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点火线圈历史
发布时间:2020-11-21

点火线圈发展历史

一,需要一个油浸式点火线圈

1910 年美国 Cadillac 车型,率先把蓄电池点火装置用于汽车批量生产,这个装置采用了点火线圈。


二,干式线圈 例如:DZ-1320比较好

直到二十世纪70年代末,点火控制最终集成到发动机控制系统(MCU)中之

前,后续的诸多改进,都是在这个系统的基础上进行的。在传统蓄电池点火系统的演变过程中,经历了从初期分电器结合白金断电器或晶体管断电器;到后期分电器集成霍尔传感器或磁感应传感器,配合集成电路断电器(ST 半导体公司的 L497 等)等结构形式。其中,分电器加入了点火时刻调节功能,集成电路断电器加入了静态保护,导通角控制等功能。在这个演变过程中,点火线圈从早期的油浸式结构转变为后期的干式结构。(这个我们就写上世纪90年代末比较好,也就是1995年的样子)


三,双火花点火线圈(分组式) 例如:DZ-4920或者BK-1212X

直到二十世纪80年代,点火控制集成到 MCU 以后,分电器被曲轴位置传感器取代,点火时刻控制与点火导通角控制交给 MCU 的脉谱图,由程序精确控制。这个过程中,点火线圈经历了一系列变化。最先采用的是双火花点火(大众捷达,丰田皇冠,铃木雨燕等),通常 4 冲程 4 缸和6 缸发动机的某缸处于点火时刻时,恰好有另一缸,处于排气时刻,可以同时串联点火。排气缸的火花对做功气缸点火不影响。但这样可以简化点火线圈结构,线圈体积小,利于简化发动机结构。线圈制造成本低,同时也降低了发动机制造成本。


四,组合式点火线圈 例如:BK-9408

二十世纪90年代,随着发动机技术的进步,为了提升动力改善环保排放,要求 MCU 对每个缸的点火过程,分别进行更加精确的控制匹配。双火花点火无法满足这个要求,单缸独立点火的点火线圈应运而生。同时,汽车整车的技术进步,使其应用单片机的数量也快速增加,达到了数百片的规模。而汽车点火系统的高压点火线是电磁干扰的主要来源,会对这些单片机的控制过程产生影响。业界要求取消高压点火线的呼声很高。所以,在各大汽车公(大众、丰田等)推出单缸点火线圈的候,直接把点火线圈放到了火花塞上部,高压点火线变成了一段导电金属杆或者一个导电弹簧。结构有:4 缸集成形式结构(美国通用的科鲁兹,法国标致的富康等)和单缸独立式结构(大众帕萨特、高尔夫等,丰田皇冠、佳美、花冠等,奔驰各系列)。这样就基本上杜绝了点火高压侧产生的电磁干扰,汽车整车的电磁兼容性得到了大幅提高。由于每个气缸可以单独控制点火时刻和导通角,就给发动机设计与匹配提供了较大的自由度,从而为改善发动机的动力性能与排放指标提供了技术手段。


五,独立笔式结构有 种结构形式 

二十世纪90年代,柱式升压线圈位于发动机罩盖内的结构和框式升压线圈位于发动机罩盖外部的结构。

内柱式,例如:DZ-9103AR

升压线圈高压输出极就在柱式结构的下部,距离火花塞的电极更近,有电磁辐射干扰更小的优点,同时,因不占用发动机上部空间,有利于减小发动机占用的汽车机仓空间。但是,这种柱式升压线圈也有一些弊病,它占用发动机罩盖内的空间,对可变升程气门机构等配置造成影响,对缸内直喷发动机喷油嘴的位置安排也有制约。再者,这个柱式升压线圈是开磁路形式,磁阻大,转换效率低同等点火能量时,点火线圈需要更大的体积,使点火线圈的点火能量提升受限。一般来说它的点火能量提高到 40~60mJ左右就无法加大了。还有,柱式点火线圈升压绕组位于发动机罩内,相对于升压绕组外设的框式升压线圈而言,绕组工作环境温度较高,绝缘材料耐热性、磁性材料的热变形与绝缘材料的热膨胀的匹配等,都会使绕组产生开裂破损、漏电等问题而导致点火故障(如:2002 年帕萨特、宝来点火线圈事件)。

框式升压线圈,例如:MZD-0182

绕组是在发动机罩盖外面,采用闭磁路日字铁芯或 型铁芯,高压电极在线圈下侧。线圈的高压电极用长的导电弹簧接到火花塞电极上。弹簧的外绝缘采用硅橡胶护套或者是硅橡胶护套结合工程塑料杆。这个结构使用闭磁路绕组,它改善了线圈的能量储存和变换,点火能量已经可以达到 60~80mJ。同时,因为绕组工作温度相对降低,因绝缘耐热及材料热匹配而产生的故障就基本上排除了。