汽車點火系統(tǒng)的組成和工作原理

點火器的作用是根據(jù)信號發(fā)生器輸入的點火信號接通或斷開點火系統(tǒng)的初級電路，使點火線圈的次級繞組產(chǎn)生點火高壓。

目前汽車上使用的點火器內(nèi)部電路多種多樣，但基本功能大致相同，其電路也由相應(yīng)的功能電路組成，如圖5-31所示。

集成電路廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代汽車點火器，內(nèi)部電路非常復雜。一旦損壞，只能更換。

下面僅通過磁感應(yīng)信號發(fā)生器和簡化的點火器電路來描述汽車點火器的工作原理。其簡化電路如圖5-32所示。

關(guān)機保護狀態(tài)

如圖5-33所示，當點火開關(guān)剛剛接通，發(fā)動機沒有啟動時，信號發(fā)生器沒有信號電壓，電池電壓被R1和R2分壓作用于P點，P點又通過信號線圈作用于三極管的基極。該電壓低于三極管的導通電壓，三極管處于關(guān)斷狀態(tài)，切斷點火系統(tǒng)的初級電路。

初級電路導通狀態(tài)

發(fā)動機啟動后，信號發(fā)生器不斷發(fā)出交流電壓信號。當信號電壓方向如圖5-34所示時，信號電壓與P點電壓疊加，使Q點電壓上升。當Q點的電壓超過三極管的導通電壓時，三極管從關(guān)斷狀態(tài)切換到導通狀態(tài)，初級電路導通，流經(jīng)點火線圈初級繞組的電流通過三極管接地。

初級電路關(guān)閉狀態(tài)

當信號電壓在圖5-35所示的方向時，信號電壓和P點電壓的疊加使Q點電壓下降。當Q點電壓降至晶體管截止電壓時，晶體管由導通狀態(tài)轉(zhuǎn)為截止狀態(tài)，切斷初級電路，在點火線圈次級繞組中感應(yīng)出高壓電動勢。

恒流控制為了保證發(fā)動機在任何工況下都能實現(xiàn)穩(wěn)定的高能點火，現(xiàn)代汽車廣泛采用高能點火線圈，初級繞組電阻值較小，一般為0.5 ~ 0.8 ω。使用該點火線圈后，初級繞組的電流值較大。發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時，點火線圈長時間通過大電流，不僅浪費電能，更重要的是會使點火線圈和電子元器件過熱，燒壞。因此，點火器中有一個點火線圈限流控制保護電路，其目的是將一次電流限制在一定值并保持恒定，即恒流控制電路。

點火器恒流控制原理如下:如圖5-36所示，VT為點火器最后一根大功率管，Rs為采樣電阻，IC為點火集成塊。當采樣電阻值不變時，采樣電阻兩端的電壓值與流經(jīng)點火線圈的初級電流成正比。工作時，采樣電阻的壓降值反饋給點火集成塊中的限流控制電路，使限流控制電路工作，從而保持流經(jīng)點火線圈的一次電流恒定。

具體工作過程如下:大功率晶體管飽和導通時，如果一次電流小于限流值，一次電流逐漸增大；當一次電流大于限流值時，Rs的反饋電壓增大放大器F的輸出端電壓，使VT1更導通，集電極電位下降，VT向截止區(qū)偏移，一次電流下降。當一次電流略低于限流值時，Rs的反饋電壓使放大器F的輸出電壓下降，使VT1截止，集電極電位上升，VT導通，一次電流上升。

合閘角控制合閘角是火控器末級大功率開關(guān)管導通期間分電器軸轉(zhuǎn)動的角度，也稱導通角。圖5-37顯示了當點火器配備或不配備閉合角控制電路時的初級電流波形。

閉合角控制電路可以根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化自動控制初級電路的接通時間。發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時，減小關(guān)閉角度，防止一次電流過大；當發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，關(guān)閉角度增大，以保證一定的一次電流和高速可靠點火。不同速度下的關(guān)閉角度見下表。

各種轉(zhuǎn)速下的閉合角