第二章 奥迪A6L 2.0T点火系统工作原理

点火系统的工作原理（见控制拓扑图2-1）

控制拓扑图2-1

跟一般的微机控制点火系统基本原理一样，奥迪的独立点火系统也是需要利用曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器来感知曲轴位置和活塞位置，将信号传给电子控制单元ECU，ECU再结合发动机转速，空气流量传感器，水温，节气门位置传感器等信号，发出控制信

号控制点火器，从而使点火线圈适时的产生高压电。

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发电机采用了先进的无分电器独立点火系统（见下图2-3），这种独立的点火系统有以下优点：每缸都有各自的独立的点火线圈，即使发动机转速很高，点火线圈也有较大的闭合角，可保证足够的点火能量，每个缸均有点火线圈，单位时间内通过点火线圈初级绕组的电流较小，点火线圈不发热；点火线圈体积也减少，能直接装在火花塞上面；取消了分缸高压线，避免了对计算机信号的电磁干扰；在提高点火正时控制精度的同时，还可以达到点火时间的全程调整。

图2-3

对点火系统的要求：

1．能产生足以击穿火花塞间隙的电压

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火花塞电极击穿而产生火花时所需要的电压称为击穿电压。点火系产生的次级电压必须高于击穿电压，才能使火花塞跳火。击穿电压的大小受很多因素影响，其中主要有： （1）火花塞电极间隙和形状

火花塞电极的间隙越大，击穿电压就越高； 电极的尖端棱角分明，所需的击穿电压低。 （2）气缸内混合气体的压力和温度

混合气的压力越大，温度越低，击穿电压就越高， （3）电极的温度

火花塞电极的温度越高，电极周围的气体密度越小，击穿电压就越低。 2．火花应具有足够的能量

发动机正常工作时，由于混合气压缩终了的温度接近其自燃温度，仅需要1~5mJ的火花能量。但在混合气过浓或是过稀时，发动机起动、怠速或节气门急剧打开时，则需要较高的火花能量。并且随着现代发动机对经济性和排气净化要求的提高，都迫切需要提高火花能量。因此，为了保证可靠点火，高能电子点火系一般应具有80~100mJ的火花能量，起动时应产生高于100mJ的火花能量。 3．点火时刻应适应发动机的工作情况

首先，点火系统应按发动机的工作顺序进行点火。其次，必须在最有利的时刻进行点火。

由于混合气在气缸内燃烧占用一定的时间，所以混合气不应在压缩行程上止点处点火，而应适当提前，使活塞达到上止点时，混合气已得到充分燃烧，从而使发动机获得较大功率。点火时刻一般用点火提前角来表示，即从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度。

如果点火过迟，当活塞到达上止点时才点火，则混合气的燃烧主要在活塞下行过程中完成，即燃烧过程在容积增大的情况下进行，使炽热的气体与气缸壁接触的面积增大，因而转变为有效功的热量相对减少，气缸内最高燃烧压力降低，导致发动机过热，功率下降。 如果点火过早，由于混合气的燃烧完全在压缩过程进行，气缸内的燃烧压力急剧升高，当活塞到达上止点之前即达最大，使活塞受到反冲，发动机作负功，不仅使发动机的功率降低，并有可能引起爆燃和运转不平稳现象，加速运动部件和轴承的损坏。

2.1点火正时控制

发动机ECU根据G信号和Ne信号，判定那个气缸处于压缩行程并即将达到压缩上止点位置，此时ECU再根据发动机转速信号，进气流量信号，水温信号等确定最佳点火提前角，当活塞达到最佳点火提前角位置，ECU立即由Igt端子发出最佳理论方波，点火触发信号到处于压缩上止点与缸的一体式点火线圈的点火器，使点火器内在接点火线圈初级绕组的大功率三极管截止，从而使次级绕组产生高压电，传至火花塞。点火线圈初级绕组电流中断时，会出现自感电动势，点火器内由此产生Igt信号输回ECU，ECU将根据此信号确认点火成功，使喷油器工作。

小结：从上述2.0T发动机独立点火系统与原理的分析可知，Ne信号和G信号，Igt信号和Igf信号在点火系统的作用是很重要的，如果这些信号出现异常，会引起发动机工作不良，或者不能启动等故障。

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