博格华纳节能技术之点火线圈篇

随着全球环保法规与油耗限值标准的日益严苛，发动机小型化和涡轮增压已经成为了车企主流技术路线。以汽油发动机为例，小型化存在的3个主要问题是泵气损失、爆震与燃烧效率低。为了解决上述3大问题，博格华纳开发出汽油机EGR系统，通过在燃烧温度、喷油量、压缩比等参数间作出最佳平衡，达到优化燃烧，提高发动机效率，降低油耗的目的。

然而，由于汽油发动机EGR引入的惰性气体无法参与燃烧，降低了油气混合物的可点燃性能， 这就需要更加高效的点火系统来弥补这一缺点。同时，发动机小型化之后对缸内压力的要求更高；也需要更高的点火能量以及点火电压（3-4万伏的次级电压）将混合气击穿。对于带EGR的稀薄燃烧的发动机而言，为了保证点火的可靠性，延长火花时间将是今后一个重要的发展方向。

对此，博格华纳贝鲁系统拥有针对不同发动机应用的多款点火线圈产品以解决这一问题。产品包括：智能顶置式点火线圈、多花火式点火线圈、双线圈点火、EcoFlash电晕点火线圈。

智能式顶置式

目前博格华纳针对国内市场主要采用智能式点火线圈，它已在宁波进行批量生产，其点火能量可达60-100毫焦。它分为两款，分别是4针带IGBT和3针不带IGBT两种类型。前者内部带有IGBT模块，可实现软关闭功能、过电流保护等，当ECU给出错误信号时，线圈可以自动识别，同时切断供电电路，保护IGBT和线圈，而在此过程中不产生误点火，达到软关闭的效果。目前国内OEM主要还停留在IGBT集成在ECU内的应用，而国外OEM则已经开始批量使用IGBT集成在点火线圈内部的配置。点火线圈内部集成IGBT的优点是一方面只需要小电流驱动信号驱动线圈，另一方面线圈自带的电子模块可以提供各种附加的保护和滤波功能，从而使带IGBT的线圈在功能和EMC上更加智能和安全可靠。

国内市场目前的笔式或顶置式线圈点火能量一般在60毫焦以下，对于新一代发动机而言，这些点火线圈已经不能满足要求。高能紧凑型点火线圈点火能量可达到100毫焦，。次级电压可达到3.5-4万伏。它采用了模块化设计，安装孔的位置，接插件的类型及角度，套管的长度和弹簧的长度，都可以根据不同客户的缸盖进行匹配。此款点火线圈的的设计寿命为15年/30万公里，与整车寿命相同。

多火花式点火线圈

多火花式点火线圈去年7月在德国总部已经进行批量生产，目前用于奔驰M276/M278系列发动机。多火花和之前的智能点火线圈相比，内置单片机，单片机内存储不同的点火模式。在不同发动机工况下，火花区间最高可以延长至4毫秒，实现多次点火，过火面积非常大，点火时间长，更容易点燃火花塞周围的油气混合物。

双线圈式点火线圈

双线圈点火线圈可配合EGR一起使用，它拥有极高的点火能量，最高可达800毫焦。双线圈点火系统由一个电子控制器和2个线圈组成，一个线圈在充电时，另一个线圈放电，同时，这样就能续通过闭环控制点火电流以及线圈的冲放电时间从而实现持续的火花。

目前的A样件可实现3种点火模式，分别是单火花点火、多花点火以及双线圈点火。由于双线圈点火系统的点火能量更高和火花持续时间更长，所以跟多火花点火系统和单火花点火线圈相比，可以支持更高的EGR率；发动机台架试验结果显示最高可以达到25% (COV~3%)

博格华纳的双线圈点火系统可以给带EGR系统和采用稀薄燃烧的发动机提供更加稳定的点火性能。与此同时，可以改善由于在不理想的气流交换过程中产生的高燃烧残余气体所导致的周期性燃烧波动。通过大量的客户发动机台架测试，博格华纳双线圈点火系统的实用性和可靠性已经得到充分验证，目前双线圈点火系统B样件的开发已经进入最后阶段，新样件完全使用量产的设计，功能更完善，体积更小。此项技术已经做好了量产的准备。

EcoFlash

EcoFlash电晕式点火系统是目前业内可量产化的最先进点火技术，，实际应用中传统的火花塞将不在需要，由高频点火器代替，系统通过精确控制放电电场强度来电离周围介质从而产生电晕放电效果。跟传统的由火花塞所产生的单点火花相比，EcoFlash可以生成面向整个发动机缸体内腔的电晕体，跟燃油混合物不再是空间上单点的接触，而是全方位的放电效应，所以能够最大化提高燃烧的速率，可点燃性和燃烧稳定性，所以是追求高效率，高燃油经济性，低排放(NOx)高级发动机新型点火系统的理想选择。

（文章来源：盖世汽车网）