點火系統(tǒng)汽車電氣設備-第三講

1）配電器

配電器安裝在點火信號轉(zhuǎn)子的上方，由絕緣材料制造的分電器蓋和分火頭組成。分電器蓋的中央有一高壓線（中央電極）座孔，其內(nèi)裝有帶彈簧的炭柱，壓在分火頭的導電片上。分電器蓋的四周均布有與發(fā)動機氣缸數(shù)相等的旁電極，可通過高壓分線與各缸火花塞相聯(lián)。

分火頭裝在分電器軸的頂端，隨分電器軸一起旋轉(zhuǎn)，當點火控制器大功率晶體三極管截止（點火線圈初級電路斷開）時，分火頭上的導電片總是正對某一旁電極。

發(fā)動機工作時，在點火線圈初級電路斷開的瞬間，來自點火線圈的高壓電經(jīng)中央電極的炭柱、分火頭上導電片，以火花形式跳到旁電極上，再經(jīng)高壓分線送往相應的火花塞。2）點火信號發(fā)生器

常用的點火信號發(fā)生器有三種類型，分別是電磁感應式、霍爾效應式和光電式。

當分電器軸轉(zhuǎn)動時，點火信號發(fā)生器轉(zhuǎn)子連同分火頭隨分電器軸一起轉(zhuǎn)動。這時，即在點火信號發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生反映曲軸位置的電信號，點火信號發(fā)生器將該信號送入點火控制器，以控制點火線圈產(chǎn)生高壓電，進行點火。

關(guān)于各種點火信號發(fā)生器的具體結(jié)構(gòu)和工作原理將在5.3節(jié)作詳細介紹。3）點火提前調(diào)節(jié)機構(gòu)

在分電器中一般設有兩套自動調(diào)節(jié)點火提前角的裝置。一套是能隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化自動調(diào)節(jié)點火提前角的離心式點火提前角調(diào)節(jié)裝置，另一套是能按發(fā)動機負荷不同自動調(diào)節(jié)點火提前角的真空式點火提前角調(diào)節(jié)裝置。

但在電控電子點火系統(tǒng)中，則取消了這兩套自動調(diào)節(jié)點火提前角的裝置，改由發(fā)動機電子控制單元直接控制點火提前角。（1）離心點火提前調(diào)節(jié)器。離心點火提前調(diào)節(jié)器是在發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速下自動調(diào)節(jié)點火提前角的裝置，它使點火提前角隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增大而適當?shù)卦龃?，其結(jié)構(gòu)如圖5-15所示。圖5-15離心點火提前調(diào)節(jié)器1-螺釘及墊片；2-點火信號發(fā)生器轉(zhuǎn)子（凸輪）；3-撥板；4-分電器軸；5-離心重塊；6-彈簧；7-托板；8-銷釘；9-柱銷（2）真空點火提前調(diào)節(jié)器。真空點火提前調(diào)節(jié)器能根據(jù)發(fā)動機負荷的變化自動調(diào)節(jié)點火提前角，使點火提前角隨發(fā)動機負荷的增大而減小。真空點火提前調(diào)節(jié)器裝在分電器殼體的外側(cè)，其結(jié)構(gòu)原理如圖5-16所示。a）小負荷（節(jié)氣門1／4開度）b）大負荷c）起動和怠速圖5-16真空點火提前調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)原理示意圖1-分電器外殼；2-點火信號發(fā)生器轉(zhuǎn)子（凸輪）；3-點火信號發(fā)生器（觸點）；

4-真空點火提前調(diào)節(jié)器外殼；5-彈簧；6-真空連接管；7-進氣道；8-節(jié)氣門；

9-膜片；10-拉桿；11-固定銷

為適應不同品質(zhì)汽油的不同抗爆性能，在換用不同品質(zhì)的汽油或季節(jié)發(fā)生變化時，常需調(diào)整點火時間。為此，一般在分電器上還裝有辛烷選擇器，如圖5-17所示。圖5-17辛烷選擇器1-調(diào)節(jié)臂；2-緊固螺釘；3-托板及指針；4-底板；5-拉桿

通?？蓪⒎蛛娖骺偝傻木o固螺釘旋松，使分電器外殼相對于軸轉(zhuǎn)過一個角度后再緊固以改變點火提前角。為了使調(diào)整時能看到調(diào)整的角度，在分電器殼體的下部裝有指針和刻度板，可以指示出殼體轉(zhuǎn)過的角度。4）分電器的型號

根據(jù)QC／T73－93的規(guī)定，國產(chǎn)分電器的型號由以下幾個部分組成。3.火花塞1）火花塞的工作條件及對火花塞的要求火花塞（spark-plugs，亦稱火星塞，俗稱火嘴）的工作條件極其惡劣，它要受到高壓（5.88～6.86MPa）、高溫以及燃燒產(chǎn)物的強烈腐蝕。

因此，火花塞必須具有足夠的力學強度，能夠承受沖擊性高壓電的作用，能承受劇烈的溫度變化（混合氣燃燒時承受1500～2000℃高溫燃氣的炙烤，而在進氣時，又要承受50～60℃的進氣突然冷卻），并具有良好的熱特性，并要求火花塞的材料能抵抗燃氣的腐蝕。2）火花塞的結(jié)構(gòu)

在鋼制殼體的內(nèi)部固定有高氧化鋁陶瓷絕緣體，使中心電極與側(cè)電極之間保持足夠的絕緣強度。絕緣體孔的上部裝有金屬桿，通過接線柱與高壓分線相連，下部裝有中心電極。圖5-18火花塞1-高壓分線接線柱；

2-陶瓷絕緣體；3-導電金屬桿；4-殼體；5-導電玻璃；6-中心電極；7-紫銅墊圈；

8-密封墊圈；9-側(cè)電極

金屬桿與中心電極之間用導電玻璃密封。中心電極用鎳錳合金制成，具有良好的耐高溫、耐腐蝕和導電性能。

中心電極與側(cè)電極之間的間隙一般為0.6～0.7mm。與高能點火系統(tǒng)配套的火花塞，其間隙可達1.0～1.2mm。圖5-18火花塞1-高壓分線接線柱；

2-陶瓷絕緣體；3-導電金屬桿；4-殼體；5-導電玻璃；6-中心電極；7-紫銅墊圈；

8-密封墊圈；9-側(cè)電極火花塞借殼體下部的螺紋旋入氣缸蓋中，旋緊時密封墊圈受壓變形保證殼體與缸蓋之間密封良好。a）低熱值火花塞b）中熱值火花塞c）高值火花塞（熱型火花塞）（中型火花塞）（冷型火花塞）圖5-19不同熱值和絕緣體裙部長度的火花塞

為了適應不同發(fā)動機的需要，火花塞因下部的形狀和絕緣體裙部長度的不同有多種形式（圖5-19）。3）火花塞的散熱

火花塞工作時，周期性地受到高溫燃氣作用，使絕緣體裙部溫度升高，這部分熱量主要通過殼體、絕緣體、中心電極、金屬桿等傳至缸體或散發(fā)到空氣中，當吸收和散發(fā)的熱量達到平衡時，火花塞的各個部分將保持一定的溫度。圖5-20火花塞的吸熱與放熱圖5-21火花塞各部分的溫度及散熱途徑4）火花塞的熱特性

火花塞的發(fā)火部位吸熱并向發(fā)動機冷卻系統(tǒng)散發(fā)熱量的性能，稱為火花塞的熱特性。實踐證明，當火花塞絕緣體裙部的溫度保持在500～600℃時，落在絕緣體上的油滴能立即燒掉，不會形成積炭，這個溫度稱為火花塞的自凈溫度。

低于自凈溫度時，火花塞常因產(chǎn)生積炭而漏電，導致不點火；高于自凈溫度時，則當混合氣與熾熱的絕緣體接觸時，可能早燃而引起爆燃（爆震），甚至在進氣行程中燃燒，產(chǎn)生進氣管回火。火花塞的熱特性主要取決于絕緣體裙部的長度。絕緣體裙部長的火花塞，受熱面積大，傳熱距離長，散熱困難，裙部溫度高，稱為熱型火花塞；反之，裙部短的火花塞，受熱面積小，傳熱距離短，散熱容易，裙部溫度低，稱為冷型火花塞。

熱型火花塞適用于低速、低壓縮比、小功率發(fā)動機；冷型火花塞適用于高速、高壓縮比、大功率發(fā)動機。

火花塞的熱特性常用熱值或熾熱數(shù)表示。我國是以絕緣體裙部長度標定的熱值（1～11）來表征火花塞的熱特性。5）火花塞的選用

火花塞熱值根據(jù)發(fā)動機及汽車設計、試驗結(jié)果而定，在各車型的說明書中都對此作了明確規(guī)定。

火花塞的熱特性選用是否合適，其判斷方法是：若火花塞經(jīng)常由于積炭而導致斷火，說明火花塞偏冷，熱值選用過高；若經(jīng)常發(fā)生熾熱點火而引發(fā)早燃，則說明火花塞偏熱，熱值選用過低。熱值代號1、2、3為熱型火花塞；

4、5、6為中型火花塞；

7、8、9、10、11為冷型火花塞。6）火花塞的型號編制規(guī)則

根據(jù)我國現(xiàn)行火花塞產(chǎn)品型號編制方法QC/T430-2005的規(guī)定，國產(chǎn)火花塞型號由以下幾部分組成。第一部分為漢語拼音字母（單字母或雙字母），表示火花塞的結(jié)構(gòu)類型及主要型式尺寸。各字母的含義見表5-4。第二部分為阿拉伯數(shù)字，表示火花塞熱值。由熱型至冷型，分別以1～11表示。熱值代號越大則越冷，熱值代號越小則越熱。火花塞熱值代號與絕緣體裙部長度及熱特性的對應關(guān)系見表5-5。表5-5火花塞熱值代號與絕緣體裙部長度及熱特性的對應關(guān)系裙部長度（mm）15.513.511.59.57.55.53.5熱值3456789熱特性熱←————————→冷

第三部分用若干漢語拼音字母和阿拉伯數(shù)字表示火花塞派生產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、發(fā)火端特性、材料特性及技術(shù)要求，按表5-6所列的先后順序排列。示例1：A7—3型火花塞即為螺紋旋合長度12.7mm，殼體六角對邊16mm，熱值代號為7，螺紋規(guī)格M10×1，瓷絕緣體涂硅膠平座火花塞。示例2：DF7REC2型火花塞即為螺紋旋合長度19mm，殼體六角對邊16mm，熱值代號為7，螺紋規(guī)格M12×1.25，帶電阻，Ni—Cu復合中心電極，快熱結(jié)構(gòu)，絕緣體突出型點火位置為3mm平座火花塞。示例3：VH6RLPPX4型火花塞即為螺紋旋合長度26.5mm，殼體六角對邊14mm，熱值代號為6，螺紋規(guī)格M12×1.25，帶電阻，中心電極和側(cè)電極均為鉑金，絕緣體突出型點火位置為4mm，點火間隙為1.1mm，整體接線螺桿平座型火花塞。7）常見的火花塞圖5-23常用火花塞的結(jié)構(gòu)類型①標準型火花塞。其絕緣體裙部縮入殼體端面，側(cè)電極在殼體端面以外。②電極突出型火花塞。電極突出型火花塞的絕緣體裙部較長，突出于殼體端面之外。它具有吸熱量大，抗污能力好的優(yōu)點，且能直接受到進氣的冷卻而降低溫度，因而也不易引起熾熱點火，故熱適應范圍寬，是應用最廣泛的火花塞。③細電極型火花塞。細電極型火花塞的電極很細，特點是火花強烈，點火能力好，在嚴寒季節(jié)也能保證發(fā)動機迅速可靠的起動，熱范圍較寬，能滿足各種用途。圖5-26日本電裝細電極火花塞④銅芯電極型火花塞。高速發(fā)動機普遍采用銅芯火花塞。這種火花塞把抗蝕性優(yōu)良的鎳合金與傳導性好的無氧銅結(jié)合在一起，因銅導熱性好，熱值上限提高，高速時能限制熾熱點火，裙部的加長熱、室容積的擴大，使得熱值下限拓寬，提高了電極耐油污、抗燒蝕的能力。⑤多極型火花塞。多極型火花塞的側(cè)電極一般為兩個或兩個以上，優(yōu)點是點火可靠，間隙不需經(jīng)常調(diào)整，故在電極容易燒蝕和火花塞間隙不能經(jīng)常調(diào)整的一些汽油機上采