第10章點火系

1、汽車發(fā)動機點火系第十章第十章 發(fā)動機點火系統(tǒng)發(fā)動機點火系統(tǒng)汽車發(fā)動機點火系汽油機在壓縮接近上止點時，可燃混合氣是由火花塞點燃的，汽油機在壓縮接近上止點時，可燃混合氣是由火花塞點燃的，從而燃燒對外作功，為此，汽油機的燃燒室中都裝有火花塞。從而燃燒對外作功，為此，汽油機的燃燒室中都裝有火花塞?；鸹ㄈ幸粋€中心電極和一個側電極，兩電極之間是絕緣的。火花塞有一個中心電極和一個側電極，兩電極之間是絕緣的。當在火花塞兩電極間加上直流電壓并且電壓升高到一定值時，當在火花塞兩電極間加上直流電壓并且電壓升高到一定值時，火花塞兩電極之間的間隙就會被擊穿而產生電火花，能夠在火花塞兩電極之間的間隙就會被擊穿而產生電火

2、花，能夠在火花塞兩電極間產生電火花所需要的最低電壓稱為擊穿電壓；火花塞兩電極間產生電火花所需要的最低電壓稱為擊穿電壓；能夠在火花塞兩電極間產生電火花的全部設備稱為能夠在火花塞兩電極間產生電火花的全部設備稱為發(fā)動機點火系統(tǒng)。發(fā)動機點火系統(tǒng)。汽車發(fā)動機點火系汽車發(fā)動機點火系分類與組成電源產生高壓的方法1蓄電池點火系蓄電池或發(fā)電機點火線圈和斷電器2半導體點火系蓄電池或發(fā)電機點火線圈和半導體元件3. 微機控制點火系蓄電池或發(fā)電機點火線圈和微機控制系統(tǒng)4磁電機點火系無 點火系按照組成和產生高壓電方法不同，可以分為: 汽車發(fā)動機點火系點火系統(tǒng)的基本要求v能產生足以擊穿火花塞兩電極間隙的電壓，為使發(fā)動機在各

3、種不同工況下均能可高點火，火花塞擊穿電壓15-20kVv電火花應具有足夠的點火能量v點火時刻應與發(fā)動機的工作狀況相適應 最佳點火提前角汽車發(fā)動機點火系汽車發(fā)動機的點火系同汽車上的其它電器設備一樣汽車發(fā)動機的點火系同汽車上的其它電器設備一樣采用單線制連接，即一端搭鐵。采用單線制連接，即一端搭鐵。單線制單線制即從電源到用電設備使用一根導線連接，而另一根導線則用汽車車體或發(fā)動機機體的金屬部分代替。單線制可節(jié)省導線，使線路簡化、清晰，便于安裝與檢修。負極搭鐵將蓄電池的負極與車體相連接，稱為負極搭鐵。汽車發(fā)動機點火系無論是正極搭鐵還是負極搭鐵，均應保證點無論是正極搭鐵還是負極搭鐵，均應保證點火瞬間火花塞

4、中心電極為負，因為，熱的金火瞬間火花塞中心電極為負，因為，熱的金屬表面比冷的金屬表面容易發(fā)射電子，發(fā)動屬表面比冷的金屬表面容易發(fā)射電子，發(fā)動機工作時，火花塞的中心電極較側電極溫度機工作時，火花塞的中心電極較側電極溫度高。高。 汽車發(fā)動機點火系一、蓄電池點火系的組成與工作原理一、蓄電池點火系的組成與工作原理1 1組成組成電容器電容器汽車發(fā)動機點火系2 2工作原理工作原理電源電源是蓄電池，其電壓為是蓄電池，其電壓為12 V 12 V 或或24 V 24 V 。點火線圈點火線圈實際上是一個變壓器，主要由初級繞組、次實際上是一個變壓器，主要由初級繞組、次極繞組和鐵芯組成。點火線圈和斷電器共同產生極繞組

5、和鐵芯組成。點火線圈和斷電器共同產生10000 10000 V V 以上高壓。以上高壓。斷電器斷電器是一個凸輪操縱的開關。斷電器凸輪由發(fā)動機是一個凸輪操縱的開關。斷電器凸輪由發(fā)動機配氣凸輪驅動，并以同樣的轉速旋轉，即曲軸齒輪每配氣凸輪驅動，并以同樣的轉速旋轉，即曲軸齒輪每轉兩圈，凸輪軸轉一圈，為了保證曲軸轉兩圈各缸輪轉兩圈，凸輪軸轉一圈，為了保證曲軸轉兩圈各缸輪流點火一次，斷電器凸輪的凸棱數(shù)一般等于發(fā)動機的流點火一次，斷電器凸輪的凸棱數(shù)一般等于發(fā)動機的氣缸數(shù)，斷電器的觸點與點火線圈的初級繞組串聯(lián)，氣缸數(shù)，斷電器的觸點與點火線圈的初級繞組串聯(lián)，用來切斷或接通初級繞組的電路。用來切斷或接通初級繞組

6、的電路。 汽車發(fā)動機點火系觸點閉合時，初級觸點閉合時，初級電路通電，電流從電路通電，電流從蓄電池的正極經點蓄電池的正極經點火開關，點火線圈火開關，點火線圈的初級繞組，斷電的初級繞組，斷電器觸點，接地流回器觸點，接地流回蓄電池的負極，為蓄電池的負極，為低壓電路在初級繞低壓電路在初級繞組通電時，其周圍組通電時，其周圍產生磁場，并由于產生磁場，并由于鐵芯的作用而加強。鐵芯的作用而加強。汽車發(fā)動機點火系當斷電器凸輪頂開觸點當斷電器凸輪頂開觸點時，初級電路被切斷，時，初級電路被切斷，初級電路迅速下降到零，初級電路迅速下降到零，鐵芯中的磁通隨之迅速鐵芯中的磁通隨之迅速衰減以至消失，因而在衰減以至消失，因而

7、在匝數(shù)多，導線細的次極匝數(shù)多，導線細的次極繞組中感應出很高的電繞組中感應出很高的電壓，使火花塞兩極之間壓，使火花塞兩極之間的間隙被擊穿，產生火的間隙被擊穿，產生火花?；?。 汽車發(fā)動機點火系初級繞組中電流下降的速度愈大，鐵芯中磁通的初級繞組中電流下降的速度愈大，鐵芯中磁通的變化就愈大，次極繞組中的感應電壓也就愈高。變化就愈大，次極繞組中的感應電壓也就愈高。初級電路為低壓電路，次極電路為高壓電路。初級電路為低壓電路，次極電路為高壓電路。 在斷電器觸點分開瞬間，次極電路中分火頭在斷電器觸點分開瞬間，次極電路中分火頭恰好與側電極對準，次極電路從點火線圈的次極恰好與側電極對準，次極電路從點火線圈的次極繞

8、組，經高壓導線，配電器，火花塞側電極，蓄繞組，經高壓導線，配電器，火花塞側電極，蓄電池流回次極繞組。電池流回次極繞組。 汽車發(fā)動機點火系3 3幾個元件的作用幾個元件的作用 電容器電容器與斷電器觸點并聯(lián)與斷電器觸點并聯(lián) 當觸點斷開時，有兩個作當觸點斷開時，有兩個作用用 （1 1） 保護觸點，自感電流向電容器充電，防止觸保護觸點，自感電流向電容器充電，防止觸點燒損。點燒損。 （2 2） 加速斷電，提高次極電壓。加速斷電，提高次極電壓。 汽車發(fā)動機點火系附加電阻附加電阻與點火線圈初級繞組串聯(lián)其作用是調節(jié)與點火線圈初級繞組串聯(lián)其作用是調節(jié)初級電流大小，維持初級電流基本穩(wěn)定。初級電流大小，維持初級電流基

9、本穩(wěn)定。附加電阻的特點是溫度愈高，電阻愈大，所以又附加電阻的特點是溫度愈高，電阻愈大，所以又叫熱敏電阻。叫熱敏電阻。當發(fā)動機轉速降低時，初級電流加大，附加電阻當發(fā)動機轉速降低時，初級電流加大，附加電阻的電阻值隨其溫度升高而增大，使初級電流減小，的電阻值隨其溫度升高而增大，使初級電流減小，點火線圈不致過熱。當發(fā)動機轉速升高時，初級點火線圈不致過熱。當發(fā)動機轉速升高時，初級電流減小，附加電阻的電阻值隨其溫度降低而減電流減小，附加電阻的電阻值隨其溫度降低而減小。小。 起動中，將附加電阻短路，以保證初級電流的必起動中，將附加電阻短路，以保證初級電流的必要強度。要強度。 汽車發(fā)動機點火系1 1分電器分電

10、器二、蓄電池點火系的主要元件二、蓄電池點火系的主要元件組成：分電器是由斷電器、組成：分電器是由斷電器、配電器、電容器和點火提前配電器、電容器和點火提前調節(jié)裝置組成。調節(jié)裝置組成。汽車發(fā)動機點火系斷電器斷電器的功用是周期地接通和斷開初級電路，使初的功用是周期地接通和斷開初級電路，使初級電流發(fā)生變化，以便在點火線圈中感應生成次極級電流發(fā)生變化，以便在點火線圈中感應生成次極電壓。斷電器的觸點間隙一般為電壓。斷電器的觸點間隙一般為0.350.45 mm，可以通過調整固定觸點的位置來改變觸點間隙可以通過調整固定觸點的位置來改變觸點間隙 汽車發(fā)動機點火系電容器電容器與斷電器觸點并聯(lián)，其功用是在點火線圈與斷

11、電器觸點并聯(lián)，其功用是在點火線圈初級電路斷開時，減小觸點間產生的電火花，防初級電路斷開時，減小觸點間產生的電火花，防止觸點燒損，并可加速點火線圈中的磁通變化率，止觸點燒損，并可加速點火線圈中的磁通變化率，提高點火電壓。提高點火電壓。 點火提前調節(jié)裝置點火提前調節(jié)裝置位于分電器下部，由離心式點位于分電器下部，由離心式點火提前調節(jié)裝置和真空式點火提前調節(jié)裝置組成?；鹛崆罢{節(jié)裝置和真空式點火提前調節(jié)裝置組成。 配電器的功用配電器的功用是將點火線圈中產生的高壓電，是將點火線圈中產生的高壓電，按照發(fā)動機的工作順序輪流分配到各氣缸的火按照發(fā)動機的工作順序輪流分配到各氣缸的火花塞上。花塞上。汽車發(fā)動機點火系

12、汽車發(fā)動機點火系2 2點火線圈點火線圈點火線圈點火線圈把電源的低壓電轉把電源的低壓電轉變成火花塞點火所需要的高變成火花塞點火所需要的高壓電。按其鐵芯結構型式有壓電。按其鐵芯結構型式有兩種：兩種： 開磁路點火線圈：開磁路點開磁路點火線圈：開磁路點火線圈采用柱形鐵芯，其上火線圈采用柱形鐵芯，其上下兩端沒有連接在一起，磁下兩端沒有連接在一起，磁力線通過空氣形成磁回路。力線通過空氣形成磁回路。閉磁路點火線圈：閉磁路點火線圈的鐵芯用閉磁路點火線圈：閉磁路點火線圈的鐵芯用 口口 字形或字形或 日日 字形的鐵片疊制而成。磁路閉合。字形的鐵片疊制而成。磁路閉合。 汽車發(fā)動機點火系3 3火花塞火花塞功用：將高壓

13、電引入燃燒室產生火花并點燃混功用：將高壓電引入燃燒室產生火花并點燃混合氣。合氣。 自凈溫度自凈溫度 500500600600以上，裙部溫度若低于以上，裙部溫度若低于此溫度，落在絕緣體裙部的油粒便不能立即燃此溫度，落在絕緣體裙部的油粒便不能立即燃燒掉，形成積炭而引起漏電。燒掉，形成積炭而引起漏電。 熾熱點熾熱點800800900,900,溫度若太高，則混合氣與溫度若太高，則混合氣與這樣熾熱的絕緣體接觸時，可能在火花塞產生這樣熾熱的絕緣體接觸時，可能在火花塞產生火花之前就自行著火，從而引起發(fā)動機早燃，火花之前就自行著火，從而引起發(fā)動機早燃，發(fā)生化油器，回火現(xiàn)象。發(fā)生化油器，回火現(xiàn)象。 汽車發(fā)動機點

14、火系汽車發(fā)動機點火系不同發(fā)動機使用的火花塞裙部受熱是不一樣的，就要求絕不同發(fā)動機使用的火花塞裙部受熱是不一樣的，就要求絕緣體裙部長度不同，根據(jù)裙部長度不同，又把火花塞分成緣體裙部長度不同，根據(jù)裙部長度不同，又把火花塞分成冷型（裙部長度等于冷型（裙部長度等于8mm）；中）；中 型（裙部長度等于型（裙部長度等于11mm和和14mm）；熱型（裙部長度等于）；熱型（裙部長度等于16mm和和20mm）（圖（圖10-19）。）。 汽車發(fā)動機點火系1 1為什么要點火提前為什么要點火提前 三、點火提前調節(jié)裝置三、點火提前調節(jié)裝置點火時刻對發(fā)動機性能影響很大，從火花塞點火到氣點火時刻對發(fā)動機性能影響很大，從火花

15、塞點火到氣缸內大部分混合氣燃燒，并產生很高的爆發(fā)力需要一缸內大部分混合氣燃燒，并產生很高的爆發(fā)力需要一定的時間，雖然這段時間很短，但由于曲軸轉速很高，定的時間，雖然這段時間很短，但由于曲軸轉速很高，在這段時間內，曲軸轉過的角度還是很大的。若在壓在這段時間內，曲軸轉過的角度還是很大的。若在壓縮上止點點火，則混合氣一面燃燒，活塞一面下移而縮上止點點火，則混合氣一面燃燒，活塞一面下移而使氣缸容積增大，這將導致燃燒壓力低，發(fā)動機功率使氣缸容積增大，這將導致燃燒壓力低，發(fā)動機功率也隨之減小。因此要在壓縮接近上止點點火，即點火也隨之減小。因此要在壓縮接近上止點點火，即點火提前。把火花塞點火時，提前。把火花

16、塞點火時，曲軸曲拐位置與活塞位于壓曲軸曲拐位置與活塞位于壓縮上止點時曲軸曲拐位置之間的夾角稱為點火提前角?？s上止點時曲軸曲拐位置之間的夾角稱為點火提前角。 汽車發(fā)動機點火系2 2點火提前的影響因素點火提前的影響因素 最佳的點火提前角隨許多因素變化，最主要最佳的點火提前角隨許多因素變化，最主要的因素是：的因素是： 發(fā)動機轉速和混合氣的燃燒速度發(fā)動機轉速和混合氣的燃燒速度; ; 混合氣的燃燒速度又和混合氣的成分混合氣的燃燒速度又和混合氣的成分; ; 燃燒室形狀燃燒室形狀; ; 壓縮比等因素。壓縮比等因素。汽車發(fā)動機點火系當發(fā)動機轉速一定時，隨著負荷的加大，節(jié)氣門開大，進入當發(fā)動機轉速一定時，隨著負

17、荷的加大，節(jié)氣門開大，進入氣缸的可燃混合氣量增多，壓縮終了時的壓力和溫度增高，氣缸的可燃混合氣量增多，壓縮終了時的壓力和溫度增高，同時，殘余廢氣在氣缸內所占的比例減小，混合氣燃燒速度同時，殘余廢氣在氣缸內所占的比例減小，混合氣燃燒速度加快，這時，加快，這時，點火提前角應適當減小點火提前角應適當減小。反之，發(fā)動機負荷減。反之，發(fā)動機負荷減小時，點火提前角則應適當增大。小時，點火提前角則應適當增大。當發(fā)動機節(jié)氣門開度一定時，隨著轉速增高，燃燒過程所當發(fā)動機節(jié)氣門開度一定時，隨著轉速增高，燃燒過程所占曲軸轉角增大，這時，占曲軸轉角增大，這時，應適當加大點火提前角應適當加大點火提前角。另外，點火提前角

18、還和汽油的抗爆性能有關，使用辛烷值另外，點火提前角還和汽油的抗爆性能有關，使用辛烷值高，抗爆性能好的汽油，點火提前角應較大。高，抗爆性能好的汽油，點火提前角應較大。 汽車發(fā)動機點火系點火提前角調節(jié)方法：點火提前角調節(jié)方法：1.1.轉動凸輪軸改變點火提前角轉動凸輪軸改變點火提前角2.2.轉動斷電其底板連同觸點改變點火提前角轉動斷電其底板連同觸點改變點火提前角汽車發(fā)動機點火系3 3 點火提前角調節(jié)裝置點火提前角調節(jié)裝置 離心式點火提前調節(jié)裝置離心式點火提前調節(jié)裝置 真空式點火提前調節(jié)裝置真空式點火提前調節(jié)裝置 汽車發(fā)動機點火系汽車發(fā)動機點火系汽車發(fā)動機點火系汽車發(fā)動機點火系發(fā)動機小負荷工作時，節(jié)氣

19、門開度小，節(jié)氣門后方的真空度發(fā)動機小負荷工作時，節(jié)氣門開度小，節(jié)氣門后方的真空度大。通氣孔在節(jié)氣門的后方，進氣管的真空度經連接管作用大。通氣孔在節(jié)氣門的后方，進氣管的真空度經連接管作用于真空室，克服彈簧的張力，使膜片向右拱曲，并帶動拉桿于真空室，克服彈簧的張力，使膜片向右拱曲，并帶動拉桿向右移動，使點火提前角加大。向右移動，使點火提前角加大。汽車發(fā)動機點火系四、電子點火系統(tǒng)四、電子點火系統(tǒng)蓄電池點火系工作時，斷電器觸點分開瞬間，會蓄電池點火系工作時，斷電器觸點分開瞬間，會在觸點處產生火花，燒損觸點。當火花塞積炭時，在觸點處產生火花，燒損觸點。當火花塞積炭時，易漏電，次極電壓上不去，不能可靠地點

20、火，產易漏電，次極電壓上不去，不能可靠地點火，產生高速缺火現(xiàn)象。生高速缺火現(xiàn)象。電子點火系克服了這些缺點，具有較強地跳火能電子點火系克服了這些缺點，具有較強地跳火能力，使點火可靠。力，使點火可靠。分為：有觸點點火系，無觸點點火系和計算機控分為：有觸點點火系，無觸點點火系和計算機控制的點火系三大類。制的點火系三大類。汽車發(fā)動機點火系汽車發(fā)動機點火系無觸點點火系的工無觸點點火系的工作原理與蓄電池點火系作原理與蓄電池點火系工作原理基本相同，工作原理基本相同，只只是半導體點火系與蓄電是半導體點火系與蓄電池點火系產生高壓的方池點火系產生高壓的方法不同，它利用了一些法不同，它利用了一些半導體元件替代了蓄電半導體元件替代了蓄電池點火系中的斷電器，池點火系中的斷電器，產生脈沖信號點火。產生脈沖信號點火。汽車發(fā)動機點火系 例如，在無觸點半導體例如，在無觸點半導體點火系中使用了點火發(fā)點火系中使用了點火發(fā)生器（傳感器）代替了生器（傳感器）代替了斷電