点火线圈火花塞

宝马X5 点火线圈你知道吗？

点火开关发动机具有一个带静态点火分电系统的感应式点火装置。引爆电路由下列部件组成：-带初级和次级线圈的点火...

点火开关

发动机具有一个带静态点火分电系统的感应式点火装置。

引爆电路由下列部件组成：

-带初级和次级线圈的点火线圈

-数字式发动机电子伺控系统 (DME) 中的点火终极，用于控制流过初级线圈的电流

-火花塞，与次级线圈连接。

每个火花塞都由直接插在气缸盖罩中的一个单独的点火线圈 (杆状点火线圈) 和数字式发动机电子伺控系统 (DME)

中的一个单独的点火终极用高压控制。

点火线圈用车载网络电压生成高压，以便点燃燃烧室内的油气混合气。

必须正确调整点火火花点燃油气混合气的点火时刻，从而确保最佳扭矩和低油耗，同时有害物质的排放最小。基本因素有：

-发动机转速

-发动机扭矩

-过量空气系数

-冷却液温度

-进气温度。

这些参数由传感器探测，由数字式发动机电子伺控系统 (DME)

处理、进行数字化，然后作为用于点火终极的信号输出。

部件简短描述

将描述点火开关的下列部件：

-点火线圈

-点火终极

-火花塞。

点火线圈

每个火花塞都由一个单独的点火线圈 (杆状点火线圈) 以及数字式发动机电子伺控系统 (DME)

中一个单独的点火终极用高压控制。

点火终极在希望的点火时刻前使车载网络中的一个电流流过初级线圈。在初级电路闭合期间

(关闭时间)，在初级线圈中建立起一个磁场。在点火时刻，流过初级线圈的电流重新中断。磁场的能量通过磁耦合的次级线圈放电

(感应)。这时在次级线圈中产生一个高压，此高压在火花塞上产生点火火花。

火花塞上需要的点火电压 (点火电压需求) 必须持久低于点火装置的最大可用点火电压

(点火电压供给)。在点火火花击穿后，剩余的能量在火花持续时间内在火花塞上转换掉。

索引

说明

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说明

1

点火线圈

2

3 芯插头连接

3

火花塞

因此必须精确调整点火火花点燃燃烧室内的油气混合气的点火时刻。这样可以保证最佳扭矩以及低油耗，且同时有害物质的排放最小。

基本因素有：

-发动机转速

-发动机扭矩

-增压压力

-当前过量空气系数

-冷却液温度和进气温度

-燃油等级 (辛烷值)

-发动机运转

(发动机起动、怠速、部分负荷、满负荷)。

点火线圈按照变压器原理工作。在一个共用铁芯上安放着 2 个线圈。初级线圈由一根粗金属丝组成，匝数少。线圈的一端通过总线端

Kl. 15 过载保护继电器连接在车载网络电压正极 (总线端 Kl. 15) 上。另一端 (总线端 Kl. 1)

连接到点火终极上，点火终极因此能够切换初级电路。次级线圈由一根匝数很多的细金属丝制成。

点火信号的计算确保，点火火花在正确的气缸中在最佳的点火提前角以及用所需的能量形成。为此探测曲轴的转速信号。数字式发动机电子伺控系统 (DME)

据此计算出曲轴转角和当前发动机转速。

点火终极的接通和断开可在每个希望的的曲轴转角 (汽油发动机：上死点前 -70° KW 至上死点后 +30° KW)

进行。因为在 4 冲程发动机只需在每个第二圈后点火，为了准确分配气缸需要使用凸轮轴传感器。

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说明

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说明

1

点火线圈总线端 Kl. 1 上的电压

(来自点火终极)

2

初级线圈充电电流

3

时间

点火终极

点火终极的任务是将点火线圈的初级回路切换到接地。点火终极集成在数字式发动机电子伺控系统 (DME)

中。

火花塞

发动机装备了 Bosch

公司的火花塞。火花塞的任务是，将点火能量引入燃烧室中。通过电极之间的电火花使油气混合气开始燃烧。

若为喷雾引导型直喷发动机，则对火花塞有特殊要求。与带进气管喷射装置的发动机相比，在射束式柴油直接喷射发动机上产生显著的充气运动。火花塞必须在几何位置上直接位于燃油喷射中。为此在安装时必须遵守

23 Nm (+/- 3 Nm) 的精确扭矩。

火花塞电极的位置在燃烧室中特别深。于是也能够点燃稀薄的油气混合气。这在冷起动阶段以及催化转换器加热阶段很有帮助。在这个相位中也产生多次火花，与较早的数字式发动机电子伺控系统 (DME)

相比，点火开关方面的所有诊断保持激活状态。

索引

说明

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说明

1

排气门座

2

排气门

3

柱塞

4

火花塞

5

喷射装置

6

进气门座

7

进气门

系统概览

下图所示为发动机 N55 的点火装置概况：

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说明

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说明

1

发动机室分电器

2

点火和喷射装置继电器

3

数字式发动机电子伺控系统

(DME)

4

缸 1 火花塞

5

气缸 1 点火线圈

6

缸 2 火花塞

7

气缸 2 的点火线圈

8

缸 3 火花塞

9

气缸 3 点火线圈

10

缸 4 火花塞

11

气缸 4 点火线圈

12

缸 5 火花塞

13

气缸 5 点火线圈

14

缸 6 火花塞

15

气缸 6 的点火线圈

系统功能

将描述下列系统功能：

-多火花点火

-点火电路监控。

多火花点火

多火花点火的基础是点火线圈反复接通和断开。于是实际的点火火花扩展成一个火花带。可以通过提前充电取消各个火花。于是火花塞上没有更多能量传递到油气混合气中。剩余能量保留在点火线圈中。充电时间可以降低。

多火花点火规定只在低转速范围内以及暖机阶段使用 (火花塞清洁)。

火花持续时间为

0.5 毫秒，于是后续火花在上死点前就能产生。如果由于不良条件存在延迟燃烧，这样就存在另外一种油气混合气的点火可能性。

后续火花的另一项重要功能是清洁火花塞，因为通过产生多个电火花，火花塞可为下次燃烧更好地预处理。

点火电路监控

根据点火线圈的初级线圈中的电流对点火电路进行监控。此电流在接通过程中在一定的时间阈值期间在规定的数值范围内变化。在点火开关诊断时监控：

-点火线圈的初级电路

-点火开关的电线束

-点火线圈的次级电路与火花塞

-火花持续时间。

通过点火电路监控可以识别下列故障：

-点火线圈输入端的短路

-点火线圈次级侧的短路

-火花塞

-控制断路

-点火终极损坏。

不能识别：

-偶尔发生的故障，例如控制导线接触不良

-高压电路中平行于火花间隙产生火花放电，未形成线圈匝间短路。