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現(xiàn)代汽車點(diǎn)火系統(tǒng)新技術(shù)的影響

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和完善，還有科學(xué)技術(shù)的不斷提升,大量使用電子元件以及利用計(jì)算機(jī)監(jiān)控汽車的運(yùn)轉(zhuǎn)，電子產(chǎn)品在汽車上應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，尤其是在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，其應(yīng)用更為全面。這都體現(xiàn)出汽車產(chǎn)業(yè)的高科技特征和巨大的發(fā)展前景。

而汽車的點(diǎn)火系統(tǒng)也作為汽車的重要組成部分，也有了很大的變化和進(jìn)步，點(diǎn)火系統(tǒng)的性能良好與否對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、油耗和排氣污染等影響很大。具有性能優(yōu)良、工作可靠的點(diǎn)火系統(tǒng)，一直是廣大汽車設(shè)計(jì)、制造和使用者所努力追求的。發(fā)動(dòng)機(jī)自1910年首次在汽車上裝用以來(lái)，不斷地發(fā)展和完善，傳統(tǒng)的點(diǎn)火系統(tǒng)理所當(dāng)然地逐漸被新的電子點(diǎn)火系統(tǒng)所取代。

關(guān)鍵詞:提高性能；能源節(jié)約；汽車專業(yè)畢業(yè)論文

前言

發(fā)動(dòng)機(jī)自1910年首次在汽車上裝用以來(lái)，不斷地發(fā)展和完善,主要有:傳統(tǒng)觸點(diǎn)式點(diǎn)火系---半導(dǎo)體輔助點(diǎn)火系---普通電子式點(diǎn)火系統(tǒng)--微機(jī)點(diǎn)火式控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程。下面，先介紹一下幾種點(diǎn)火系統(tǒng)的具體概況。

1、點(diǎn)火系統(tǒng)的組成、工作原理以及區(qū)別

1．1觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)

   觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成有:儲(chǔ)電池、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、點(diǎn)火線圈、高壓電線和火花塞等零部件；

   而其工作原理為:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，在凸輪軸的驅(qū)動(dòng)下，分電器內(nèi)的斷電器凸輪軸也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，斷電器觸點(diǎn)重復(fù)地閉合和打開(kāi)，當(dāng)觸點(diǎn)閉會(huì)時(shí)，初級(jí)線圈接通，其電流逐漸增大，當(dāng)觸點(diǎn)打開(kāi)時(shí)，次級(jí)線圈就誘發(fā)產(chǎn)生高壓電動(dòng)勢(shì)，配電器就會(huì)依據(jù)點(diǎn)火的順序?qū)㈦妱?dòng)勢(shì)引入缸內(nèi)點(diǎn)燃混合氣。

   觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)的缺點(diǎn):

   1、次級(jí)電壓最大值會(huì)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速升高和氣缸數(shù)的增加而不斷下降;

   2、觸點(diǎn)打開(kāi)時(shí)容易產(chǎn)生火花,使觸點(diǎn)容易燒蝕;

   3、觸點(diǎn)的電流強(qiáng)度限制著初級(jí)電流的大小,因此火花能量的提高受到限制。

1.2半導(dǎo)體輔助點(diǎn)火系統(tǒng)

半導(dǎo)體輔助點(diǎn)火系統(tǒng)的組成部件有:白金觸點(diǎn)、點(diǎn)火器、點(diǎn)火線圈及火花塞等；

與傳統(tǒng)觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)相比,有以下優(yōu)點(diǎn):

1、觸點(diǎn)通過(guò)電流較小,延長(zhǎng)觸點(diǎn)的使用時(shí)限;

2、次級(jí)電壓提高,火花能量增大,改善點(diǎn)火性能。

1.3普通電子點(diǎn)火系統(tǒng)

普通電子點(diǎn)火系統(tǒng)的組成部件有:分電器、、信號(hào)發(fā)生器、點(diǎn)火器、點(diǎn)火線圈和火花塞等；

其工作原理是:利用大功率晶體起開(kāi)關(guān)作用,點(diǎn)火器接收到信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)來(lái)控制大功率晶體管的導(dǎo)通和停止,以誘發(fā)點(diǎn)火線圈產(chǎn)生次級(jí)電壓。

與傳統(tǒng)觸點(diǎn)點(diǎn)火系相比,普通電子點(diǎn)火系統(tǒng)分優(yōu)點(diǎn)有:

1、采用信號(hào)發(fā)生器解決了觸點(diǎn)引起的缺點(diǎn)；

2、準(zhǔn)確而穩(wěn)定的點(diǎn)火正時(shí)；

3、在所有轉(zhuǎn)速范圍有都有可靠點(diǎn)火性能；

4、實(shí)現(xiàn)免維修化。

1.4微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)

以上介紹到得幾種點(diǎn)火系統(tǒng)相比,微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的組成元件有:檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的傳感器；處理信號(hào)發(fā)出指令的微機(jī)處理器；響應(yīng)微機(jī)發(fā)出指令的點(diǎn)火器,點(diǎn)火線圈等；

而微機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)與上述幾種點(diǎn)火系相比較具有以下優(yōu)點(diǎn):

1、由于廢除真空,離心點(diǎn)火提前裝置,點(diǎn)火提前角由微機(jī)控制,使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能最佳地調(diào)整點(diǎn)火時(shí)刻,但又不影響其他范圍的點(diǎn)火調(diào)整;

    2、將點(diǎn)火提前到發(fā)動(dòng)機(jī)剛好不至于產(chǎn)生爆震的范圍內(nèi),使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能保持良好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

1.5現(xiàn)代電子點(diǎn)火系統(tǒng)與傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)相比概述

現(xiàn)代電子點(diǎn)火系統(tǒng)與傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)相部件，主要的優(yōu)點(diǎn)是:

1、工作時(shí)無(wú)觸點(diǎn)磨損,點(diǎn)火時(shí)間準(zhǔn)確；

2、點(diǎn)火可靠,火花塞抗積碳和油污的能力增強(qiáng)；

3、 改善發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)和熱起動(dòng)性能,減少蓄電池的損耗；

4、安裝方便,無(wú)需維修,大大減少對(duì)空氣和通訊的污染。

2 現(xiàn)代汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)展概況和意義

2.1汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)展歷程

   電控點(diǎn)火系統(tǒng)從模擬控制到數(shù)字控制,從單一項(xiàng)目控制到多項(xiàng)內(nèi)容控制的發(fā)展歷程,甚至某些汽車上采用了集發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)控制于一體的動(dòng)力牽引控制系統(tǒng),分電器只能成為以適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)火順序向火花塞提供能量得高低壓開(kāi)關(guān),并且有許多發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)完全取消使用分電器了。

2.2電子點(diǎn)火系統(tǒng)的研究意義

隨著我國(guó)對(duì)汽車工業(yè)技術(shù)的掌握和越來(lái)越成熟,和人民生活水平的提高,我國(guó)自主生產(chǎn)的汽車在市場(chǎng)占有率不斷上升,據(jù)中國(guó)汽車協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2009年,我國(guó)汽車產(chǎn)銷分別為1379.1萬(wàn)輛和1364.5萬(wàn)輛,2010年全國(guó)汽車產(chǎn)銷1826.47萬(wàn)輛和1806.19萬(wàn)輛，同比分別增長(zhǎng)32.44%和32.37%。而2009年,為應(yīng)對(duì)國(guó)際金融危機(jī),我國(guó)出臺(tái)了一系列促進(jìn)汽車消費(fèi)的政策,有效刺激了汽車消費(fèi)市場(chǎng),使我國(guó)汽車產(chǎn)銷呈高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),我國(guó)也首次成為世界汽車產(chǎn)銷第一大國(guó),這說(shuō)明了汽車在生活中越來(lái)越普遍,越來(lái)越多人可以擁有。

面對(duì)著這么龐大的汽車市場(chǎng)，其發(fā)展的潛力和空間是無(wú)法估量的,生活水平不斷提高,越來(lái)越多人擁有汽車,很自然地對(duì)車的要求也隨之提高,這給汽車技術(shù)的發(fā)展和電子產(chǎn)品在汽車上的應(yīng)用提供了動(dòng)力和條件。

由于考慮到汽車對(duì)環(huán)境造成的污染和危害，我國(guó)對(duì)汽車的排放限制和燃油消耗量的控制持續(xù)加嚴(yán),裝點(diǎn)式化油器發(fā)動(dòng)機(jī)已被市場(chǎng)淘汰,點(diǎn)燃式電控發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展前景卻是越來(lái)越光明,勢(shì)頭強(qiáng)勁,而且新技術(shù)被廣泛用作進(jìn)行排放控制。

從經(jīng)濟(jì)角度分析,在我國(guó)進(jìn)行電控發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車開(kāi)發(fā)推廣也是不可避免的,一方面,技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)相當(dāng)成熟,另一方面,電控發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車制造都可沿用原來(lái)的生產(chǎn)線,維修和燃料供給都比較方便,,目前,通過(guò)引進(jìn)外國(guó)先進(jìn)技術(shù),電控燃油噴射和開(kāi)環(huán)電子點(diǎn)火控制技術(shù)已應(yīng)用于國(guó)產(chǎn)汽車上。

2.3電子點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)展歷程

年份    研制公司           系統(tǒng)名稱

    1962  通用汽車公司       晶體管點(diǎn)火器

1964  通用汽車公司       全晶體管點(diǎn)火器

1967  豐田汽車公司       晶體管點(diǎn)火器

1971  通用汽車公司       MISAR

1972  通用汽車公司       單片集成點(diǎn)火器

1976  克萊斯勒           RI.RS

1977  福特               EEC-1

1979  波許公司           Motronic

1979  日產(chǎn)               ECCS

1979  福特               ECC-II

1982  通用汽車公司       DEFI

1980  豐田               TOCS

1980  三菱               ECI

1980  五十鈴             I-TEC

1982  福特               EEC-IV

1983  寶馬               Motronic

1984  通用               C²1

1993  通用               Northstar

1194  SAE認(rèn)可ISO批準(zhǔn)   JI850 VAN

1995  至今               D2

3 關(guān)于汽車電子技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

3.1汽車電子技術(shù)的發(fā)展

   汽車電子化是建立在電子學(xué)的發(fā)展基礎(chǔ)之上，從真空管、晶體管、集成電路、大規(guī)模集成電路到超大規(guī)模集成電路的技術(shù)進(jìn)步，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)等各種各樣的電子裝置，汽車電子化也隨著逐年的深化與發(fā)展,電子化的程度可以說(shuō)是衡量汽車高檔與否的主要標(biāo)志。

   而電子產(chǎn)品大規(guī)模應(yīng)用在汽車上,主要是為解決汽車安全、污染和節(jié)油3大問(wèn)題。進(jìn)入70年代后期，電子工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，特別是集成電路、大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路技術(shù)得到了巨大發(fā)展，微機(jī)在汽車上的應(yīng)用，給汽車工業(yè)帶來(lái)了劃時(shí)代的變革。 進(jìn)入90年代，電子技術(shù)取得了巨大的進(jìn)步，電子元器件的體積變得很小，重量減輕，電能的消耗進(jìn)一步降低。由于微處理器功能的增強(qiáng)，計(jì)算速度提高了幾倍，價(jià)格也變得非常便宜，特別是可靠性得到了極大的提高，為用電子技術(shù)改造傳統(tǒng)的汽車創(chuàng)造了條件。

3.2汽車電子技術(shù)的應(yīng)用

   汽車電子控制是“汽車電子技術(shù)”中的難點(diǎn)和重點(diǎn)。利用自動(dòng)控制理論而建立的開(kāi)環(huán)、閉環(huán)、最優(yōu)、自適應(yīng)控制系統(tǒng)，在汽車優(yōu)化控制中都有采用。建立這些控制系統(tǒng)時(shí)，首先對(duì)汽車某個(gè)系統(tǒng)，如點(diǎn)火提前角優(yōu)化控制系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)辨識(shí)，建立數(shù)學(xué)模型，然后采用相應(yīng)的控制方法進(jìn)行優(yōu)化控制。但是發(fā)動(dòng)機(jī)本身結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，影響點(diǎn)火的因素較多，理論推導(dǎo)優(yōu)化點(diǎn)火狀態(tài)下的數(shù)學(xué)模型比較困難。因此，一般采用實(shí)驗(yàn)方法找出各種工況下的最佳點(diǎn)火提前角，然后存入微機(jī)內(nèi)存。在實(shí)行控制過(guò)程中，微機(jī)不斷檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況，用查表的方法，查出該工況下的最佳點(diǎn)火提前角，進(jìn)行修正后再通過(guò)微機(jī)接口、放大電路去控制點(diǎn)火，這是目前國(guó)外應(yīng)用較多的優(yōu)化控制方法。

3.3汽車電子技術(shù)的發(fā)展前景    

  做為各行各業(yè)的裝備,交通工具、做為家庭的耐用消費(fèi)品，汽車的歷史只有百年，但全世界現(xiàn)已擁有汽車6億輛以上，平均不到10人一輛汽車。汽車對(duì)環(huán)境造成的影響是非�？膳碌�,一輛典型的汽車，從投入使用到最后報(bào)廢，要向大氣中排放59.7頓產(chǎn)生溫室效應(yīng)的二氧化碳、 污染20.4億萬(wàn)立方公尺的空氣和產(chǎn)生26.5 頓的固態(tài)垃圾。除此之外，汽車產(chǎn)生的廢棄物還要進(jìn)行處理.

為了保護(hù)地球上現(xiàn)存有限的碳?xì)浠�合物資源，減少汽車排放的二氧化碳和其他有害污染物，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率仍是當(dāng)前急迫解決的問(wèn)題。為了使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得最好的燃油經(jīng)濟(jì)性,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油效率。目前，世界上大多數(shù)國(guó)家的政府都要求汽車強(qiáng)制安裝先進(jìn)的電子控制系統(tǒng)，精確地控制發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火和噴油，使發(fā)動(dòng)機(jī)的效率比傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率不斷提高.減少汽車排氣對(duì)環(huán)境的污染還可以通過(guò)使用 “代用燃料”、采用油電混的動(dòng)力系統(tǒng)和氫燃料電池技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。為此要研究制造新型的發(fā)動(dòng)機(jī)、傳感器、執(zhí)行器和體積小、運(yùn)算速度更快和智能更高的控制器。

4 結(jié) 論

社會(huì)逐漸走向信息化和高科技化，汽車也將會(huì)隨著科技的發(fā)展越來(lái)越多的配置一些電子裝置,而汽車的點(diǎn)火系統(tǒng)作為汽車的重要組成部分，其技術(shù)也會(huì)隨之不斷地發(fā)展和完善,這將會(huì)有效地提高汽車的綜合性能,節(jié)約能源,以及對(duì)人們的生活和環(huán)境的保護(hù)都會(huì)帶來(lái)更多的便利和好處。

6 參考文獻(xiàn)

[1] 《汽車構(gòu)造：電子點(diǎn)火系統(tǒng)工作原理》

[2]http://wenku.baidu***/search?word=%E6%B1%BD%E8%BD%A6%E6%AF%95%E4%B8%9A%E8%AE%BA%E6%96%87&ie=utf-8&lm=0&od=0

[3] 《現(xiàn)代汽車點(diǎn)火系統(tǒng)及其應(yīng)用》劉業(yè)福；楊芳華

[4]  汽車專業(yè)畢業(yè)論文http://www.lwenwang.cn/news_list.asp?id=18400