汽車構(gòu)造發(fā)動機點火系統(tǒng)

（優(yōu)選）汽車構(gòu)造發(fā)動機點火系統(tǒng)當(dāng)前第1頁\共有63頁\編于星期一\5點第一節(jié)概述一、功用

在發(fā)動機各種工況和使用條件下，在氣缸內(nèi)適時、準(zhǔn)確、可靠地產(chǎn)生電火花，以點燃可燃混和氣，使汽油發(fā)動機實現(xiàn)作功。當(dāng)前第2頁\共有63頁\編于星期一\5點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?；鸹ㄈ幸粋€中心電極和一個側(cè)電極，兩電極之間是絕緣的。當(dāng)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(chǎn)生電火花。能夠在火花塞兩電極間產(chǎn)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(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為發(fā)動機點火系統(tǒng)。

當(dāng)前第3頁\共有63頁\編于星期一\5點二、點火系統(tǒng)的類型按照組成和產(chǎn)生高壓電方式的不同，可以分為

分類電源產(chǎn)生高壓電的方法1、傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng)蓄電池和發(fā)電機點火線圈和斷電器2、半導(dǎo)體點火系統(tǒng)蓄電池和發(fā)電機點火線圈和半導(dǎo)體元件3、微機控制點火系統(tǒng)蓄電池和發(fā)電機點火線圈和微機控制裝置4、磁電機點火系統(tǒng)無磁電機當(dāng)前第4頁\共有63頁\編于星期一\5點三、點火系統(tǒng)的基本要求

1.能產(chǎn)生足以擊穿火花塞兩電極間隙的電壓。2.電火花應(yīng)具有足夠的點火能量。3.點火時刻應(yīng)與發(fā)動機的工作狀況相適應(yīng)。四、點火系統(tǒng)的特點汽車發(fā)動機的點火系統(tǒng)與汽車上其他電器設(shè)備一樣，采用單線制連接，即電源的一個電極用導(dǎo)線與各用電設(shè)備相連，而電源的另一個電極則通過發(fā)動機機體、汽車車架和車身等金屬構(gòu)件與各用電設(shè)備相連，稱為搭鐵，其性質(zhì)相當(dāng)于一般電路中的接地。搭鐵的電極可以是正極也可以是負極。

當(dāng)前第5頁\共有63頁\編于星期一\5點第二節(jié)傳統(tǒng)點火系統(tǒng)組成和工作原理一、組成電源（蓄電池和發(fā)電機）、點火開關(guān)、點火線圈、斷電器、配電器、電容器、火花塞、阻尼電阻、高壓導(dǎo)線等組成。

當(dāng)前第6頁\共有63頁\編于星期一\5點二、工作原理點火系統(tǒng)將12v或24v的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)?000v以上的高壓電是由點火線圈和斷電器共同完成的，并由配電器分配到各缸火花塞。當(dāng)前第7頁\共有63頁\編于星期一\5點點火線圈配電器斷電器火花塞當(dāng)前第8頁\共有63頁\編于星期一\5點1、電容器電容器與斷電器觸點并聯(lián)當(dāng)觸點斷開時，有兩個作用：（1）保護觸點，自感電流向電容器充電，防止觸點燒損，使初級電流迅速衰減為零。（2）加速斷電，提高次極電壓。

三、幾個元件的作用當(dāng)前第9頁\共有63頁\編于星期一\5點2、附加電阻

附加電阻與點火線圈初級繞組串聯(lián)，調(diào)節(jié)初級電流大小，維持初級電流基本穩(wěn)定。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)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，點火線圈不致過熱。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)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小。

當(dāng)前第10頁\共有63頁\編于星期一\5點第三節(jié)點火時刻一、點火提前角點火時刻對發(fā)動機性能影響很大，從火花塞點火到氣缸內(nèi)大部分混合氣燃燒，并產(chǎn)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(zhuǎn)速很高，在這段時間內(nèi)，曲軸轉(zhuǎn)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，活塞一面下移而使氣缸容積增大，這將導(dǎo)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，即點火提前。當(dāng)前第11頁\共有63頁\編于星期一\5點

把火花塞點火時，曲軸曲拐位置與壓縮行程終了活塞到達上止點時曲軸曲拐位置之間的夾角稱為點火提前角。

能使發(fā)動機獲得最佳動力性、經(jīng)濟性和最佳排放時的點火提前角，稱為最佳點火提前角。當(dāng)前第12頁\共有63頁\編于星期一\5點二、點火過遲、過早的后果

點火過遲：混合氣開始燃燒時活塞已開始下行，氣缸容積增大，燃燒壓力降低，發(fā)動機功率下降。

點火過早：則氣體壓力作用的方向與活塞運動的方向相反，發(fā)動機功率下降。PPPVVV當(dāng)前第13頁\共有63頁\編于星期一\5點三、最佳點火提前角的影響因素

最佳的點火提前角隨許多因素變化，最主要的因素是發(fā)動機轉(zhuǎn)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、燃燒室形狀、壓縮比等因素有關(guān)。

當(dāng)前第14頁\共有63頁\編于星期一\5點

當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速一定時，隨著負荷的加大，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，同時，殘余廢氣在氣缸內(nèi)所占的比例減小，混合氣燃燒速度加快，這時，點火提前角應(yīng)適當(dāng)減小。反之，發(fā)動機負荷減小時，點火提前角則應(yīng)適當(dāng)增大。

當(dāng)發(fā)動機節(jié)氣門開度一定時，隨著轉(zhuǎn)速增高，燃燒過程所占曲軸轉(zhuǎn)角增大，這時，應(yīng)適當(dāng)加大點火提前角。點火提前角應(yīng)隨轉(zhuǎn)速增高適當(dāng)加大。另外，點火提前角還和汽油的抗爆性能有關(guān)，使用辛烷值高，抗爆性能好的汽油，點火提前角應(yīng)較大。當(dāng)前第15頁\共有63頁\編于星期一\5點四、點火提前角自動調(diào)節(jié)裝置自動調(diào)節(jié)裝置

手動調(diào)節(jié)裝置：辛烷值校正器

離心式點火提前調(diào)節(jié)裝置真空式點火提前調(diào)節(jié)裝置當(dāng)前第16頁\共有63頁\編于星期一\5點汽車構(gòu)造

第二十四講主講教師：馮原學(xué)時：４８當(dāng)前第17頁\共有63頁\編于星期一\5點第四節(jié)傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要元器件的結(jié)構(gòu)一、分電器功用：接通或斷開初級電路，將點火線圈產(chǎn)生的高壓電按照發(fā)動機工作順序分配給各缸火花塞，根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷自動調(diào)節(jié)點火時刻。組成：分電器是由斷電器、配電器、電容器和點火提前調(diào)節(jié)裝置組成。當(dāng)前第18頁\共有63頁\編于星期一\5點分電器實物圖當(dāng)前第19頁\共有63頁\編于星期一\5點分電器構(gòu)造當(dāng)前第20頁\共有63頁\編于星期一\5點1、斷電器

接通和切斷初級繞組的電路，使其電流發(fā)生變化，以便在次級繞組中產(chǎn)生高壓電。觸點閉合觸點斷開活動觸點固定觸點凸棱當(dāng)前第21頁\共有63頁\編于星期一\5點2、配電器

將點火線圈產(chǎn)生的高壓電按點火順序分配給各缸火花塞。中心電極分火頭側(cè)電極分電器蓋當(dāng)前第22頁\共有63頁\編于星期一\5點3、電容器當(dāng)前第23頁\共有63頁\編于星期一\5點4、點火提前調(diào)節(jié)裝置

當(dāng)前第24頁\共有63頁\編于星期一\5點（1）離心點火提前調(diào)節(jié)裝置

凸輪撥板分電器軸彈簧重塊托板銷釘當(dāng)前第25頁\共有63頁\編于星期一\5點（2）真空點火提前調(diào)節(jié)裝置當(dāng)前第26頁\共有63頁\編于星期一\5點（3）辛烷值校正器當(dāng)前第27頁\共有63頁\編于星期一\5點二、點火線圈點火線圈把電源的低壓電轉(zhuǎn)變成火花塞點火所需要的高壓電。當(dāng)前第28頁\共有63頁\編于星期一\5點1、開磁路點火線圈：開磁路點火線圈采用柱形鐵芯，其上下兩端沒有連接在一起，磁力線從空氣中穿過。特點：產(chǎn)生高壓電穩(wěn)定，但是磁路損失較大。當(dāng)前第29頁\共有63頁\編于星期一\5點2、閉磁路點火線圈：閉磁路點火線圈的鐵芯用“口”字形或“日”字形的鐵片疊制而成。磁路閉合。特點：形成閉合的磁路，減少磁通損失，提高次級電壓。當(dāng)前第30頁\共有63頁\編于星期一\5點三、火花塞功用：將點火線圈產(chǎn)生的高壓電引進然燒室，并在電極間產(chǎn)生電火花點燃可燃混和氣。電極材料：多采用鎳錳合金。結(jié)構(gòu)：中心電極，側(cè)電極，絕緣體，接線螺母等當(dāng)前第31頁\共有63頁\編于星期一\5點電極間隙中心電極側(cè)電極電極間隙指的是中心電極與側(cè)電極之間的間隙。電極間隙過?。夯鸹ㄎ⑷酰⑶胰菀滓虍a(chǎn)生積碳而漏電；電極間隙過大：所需的擊穿電壓增高，發(fā)動機不易啟起動，且在高速時易發(fā)生“缺火。

一般的電極間隙為：0.6～0.7mm。當(dāng)前第32頁\共有63頁\編于星期一\5點火花塞絕緣體裙部越長，其受熱面積越大，且受熱距離長，散熱困難，火花塞裙部的溫度越高，這種火花塞稱為熱型火花塞。火花塞絕緣體裙部越短，其受熱面積越小，且受熱距離縮短，容易散熱，火花塞裙部的溫度越低，這種火花塞稱為冷型火花塞。裙部長度介于冷型和熱型之間的火花塞，稱為普通型（中型）火花塞。自凈溫度：發(fā)動機工作時火花塞絕緣體裙部的溫度若保持在500-600°C左右，落在絕緣體裙部的油粒能立即被燒掉，不容易產(chǎn)生積碳，這個溫度稱為火花塞的自凈溫度。當(dāng)前第33頁\共有63頁\編于星期一\5點我國是以絕緣體裙部長度來標(biāo)定的，用熱值（1-11的自然數(shù)）來表示。1、2、3為低熱值火花塞；4、5、6為中熱值火花塞；7以上為高熱值火花塞。熱值小的為熱型火花塞，熱值大的為冷型火花塞。當(dāng)前第34頁\共有63頁\編于星期一\5點當(dāng)前第35頁\共有63頁\編于星期一\5點第五節(jié)電子點火系統(tǒng)

1.觸點易燒蝕；2.隨氣缸數(shù)和轉(zhuǎn)速的增加，次級電壓下降；3.點火能量的提高受限；4.易產(chǎn)生積碳，使次極電壓降低。一、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的不足當(dāng)前第36頁\共有63頁\編于星期一\5點二、電子點火系統(tǒng)的優(yōu)點可以減少觸點火花，避免觸點燒蝕，延長觸點的使用壽命；有的還可以取消觸點，因而克服了與觸點相關(guān)的一切缺點，改善了點火性能?？梢圆皇苡|點的限制，增大初級電流，提高次級電壓，改善發(fā)動機高速時的點火性能。一般傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的低壓電流不超過5A，而電子點火系統(tǒng)可提高到7～8A，次級電壓可達30kV。由于次級電壓和點火能量的提高，使其對火花塞積炭不敏感，且可以加大火花塞電極間隙，點燃較稀的混合氣，從而有利于改善發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排氣凈化性能。大大減輕了對無線電的干擾。結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，體積小，使用和維修方便。

當(dāng)前第37頁\共有63頁\編于星期一\5點三、有觸點電子點火系統(tǒng)當(dāng)前第38頁\共有63頁\編于星期一\5點四、無觸點電子點火系統(tǒng)1、組成：無觸點電子點火系統(tǒng)利用傳感器代替斷電器觸點，產(chǎn)生點火信號，控制點火線圈的通斷和點火系統(tǒng)的工作，可以克服與觸點相關(guān)的一切缺點。主要由點火信號發(fā)生器(傳感器)、點火控制器、點火線圈、分電器、火花塞等組成。

當(dāng)前第39頁\共有63頁\編于星期一\5點2、原理當(dāng)前第40頁\共有63頁\編于星期一\5點3、點火信號發(fā)生器

點火信號發(fā)生器取代了傳統(tǒng)點火系統(tǒng)斷電器中的凸輪，用來判定活塞在氣缸中所處的位置，并將非電量的活塞位置信號轉(zhuǎn)變成為脈沖電信號輸送到點火控制器，從而保證火花塞在恰當(dāng)?shù)臅r刻點火。所以點火信號發(fā)生器實際就是一種感知發(fā)動機工作狀況，發(fā)出點火信號的傳感器。它的類型很多，目前應(yīng)用較多的主要有磁脈沖式、霍爾效應(yīng)式和光電效應(yīng)式。當(dāng)前第41頁\共有63頁\編于星期一\5點（1）磁感應(yīng)式點火信號發(fā)生器

磁感應(yīng)式傳感器安裝在分電器內(nèi)，主要由分電器軸1、爪形轉(zhuǎn)子2、傳感線圈3、爪形定子4、塑性永磁片5、導(dǎo)磁板6和底板7等組成。1234567結(jié)構(gòu)：當(dāng)前第42頁\共有63頁\編于星期一\5點當(dāng)前第43頁\共有63頁\編于星期一\5點（2）霍爾效應(yīng)式點火信號發(fā)生器

霍爾效應(yīng)式點火信號發(fā)生器安裝在分電器內(nèi)。由霍爾觸發(fā)器、永久磁鐵和由分電器軸驅(qū)動的帶缺口的轉(zhuǎn)子組成。當(dāng)前第44頁\共有63頁\編于星期一\5點

主要由霍爾觸發(fā)器、永久磁鐵和帶缺口的轉(zhuǎn)子等組成。

1、永久磁鐵2、外加電流3、霍爾電壓4、霍爾觸發(fā)器5、接觸面6、磁力線7、剩余電子。2134567UHI

當(dāng)電流I通過放在磁場中的半導(dǎo)體基片（霍爾元件）且電流方向和磁場方向垂直時，則在垂直于電流和磁場的方向上產(chǎn)生一電壓UH,稱為霍爾電壓。即：點火信號電壓?；魻栃?yīng)原理當(dāng)前第45頁\共有63頁\編于星期一\5點霍爾效應(yīng)式無觸點點火裝置組成：主要由霍爾分電器、點火控制器、點火線圈等。當(dāng)前第46頁\共有63頁\編于星期一\5點（3）光電效應(yīng)式點火信號發(fā)生器主要由遮光盤(信號轉(zhuǎn)子)、遮光盤軸、光源、光接收器(光敏元件)等組成。當(dāng)前第47頁\共有63頁\編于星期一\5點

例如，

磁感應(yīng)發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖信號由②、③端輸入，經(jīng)內(nèi)部電路，最后控制達林頓管Q的導(dǎo)通和截止。B+Q89S01工作:4、點火控制器作用：將點火信號發(fā)生器輸出的點火信號整形、放大，轉(zhuǎn)變?yōu)辄c火控制信號，控制點火線圈初級繞組中電流的通、斷，以便在次級線圈的繞組中產(chǎn)生高壓電，供火花塞點火

。當(dāng)前第48頁\共有63頁\編于星期一\5點電子點火系統(tǒng)的分電器與傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的分電器不同，主要區(qū)別在于電子點火系統(tǒng)取消了斷電器(觸點和凸輪)和電容器，增加了點火信號發(fā)生器(信號轉(zhuǎn)子和傳感部分)。有些點火控制器能夠隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化自動調(diào)節(jié)點火提前角，所以這些分電器去掉了離心提前調(diào)節(jié)機構(gòu)，只保留真空提前調(diào)節(jié)機構(gòu)，配電器的結(jié)構(gòu)則無變化。5、分電器當(dāng)前第49頁\共有63頁\編于星期一\5點由于普通電子點火系統(tǒng)的點火能量提高，火花塞電極間隙比傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的火花塞電極間隙增大，一般為0.8～1.0mm；為了適應(yīng)稀薄混合氣燃燒，有的甚至達到1.0～1.2mm，并且各種車型差異也較大，在檢查、調(diào)整、維修時，應(yīng)嚴格根據(jù)原車說明書進行。6、火花塞當(dāng)前第50頁\共有63頁\編于星期一\5點汽車構(gòu)造

第二十五講主講教師：馮原學(xué)時：４８當(dāng)前第51頁\共有63頁\編于星期一\5點第六節(jié)微機控制點火系統(tǒng)當(dāng)前第52頁\共有63頁\編于星期一\5點一、有分電器微機控制點火系統(tǒng)1.組成：一般由傳感器、微機控制器、點火執(zhí)行器等組成。

當(dāng)前第53頁\共有63頁\編于星期一\5點當(dāng)前第54頁\共有63頁\編于星期一\5點二、無分電器微機控制點火系統(tǒng)

1.無分電器微機控制點火系統(tǒng)的優(yōu)點