發動機具有一個帶靜態點火分電系統的感應式點火裝置。每個氣缸都有一個單獨的點火線圈。這個線圈點火系統的點火電路由帶初級和次級線圈的點火線圈和發動機控制單元中的點火終極組成。火花塞,與次級線圈相連。每個火花塞都由一個單獨的點火線圈(桿狀點火線圈)以及發動機控制單元中一個單獨的點火終極用高壓控制。下圖為獨立點火線圈。
1—點火線圈;2—插頭連接器;3—火花塞
獨立點火線圈功能描述
點火終極在希望的點火時刻前使車載網絡中的一個電流流過初級線圈。在初級電路閉合期間(關閉時間),在初級線圈中建立起一個磁場。在點火時刻,流過初級線圈的電流重新中斷。磁場的能量通過磁耦合的次級線圈放電(感應)。這時在次級線圈中產生一個高壓,此高壓在火花塞上產生點火火花。
火花塞上必要的點火電壓(點火電壓需求)必須始終低于點火裝置可能的最大點火電壓(點火電壓供應)。在點火火花擊穿后,剩余的能量在火花持續時間內在火花塞上轉換掉。因此必須精確調整點火火花點燃燃燒室內的油氣混合氣的點火時刻。這樣可以保證最佳扭矩以及低油耗,且同時有害物質的排放最小。
獨立點火線圈壞了主要影響參數如下:
(1)發動機轉速。
(2)發動機扭矩。
(3)增壓壓力。
(4)當前過量空氣系數。
(5)冷卻液溫度和進氣溫度。
(6)燃油等級(辛烷值)。
(7)發動機運轉工況(發動機啟動、怠速、部分負荷、滿負荷)。
獨立點火線圈結構及內部線路路
點火線圈按照變壓器原理工作。在一個共用鐵芯上安放著兩個線圈。初級線圈由一根粗金屬絲組成,匝數少。線圈的一端通過總線端KL.15過載保護繼電器連接在車載網絡電壓正極(總線端KL.15)上,另一端(總線端KL.1)連接在點火終極上,這樣點火終極能夠接通初級電流。次級線圈由一根匝數很多的細金屬絲制成。下圖為獨立點火線圈線路。
獨立點火線圈線路
1—初級線圈;2—次級線圈;3—火花塞;
KL.15—供電(通過總線端KL.15過載保護繼電器);SIG—點火信號,總線端KL.1;KL.4a—總線端,接地
4. 信號曲線及參數
點火信號的計算還確保在正確的氣缸中以最佳點火提前角使用必要的能量進行火花的點火,為此探測曲軸的轉速信號。發動機控制單元由此計算出曲軸角度和當前發動機轉速。
這樣,在每個所需的曲軸角度上進行點火終極的接通和關閉。汽油發動機的有效范圍為上止點前-70°曲軸轉角至上止點后+30°曲軸轉角。對于四沖程發動機,由于必須在發動機每旋轉兩圈后點火一次,因此要求凸輪軸傳感器與氣缸一致對應。點火線圈曲線見下圖。
點火線圈曲線
1—點火線圈總線端KL.1上的電壓(來自點火終極);2—初級線圈充電電流
連續火花點火的基礎是重復接通和關閉點火線圈,于是實際的點火火花擴展成一個火花帶。通過提前后續掃氣將中斷單個點火,于是火花塞上沒有更多能量傳遞到油氣混合氣中,剩余能量保留在點火線圈中。這樣能夠將后續掃氣時間縮到最短。只能在低轉速范圍中以及暖機階段時采用連續火花點火(清潔火花塞)。點火線圈參數見下表。