摩托车用点火系统及点火控制一．点火系统的功能和基本工作原理x0d点火系统的基本功能是依据发动机的工作顺序适时的向发动机提供强烈的高压火花.点火系统的功能体现在点火的时机和产生点火火花的强度.要实现摩托车上的12V低压直流电转化为可以产生足够强度火花的高压电,只有采用变压器通过次级线圈和初级线圈的较大比值来产生高压电.点火系统一般由控制初级线圈通断的开关、产生高压电的点火线圈和将高压电变成点火火花的火花塞构成.系统的蓄电池提供12V的电源,通过断电开关接通和切断初级线圈中的电流,这样在次级线圈中就会产生高达上万伏的高压电.当断电开关闭合时初级线圈中有电流通过并且电流值随着闭合时间的增长而不断的提高,当开关突然打开时由于电磁感应在次级线圈中便产生足够的电压并将该电压加到火花塞上使其产生火花点燃混合气.x0d二．点火系统基本参数x0d1．闭合角.点火系统中初级线圈电流的大小决定了点火系统的能量的高低,直接影响着发动机性能的发挥.初级电流的大小是由初级线圈的接通时间决定的,因此初级电路的接通时间便成为点火控制的一个重要的指标.当初级线圈接通时间越长线圈电流越大开关断开时在次级线圈上产生的感应电动势越高,点火的能量也就越强混合气越容易点燃；但电流过大会造成点火线圈过热和电源负荷的增加.因此,科学的控制初级线圈电路的接通时间成为点火控制的主要内容之一.由于在传统触点控制点火系统中,初级点火线圈电路中的开关为分电器机械触点,初级电路中的电流大小是通过触点闭合时间对应的分电器轴转角即闭合角来控制的,因此通常用闭合角来表示初级线圈电路的接通时间.为了使发动机在每一工况下点火系统都能产生一定强度的高压火花,要求初级线圈在开关断开是的电流具有稳定的值.而决定初级线圈中电流大小的因素主要是线圈通电时间和发动机系统电压.因此要求初级线圈电路接通时间能随电源电压的变化而变化,当电源电压降低是增加通电时间；当电源电压升高时能够缩短通电时间.对于闭合角控制来说,就是要求其值不但能够随着电源电压的变化而变化,而且要随着发动机转速的变化而变化.因为在对应同样的时间,发动机转速越高,分电器转过的角度越大,闭合角也越大；反之则然.x0d2．点火提前角.点火时刻是点火系统控制的最重要的要素,因为点火时刻决定了高压点火产生的时刻与发动机工作过程之间的配合关系.为了提高发动机的燃烧效率,提高其动力性、经济性及获得较低的排放污染,要求在发动机压缩行程进行到上止点前一定的曲轴转角处切断点火线圈初级线圈中的电流开始点火.这样对于理论意义上的点火时刻来说就是提前了一个曲轴转角,这个提前的角度就是点火提前脚.发动机工作中,对应不同的工况都有一个使其燃烧过程进行得最佳的点火时刻,这样的时刻用点火提前角表示即为最佳点火提前角.在正常情况下,发动机工作的最佳点火提前角与发动机的转速和负荷关系密切.x0d三．点火系统的种类与特点x0d由于发动机点火时刻和初级线圈电流的不同控制方法,产生了不同的点火系统.按点火系统的不同发展阶段可分为：传统机械触点点火系统、无触点点火系统、微机控制式电子点火系统和微机控制式无分电器电子点火系统.x0d1．传统机械式触点点火系统：传统的点火系统其点火时刻和初级线圈电流的控制是由机械传动的断电器触点来完成的.由发动机凸轮轴驱动的分电器轴控制着断电器触点的张开、闭合的角度和时刻与发动机工作行程的关系.为了使点火提前角能随发动机转速和负荷的变化自动调节,在分电器上装有离心式机械提前装置和真空式提前装置来感知发动机的转速和负荷的变化.机械式点火系统最大的缺点是因为断电器与驱动凸轮之间机械联动因此闭合角不能变化,而闭合时间和发动机转速的变化有很大的关系,当发动机转速升高时触点闭合时间缩短,初级线圈电流减小点火能量降低；当发动机转速降低时闭合时间又过长,造成线圈中电流过大容易损坏.这是机械触点点火系统无法克服的缺点.x0d2．无触点电子点火系统：为了避免机械触点点火系统触点容易烧蚀损坏的缺点,在晶体管技术广泛应用后产生了非接触式传感器作为控制信号,以大功率三极管为开关代替机械触点的无触点电子点火系统.这种系统显著优点在于初级电路电流由晶体三极管进行接通和切断,因此电流值可以通过电路加以控制.不足之处在于这种系统中的点火时刻仍采用机械离心提前装置和真空提前装置,对发动机工况适应性差.x0d3．微机控制式电子点火系统：为了提高点火系统的调整精度和各种工况的适应性,在电子点火系统的基础上,采用了微机控制.系统的特点是：不但没有分电器,而且在提前角的控制方面也没有离心提前装置和真空提前装置.从初级线圈电流的接通时间到点火时刻全部采用微机进行控制.其工作原理如下：微机系统通过传感器检测发动机的转速和负荷的大小,由此查阅存在内部存储器中的最佳控制参数,从而获得这一工况下的最佳点火提前角和点火线圈初级电路的最佳闭合角,通过控制三极管的通断时间实现控制目的.x0d四．无触点电子点火系统（CDI点火器）x0d无触点电子点火系统一般由曲轴传感器、电子点火器、点火线圈、火花塞等构成.出触点电子点火系统采用晶体管作为点火初级电路的电子开关,因此初级电流的控制比触点点火系统容易且控制精度较高.在机械式式触点点火系统中,触点的闭合时间与曲轴转角靠机械关系连接,也就是靠触点提供发动机曲轴转角信号；但在无触点电子点火系统中点火系统无机械触点,故需要曲轴位置传感器.测量曲轴转角的传感器一般有三种：x0d磁脉冲式、光电式、霍尔式.电子点火器的作用是控制点火线圈中初级电路电流的接通时间和断开时间.为此,它必须对来自曲轴位置传感器的脉冲信号进行放大、处理、识别.由曲轴位置传感器的脉冲信号求出发动机的转速,并根据发动机的转速来控制点火线圈初级电路的通电时间.电子点火器一般由脉冲处理电路、初级线圈电流控制电路、稳压器和晶体管输出驱动电路四部分组成.①脉冲处理电路的作用是由曲轴位置传感器输出的脉冲信号进行放大、整形、处理交变成标准脉冲.由于脉冲的频率决定与发动机的转速,故根据脉冲信号的频率与发动机的倍数关系可获得发动机的转速.②初级电路电流控制包括通电时间和断电时间的控制.通电时间决定了初级线圈中电流的大小从而决定了点火能量；初级线圈电路中电流断开时间也就是点火时刻,因此断开时刻的控制就是对点火提前角的控制,在一般的无触点电子点火系统中点火提前角是由点火器根据经验设计一个基本的角度,在发动机运行中再由分电器上的机械提前装置进行调整.③稳压电路的作用是对电源电压进行稳压,降低电源电压对点火线圈初级电路中电流的影响.因为在电路通电时间一定的情况下,电压的高低对初级电路电流的影响较大,所以在没有对初级电路通电时间进行电源修正的系统中稳压电路格外重要.④晶体管输出驱动电路是把控制电路的控制信号转换成直接接通和断开点火初级电路的执行器,因为在控制电路发出的控制信号的驱动能力往往很低,一般只能驱动一些小功率晶体管,对于象初级电路如此大地电流,只能通过大功率晶体管来驱动.x0d五．微机控制电子点火系统x0d为了提高摩托车的动力性,降低油耗,减少排放污染,要求点火系统不仅要提供较高的点火能量,而且在对点火时刻的控制方面有较高的精度及对发动机各种工况变化的自适应性.故在采用电控燃油喷射