普通电子点火系统组成与工作原理

1.普通电子点火系统的组成

普通电子点火系统由电源、信号发生器、分电器、点火控制器或点火模块、点火线圈、高压线和火花塞等组成，如图3-26所示。

图3-26 普通电子点火系统的组成

2.普通电子点火系统的基本原理

信号发生器（也叫传感器）一般装在分电器内，通过一定的转换方式将汽车发动机曲轴旋转的角度或活塞在气缸中所处的位置转换成相应的脉冲电信号，送到点火控制器，如图3-27所示。

点火控制器又称电子控制单元，它接收信号发生器输送的脉冲信号，经过相应的放大和其他处理，控制点火线圈一次绕组电流的通断，从而使点火线圈的二次绕组产生高电压。

半导体点火系统的点火线圈和火花塞的功能、结构与传统点火系统基本相同。

分电器内部结构与传统点火系统有很大区别，信号发生器代替了断电器凸轮，断电器触点被点火控制器取代。

当发动机的曲轴转动时，信号发生器产生了对应气缸压缩终了时的点火脉冲信号，控制点火控制器的大功率晶体管导通和截止。晶体管导通时，点火线圈一次电流形成回路，点火线圈储存一定的磁场能；在晶体管由导通转变为截止的瞬间，点火线圈一次电流骤然消失，使得二次绕组感应出20000～25000V的高电压；分电器根据点火顺序分配给工作缸火花塞，使其跳火，点燃气缸中的可燃混合气。

3.普通电子点火系统的分类

按信号发生器的原理，普通电子点火系统分为电磁感应式、霍尔式和光电式三种。

图3-27 普通电子点火系统的基本原理

（1）电磁感应式点火信号发生器

1）组成。电磁感应式点火信号发生器由转子轴、信号转子、传感线圈和永久磁铁等组成，如图3-28所示。

图3-28 电磁感应式点火信号发生器的结构

2）电磁感应式点火系统的工作原理。整个信号发生器装在分电器内，永久磁铁和铁心固定在分电器内，传感线圈绕在铁心上。

信号转子上有与发动机的气缸数相同的凸齿，永久磁铁的磁通经转子的凸齿、传感线圈的铁心、永久磁铁构成回路。

当信号转子转动时，转子凸齿与信号线圈铁心间的空气间隙不断变化，穿过线圈铁心中的磁通不断地变化，根据电磁感应原理，当穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈中将发生感应电动势，因而在线圈内感应出交变电动势，如图3-29所示。

图3-29 电磁感应式点火信号发生器的工作原理(www.xing528.com)

（2）霍尔式点火信号发生器

1）组成。霍尔式点火信号发生器主要由触发叶轮和信号触发开关组成，如图3-30所示。

2）工作原理。霍尔式点火信号发生器安装在分电器内，与分火头同轴，由封装的霍尔芯片和永久磁铁做成整体固定在分电器盘上。触发叶轮叶片数与气缸数相等。信号触发开关由霍尔集成电路和带导磁板的永久磁铁组成。

图3-30 霍尔式点火信号发生器的结构

触发叶轮由分电器轴带着在霍尔集成电路和永久磁铁之间转动。

当触发叶轮上的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间时，霍尔触发器的磁场被叶片旁路，如图3-31a所示，这时不产生霍尔电压，传感器无输出信号。

当触发叶轮上的缺口部分进入永久磁铁和霍尔元件之间时，如图3-31b所示，磁力线进入霍尔元件，在导板的引导下，垂直穿过通电的霍尔集成块。于是在霍尔集成块的横向侧面产生一个霍尔电压，这个霍尔电压信号经过放大、脉冲整形后，最后以整齐的矩形脉冲（方波）信号输出。

（3）光电式点火信号发生器

1）组成及作用。光电式点火信号发生器的结构如图3-32所示，各部件组成及作用如下：

①发光二极管：产生光源，能以接近红外线的频率发出不可见光束。

②光敏晶体管：光照产生信号电压，它与发光二极管相对放置，并相隔一定距离，当有光线照射时，光敏晶体管导通；当无光线照射时，光敏晶体管截止。

③信号盘：信号盘安装在分电器轴上，位于分火头下面。分电器轴驱动控制光线的通断。信号盘上有与气缸数相等的窗口，信号盘随分电器轴旋转时，当信号盘的叶片转至发光二极管与光敏晶体管之间时，遮住了发光二极管发出的光线，光敏晶体管因感受不到光线而截止；当遮光盘上的窗口通过发光二极管与光敏晶体管之间时，发光二极管所发出的光束直接照到光敏晶体管上，光敏晶体管导通。分电器每转一周，信号发生器便产生四个交变信号，输送给点火控制器，控制着点火系统的正常工作。

图3-31 霍尔式点火信号发生器的工作原理

a）磁感线被转子叶片旁路 b）磁感线通过转子缺口 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3-32 光电式点火信号发生器的结构

2）光电式电子点火系统的工作原理。光电式电子点火系统电路如图3-33所示。

点火开关接通后，转子随分电器轴转动，遮光盘也跟着转动。当光敏晶体管V受光导通时，晶体管VT₁获得正向偏压而导通。VT₂导通后为VT₂提供正向偏压，使VT₂导通。VT₂导通后，VT₃的基极电位下降，使VT₃截止。功率晶体管VT₄获得正向偏压而导通，使点火线圈一次绕组电路导通；当遮光盘的叶片遮住发光二极管的光束时，光敏晶体管转为截止，VT₁失去基极电流由导通转为截止，VT₂也截止，VT₃因获得正偏由截止转为导通。VT₄失去正向偏压则由导通转为截止，点火线圈一次绕组断电，在点火线圈二次绕组产生高压，供电给火花塞使其跳火，点燃气缸中的可燃混合气。

图3-33 光电式电子点火系统电路