汽车高压点火线对点火波形的影响分析

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1、14技术纵横轻型汽车技术2013(4)总284汽车高压点火线对点火波形的影响分析蒋科军刘成晔袁传义(江苏理工学院汽车与交通_-E程学院)摘要汽车高压点火线对点火波形具有重要影响。在高压点火线结构和点火系统原理基础上，建立了电子点火系统的仿真模型，通过改变高压点火线的主要性能参数，分析点火波形的变化。结果表明：高压点火线击穿电压对点火波形具有决定性的影响，一旦高压点火线被击穿，点火无法有效进行；高压点火线电阻必须适当，过大或过小都会有显著的弊端；高压点火线压点火线分布电容增大会导致点火电压和点火能量轻微下降，同时对外电磁辐射干扰也会下降；高压点火线电感对点

2、火波形无明显影响关键词：汽车点火系统高压点火线点火波形影响分析几个等级。1引言点火线的结构可以用图1来表示，主要由线汽车高压点火线是汽油发动机点火系统上的芯、绝缘层、增强编织层和外护套层组成，根据性一个重要组件，其作用是把高压线圈产生的高电能要求，绝缘层、增强编织层可以有两层或三层。压传导到火花塞上，让火花塞跳火。汽车高压点火汽车高压点火线的性能参数主要有击穿电线对跳火电弧的质量有着直接的影响。压、电阻、分布电容和电感。目前国内对汽车高压点火线的研究主要集中(1)击穿电压在如何降低汽车高压点火线电磁骚扰的问题上，击穿电压是衡量高压点火线绝缘性能的指如高锋

3、等人主要研究点火系统的传导骚扰问题【”，标。高压点火线击穿电压主要取决于三个方面：绝郑亚利等主要研究点火系统的电磁兼容性问题闭，缘材料的介电强度、绝缘层厚度和绝缘护套与线汪泉第等主要研究点火电磁干扰的抑制方法嘲。而体问的装配间隙。目前汽车高压点火线的绝缘材汽车高压点火线对点火能量、点火电压及其点火料大多以硅橡胶为主，标准绝缘硅橡胶的介电强波形的影响，还没有人做出专门研究。本文根据汽度基本在20MKv／m以上网，绝缘层厚度在2毫米车点火系统的原理，建立完整的汽车电子点火系以上就可以满足击穿电压要求。但绝缘护套与线统数字模型，通过模型仿真分析，研究汽车高压点

4、体间的装配间隙控制难度比较大，表面贴合不紧火线对点火波形的影响，以期为提高点火质量提密或漏水都可能降低击穿电压。供借鉴。2汽车高压点火线结构与性能参数目前汽车点火线按线芯材料大致分为三种类1一线芯2一内绝缘层3一内增强编织层4一外绝缘层型：铜芯点火线、高电感线芯点火线和非金属线芯5一外增强编织层6一外护套层点火线，线径有5mm、7mm、8mm、9mm和10mm等图1汽车点火高压线结构示意图轻型汽车技术2013(4)总284技术纵横15(2)电阻穿火花塞间隙，产生电火花，点燃气缸中的混合汽车高压点火线的电阻主要由线芯决定。铜气。2质线芯的电阻值小，电阻稳定

5、性也比较好；高电感线芯的电阻取决于高阻尼合金丝的电阻率和缠绕长度；非金属线芯的电阻主要取决于非金属线芯的材料和工艺，其电阻受环境温度、使用时间等因素的影响比较大。(3)分布电容汽车高压点火线的分布电容不仅与点火线的组成材料和结构有关，也与其安装位置有关。一般来说，增加汽车点火线的绝缘层厚度会减小分布电容；在安装过程中，点火线距离发动机机体较远1一高压点火线2一电压信号3一电子控制模块也能减小分布电容；在点火线外包裹接地的金属4一点火开关5一蓄电池6一点火线圈7一火花塞图2电子点火系统原理示意图外套则可以增加分布电容。(4)电感3-2初级电路数学模型汽车高

6、压点火线的电感与线芯材料和结构密根据汽车点火系统的工作原理，初级电路可切相关。铜芯点火线的电感很小，但如果是高阻尼以用图3等效表示。合金丝卷绕形成的线芯或是非金属线芯的点火线‘则具有较大的电感。3汽车点火系统电路数学模型为分析汽车高压点火线主要性能参数对点火波形的影响，本文通过建立仿真模型来模拟点火系统的工作过程。为了简化问题的研究，在建立模型过程中，做如下假设：(1)点火线圈内电磁转化过程中能量守恒，初级绕组与次级绕组的耦合系数为1；(2)供电电源电压稳定无波动；(3)一般图3初级电路等效电路图导线电阻为零，忽略能量损耗；(4)燃烧室内混合其中u为汽车

7、电源电压，i为初级电路电流，气的温度、浓度等环境因素对火花塞跳火电压的R．为初级电路电阻，包括初级绕组电阻和附加电影响忽略不计。阻等。c为初级电路电容，K代表脉冲电流的通3．1点火系统工作原理断。当K接通后，根据克希荷夫第二定律可得：当前汽油发动机广泛使用的点火系统主要有U=Ll+i1R1(1)两种：电子点火系统和微机控制点火系统。这两种U【点火系统的工作原理基本一致，本文以电子点火对公式(1)积分可得：系统为例，阐述点火系统的工作原理(如图2所t=ln(U-i1R1)+C(2)示)。公式(2)中，t为K接通后电路运行的时间，汽车点火系统电路可分为初级电

8、路和次级电C为积分常数。路两部分。初级电路是低压电路，电子控制模块根根据电路常识