端由高电位下跳为低电位，点火器大功率三极管截止，初级电路切断，产生次级高压。
图3.15（a）所示为带有霍尔式点火信号发生器的分电器，霍尔信号发生器位于分电器内；霍尔信号发生器的结构如图3.15（b）所示。
图3.14 霍尔发生器的工作原理
1—触发叶轮的叶片；2—霍尔集成块；3—永久磁铁；4—霍尔传感器；5—导板
图3.15 霍尔信号发生器
图3.16 霍尔信号发生器完成功能时的波形
（2）点火控制器
其作用、结构及功能与磁感应式电子点火系统用点火控制器相同。
3.3.3 光电式电子点火系统
（1）光电式信号发生器的组成
光电式信号发生器的主要组成部分是发光元件、光敏元件和遮光转子，如图3.17所示。
图3.17 光电式信号发生器的工作原理
（2）光电式信号发生器的工作原理
遮光转子上有与汽缸数相对应的缺口，转子转动时，发光元件所发出的光线通过遮光转子的缺口可以照射到光敏元件上，当转子挡住光线时，光敏元件得不到光线的照射，这样，光线的时通时断就使光敏元件产生了点火信号脉冲电压。
由于发光元件和光电转换元件的工作性能受环境条件（如灰尘、油污、光照等）影响较大，而汽车工作环境又很恶劣，这就要求光电传感器必须在密封良好的环境内，因此采用光电式电子点火系统的汽车较少。
3.3.4 电容储能式电子点火系统
电容储能式电子点火系统主要由蓄电池、直流升压器、储能电容器、晶闸管、触发器、点火线圈、分电器和火花塞等组成，点火系统电火花的能量以磁场的形式储存在点火线圈中。
电容储能式电子点火系统的工作原理如图3.18所示。
图3.18 电容储能式电子点火系统的原理图
3.3.5 电感储能式电子点火系统
电感储能式电子点火系统的结构如图3.19所示。
电感储能式电子点火系统的工作原理：通过初级的通断使点火线圈初级绕组的电流发生变化，同时使次级绕组感应出点火所需的高压电。
图3.19 电感储能式电子点火系统
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
