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点火系统是汽油发动机的核心部分,对发动机的性能、油耗、排放、甚至整车EMC都有重要影响,因此对点火系统的研究和改进具有重要的意义和实用价值。然而对点火系统的研究基于对其性能、参数的准确测量,经过对实际情况的调查发现,不同的测量系统在测量同一套点火系统时,测量结果差异较大。其中次级电压最大测量差异为10.3%,点火能量最大测量差异为37.1%。不同点火测量系统的测量一致性差会导致两类实际问题: 第一,新品开发时,主机厂对点火线圈的点火能量和次级电压提出了明确的要求,但当供应商完成开发,实际提交样件时,检测发现点火能量和次级电压都不能满足,调查原因为测试系统差异所致。但此时会面临两难选择,要么供应商重新修改设计,重新提交样件,这样会增加开发成本和开发周期。要么主机厂降低标准,让步接受,这样又会埋下可能点火系统性能不足的潜在风险。 第二,售后反映发动机抖动,加速无力,经维修站分析为点火线圈能量不足。返回故障件后,测试发现点火能量确实不满足设计要求。遂将故障件返回供应商,要求做进一步分析,经供应商检测后得知点火能量符合设计要求和出厂标准,经进一步调查发现为测试系统差异所致。这种情况造成了主机厂和供应商双方对故障件的判断结论无法达成一致,对后续的整改、索赔等一系列工作造成不利影响。 基于以上这些问题,需要分析不同测量系统间测试差异产生的原因,采取相应的措施,降低测试差异,以便指导长安汽车及其供应商进行点火线圈测试工作,统一主机厂与配套零部件企业的测量标准,保证产品符合技术要求,同时控制产品质量,以达到完全满足客户需求,降低客户抱怨的目的。 本文首先对汽油机点火系统的发展现状和课题研究的背景作了总体的概述,其次对点火系统的工作原理和测量系统的原理进行了研究学习,然后对长安体系内不同测量系统的构造、功能和测量差异现状做了对比调查,然后对影响测量结果的因素逐一从理论上和试验验证两个方面进行了分析。主要影响因素包括:第一,点火模块的导通压降影响次级能量,当导通压降越高,次级能量越低。第二,初级回路电阻对次级能量和次级电压都有影响,且呈负相关关系。第三,次级回路电阻影响次级能量,且呈负相关关系,次级电压几乎不受次级回路电阻变化影响。第四,次级负载电容影响次级电压,且呈负相关关系。第五,示波器是否具备自动积分计算功能对次级能量有影响,不能用近似计算得出次级能量。第六,点火线圈持续工作时间与次级电压和点火能量呈负相关关系。最后制定相应的优化措施并验证、实施。 通过本文的研究,实现了长安体系点火系统测量一致性的大幅提高,次级电压最大测量差异降低为4.8%,点火能量测量偏差降低至17.9%。达到了设计目标,并且优于按国际标准ISO13476-1997《道路车辆—点火线圈—电气特性及试验方法》所能达到的水平。为企业后续新品研发、生产、改进等各项工作的开展打下了坚实基础。