摘要:汽车点火电压的高低事关汽车经济性和动力性,于节能环保也有很大的意义。然而对于这一重要的工作参数,目前却没有实时检测技术。本文从节能环保的角度,探讨影响点火电压高低的因素、点火电压过低的危害及实时检测技术。
0 引言
各国汽车产业发展到今天,技术性能成为了克敌制胜的法宝。随着环保要求越来越严的汽车排放标准与相应技术也一再提高。目前,我国已全面实施了国5机动车排放标准,部分一线城市如北京、上海等重点城市已于2017年率先实施了国6a阶段排放标准,2018年预计向全国推广。汽车尾气当中的CO(一氧化碳)、HC+ NOx(碳氢化合物和氮氧化物)产生的原因,很大一部分是点火电压过低,造成燃油燃烧不充分所导致的。因此,保证足够的点火电压是减少汽车排放实现节能环保的有效措施。
1 汽车点火原理
1.1传统点火系统
汽车传统点火系统是指在点火线圈的一次回路中依靠触点实现通断的点火系统,结构如图1所示。
当接通点火开关时,在断电器触点闭合期间,蓄电池给点火线圈的低压线圈供电,电流线性增长,电能以磁场能的形式储存起来。在某缸压缩行程上止点前夕,断电器触点断开,低压线圈突然失去电流产生300V左右的自感电压,因高压线圈和低压线圈的互感作用而在高压线圈两端产生15~20 kV的点火高压。
1.2电子点火系统
电子点火系统是指点火线圈的一次回路由电子点火控制器实现通断的点火系统,电子点火系统点火高压产生的原理跟传统点火系统类似,区别在于用信号发生器取代了凸轮,用点火控制器取代了断电器的触点,实现了无触点通断电路的目的,减少了点火系统的故障率。
1.3微机点火系统
微机点火系统是目前应用最广泛的点火系统,其利用ECU接收包括曲轴位置信号在内的多个汽车状况信号,计算出最佳点火时间进行点火,使汽车的经济性和动力性最优化。当微机计算出某一缸需要点火时,给点火控制器中的相应缸晶体管发送信号,断开该缸点火线圈的低压回路,由高压线圈产生高压进行点火。
2 影响点火电压高低的因素
综上所述,不论哪种类型的点火系统,其点火高压是基于一次线圈的自感和两个线圈的互感作用而产生的。从能量角度看,是一次线圈在通电期间储存的磁场能转换而来的。因此,磁场能量大小、自感作用强弱及互感作用性能都会影响点火高压的高低。
2.1一次电路电流
一次电路由蓄电池、点火开关、一次线圈和点火控制器组成,之中任何一个环节的质变都会使电流发生变化。蓄电池电压降低、点火开关触点接触电阻增大和电路连接点阻值变大均会导致电流减小,进而使磁场能量减小,导致点火电压降低。
2.2点火线圈的性能
点火线圈的感抗大小、自感和互感性能的好坏会直接影响点火电压的高低。
2.3高压连线的质量
高压连线电阻的大小、是否破损或开裂也是因素之一。
2.4火花塞的质量
火花塞间隙的大小、积碳的存在会使击穿电压变低,从而造成点火电压降低,火花能量不足。