工程機械 電器 第四章

工程機械電器第四章第1頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一一、點火系的分類1、磁電機點火系：2、蓄電池點火系：又稱為傳統(tǒng)點火系。3、電子點火系：按照點火提前角和閉合角的調(diào)節(jié)和控制方法不同，又分為：

1）普通電子點火系

2）微機控制點火系第2頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一二、對點火系的基本要求1、能產(chǎn)生足以擊穿火花塞電極間隙的電壓：擊穿電壓與電極間隙的大小、混合氣的壓力和溫度、電極的形狀、溫度和極性，發(fā)動機的工作情況有關。2、電火花應具有足夠的能量：3、點火時間應適應發(fā)動機的工作情況

1）應按發(fā)動機的工作順序點火

2）應在最有利的時刻點火：用點火提前角表示：指從發(fā)出電火花到活塞到達上止點時，曲軸轉過的角度。最佳點火提前角：指發(fā)出最大功率和油耗最小時的點火提前角。第3頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)蓄電池點火系的組成與工作原理一、組成

1）電源：蓄電池和發(fā)電機，供給電能。

2）點火線圈：將低壓電轉變?yōu)?5-20KV的高壓電。

3）分電器斷電器：由觸點副和凸輪組成，用來接通和斷開初級電路。凸角數(shù)=汽缸數(shù)配電器：由分火頭和旁電極組成，將產(chǎn)生的高壓電按汽缸的工作順序送給各缸的火花塞。旁電極數(shù)=汽缸數(shù)電容器：減小觸點火花，提高次級電壓。

4）火花塞：將高壓電引入燃燒室，產(chǎn)生電火花點燃工作混合氣。第4頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一二、工作原理1、觸點閉合時，初級繞組中有電流流過，在點火線圈中形成磁場，將電能轉變?yōu)榇艌瞿軆Υ嫫饋怼?、凸輪將觸點打開時，初級電路被切斷，初級電流迅速消失，它所形成的磁場也隨之迅速消失，在次級繞組中感應出很高的感應電動勢(理論上可達15-2OKV)。第5頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一第6頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一注意：（1）幾個時刻：觸點打開—高壓電產(chǎn)生—分火頭與某一旁電極相對，配電—火花塞跳火（2）兩個電路：初級電流流經(jīng)的電路稱為低壓電路,次級電流流經(jīng)的電路稱為高壓電路。點火線圈為高壓電路的電源。

3、電容器的作用：（1）減小觸點火花，延長觸點使用壽命（2）提高次級電壓第7頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一三、工作過程分析1、斷電器觸點閉合，初級電流按指數(shù)規(guī)律增長2、斷電器觸點打開，次級繞組產(chǎn)生高壓電勢：它與初級斷電電流成正比，隨電容的增大而減小。3、火花塞電極間火花放電過程電容放電：次級電壓上升到擊穿電壓時，擊穿火花塞間隙，儲存于電容的電能放出，時間短，電流大。電感放電：電容放電使火花塞間隙氣體電離，即跳火，在迅速下降的次級電壓作用下繼續(xù)放電，也稱火花尾，時間長，電流小。混合氣的燃燒主要靠火花尾來完成。第8頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)蓄電池點火系的工作特性一、工作特性：點火系統(tǒng)所產(chǎn)生的最大電壓隨發(fā)動機轉速而變的關系稱為點火系統(tǒng)的工作特性。1）最大電壓隨發(fā)動機轉速的升高而降低。2）轉速很低時，最大電壓也下降。第9頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一二、影響次級電壓的因素1、發(fā)動機的汽缸數(shù)對次級電壓的影響：隨發(fā)動機的汽缸數(shù)的增加而降低2、火花塞積碳對次級電壓的影響3、電容對次級電壓的影響：電容器容量一般為0.15-0.35μF,容量過大,將使次級電壓最大值降低;容量過小,使觸點火花嚴重,觸點容易燒蝕,次級電壓也降低。4、觸電間隙對次級電壓的影響：過大，閉合角度減小，次級電壓下降；過小，觸點分離不徹底，使火花增大，次級電壓下降。0.35-0.45mm5、其他因素：點火線圈的溫度；初級電感；匝數(shù)比；次級電路的接鐵極性。

第10頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)蓄電池點火系的構造一、點火線圈1、開磁路點火線圈（1）基本結構：膠木蓋、鐵心2、次級繞組4、初級繞組3、鋼片5、瓷杯。（2）分類：根據(jù)低壓接線柱的數(shù)目不同,點火線圈有兩接線柱式和三接線柱式之分。（3）附加電阻的作用：用來改善點火系的工作性能,維持發(fā)動機低速時點火線圈不過熱,高速時火花塞不斷火。另外,附加電阻還改善了起動點火特性。

第11頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一第12頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一2、閉磁路點火線圈

（1）結構：在"日"字形鐵心內(nèi)繞有初級繞組,在初級繞組外面繞有次級繞組。（2）優(yōu)點：漏磁少,能量損失小,能量轉變效率較高。L1減小，保護電子元件有利，且利于提高次級電壓。第13頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一二、分電器1、斷電器（1）構造：固定板19、活動底板17、觸點副、活動觸點臂14、凸輪4、絕緣接線柱13。（2）工作：凸輪每轉動一圈,將觸點頂開與凸角數(shù)相等的次數(shù),使各缸點火一次。（3）調(diào)整：可旋松固定螺釘，擰轉偏心螺釘進行調(diào)整。第14頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一第15頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一2、配電器（1）構造：分火頭5插裝在凸輪的頂端,有銅質(zhì)導電片,分電器蓋的中間是中央高壓線插座9,四周是分缸高壓線插座8,帶彈簧的炭柱7。（2）工作：當斷電器觸點打開時,分火頭導電片正對準分電器蓋上的一個旁電極,高壓電自導電片跳至其相對的旁電極,再經(jīng)分缸高壓線送至火花塞。

第16頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一3、電容器：電容器裝在分電器的殼體上,與斷電器觸點并聯(lián)。其中一條箔帶與外殼接觸,另一條通過導電片由導線引出。要求其耐壓為500V。

第17頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4、點火提前機構（1）離心提前機構作用：根據(jù)發(fā)動機轉速高低自動調(diào)節(jié)點火提前角。結構：托板7、兩個重塊5、柱銷9、彈簧6。工作原理：轉速增高時,在離心力的作用下重塊克服彈簧拉力向外甩開,使凸輪提前頂開觸點,點火提前角增大。轉速降低時,彈簧將重塊拉回,使提前角自動減小。

第18頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一第19頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一（2）真空提前機構作用：根據(jù)發(fā)動機負荷大小自動調(diào)節(jié)點火提前角。結構：膜片25、彈簧23、拉桿26。工作：當發(fā)動機負荷很小時,節(jié)氣門開度小,小孔處的真空度較大,吸動膜片向右拱曲,拉桿10拉動活動底板帶著斷電器的觸點副逆分電器軸旋轉的方向轉動一定角度,使觸點提前開啟,點火提前角增大；當發(fā)動機負荷加大,節(jié)氣門開度增大時,小孔處真空度減小,膜片在彈簧作用下向左拱曲,使點火提前角自動減小。。

第20頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一（3）辛烷選擇器作用：根據(jù)辛燒值不同,由人工改變點火提前角的裝置。調(diào)節(jié)原理：通常是先將分電器總成的固定螺釘松開,逆著凸輪旋轉方向轉動殼體時,凸輪提早頂開觸點,點火提前角增大；反之,則點火提前角減小。

第21頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一三、火花塞1、對火花塞的要求：

1）絕緣體有足夠的絕緣強度

2）能承受劇烈的溫度變化，且有適當?shù)臒崽匦裕谷共勘３忠欢ǖ臏囟?，不可過熱或過冷。

3）主要零件有足夠的機械強度，能承受沖擊和在卷軋體殼邊緣時所受的負荷。

4）電極應采用難熔、耐蝕的材料制成。第22頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一第23頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一2、構造：鋼質(zhì)殼體5、高氧化鋁陶瓷絕緣體2、金屬桿3、接線螺母1、中心電極10、導電玻璃6、側電極9。傳統(tǒng)點火系一般要求電極間隙為0.6-0.8mm,采用電子點火時,間隙可增大至1.O-1.2mm。3、熱特性：火花塞的熱特性主要決定于絕緣體裙部的長度。絕緣體裙部長的火花塞,其受熱面積大,而傳熱距離長,散熱困難,裙部的溫度高,稱為“熱型”火花塞;裙部短的火花塞,吸熱面積小,傳熱距離短,散熱容易,裙部溫度低,稱為“冷型”火花塞。熱型火花塞用于低壓縮比、低轉速、小功率的發(fā)動機；冷型火花塞用于高壓縮比、高轉速大功率的發(fā)動機。4、常用火花塞的類型第24頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一第五節(jié)蓄電池點火系的使用一、點火正時：分電器裝在發(fā)動機上時，必須和活塞的相對位置正確配定。1、檢查斷電器觸點間隙、2、找出第一缸壓縮行程上止點的位置3、確定斷電器觸點剛打開的位置4、按點火順序接好高壓線5、起動發(fā)動機，檢查點火正時6、在行駛中檢查第25頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一二、傳統(tǒng)點火系主要零部件的檢修：(1)分電器的常見故障①斷電器觸點氧化、燒蝕。②斷電器觸點間隙過大或過小。③斷電器觸點臂彈簧彈力不足。

④斷電器凸輪磨損不均勻或分電器軸松曠。⑤分電器蓋或分火頭裂損、受潮或絕緣擊穿。

⑥離心提前機構彈簧張力不足,真空提前機構膜片破損。⑦電容器絕緣擊穿(導致短路或漏電)、容量減小和內(nèi)部引出線斷路等。

第26頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一(2)分電器的檢修：氛燈法:用200-300V的直流電和氛燈進行檢查。首先將閘刀開關擲到左面,向電容器充電;然后將閘刀開關擲到右面,使電容器放電。若電容器充電和放電的瞬間,氛燈都發(fā)生短時間的閃光,則表明電容器良好。若閘刀開關擲到左面充電時,氛燈不亮,表明電容器斷路;若氛燈每隔1-2s閃亮一次,電容器漏電;若氛燈一直是亮的,表明電容器短路。

第27頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一(3)分電器的試驗：分火角度試驗：火花的間隔角度均勻，50-100rpm離心提前機構試驗：50-100rpm，零點對準一個火花真空提前機構試驗：1000rpm，零點對準一個火花第28頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一第29頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一2、點火線圈的故障與檢查（1）故障：初、次級繞組斷路、短路或搭鐵；絕緣蓋漏電；附加電阻燒斷。（2）檢查：察看外表有無破裂；測電阻。（3）試驗：發(fā)火強度的試驗三針放電器，65°，擊穿5.5mm的間隙，相當于12KV的電壓。第30頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一3、火花塞的故障與檢查故障：積碳；積油；電極間隙大；絕緣體裂縫；漏氣；過熱。第31頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一第六節(jié)蓄電池點火系的故障判斷一、發(fā)動機發(fā)動不著1、常見原因①低壓電路故障；②高壓電路故障；③點火次序與發(fā)動機配氣順序不一致或點火正時不當?shù)?。?2頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一2、診斷方法

①檢查電源供電是否正常②根據(jù)中央高壓線的跳火情況判斷故障在高壓電路還是低壓電路。方法是打開發(fā)動機罩,拔出分電器中央高壓線,使其距離氣缸體4-6mm,接通點火開關,轉動曲軸,察看中央高壓線和缸體之間的跳火情況:火花很強,表示低壓電路良好,故障在高壓電路中,需要進一步檢查。無火花,表明低壓電路有搭鐵、斷路故障或點火線圈、中央高壓線有故障。第33頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一③高壓電路的檢查，從火花塞上端拔下高壓線,使其距離氣缸體4-6mm,進行分缸高壓線跳火試驗，若有火花,說明分電器蓋、分火頭、該缸高壓線正常,需檢查火花塞的工作情況或檢調(diào)點火正時。若無火花，應檢查分火頭及分電器蓋是否漏電或高壓線斷路等。

第34頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一④低壓電路的檢查 若電流表指示放電約5-1OA并間歇擺動,則低壓電路和點火線圈初級繞組良好,故障發(fā)生在點火線圈次級繞組或中央高壓線。若電流表指示0A并不擺動,表明低壓電路有斷路故障。可用萬用表或直流試燈進行檢查。若電流表指示放電5A以上不擺動,表明低壓電路中有搭鐵故障。第35頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一二、發(fā)動機工作不正常

1、有一缸或幾缸缺火：先找出缺火的氣缸，將火花塞接線柱用起子逐個搭鐵，聽發(fā)動機的聲音，如一缸缺火，故障在這缸高壓分路上；如兩缸缺火，考慮點火順序；如多缸缺火，需繼續(xù)查找。2、點火時間不當：點火過遲，不易起動，行駛無力，加速發(fā)悶，排氣管放炮；點火過早，加速爆震，曲軸起動時反轉。3、高速不良：觸點間隙大，觸點臂彈簧彈力過弱、火花塞電極間隙大，點火線圈。第36頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一第五章電子點火系第一節(jié)概述一、傳統(tǒng)點火系的缺點：1、觸點容易燒蝕，需要經(jīng)常對觸點進行維護保養(yǎng)，調(diào)整觸點間隙。2、火花能量的提高受到限制，難以滿足高速發(fā)動機的需要。3、高速時次級電壓降低。4、對火花塞積碳和污染敏感。第37頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一二、分類1、普通電子點火系：又稱為無觸點點火系統(tǒng)，按觸發(fā)方式的不同，分為磁感應式、霍爾效應式、電磁振蕩式、光電式。2、微機控制的點火系第38頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)磁感應式無觸點點火系統(tǒng)一、組成和工作原理：包括點火信號發(fā)生器、點火控制器、分電器、專用點火線圈、火花塞。1、點火信號發(fā)生器：（1）組成：永久磁鐵、鐵芯、傳感線圈、信號轉子。凸齒數(shù)=氣缸數(shù)（2）工作：在信號轉子轉動時，信號轉子的凸齒與鐵芯間的空氣隙發(fā)生變化，通過感應線圈的磁通量發(fā)生變化，在感應線圈中感應出交變電動勢，作為觸發(fā)點火的信號。第39頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一2、點火控制器（1）組成：點火信號檢出電路V1、開關放大電路V2V3、大功率管V4。（2）工作：點火信號為正時，V1導通，V2截止，V3導通，V4導通，接通初級電路。點火信號為負時，V1截止，V2導通，V3截止，V4截止，切斷初級電路。第40頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一二、優(yōu)點1、提高點火電壓和點火能量。2、提高動力性、經(jīng)濟性、減小污染、工作可靠。3、不存在觸點腐蝕和磨損問題。4、發(fā)動機高速時，不會因為觸點跳振而中斷初級電流。5、可用電提前代替離心提前機構。第41頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一三、使用注意事項1、接線正確、搭鐵可靠、搭鐵極性正確。2、注意不要使水濺到點火器和分電器上。3、發(fā)動機運轉時，不可拆去蓄電池接線；檢查發(fā)電機發(fā)電時，不能用打火的方法