第4章 點火系2

1、Automobile Electrics第 4 章 點火系1學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) q掌握點火系統(tǒng)的組成與工作原理 q掌握分電器、點火線圈、火花塞的組成與工作原理 q掌握磁感應(yīng)式普通電子點火系和霍爾式普通電子點火系的組成與工作過程 q掌握微機控制點火系的組成、分類和工作原理Automobile Electrics第 4 章 點火系24.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu)1.點火線圈點火線圈的作用是將電源的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?。其外形如下圖示：Automobile Electrics第 4 章 點火系34.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu)（一）分類（一）分類 點火線圈按冷卻方式不同分為

2、瀝青式、油浸式和氣冷式。按有無附加電阻可分為帶附加電阻型和不帶附加電阻型。按接線柱的多少可分為兩接柱式和三接柱式。按鐵心形狀不同可分為開磁路式和閉磁路式。按功能差異分為普通型和高能型。Automobile Electrics第 4 章 點火系44.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu)（二）開磁路點火線圈 （1）基本結(jié)構(gòu) 傳統(tǒng)的開磁路點火線圈的基本結(jié)構(gòu)如圖4-10所示，主要由鐵心、繞組、膠木蓋、瓷杯等組成。Automobile Electrics第 4 章 點火系54.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu) 其鐵心用0.30.5mm厚的硅鋼片疊成，鐵心上繞有初級繞組和次級繞阻。次級繞阻

3、居內(nèi)，通常用直徑為0.060.10mm的漆包線繞1100026000匝；初級繞阻居外，通常用0.51.0mm的漆包線繞230370匝。次級繞阻的一端連接在蓋子上高壓插孔中的彈簧片上，另一端與初級繞阻的一端相連；初級繞阻的兩端則分別連接在蓋子上的低壓接線柱上。繞阻與外殼之間裝有導(dǎo)磁鋼套并填滿瀝青或變壓器油，以減少漏磁、加強絕緣性并防止潮氣侵入。 三接柱點火線圈殼體外部裝有一附加電阻，附加電阻兩端連至膠木蓋的“+開關(guān)”和“開關(guān)”接柱。其作用是改善點火性能。兩接柱點火線圈無附加電阻在點火開關(guān)與點火線圈“+”接柱間，連入一根附加電阻線。Automobile Electrics第 4 章 點火系64.2

4、.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu)（2）附加電阻的作用 附加電阻也稱熱敏電阻，它由低碳鋼絲、鎳鉻絲或純鎳絲制成，具有溫度升高時電阻迅速增大、溫度降低時電阻迅速減小的特點。發(fā)動機工作時，利用附加電阻這一特點自動調(diào)節(jié)初級電流，可以改善點火系的工作特性。 當(dāng)發(fā)動機低速工作時，初級電流增長時間長，電流大，附加電阻受熱阻值增大，避免了初級電流過大，防止點火線圈過熱；當(dāng)發(fā)動機高速工作時，初級電流增長時間短，電流小，附加電阻溫度較低，可使初級電流下降的少些，保證了發(fā)動機在高速工作時點火系統(tǒng)能供給較強的高壓電而不止斷火。所以轉(zhuǎn)速變化時，附加電阻較好地解決了高速斷火和低速點火線圈過熱的矛盾，改善了點火性能

5、。 當(dāng)發(fā)動機起動時，由于蓄電池的端電壓會急劇下降，致使初級電流減小，點火線圈不能供給足夠的高電壓和點火能量。為了克服這一影響，在起動時將附加電阻短路，以增大初 級電流，提高次級電壓和火花能量，從而改善了發(fā)動機的起動性能。Automobile Electrics第 4 章 點火系74.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu)（三）閉磁路點火線圈閉磁路點火線圈的結(jié)構(gòu)圖見圖4-11。Automobile Electrics第 4 章 點火系84.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu) 傳統(tǒng)的開磁路點火線圈中，次級繞組在鐵心中的磁通通過導(dǎo)磁鋼套構(gòu)成回路，磁力線的上、下部分從空氣中通過，磁路的磁阻

6、大，磁通損失大，轉(zhuǎn)換效率低（約60%）；閉磁路點火線圈的鐵心是“曰”字形或“口”字形，鐵心內(nèi)繞有初級繞阻，在初級繞組外面繞有次級繞組，其鐵心構(gòu)成閉合磁路，磁路中只設(shè)有一個微小的氣隙，其磁路圖4-12所示 。閉磁路點火線圈漏磁少，磁阻小，能量損失小，變換效率高，可使點火線圈小型化。 Automobile Electrics第 4 章 點火系94.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu) 2. 分電器 分電器形式很多，但結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同，都由斷電器、配電器、電容器、點火提前裝置和殼體組成。如圖所示 ：Automobile Electrics第 4 章 點火系104.2.34.2.3 主要元

7、件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu)Automobile Electrics第 4 章 點火系114.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu)（1）斷電器 斷電器是指分電器中用來控制初級電路通斷的那部分結(jié)構(gòu)，主要包括：凸輪、觸點副及底板等。 凸輪每轉(zhuǎn)動一圈，將觸點定開與凸角數(shù)相等的次數(shù)，使各缸點火一次。Automobile Electrics第 4 章 點火系124.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu)（2）配電器 配電器裝于信號發(fā)生器的上部，由分電器蓋、分火頭組成，如下圖所示。其作用是將高壓電按點火順序分配至火花塞。 Automobile Electrics第 4 章 點火系134.2.34.2.3

8、主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu) 分電器蓋由膠木粉在鋼模中熱壓而成，裝于分電器頂端，用兩彈性夾卡固。分火頭套裝在分電器軸的頂端隨軸一起旋轉(zhuǎn)，其上有金屬導(dǎo)電片。分電器蓋的中間有高壓線座孔，其內(nèi)裝有帶彈簧的碳柱，壓在分火頭的導(dǎo)電片上。分電器蓋的四周有與發(fā)動機氣缸數(shù)相等的旁電極通至蓋上的金屬套座孔，以安插分缸高壓線。分火頭旋轉(zhuǎn)時，導(dǎo)電片在距離旁電極0.20.8mm間隙處越過，當(dāng)信號發(fā)生器產(chǎn)生點火信號時，高電壓自導(dǎo)電片跳至與其相對的旁電極，在經(jīng)分缸高壓線送至火花塞。 高壓線有中央高壓線和分缸高壓線兩種。一般為耐壓絕緣包層的銅芯線或全塑高壓阻尼線。常為豎直排列，也有水平布置，可避免折損，縮短長度，抗高電壓，延長

9、壽命。Automobile Electrics第 4 章 點火系144.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu)（3）電容器 電容器裝在分電器殼體上，與斷電器觸點并聯(lián)。容量一般0.150.35uF。Automobile Electrics第 4 章 點火系154.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu)（4）離心調(diào)節(jié)器 其作用是在轉(zhuǎn)速變化時，利用離心力自動使信號發(fā)生器提前產(chǎn)生點火信號來調(diào)節(jié)點火提前角。其結(jié)構(gòu)如圖4-13所示。在分電器軸上固定有托板，兩個重塊分別套在托板的柱銷上，重塊的另一端由彈簧拉向軸心。信號發(fā)生器的轉(zhuǎn)子與撥板一起套在分電器軸上，撥板的兩端有長形孔，套于離心塊的銷釘上。Au

10、tomobile Electrics第 4 章 點火系164.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu) 點火提前角無需調(diào)整時，離心調(diào)節(jié)器處于不工作位置，兩離心塊在拉簧作用下抱向軸心。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高時，兩離心塊在離心力作用下向外甩開，離心塊上的銷釘撥動撥板和信號發(fā)生器轉(zhuǎn)子，順著分電器軸的旋轉(zhuǎn)方向相對于軸轉(zhuǎn)動一個角度，提前產(chǎn)生點火信號，點火提前角增大。轉(zhuǎn)速越高，離心塊離心力越大，點火提前角越大。反之，轉(zhuǎn)速降低，點火提前角減小。 Automobile Electrics第 4 章 點火系174.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu)（5）真空調(diào)節(jié)器 其作用是在發(fā)動機負(fù)荷變化時，自動調(diào)節(jié)點火提

11、前角。裝于分電器殼體一側(cè)。其結(jié)構(gòu)見圖4-14所示。在外殼內(nèi)固定有彈性金屬片制成的膜片，膜片中心一側(cè)與拉桿固連，另一側(cè)壓有彈簧。拉桿由殼底座孔中伸出，與底板相連，拉動底板帶著信號發(fā)生器的定子相對于軸產(chǎn)生角位移。 Automobile Electrics第 4 章 點火系184.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu) 當(dāng)發(fā)動機負(fù)荷較小時，節(jié)氣門開度也小，節(jié)氣門下方及管道的真空度增大，真空吸力吸引膜片壓縮彈簧而拱曲，通過拉桿拉動底板帶著信號發(fā)生器的定子逆著分電器軸旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動一定角度，提前產(chǎn)生點火信號，于是點火提前角增大。負(fù)荷越小，節(jié)氣門開度也越小，真空度越高，點火提前角越大，反之，負(fù)荷變大則點

12、火提前角減小。 Automobile Electrics第 4 章 點火系194.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu)3.火花塞 火花塞的作用是將高壓電引進發(fā)動機燃燒室，在電極間形成火花，以點燃可燃混合氣?；鸹ㄈ麛Q裝于氣缸蓋的火花塞孔內(nèi)，下端電極伸入燃燒室。上端連接分缸高壓線?；鸹ㄈ屈c火系中工作條件最惡劣、要求高和易損壞部件。其外形如圖所示。 Automobile Electrics第 4 章 點火系204.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu)（一）要求 1混合氣燃燒時，火花塞下部將承受高壓燃?xì)獾臎_擊，要求火花塞必須有足夠的機械強度。2火花塞承受著交變的高電壓，要求它應(yīng)有足夠的絕

13、緣強度，能承受30kv高壓。3混合氣燃燒時，燃燒室內(nèi)溫度很高，可達(dá)15002200，進氣時又突然冷卻至5060，因此要求火花塞不但耐高溫，而且能承受溫度劇變，不出現(xiàn)局部過冷或過熱。4混合氣的燃燒產(chǎn)物很復(fù)雜，含有多種活性物質(zhì)，如臭氧、一氧化碳和氧化硫等，易使電極腐蝕。因此要求火花塞要耐腐蝕。5火花塞的電極間隙影響擊穿電壓，所以要有合適的電極間隙?；鸹ㄈ惭b位置要合適，以保證有合理的著火點?；鸹ㄈ麣饷苄詰?yīng)當(dāng)好，以保證燃燒室不漏氣。 Automobile Electrics第 4 章 點火系214.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu)（二）結(jié)構(gòu) 火花塞主要由接觸頭、瓷絕緣體、中心電極、側(cè)電極和

14、殼體等部分組成 。 在鋼質(zhì)外殼的內(nèi)部固定由高氧化鋁陶瓷絕緣體，在絕緣體中心孔的上部有金屬桿，桿的上端有接線螺母，用來接高壓導(dǎo)線，下部裝有中心電極。金屬桿與中心電極之間用導(dǎo)體玻璃密封，銅質(zhì)內(nèi)墊圈起密封和導(dǎo)熱作用。鋼質(zhì)外殼的上部有便于拆裝的六角平面，下部有螺紋以便旋裝在發(fā)動機氣缸蓋內(nèi)，外殼下端固定有彎曲的側(cè)電極。 電極一般采用耐高溫、耐腐蝕的鎳錳合金鋼或鉻錳氮、鎢、鎳錳硅等合金制成，也有采用鎳包銅材料制成，以提高散熱性能?；鸹ㄈ姌O間隙多為0.60.7mm，電子點火其間隙可增大至1.01.2mm。 火花塞與氣缸蓋座孔之間應(yīng)保證蜜蜂，密封方式有平面密封和錐面密封兩種。平面密封時，在火花塞與座孔之間應(yīng)

15、加裝銅包石棉墊圈；錐面密封是靠火花塞殼體的錐形面與氣缸蓋之間相應(yīng)的錐形面進行密封。 Automobile Electrics第 4 章 點火系224.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu)（三）火花塞的熱特性 要使火花塞能正常工作，其下部絕緣體裙部的溫度應(yīng)保持在500700C，這樣才能使落在絕緣體上的油滴立即燒掉，不致形成積炭，通常稱這個溫度為火花塞的“自凈溫度”。如果溫度低于自凈溫度，就可能使油霧聚積成油層，引起積炭而不能跳火；如果溫度過高，例如超過850，會形成熾熱點，發(fā)生表面點火，使發(fā)動機遭受損壞。Automobile Electrics第 4 章 點火系234.2.34.2.3 主

16、要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu) 火花塞裙部的工作溫度取決于火花塞熱特性和發(fā)動機氣缸的工作溫度。火花塞熱特性就是指火花塞發(fā)火部位的熱量向發(fā)動機冷卻系統(tǒng)散發(fā)的性能。影響火花塞熱特性的主要因素是火花塞裙部的長度。裙部較長時，受熱面積大，吸收熱量多，而散熱路徑長，散熱少，裙部溫度較高，把這種火花塞稱為“熱型”火花塞。反之，當(dāng)裙部較短時，吸熱少，散熱多，裙部溫度較低，把這種火花塞成為“冷型”火花塞。如圖4-15所示。Automobile Electrics第 4 章 點火系244.2.34.2.3 主要元件結(jié)構(gòu)主要元件結(jié)構(gòu) 火花塞熱特性常用熱值表示。國產(chǎn)火花塞熱值分別用1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、

17、11、阿拉伯?dāng)?shù)字表示。1、2、3為低熱值火花塞；4、5、6為中熱值火花塞；7、8、9及以上為高熱值火花塞。熱值數(shù)越高，表示散熱性越好。因而，小數(shù)字為熱型火花塞，大數(shù)字為冷型火花塞。 火花塞裙部溫度還與發(fā)動機氣缸內(nèi)的工作溫度有關(guān)。對于大功率、高壓縮比和高轉(zhuǎn)速的發(fā)動機來說，燃燒室內(nèi)溫度高，火花塞裙部溫度就高。反之，小功率、小壓縮比、低轉(zhuǎn)速發(fā)動機的燃燒室內(nèi)溫度低，火花塞裙部溫度就低。因此不同類型的發(fā)動機應(yīng)選用不同熱特性的火花塞。Automobile Electrics第 4 章 點火系254.2.44.2.4 傳統(tǒng)點火系的工作特性傳統(tǒng)點火系的工作特性 一、傳統(tǒng)點火系的工作特性一、傳統(tǒng)點火系的工作特性

18、 定義：點火系發(fā)出的最大電壓隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速或分電器轉(zhuǎn)速而變化的關(guān)系。 二次電壓隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速得升高而降低。 發(fā)動機的轉(zhuǎn)速越高，觸點閉合時間也越短，二次電壓就越低；但發(fā)動機轉(zhuǎn)速過低，觸點打開慢，反而使二次側(cè)電壓降低。由于二次電壓隨轉(zhuǎn)速升高而降低，所以發(fā)動機在高速時容易斷火。 只有nnmax, 才能保證可靠點火。Automobile Electrics第 4 章 點火系264.2.4 4.2.4 傳統(tǒng)點火系的工作特性傳統(tǒng)點火系的工作特性 二、影響二次電壓的因素二、影響二次電壓的因素1.發(fā)動機的汽缸數(shù)對二次電壓的影響。 二次電壓最大值隨氣缸數(shù)量升高而降低。 為了提高傳統(tǒng)點火系在多缸、高速發(fā)動機上工作的可靠性，可以通過增大一次斷開電流，延長觸點閉合時間等方法改善點火特性。 2.火花塞積炭時對二次電壓的影響 若化油器調(diào)節(jié)不當(dāng)或潤滑油過多，會在火花塞絕緣體上形成積炭相當(dāng)于火花塞電極之間并聯(lián)了一個分路電阻，使二次電路在火花塞被擊穿之前已構(gòu)成閉合回路，造成漏電，使二次電壓降低，降低點火性能，嚴(yán)重時，不能形成電火花，喪失點火能力。 補救辦法：在積炭嚴(yán)重時，不能點火，可以采用吊火的方法，即拔出高壓導(dǎo)線，使其與火花塞間保留34毫米的間隙即可。此方法只能臨時補救，不能長期使用，增加點火線圈的負(fù)擔(dān)。Automobile Elec