第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)第11章1第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.1概述汽油發(fā)動機工作時采用點燃式著火方式，因此，它必須設置一個獨立的系統(tǒng)用于專門點燃汽缸內(nèi)壓縮終了的高溫高壓的可燃混合氣——點火系統(tǒng)(ignitionsystem)。點火系統(tǒng)的主要功能是按照汽油機工作的要求，定時的產(chǎn)生高壓電點燃汽缸內(nèi)的高溫高壓的可燃混合氣。汽油發(fā)動機工作時，通過進氣行程吸入汽缸中的可燃混合氣，在壓縮行程終了時，點火線圈的次級線圈產(chǎn)生15～20kV電壓，通過火花塞產(chǎn)生的電火花，使混合氣燃燒產(chǎn)生強大的動力，推動活塞向下運動使發(fā)動機對外做功。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.1概2第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.1.1點火系統(tǒng)的分類按照點火系統(tǒng)的組成和產(chǎn)生高壓電的方法不同，分為傳統(tǒng)點火系統(tǒng)、電子點火系統(tǒng)、微機控制點火系統(tǒng)以及磁電機點火系統(tǒng)。(1)傳統(tǒng)點火系統(tǒng)以蓄電池或發(fā)電機提供12V的低壓直流電源，通過點火線圈和斷電器將低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘姡俳?jīng)過配電器分配到各缸火花塞，使火花塞兩電極之間產(chǎn)生電火花，點燃混合氣。(2)電子點火系統(tǒng)由點火線圈和三極管以及集成電路構(gòu)成的點火器的作用，將電源的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘姟Ｋ悄壳皣鴥?nèi)外汽車上廣泛應用的點火系統(tǒng)。(3)微機控制的點火系統(tǒng)由點火線圈和微機控制裝置產(chǎn)生的點火信號，將電源的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?。微機控制的點火系統(tǒng)已廣泛應用于各種轎車上。微機控制的點火系統(tǒng)根據(jù)工作方式不同可分為有分電器的點火系統(tǒng)和無分電器的點火系統(tǒng)。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.1.1點火系3第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)(4)磁電機點火系統(tǒng)它由磁電機產(chǎn)生低電壓，通過內(nèi)部的電磁線圈產(chǎn)生高壓電，并送入汽缸火花塞點燃可燃混合氣，而不需要另設低壓電源。結(jié)構(gòu)簡單，主要用于各種小型汽油發(fā)動機上。目前，汽車發(fā)動機的點火系統(tǒng)與汽車的其他電器設備一樣，國內(nèi)外汽車幾乎都采用單線制和負極搭鐵。

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)(4)磁電機點火系統(tǒng)4第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.1.2發(fā)動機點火系統(tǒng)的工作原理1.傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成及功用傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成如圖11.1所示，主要包括以下幾部分：圖11.1傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成1—蓄電池2—熔斷器3—點火開關4—火花塞5—分電器6—點火線圈7—點火線圈附加電阻

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.1.2發(fā)動機5第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)(1)電源(electricalsource)為蓄電池或發(fā)電機，其作用是給點火系統(tǒng)提供低壓電源，電壓一般為12V或24V。(2)點火線圈(ignitioncoil)其作用是將12V低壓電變成15～20kV的高壓電，其結(jié)構(gòu)與自耦變壓器相似。點火線圈初級繞組匝數(shù)少、導線粗，次級繞組匝數(shù)多、導線細。(3)分電器(distributor)包括斷電器、配電器、電容器和點火提前機構(gòu)等部分。斷電器的作用是接通與切斷初級電路；配電器的作用是將點火線圈產(chǎn)生的高壓電，按照發(fā)動機的工作順序送至各缸火花塞；電容器的作用是減少斷電器觸點火花，延長觸點使用壽命和提高次級電壓；點火提前機構(gòu)的作用是隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負荷和汽油辛烷值變化改變點火提前角。(4)火花塞(sparkplug)其作用是將高壓電引入汽缸并產(chǎn)生電火花點燃混合氣。(5)附加電阻(affixationresistance)用來改善點火性能和啟動性能。(6)點火開關(ignitionswitch)用來控制點火系統(tǒng)初級電路；還用來控制儀表電路、啟動繼電器電路等。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)(1)電源(elec6第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)2.傳統(tǒng)點火系統(tǒng)工作原理圖11.2所示為傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作原理電路圖。在傳統(tǒng)點火系統(tǒng)中，當發(fā)動機轉(zhuǎn)動時，斷電器7凸輪在凸輪軸的驅(qū)動下隨之旋轉(zhuǎn)。凸輪轉(zhuǎn)動時，斷電器觸點交替地閉合和打開。當點火開關3接通后，如觸點閉合時，便接通蓄電池(或發(fā)電機)向初級繞組供電，其電路是：蓄電池1正極—電流表2—點火開關3—點火線圈5“開關”接柱—附加電阻4—點火線圈“開關”接柱—點火線圈初級繞組—點火線圈“”接柱—斷電器觸點—搭鐵—蓄電池負極。初級電流流經(jīng)的電路，稱為低壓電路或初級電路。初級電流在初級繞組中逐漸增大至某一值，并建立較強的磁場。當凸輪將觸點打開時，初級電路被切斷，初級電流及磁場迅速消失，在兩個繞組的每一匝中都感應出電動勢。由于次級繞組的匝數(shù)多，所以在次級繞組內(nèi)就感應出15～20kV的電動勢。此時，隨凸輪同軸旋轉(zhuǎn)的分火頭恰好對準某缸的旁電極，該高壓電經(jīng)配電器加于火花塞，它足以擊穿火花塞的電極間隙并產(chǎn)生火花，點燃混合氣。高壓電流的回路(電感放電)是：次級繞組一附加電阻4—“開關”接柱—點火開關3—電流表2—蓄電池1—搭鐵—火花塞9側(cè)電極—中心電極—配電器8(旁電極、分火頭)—初級繞組，一般從點火線圈到火花塞的電路被稱為高壓電路，或稱為次級電路。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)2.傳統(tǒng)點火系統(tǒng)工作7第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)綜上所述，斷電器觸點每打開一次，產(chǎn)生一次高壓電，當分電器軸轉(zhuǎn)一圈時，由配電器按照點火順序?qū)⒏邏弘娸喠饕粮髌c火一次。發(fā)動機工作時，該過程周而復始地進行，若要停止發(fā)動機工作，只要斷開點火開關即可。圖11.2傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作原理電路圖1—蓄電池2—電流表3—點火開關4—附加電阻5—點火線圈6—分電器總成7—斷電器8—配電器9—火花塞10—電容

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)綜上所述，斷電器觸點每8第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.2傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要部件包括點火線圈、分電器和火花塞等。

11.2.1點火線圈點火線圈的作用是將電源的12V低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)?5～20kV高壓電。點火線圈按有無附加電阻可分為帶附加電阻型和不帶附加電阻型。按鐵芯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。1.開磁路點火線圈傳統(tǒng)的開磁路點火線圈的基本結(jié)構(gòu)如圖11.3所示，主要由鐵芯、繞組、膠木蓋、瓷杯等組成。

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.2傳統(tǒng)點火系9第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)a.結(jié)構(gòu)示意圖b.三柱式c.兩柱式圖11.3開磁路點火線圈的基本結(jié)構(gòu)1—接柱2—初級繞組引出頭及彈簧3—橡膠罩4—高壓阻尼線5—高壓線插座6—螺母及墊圈7—膠木蓋8—橡膠密封圖9—螺釘及螺母10—附加電阻蓋11—附加電阻(瓷質(zhì)絕緣體)12—附加電阻及接線片13—固定夾14—初級繞組15—次級繞組16—絕緣紙17—鐵心18—絕緣座19—瀝青材料20—外殼21—導磁鋼套

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)a.結(jié)構(gòu)示意圖10第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)(1)鐵芯由互相絕緣的條形硅鋼疊制而成，片間利用氧化油層或涂絕緣族隔離，外層套有絕緣套管，其作用是增強磁通。(2)初級繞組用導線直徑為0.5～1.0mm的漆包線分層繞于初級繞組外層，以利散熱，初級繞組為230～370匝。外面也包有數(shù)層絕緣紙，以增強絕緣。繞組繞好后在真空中浸以石蠟和松香混合物，進一步加強絕緣。初級繞組的作用是利用繞組內(nèi)電流變化實現(xiàn)電磁感應。(3)次級繞組用導線直徑為0.06～0.10mm的漆包線繞于鐵芯絕緣套管外部，約11000～26000匝。為加強絕緣和免遭機械損傷，每層導線都用絕緣紙隔開，最外層的絕緣紙層數(shù)較多，或者套上紙板套管。其作用是產(chǎn)生互感電動勢。(4)鋼套初級繞組與外殼之間裝有導磁用鋼套。用磁鋼片卷成筒形，構(gòu)成磁路的一部分，使鐵芯形成半封閉式磁路，減少漏磁。(5)填充物為加強絕緣和防止潮氣浸入，在外殼內(nèi)填滿瀝青或變壓器油，填充變壓器油時，線圈散熱性較好，溫升較低，且絕緣性好。近年來也使用六氟化硫(SF6)等氣體絕緣或采用塑料造型絕緣。(6)附加電阻三接式點火線柱殼體外部裝有一附加電阻，附加電阻兩端連于膠木蓋上的“+開關”和“開關”接柱，其作用是改善點火性能。兩接柱點火線圈無附加電阻，在點火開關與點火線圈“+”接柱間，連入一根附加電阻線。附加電阻的作用是改善點火性能。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)(1)鐵芯由互相11第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)2.閉磁路點火線圈傳統(tǒng)的開磁路點火線圈中，次級繞組在鐵芯中的磁通通過導磁鋼套構(gòu)成回路，如圖11.4所示，磁力線的上、下部分從空氣中通過，磁路的磁阻大、泄漏的磁通量多，因此磁路損失大，轉(zhuǎn)換效率低(約60%)。閉磁路點火線圈的鐵芯是“曰”字形或“口”字形，鐵芯內(nèi)繞有初級繞組，在初級繞組外面有次級繞組，其鐵芯構(gòu)成閉合磁路，磁路中只設有一個微小的氣隙，其磁路如圖11.5所示。閉磁路點火線圈漏磁少，磁路磁阻小，能量損失小，能量轉(zhuǎn)換效率高(約75%)。此外，閉磁路點火線圈結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕，應用日益普遍。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)2.閉磁路點火線圈12第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)

圖11.4開磁路點火線圈的磁路1—磁力線2—鐵心3—初級繞組4—次級繞組5—導磁鋼片圖11.5閉磁路點火線圈的磁路1—“日”字鐵心2—次級繞組3—初級繞組4—空氣隙第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)

圖11.4開磁路13第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.2.2分電器的結(jié)構(gòu)分電器由斷電器、配電器、點火提前裝置和電容器組成，如圖11.6所示。圖11.6FD632型分電器1—分電蓋2—分火頭3—凸輪4—斷電觸點及底板總成5—電容器6—聯(lián)軸器7—油杯8—真空調(diào)節(jié)器9—分電器殼體10—活動底板11—偏心螺釘12—固定觸點及支架13—活動觸點14—接柱15—拉桿16—膜片17—真空調(diào)節(jié)器外殼18—彈簧19—螺母20—觸點臂彈簧片

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.2.2分電器14第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)1.斷電器(breaker)斷電器的作用是接通和切斷低壓電路，主要由一對觸點和凸輪組成。凸輪的凸角數(shù)和發(fā)動機的汽缸數(shù)相等。工作時，分電器軸帶動凸輪轉(zhuǎn)動。當凸輪凸角頂在觸點臂上時，觸點打開；當凸輪凸角離開觸點臂時，觸點閉合。凸輪轉(zhuǎn)一周，將初級電路接通和切斷與汽缸數(shù)相等的次數(shù)。1)底板(baseplate)用薄鋼板制成，由固定底板和活動底板組成。固定底板用螺釘緊固于分電器殼體上，活動底板與固定底板通過彈簧連接，可以相對轉(zhuǎn)動。其作用是安裝、固定斷電器觸點，并可以調(diào)節(jié)觸點和凸輪的相對位置，即調(diào)節(jié)觸點打開時刻。2)觸點(contact)由堅硬、耐高溫的鎢合金制成，俗稱“白金”。有活動和固定兩個觸點?；顒佑|點臂套裝于活動底板柱銷上，下部通過膠木襯墊與底板絕緣，上部用卡簧限位。活動觸點臂內(nèi)側(cè)有膠木頂塊，靠片狀彈簧壓向凸輪，并使動靜觸點閉合?；顒佑|點由導線引出，與殼體外側(cè)的接線柱相連。固定觸點和支架用固定螺釘和偏心螺釘安裝在活動底板上，并通過活動底板直接搭鐵，偏心螺釘可調(diào)節(jié)觸點間隙。觸點的作用是接通、切斷初級電路，引起電流變化以感應出高壓電。

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)1.斷電器(brea15第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)3)凸輪(cam)為鋼質(zhì)整體，上部呈正多邊形，邊數(shù)(或凸角數(shù))等于汽缸數(shù)，凸輪工作面與活動觸點臂膠木頂塊接觸，下部是一長方形撥塊，其上有兩個對稱長孔，套裝于離心調(diào)節(jié)器兩離心塊的撥板銷上。凸輪上方有一帶缺口的圓柱，其上可裝分火頭，缺口起定位作用。整個凸輪體松套于分電器軸上，上端用限位螺釘定位，防止軸向竄動。凸輪體由離心塊帶動隨分電器軸一起轉(zhuǎn)動，并與軸之間有相對轉(zhuǎn)動，以調(diào)整點火時刻。凸輪的作用是控制觸點狀態(tài)，可調(diào)節(jié)點火時刻。

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)3)凸輪(cam)16第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)2.配電器(distributor)配電器裝于斷電器上部，由配電器蓋、分火頭組成。其作用是將高壓電按點火順序分至火花塞。1)配電器蓋由膠木粉在鋼模中熱壓而成，耐壓耐熱好。配電器蓋裝于分電器頂端，用兩彈性夾卡固。外面有管狀高壓線插孔，中心為中央高壓線插孔，連于點火線圈，孔內(nèi)有壓簧炭柱，壓于分火頭導電片上；周圍均布有與汽缸數(shù)相等的旁電極和分缸高壓線插孔，插孔連火花塞(按點火順序)，旁電極對準分火頭端部導電片，并有一間隙。2)分火頭材料和制作與分電器蓋相同，套裝于分電器的頂端(凸輪體頂端圓柱面)，用彈性片卡緊，由凸輪帶動隨分電器軸一起旋轉(zhuǎn)。分火頭頂面鉚有導電片，其端部與旁電極有0.2～0.8mm的氣隙。頂部壓著中央高壓線插孔中的炭柱。分火頭的作用是傳遞并分配高壓電。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)2.配電器(dist17第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)3.電容器(capacitor)電容器用固定夾和螺釘安裝于分電器殼體的外面，與斷電器觸點并聯(lián)。如圖11.7所示，電容器由兩錫箔(或鋁箔)帶和兩條石蠟紙帶相互疊加，卷成圓柱形，裝入鋁殼內(nèi)形成。紙帶比錫箔帶寬．以保證良好絕緣。一條錫箔帶上接軟導線，引出殼體，接于分電器外殼的低壓接線柱上；另一條錫箔帶通過接鐵片接于殼體，直接搭鐵。圖11.7電容器1—紙帶2—箔帶3—軟導線4—外殼5—引線

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)3.電容器(capa18第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)4.點火提前裝置發(fā)動機工作時點火時刻對發(fā)動機的工作和性能有很大的影響?；旌蠚馊紵幸欢ǖ乃俣?，即從火花塞間隙跳火到混合氣燃燒完畢，汽缸內(nèi)的溫度和壓力上升到最大值，是需要一定時間的。雖然這段時間很短，不過千分之幾秒，但是發(fā)動機的轉(zhuǎn)速很高，在這樣短的時間內(nèi)曲軸卻轉(zhuǎn)過較大的角度。若恰好在活塞到達上止點時點火，混合氣開始燃燒時，活塞已開始向下運動，使汽缸容積增大、燃燒壓力降低，發(fā)動機功率下降。因此，應提前點火，即在活塞進行壓縮行程到達上止點之前火花塞間隙跳火，使燃燒室內(nèi)的氣體壓力在活塞到達壓縮行程上止點后10°~15°時達到最大值。這樣混合氣燃燒時產(chǎn)生的熱量，在做功行程中得到最有效的利用，可以提高發(fā)動機的熱效率。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)4.點火提前裝置19第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)發(fā)動機火花塞跳火到活塞壓縮上止點時所對應的曲軸轉(zhuǎn)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。發(fā)動機工作時，最佳點火提前角不是固定值，它隨很多因素而改變。影響點火提前角的主要因素有：發(fā)動機轉(zhuǎn)速和混合氣的燃燒速度?；旌蠚獾娜紵俣扔峙c混合氣的成分、發(fā)動機的結(jié)構(gòu)及其他(燃燒室的形狀、壓縮比等)一些因素有關。當節(jié)氣門開度一定時，隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高，單位時間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度增大，點火提前角應隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高而增大。但是，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到一定值以后，由于燃燒室內(nèi)的溫度和壓力提高，擾流增強混合氣燃燒速度加快，最佳點火提前角增大的幅度減慢。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速一定時，隨著負荷增加節(jié)氣門開度增大，單位時間內(nèi)吸入汽缸內(nèi)的可燃混合氣數(shù)量增加，壓縮行程終了時燃燒室內(nèi)的溫度和壓力增高。同時殘余廢氣在汽缸內(nèi)混合氣中所占的比例減少，混合氣燃燒速度加快，點火提前角應適當減小。反之，發(fā)動機負荷減小時，點火提前角應當加大。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)發(fā)動機火花塞跳火到活塞20第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)在汽車運行中，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷是經(jīng)常變化的。為了使發(fā)動機在各種工況下都能適時點火，在汽車傳統(tǒng)發(fā)動機的點火系統(tǒng)中，一般設有兩套自動調(diào)節(jié)點火提前角裝置。其中一套是離心點火提前調(diào)節(jié)裝置，它能隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化自動地調(diào)節(jié)點火提前角；另一套是真空點火提前調(diào)節(jié)裝置，它可以隨發(fā)動機負荷的變化自動地調(diào)節(jié)點火提前角。1)離心點火提前裝置其作用是在轉(zhuǎn)速變化時，自動調(diào)節(jié)點火提前角。它裝于斷電器的下面。如圖11.8所示，離心調(diào)節(jié)器主要由以下部分組成。離心塊：鋼制離心塊1、7呈鳥嘴狀，對稱布置于與軸固連的托板4上。兩離心塊分別套在托板兩個軸銷5上，可繞其轉(zhuǎn)動。一端由彈簧拉緊，靠向軸心。中部有撥板銷6。彈簧：一端鉤于托板4上，一端鉤于離心塊，有粗細兩根彈簧。細簧鉤環(huán)較小，套于柱銷上松動量小，低速時即被拉伸；粗簧鉤環(huán)呈橢圓形，間隙大，高速時拉伸。其作用是將離心塊拉緊靠近軸。轉(zhuǎn)動。其作用是套裝離心塊并驅(qū)動離心塊。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)在汽車運行中，發(fā)動機的21第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)撥板：與凸輪是一體的，兩端有長形孔，套于離心塊兩撥板銷上。離心調(diào)節(jié)器的自動調(diào)節(jié)工作原理如圖11.9所示。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，見圖11.9a，兩離心塊在拉簧作用下抱向軸心。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高時，見圖11.9b，兩離心塊在離心力作用下向外甩開，離心塊上的撥銷撥動撥板和凸輪，順著分電器軸的旋轉(zhuǎn)方向相對于軸轉(zhuǎn)動一個角度，將斷電器觸點早一點頂開，點火提前角增大。轉(zhuǎn)速越高，離心快離心力越大，點火提前角越大。反之，轉(zhuǎn)速降低，點火提前角減小。2)真空調(diào)節(jié)器其作用是隨發(fā)動機負荷的增大而自動減小點火提前角。真空調(diào)節(jié)器裝于分電器殼體一側(cè)。主要由以下部分組成：膜片：用富有彈性的金屬片制成，利用螺釘壓裝于與蓋之間。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，與斷電器活動底板相連，拉動底板帶著觸點相對于軸產(chǎn)生角位移。

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)撥板：與凸輪是一體的，22第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)

圖11.8離心式點火提前調(diào)節(jié)裝置1、7—離心塊2、8—彈簧3—軸4—托板

5—軸銷6—撥板銷9—帶孔撥板10—凸輪a.離心調(diào)節(jié)器未起作用時b.離心調(diào)節(jié)器使觸點提前打開圖11.9離心調(diào)節(jié)器工作原理第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.23第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)外殼：用螺釘將底座與蓋擰壓成一體，膜片一側(cè)形成密封的真空腔通節(jié)氣門附近小孔，另一側(cè)通大氣。真空調(diào)節(jié)器的自動調(diào)節(jié)工作原理如圖11.10所示。發(fā)動機負荷小時，即化油器節(jié)氣門的開度也小，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，通過拉桿拉動斷電器活動底板帶著觸點逆著分電器軸旋轉(zhuǎn)方向相對于凸輪轉(zhuǎn)動一定角度，使斷電器觸點提前頂開，于是點火提前角增大。負荷越小，節(jié)氣門開度也越小，真空度越高，點火提前角越大，如圖11.10a所示。反之，負荷變大則點火提前角減小，如圖11.10b所示。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)外殼：用螺釘將底座與蓋24第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)a.節(jié)氣門開度小時b.節(jié)氣門開度大時圖11.10真空點火提前調(diào)節(jié)裝置工作原理1—分電器殼體2—活動底板3—觸點4—拉桿5—膜片6—彈簧7—真空管8—節(jié)氣門9—凸輪第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)a.節(jié)氣門開度小時25第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.2.3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惭b在汽缸蓋的火花塞孔內(nèi)，下端電極伸入燃燒室，上端連接分缸高壓線?；鸹ㄈ屈c火系統(tǒng)中工作條件最惡劣、要求高和易損壞部件。(1)瓷絕緣體用氧化鋁陶瓷經(jīng)壓鑄成型后，表面涂白色瓷釉再燒結(jié)而成。(2)中心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。國外也有采用縮小中心電極直徑以減小中心電極的冷卻作用，其材料采用耐腐蝕的貴金屬(鉑、鈀、金、銥等)。中心電極與金屬桿利用導電玻璃熔接為一體。

(3)側(cè)電極側(cè)電極的材料和中心電極相同，它焊于殼體下端，與中心電極底面構(gòu)成火花間隙。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.2.3火花塞26第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.11火花塞1—接觸頭2—瓷絕緣體3—金屬桿

4—內(nèi)密封墊圈5—殼體6—導電玻璃

7—多層密封墊圈8—內(nèi)密封墊圈

9—側(cè)電極10—中心電極第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.11火花塞27第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)2.火花塞的熱特性要使火花塞能正常工作，其下部絕緣裙部的溫度應保持在500～700℃，這樣才能使落在絕緣體上的油滴立即燃燒掉，從而防止積炭形成。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?；鸹ㄈ共康墓ぷ鳒囟热Q于火花塞熱特性和發(fā)動機汽缸的工作溫度?；鸹ㄈ麩崽匦跃褪侵富鸹ㄈ共课盏臒崃颗c向發(fā)動機冷卻系統(tǒng)散熱量之間的平衡關系。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，而散熱路徑遠，散熱少、裙部溫度較高，把這種火花塞稱為“熱型”火花塞：反之，當裙部較短時，吸熱少，散熱多，裙部溫度較低，把這種火花塞稱為“冷型”火花塞，如圖11.12所示。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)2.火花塞的熱特性28第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)火花塞熱特性用熱值表示，火花塞熱值分別用1～10之間的阿拉伯數(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)字為冷型火花塞，大數(shù)字為熱型火花塞?；鸹ㄈ共繙囟冗€與發(fā)動機汽缸內(nèi)的工作溫度有關。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，應該選用冷型火花塞。反之，小功率、小壓縮比、低轉(zhuǎn)速的發(fā)動機應該選用熱型火花塞。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)火花塞熱特性用熱值表示29第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)a.熱型b.冷型圖11.12火花塞熱特性第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)a.熱30第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.3電子點火系統(tǒng)傳統(tǒng)點火系統(tǒng)存在如下缺點：斷電器觸點分開時，在觸點之間產(chǎn)生火花，使觸點逐漸氧化、燒蝕，因而斷電器觸點的使用壽命短；在火花塞積炭時，因火花塞漏電而不能可靠地點火；點火線圈產(chǎn)生的高壓電隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的升高和汽缸數(shù)的增多而下降，因此在高速時容易出現(xiàn)缺火等現(xiàn)象。近年來，汽車向多缸、高速方向發(fā)展，同時人們力圖通過改善混合氣的燃燒狀況來減少排氣污染，以及燃用稀混合氣以達到節(jié)約燃油的目的。這些都要求點火裝置能夠提供足夠的次級電壓、火花能量和最佳的點火時刻。傳統(tǒng)點火裝置已不能適應這一要求。電子點火系統(tǒng)可以改善發(fā)動機的高速性能；在火花塞積炭時仍有較強的跳火能力；可以減小觸點火花，延長觸點的使用壽命，還可以取消觸點進一步改善點火性能。因此，采用電子點火系統(tǒng)可以提高發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性，并減少排氣污染，在國內(nèi)外汽車上已得到廣泛應用。目前使用的電子點火系統(tǒng)，分為觸點式電子點火系統(tǒng)和無觸點電子點火系統(tǒng)兩種類型。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.3電子點火系31第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.3.1觸點式電子點火系統(tǒng)觸點式電子點火裝置利用晶體三極管的開關作用，代替斷電器的觸點控制點火線圈初級電路的通、斷，減小了觸點電流，可以減小觸點火花，延長觸點壽命；配用高匝數(shù)比的點火線圈、還可以增大初級電流，提高次級電壓，改善點火性能。圖11.13觸點式電子點火系統(tǒng)工作原理圖11.13是觸點式電子點火系統(tǒng)的工作原理。一只大功率的PNP型晶體三極管串聯(lián)在點火線圈的初級電路中，控制初級電路的通斷。斷電器的觸點串聯(lián)在三極管的基極電路中，用觸點開閉產(chǎn)生的點火信號控制三極管的導通與截止，從而控制點火系統(tǒng)的工作。其工作過程如下：第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.3.1觸點式32第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)接通點火開關S，當斷電器觸點閉合時，接通三極管的基極電路，使三極管飽和導通，并接通點火線圈的初級電路。其路徑為三極管的基極電流從蓄電池“正極”—點火開關S—初級繞組Nl—點火線圈的附加電阻Rf—三極管VT的發(fā)射極e、基極b—電阻R2—斷電器觸點K—搭鐵—蓄電池“負極”。圖11.13觸點式電子點火系統(tǒng)工作原理

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)接通點火開關S，當斷電33第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)點火線圈初級繞組的電流從蓄電池“正極”—點火開關S—初級繞組Nl—附加電阻Rf—三極管VT的發(fā)射極e、集電極c—搭鐵—蓄電池“負極”，使點火線圈的鐵芯中產(chǎn)生磁場。當斷電器觸點分開時，三極管的基極電路被切斷，于是三極管VT截止，切斷點火線圈初級繞組的電路，初級電流迅速下降到零，在點火線圈的次級繞組中產(chǎn)生高壓電，在火花塞間隙中跳火，使混合氣點燃。圖中電阻R1、R2是三極管的偏置電阻，用來控制三極管的基極電流。電容器C的作用是使觸點分開瞬間初級繞組中產(chǎn)生的自感電壓旁路、防止三極管VT在截止時被自感電壓損壞。觸點式電子點火裝置工作時，流過觸點的電流是三極管的基極電流，它是初級電流的1/5～1/10，可以減小觸點火花，延長觸點使用壽命。但是，這種點火系統(tǒng)還是利用觸點開閉的作用產(chǎn)生點火信號，控制點火系統(tǒng)的工作，因此它克服不了觸點式點火裝置的固有缺點。例如，高速時觸點臂振動，觸點分開后不能及時閉合，頂推觸點臂的凸輪或頂塊磨損時，會改變點火時刻，觸點污染時不能可靠地點火等。目前觸點式電子點火裝置已很少使用。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)點火線圈初級繞組的電流34第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.3.2無觸點電子點火系統(tǒng)無觸點電子點火系統(tǒng)，簡稱無觸點點火系統(tǒng)。它利用各種類型的傳感器代替斷電器的觸點，產(chǎn)生點火信號，控制點火系統(tǒng)的工作。無觸點點火系統(tǒng)一般由傳感器、點火控制器、點火線圈、配電器、火花塞等組成。國內(nèi)外汽車上使用的無觸點點火裝置，按所使用的傳感器形式不同，有磁脈沖式、霍爾效應式、光電式等多種形式。1.磁脈沖式無觸點點火裝置圖11.14是用于日本豐田旅行車的無觸點點火裝置電路原理圖。它由安置在分電器內(nèi)的傳感器、點火控制器、點火線圈等組成。

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.3.2無觸點35第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.14磁脈沖式無觸電點火裝置電路原理圖1—傳感器2—點火控制器3—點火線圈4—點火開關5—蓄電池第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.14磁脈沖36第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)1)傳感器傳感器是一個磁脈沖式點火信號發(fā)生器，用來在發(fā)動機工作時產(chǎn)生點火信號。它由安裝在分電器軸上的信號轉(zhuǎn)子1、安裝在分電器底板上的永久磁鐵4和繞在鐵芯3上的傳感線圈2等組成，如圖11.15所示。信號轉(zhuǎn)子1的外緣有凸齒，凸齒數(shù)與發(fā)動機汽缸數(shù)相等。它由分電器軸帶動，其轉(zhuǎn)速與分電器軸的轉(zhuǎn)速相等。永久磁鐵的磁通經(jīng)轉(zhuǎn)子的凸齒、傳感線圈2(以下簡稱線圈)的鐵芯3、永久磁鐵4構(gòu)成磁路。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，其凸齒交替的在鐵芯旁掃過。轉(zhuǎn)了凸齒與線圈鐵芯間的空氣間隙不斷交化，穿過線圈鐵芯中的磁通量也不斷變化。根據(jù)電磁感應原理，當穿過線圈鐵芯的磁通量發(fā)生變化時，線圈中產(chǎn)生感應電動勢，感應電動勢的大小與磁通的變化速率成正比，其方向則是阻礙磁通的變化。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)1)傳感器37第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)a.轉(zhuǎn)子凸齒轉(zhuǎn)向線圈鐵芯b.轉(zhuǎn)子凸齒與線圈鐵芯中心對齊c.轉(zhuǎn)子凸齒轉(zhuǎn)離線圈鐵芯圖11.15傳感器示意圖1—信號轉(zhuǎn)子2—傳感線圈3—鐵芯4—永久磁鐵第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)a.轉(zhuǎn)子凸齒轉(zhuǎn)向線圈38第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)轉(zhuǎn)子處于圖11.15a所示位置時，轉(zhuǎn)子的凸齒逐漸轉(zhuǎn)向線路鐵芯，與鐵芯之間的間隙逐漸減小，穿過線圈鐵芯的磁通量則逐漸增多。在圖11.16磁通變化曲線的b點時，磁通的變化率最大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢達到最大值。隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，線圈鐵芯中磁通量增加的速度減慢，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢減小。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到圖11.15b所示位置時，轉(zhuǎn)子的凸齒剛好與線圈的鐵芯對齊，轉(zhuǎn)子凸齒與鐵芯之間的空氣間隙最小，穿過線圈鐵芯的磁通量最多，但磁通量的變化率為零，所以感應的電動勢減小到零。轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，凸齒漸漸離開線圈鐵芯，轉(zhuǎn)子凸齒與線圈鐵芯之間的空氣間隙逐漸加大，穿過線圈鐵芯中的磁通量逐漸減少，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢增大，但方向與穿過線圈鐵芯的磁通增加時相反。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到圖11.15c所示位置時，磁通量減少的速率最大，線圈中的感應電動勢反向達到最大值。這樣，隨著轉(zhuǎn)子不斷旋轉(zhuǎn)，在傳感線圈中產(chǎn)生如圖11.16所示大小和方向不斷變化的脈沖信號。

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)轉(zhuǎn)子處于圖11.15a39第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)2)點火控制器點火控制器用來將傳感器輸入的脈沖信號整形、放大，變?yōu)辄c火控制信號，經(jīng)開關型大功率晶體三極管，控制點火線圈初級電路的接通、斷開和點火系統(tǒng)的工作。其工作過程如下：接通點火開關4(見圖11.14)，蓄電池向點火線圈和點火控制電路供電。當三極管VT2導通時，B點的電位降低，三極管VT3截止，其集電極電位升高，使三極管VT4、VT5導通，于是點火線圈的初級電路接通。初級電流從蓄電池的正極出發(fā)，經(jīng)點火開關4、點火線圈3的初級繞組、三極管VT5搭鐵流回蓄電池負極。當三極管VT2截止時，B點的電位升高，三極管VT3導通，其集電極電位降低，使三極管VT4、VT5截止，點火線圈初級電路被切斷，在次級繞組中產(chǎn)生高壓電，擊穿火花塞間隙，點燃混合氣。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)2)點火控制器40第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)三極管VT2是導通還是截止取決于P點的電位。P點的直流電位是一定的，且略高于三極管VT2的工作電位。三極管VT1的發(fā)射極與基極相連，在此電路中相當于發(fā)射極為正、集電極為負的二極管，起溫度補償作用。當傳感器輸出的交變信號電壓使C點的電位高于P點電位時，三極管VT1因承受反向電壓而截止。這時，P點電位高于三極管VT2的工作電位，所以三極管VT2導通，VT4、VT5也導通。當傳感器輸出的交變信號電壓使C點的電位低于P點的電位時，三極管VT1導通，使P圖11.16穿過線圈鐵芯的磁通和線圈中的電壓信號第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)三極管VT2是導通還是41第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)點的電位降低。當P點的電位低于三極管VT2的工作電位時，三極管VT2截止，從而VT4、VT5也截止，使初級電流中斷，在點火線圈的次級繞組中產(chǎn)生高壓電?？梢姡l(fā)動機工作期間，傳感器輸出的交變電壓信號是點火控制信號。它通過使三極管VTl截止或?qū)ǖ淖饔?，控制三極管VT5的導通與截止，從而控制點火線圈初級電路導通、斷開和點火系統(tǒng)的工作。

點火控制器的電路中，使用了4個穩(wěn)壓管(VS)，其作用如下：穩(wěn)壓管VS1和VS2用來限制傳感器輸出信號電壓的幅度，以保護晶體三極管VTl、VT2。穩(wěn)壓管VS3和電容C2、電阻R2組成穩(wěn)壓電路，用來穩(wěn)定三極管VT1、VT2的電源電壓。穩(wěn)壓管VS4保護晶體三極管VT4免受自感電動勢的損壞。點火控制器是由專用的點火集成電路芯片、電阻、電容、穩(wěn)壓管、達林頓管等組成的混合集成電路點火控制器，安裝在點火線圈上。圖11.17所示是它的電路原理圖。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)點的電位降低。當P點的42第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.17點火控制器的電路原理圖

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.17點火控43第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)2.霍爾效應式無觸點點火裝置霍爾效應式無觸點點火裝置，利用霍爾元件的霍爾效應制成傳感器，產(chǎn)生點火信號，控制點火系統(tǒng)的工作，它主要由霍爾分電器、點火控制器、點火線圈等組成。圖11.18是用于奧迪、桑塔納等轎車的霍爾效應式無觸點點火裝置的組成示意圖。圖11.18上海桑塔納轎車點火系統(tǒng)的組成1—蓄電池2—點火開關3—點火線圈4—點火控制器5—霍爾信號發(fā)生器6—分電器7—火花塞

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)2.霍爾效應式無觸點44第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)1)霍爾傳感器霍爾傳感器安裝在分電器內(nèi)，用來在發(fā)動機工作時產(chǎn)生點火信號?；魻杺鞲衅饔苫魻栍|發(fā)器、永久磁鐵和帶缺口的轉(zhuǎn)子組成，如圖11.19所示。霍爾觸發(fā)器(也稱霍爾元件)是一個帶集成電路的電子基片。當外加電壓作用在觸發(fā)器兩端時，便有電流I在其中通過。如果在垂直于電流的方向上同時有外加磁場的作用，則在垂直于電流和磁場的方向上產(chǎn)生電壓UH，稱該電壓為霍爾電壓。這種現(xiàn)象稱為霍爾效應．圖11.20為霍爾效應示意圖?；魻栃盘柊l(fā)生器的工作原理如圖11.21所示。觸發(fā)葉輪轉(zhuǎn)動時，每當葉片進入永久磁鐵與霍爾元件之間的空隙時，霍爾集成電路中的磁場即被觸發(fā)葉輪的葉片所旁路(或稱隔磁)，如圖11.21a所示，這時不產(chǎn)生霍爾電壓，發(fā)生器無信號輸出，集成電路放大器輸出極導通，點火線圈的初級繞組中有電流通過。

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)1)霍爾傳感器45第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.19霍爾信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)1—分火頭及觸發(fā)葉輪2—霍爾集成電路3—永久磁鐵4—專用插頭圖11.20霍爾效應示意圖1—永久磁鐵2—外加電壓3—霍爾電壓

4—霍爾觸發(fā)器5—磁力線第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.19霍爾信46第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)當觸發(fā)葉輪的葉片離開空氣隙時，永久磁鐵3的磁通便通過導磁板5作用于霍爾元件2上，此時，霍爾元件產(chǎn)生霍爾電壓比(如圖11.21所示)，發(fā)生器有信號輸出，集成電路輸出極被截止，初級繞組中電流被切斷，次級繞組中便感應出高壓電動勢。圖11.21霍爾信號發(fā)生器的工作原理1—觸發(fā)葉輪的葉片2—霍爾元件3—永久磁鐵4—觸發(fā)開關5—導磁板第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)當觸發(fā)葉輪的葉片離開空47第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)2)點火控制器點火控制器由專用的點火集成電路片、達林頓管及其他輔助電路組成。它用來將霍爾傳感器輸入的點火信號整形、放大，并轉(zhuǎn)變?yōu)辄c火控制信號，通過達林頓管控制點火線圈一次電路的接通或斷開，在點火線圈次級繞組中產(chǎn)生高壓電。有些車型的點火系統(tǒng)將點火控制器功率輸出級的達林頓安裝在點火線圈上，以利于散熱。霍爾傳感器均裝于分電器中，稱為霍爾分電器?；魻栃絺鞲衅鬏敵鲭妷旱姆?，不受發(fā)動機轉(zhuǎn)速的影響，作用可靠、抗干擾能力強，已廣泛應用于國產(chǎn)汽車的點火系統(tǒng)上。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)2)點火控制器48第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.3.3微機控制點火系統(tǒng)上述電子點火裝置，在提高次級電壓和點火能量，延長觸點使用壽命等方面都是卓有成效的。但是，它們對點火時間的調(diào)節(jié)與傳統(tǒng)點火系統(tǒng)一樣，仍靠離心提前和真空提前兩套機械式點火提前調(diào)節(jié)裝量來完成。由于機械的滯后、磨損以及裝置本身的局限性等許多因素的影響，它不能保證發(fā)動機的點火時刻總是最佳值，不是偏早就是偏遲。同時，點火線圈初級電路的導通時間受凸輪形狀的限制，發(fā)動機低速時觸點閉合時間長，初級電流大、點火線圈容易發(fā)熱；高速時，觸點閉合時間縮短，初級電流減小，次級電壓降低，點火不可靠。微機控制的點火系統(tǒng)，取消了機械式點火提前調(diào)節(jié)裝置，由微機控制點火系統(tǒng)隨發(fā)動機工況的變化自動地調(diào)節(jié)點火提前角，使發(fā)動機在任何工況下均在最佳的點火時刻點火。此外，它還能自動地調(diào)節(jié)初級電路的導通時間，使高速時初級電路的導通時間延長，增大初級電流，提高次級電壓；低速時初級電路導通時間適當縮短，限制初級電流的幅度，以防止點火線圈發(fā)熱。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.3.3微機控49第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)微機控制點火系統(tǒng)一般由傳感器、微機控制器和點火控制器、點火線圈等組成。圖11.22所示是微機控制點火系統(tǒng)的組成原理圖。用于不同車型的微機控制點火系統(tǒng)各組成部分的結(jié)構(gòu)不同，但它們的工作原理是類似的。圖11.23所示為奧迪200型轎車5缸渦輪增壓型發(fā)動機，是由微機控制點火系統(tǒng)組成的。

圖11.22微機控制點火系統(tǒng)組成原理圖

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)微機控制點火系統(tǒng)一般由50第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)1)傳感器微機控制點火系統(tǒng)中的傳感器，在發(fā)動機工作時不斷地檢測反映發(fā)動機工作狀況的信息，并輸入控制器，作為控制系統(tǒng)進行運算和控制的依據(jù)或基準。(1)發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器是由繞在鐵芯上的傳感線路和永久磁鐵構(gòu)成的磁脈沖式信號發(fā)生器，安裝在飛輪的側(cè)面，傳感線圈的鐵芯與飛輪上的135個凸齒相對應。飛輪旋轉(zhuǎn)時。在傳感線圈中產(chǎn)生交變的電壓信號(以下簡稱脈沖信號)。曲軸轉(zhuǎn)一圈，產(chǎn)生135個脈沖信號，輸入控制器，用于計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速和點火時刻。(2)點火基準傳感器該傳感器的結(jié)構(gòu)與發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器相同，也安裝在飛輪的側(cè)面，與固定在飛輪上的一個圓柱銷相對應，發(fā)動機曲軸每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生一個脈沖信號。在安裝傳感器時，應保證當?shù)谝桓谆钊竭_壓縮行程上止點前62°時產(chǎn)生信號，以此信號作為點火控制的基準信號。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)1)傳感器51第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.23奧迪200型轎車微機控制點火系統(tǒng)組成1—微機控制器2—增壓傳感器接管3—全負荷開關4—進氣溫度傳感器5—怠速及超速燃油阻斷開關6—冷卻液溫度傳感器7—點火線圈8—霍爾分電器9—溫度表10—故障燈11—爆燃傳感器12—制動燈開關13—發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器14—點火基準傳感器第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.23奧迪252第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)(3)霍爾傳感器安裝在分電器內(nèi)。其轉(zhuǎn)子安裝在分電器軸上，轉(zhuǎn)子的外緣上只有—個缺口，分電器軸每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生一個脈沖信號，信號的寬度為35°。安裝傳感器時應使該信號出現(xiàn)在第一缸壓縮行程上止點前80°。霍爾信號輸入控制器，并使來自點火基準傳感器的第二個信號被抵消，從而曲軸每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)得到一個第一缸壓縮行程時，活塞到達上止點前62°的信號。(4)增壓傳感器是一個壓電式傳感器，安裝在微機控制器內(nèi)，通過膠管接到發(fā)動機進氣系統(tǒng)，將進氣管內(nèi)的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘栞斎肟刂破?，也作為點火控制的主要依據(jù)。(5)冷卻水溫度傳感器是一個熱敏電阻式溫度傳感器，安裝在發(fā)動機冷卻水道上，檢測冷卻水的溫度并輸入控制器，作為根據(jù)冷卻水溫度修正點火提前角的依據(jù)。(6)爆燃傳感器發(fā)動機工作時的最佳點火提前角與發(fā)動機的爆燃曲線極其接近，所以發(fā)動機工作時可能發(fā)生爆燃。爆燃傳感器可以檢測到這一信號，并輸入控制器，以便在發(fā)動機發(fā)生爆燃時推遲點火提前角。(7)怠速及超速燃油阻斷開關安裝在節(jié)氣門總成的底部，將怠速時節(jié)氣門關閉的電壓信號輸入控制器，作為怠速點火時刻控制和怠速轉(zhuǎn)速控制的依據(jù)，也作為發(fā)動機怠速狀態(tài)超速運轉(zhuǎn)時切斷燃油供給的依據(jù)。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)(3)霍爾傳感器53第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)(8)全負荷節(jié)氣門開關安裝在節(jié)氣門總成的頂部，將發(fā)動機全負荷時節(jié)氣門全開的信號輸入控制器，用于發(fā)動機全負荷時點火時刻控制和混合氣加濃控制。2)微機控制器微機控制器是控制系統(tǒng)的中樞，也稱為計算機。在發(fā)動機工作時，它根據(jù)各傳感器輸入的信號，計算最佳點火提前角和初級電路的導通時間，并產(chǎn)生點火控制信號控制點火系統(tǒng)工作。微機控制裝置的功能很強，它在實行點火控制的同時，還可以進行對發(fā)動機的空燃比、怠速轉(zhuǎn)速、廢氣再循環(huán)等多項參數(shù)的控制。它還具有故障自診斷和保護功能，當控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，它還能自動地記錄故障代碼并采取相應的保護措施，維持發(fā)動機運行，使汽車能開回維修站。微機控制器簡稱控制器或控制單元，常用其英文名稱的縮寫ECU表示。它由微處理器(CPU)存儲器(ROM、RAM)、輸入／輸出(I/O)接口、模／數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器以及整形、驅(qū)動等大規(guī)模集成電路組成；或?qū)⒕哂猩鲜龉δ艿母髟谱餍纬善噷Ｓ玫拇笠?guī)模集成電路芯片——車用單片微型機，簡稱單片機。

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)(8)全負荷節(jié)氣門開54第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)在控制器中，微處理器是控制器的核心部分，它具有運算與控制的功能。發(fā)動機運行時，微處理器采集各傳感器輸入的信號，進行運算，并將運算的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘?，控制被控對象的工作，并實行對存儲器、輸入／輸出接口和其他外部電路的控制。存儲器用來存放實現(xiàn)過程控制的全部程序，還存放通過大量試驗獲得的數(shù)據(jù)，例如，發(fā)動機在各種轉(zhuǎn)速和負荷時的最佳點火提前角、初級電路通電時間及其他有關數(shù)據(jù)，以及運算的中間結(jié)果。I/O接口用來協(xié)調(diào)微處理器與外部電路之間的工作。A/D轉(zhuǎn)換器將傳感器輸入的模擬信號，轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C能接受的數(shù)字信號。整形電路可以將傳感器輸入的信號轉(zhuǎn)變?yōu)槔硐氲牟ㄐ巍ｒ?qū)動電路則將計算機發(fā)出的控制信號加以放大，以便驅(qū)動點火控制器等執(zhí)行機構(gòu)的工作。其工作過程如下：發(fā)動機工作期間，各傳感器分別將每一瞬間的發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負荷、冷卻水的溫度、節(jié)氣門的狀態(tài)以及是否發(fā)生爆燃等與發(fā)動機工況有關的信號，經(jīng)接口電路輸入控制器?？刂破鞲鶕?jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷信號，按存儲器中存放的程序以及與點火提前角和一次電路導通時間有關的數(shù)據(jù)，計算出與該工況對應的最佳點火提前角和初級第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)在控制器中，微處理器是55第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)電路導通時間，并根據(jù)冷卻水的溫度加以修正。最后根據(jù)計算結(jié)果和點火基準信號，在最佳的時刻向點火控制電路和點火線圈發(fā)出控制信號，接通點火線圈的初級電路，經(jīng)過最佳的初級電路導通時間后，再發(fā)出控制信號切斷點火線圈的初級電路，使初級電流迅速下降到零，在點火線圈的次級繞組中產(chǎn)生高壓電，并經(jīng)配電器送往火花塞，點燃混合氣。在發(fā)動機工作期間，如果發(fā)生爆燃，爆燃傳感器輸出的電壓信號輸入控制器，控制器將點火時刻適當推遲；爆燃消除后再將點火時刻逐漸移回到最佳點，實現(xiàn)了點火提前角的閉環(huán)控制。采用微機控制點火系統(tǒng)，對于提高發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性、減少排氣污染等都是十分有效的。因此，微機控制點火系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車汽油發(fā)動機上已得到較為廣泛的應用。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)電路導通時間，并根據(jù)冷56第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.4啟動系統(tǒng)發(fā)動機從停止轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)，必須借助外力帶動曲柄連桿機構(gòu)運動，完成可燃混合氣的壓縮，才能開始點火燃燒或自燃。產(chǎn)生外力使發(fā)動機從靜止狀態(tài)進入工作狀態(tài)的裝置或系統(tǒng)即是發(fā)動機的啟動系統(tǒng)。發(fā)動機常采用人力、電力、輔助汽油機等多種方式啟動。人力啟動：使用人力將發(fā)動機啟動的方式。主要用于小型汽油機或作為緊急備用啟動方式。電力啟動：啟動機在點火開關和啟動繼電器的控制下，將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機械能，帶動發(fā)動機飛輪齒圈使曲軸轉(zhuǎn)動，完成發(fā)動機的啟動。輔助汽油機啟動：大功率柴油機啟動系統(tǒng)可以采用小型汽油機。通過先啟動汽油機后，再帶動柴油機運轉(zhuǎn)。電力啟動系統(tǒng)，啟動方便、迅速，啟動可靠、結(jié)構(gòu)簡單，是目前汽車上廣泛使用的一種啟動方式。

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.4啟動系57第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.4.1啟動系統(tǒng)的組成及原理啟動系統(tǒng)由蓄電池、啟動機、啟動繼電器、點火開關等組成，如圖11.24所示。

圖中實線表示啟動大電流虛線表示啟動控制電流圖11.24電啟動系的組成

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.4.1啟動系58第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)啟動系統(tǒng)的工作過程是：當點火開關放在啟動擋，啟動機控制電路先接通，才能接通啟動機供電電路，讓蓄電池電流經(jīng)電磁開關流入啟動機，并使其轉(zhuǎn)動起來；與此同時，電磁開關還將啟動機的驅(qū)動齒輪向外推出，使其與發(fā)動機飛輪齒圈相嚙合，拖轉(zhuǎn)發(fā)動機。待發(fā)動機被拖轉(zhuǎn)到自己完成爆發(fā)并加速運轉(zhuǎn)后，飛輪有反過來帶動啟動機驅(qū)動齒輪運轉(zhuǎn)的趨勢，啟動機上的單向離合器使啟動機的驅(qū)動齒輪相對于啟動機電樞軸空轉(zhuǎn)(以保護啟動機)。駕駛員應及時將點火開關轉(zhuǎn)到點火擋，切斷啟動機控制電路，在控制機構(gòu)彈簧恢復力作用下，驅(qū)動齒輪退回原處，脫離與飛輪齒圈嚙合。由于供電電路同時被切斷，啟動機停止運轉(zhuǎn)。啟動機是啟動系統(tǒng)的主要組成部分，一般由直流串勵式電動機、傳動機構(gòu)、電磁開關等部分組成。如圖11.25所示為東風EQ1090E型汽車采用的QD124型啟動機的結(jié)構(gòu)圖。QD124型啟動機額定功率1.84kW，額定電壓12V，它由直流電動機、傳動機構(gòu)和控制裝置3部分組成。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)啟動系統(tǒng)的工作過程是：59第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.25QD124型啟動機結(jié)構(gòu)圖1—前端蓋2—外殼3—電磁開關4—撥叉5—后端蓋6—限位螺釘7—單向離合器8—中間支撐板9—電樞10—磁極11—磁場繞組12-電刷第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.25QD160第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.4.2直流電動機直流電動機的作用是產(chǎn)生啟動轉(zhuǎn)矩。它由磁場、電樞、電刷裝置三部分組成。由于電動機工作電流大、轉(zhuǎn)矩大、工作時間短(一般為5s左右)，因此要求零件的機械強度高、電路電阻小。11.4.3啟動機的傳動機構(gòu)單向離合器的作用是在啟動發(fā)動機時，將電動機的轉(zhuǎn)矩傳給發(fā)動機曲軸啟動發(fā)動機，而當發(fā)動機啟動后，能自動打滑，防止電樞軸被發(fā)動機拖動超速旋轉(zhuǎn)。單向離合器主要有三種形式：滾柱式離合器、摩擦片式離合器和彈簧式離合器，目前國產(chǎn)汽車大多采用滾柱式離合器。1.滾柱式單向離合器滾柱式單向離合器的構(gòu)造如圖11.26所示。

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.4.2直流電61第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)驅(qū)動齒輪1與外殼2制成一體，外殼內(nèi)裝有十字塊3和四套滾柱4、壓帽與彈簧5。十字塊與花鍵套筒固連，護蓋與外殼相互扣合密封。在外殼與十字塊之間，形成四個寬窄不等的楔形槽，槽內(nèi)分別裝有一套滾柱、壓帽及彈簧。滾柱的直徑略大于楔形槽窄端，略小于楔形槽的寬端，因此，當十字塊為主動時，滾柱滾入窄端，將十字塊與外殼卡緊形成摩擦力，能傳遞轉(zhuǎn)矩。當外殼為主動時，滾柱滾入寬端，則放松打滑，不能傳遞轉(zhuǎn)矩。圖11.26滾柱式離合器結(jié)構(gòu)1—驅(qū)動齒輪2—外殼3—十字塊4—滾柱5—壓帽與彈簧6—護蓋7—彈簧座8—緩沖彈簧9—移動襯套10—花鍵套筒11—卡簧12—墊圈第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)驅(qū)動齒輪1與外殼2制成62第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)花鍵套筒的外面裝有緩沖彈簧8及襯圈，末端安裝著移動襯套9。整個離合器總成套裝在電動機軸的花鍵部位上，可作軸向移動和隨軸轉(zhuǎn)動。撥叉操縱移動襯套通過緩沖彈簧迫使驅(qū)動齒輪沿電樞軸軸向移動，平時在電磁開關活動鐵芯回位彈簧作用下，驅(qū)動齒輪與飛輪齒圈保持分離狀態(tài)。2.滾柱式單向離合器工作過程啟動發(fā)動機時，駕駛員操縱控制裝置使撥叉下端后移，將驅(qū)動齒輪推出與飛輪齒圈嚙合。為防止兩齒輪抵住，將齒輪齒端做成斜角，兩齒輪萬一抵住時，撥叉下端通過滑環(huán)壓縮滑環(huán)后側(cè)的緩沖彈簧(或稱嚙合彈簧)，撥叉仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動，撥叉上端前移使電動機開關先接通，待電動機通電稍轉(zhuǎn)動，齒與齒槽對正后，緩沖彈簧伸張推動驅(qū)動齒輪使二者嚙合。驅(qū)動齒輪與飛輪齒圈剛嚙合而尚未轉(zhuǎn)動時，電動機電路接通，電樞軸經(jīng)傳動導管帶動外座圈旋轉(zhuǎn)，在驅(qū)動齒輪尾部摩擦力和彈簧壓力作用下、滾柱移向楔形腔室較窄的一端，將外座圈和驅(qū)動齒輪尾部卡緊成一體，于是驅(qū)動齒輪隨電樞軸一起轉(zhuǎn)動并帶動飛輪旋轉(zhuǎn)，使發(fā)動機啟動(如圖11.27a所示)。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)花鍵套筒的外面裝有緩沖63第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)啟動發(fā)動機后，此時由于飛輪齒圈帶動驅(qū)動齒輪高速旋轉(zhuǎn)且比電樞軸的轉(zhuǎn)速高得多，驅(qū)動齒輪尾部的摩擦力帶動滾柱克服彈簧張力，使?jié)L柱移向楔形腔室較寬的一端，滾柱在驅(qū)動齒輪尾部與外座圈間發(fā)生滑動，發(fā)動機的動力不能傳給電樞軸，起到分離作用，電樞軸只能按自己的轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn)，避免了電樞導線超速飛散的危險(如圖11.27b所示)。當解除操縱后，在回位彈簧張力作用下，驅(qū)動齒輪前移與飛輪齒圈分離，電動機停止轉(zhuǎn)動，恢復原狀。圖11.27滾柱式離合器的工作原理1—十字塊2—滾柱及彈簧3－楔形槽4－外殼5－驅(qū)動齒輪6－飛輪7－活柱8－滾柱a.發(fā)動機啟動時b.發(fā)動機啟動后第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)啟動發(fā)動機后，此時由于64第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.4.4啟動機的控制裝置控制裝置又稱啟動機開關，其作用是控制驅(qū)動齒輪與飛輪齒圈的嚙合與分離；控制電動機電路的接通與切斷。控制裝置有機械式和電磁式兩種。電磁式控制裝置結(jié)構(gòu)如圖11.28所示。它由吸引線圈6、保持線圈5、靜鐵芯12、動鐵芯4、回位彈簧、主觸點14、15和接觸盤13組成。吸引線圈6與保持線圈5匝數(shù)相同、繞向也相同。由于啟動機電磁開關的主觸點通過電流極大(幾百安培)，因此動、靜觸點一般都用銅制。電磁開關用來在接通電動機供電電路的同時推出驅(qū)動齒輪，使其與飛輪齒圈嚙合。當接通啟動開關時，如圖11.29所示，吸引線圈6中的電流經(jīng)啟動機的激磁繞組F和電樞繞組后搭鐵，保持線圈5則直接搭鐵。這時，這兩個線圈產(chǎn)生同方向的磁通，并產(chǎn)生很強的吸引力，吸引動鐵芯運動。同時通過電樞中的電流使電樞軸緩慢運轉(zhuǎn)。如圖11.28所示電磁開關動鐵芯運動使與其連接的傳動撥叉3推出，向飛輪移動直至嚙合，當驅(qū)動齒輪第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.4.4啟動機65第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.28ST614型啟動機控制裝置1—驅(qū)動小齒輪2—復位彈簧3—傳動叉4—活動鐵芯5—保持線圈6—吸收線圈7—接柱8—啟動按鈕9—啟動開關10—熔斷器11—套筒12—靜鐵芯13—接觸盤14、15—主觸點16—電流表17—蓄電池18—套筒第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.28ST666第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)與飛輪齒圈完全嚙合的同時，動鐵芯運動正好使由動、靜觸點組成的主觸點閉合。主觸點閉合后，吸引線圈的兩端被主觸點短路，如圖11.30所示，蓄電池輸出大電流直接進入電動機而發(fā)出較大的轉(zhuǎn)矩，經(jīng)飛輪被放大6倍(傳動比約為10～15)后克服發(fā)動機的阻力矩將其拖動。吸引線圈6被短路后，由于此時動、靜鐵芯完全接觸，磁阻很小，只靠保持線圈5中的電流就能維持鐵芯的吸合狀態(tài)。發(fā)動機啟動后，斷開啟動開關，從啟動開關供給保持線圈電流被切斷，如圖11.30所示。但此瞬時主觸點仍閉合，電流從主觸點流向吸引線圈6，再經(jīng)保持線圈5搭鐵，而這時吸引線圈電流改變了方向，兩個線圈產(chǎn)生的磁通方向相反而抵消。在回位彈簧作用下，靜鐵芯、動鐵芯(帶動撥叉和驅(qū)動齒輪)返回原位，主觸點斷開，啟動機因斷電而停轉(zhuǎn)。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)與飛輪齒圈完全嚙合的同67第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.29啟動時電磁開關中的電流

圖11.30啟動后電磁開關中的電流

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.29啟動時68第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.4.5啟動機電路目前汽車上大多采用電磁操縱強制嚙合式啟動機，這種類型的啟動機又分為無啟動繼電器和有用動繼電器兩種。1.無啟動繼電器啟動機控制電路——ST614型啟動機用于黃河、JN1090型載貨汽車。其結(jié)構(gòu)原理如圖11.28所示。在電磁開關鐵芯上繞有吸引線圈和保持線圈，兩個線圈的首端共同接至啟動機按鈕。吸引線圈的另一端接至啟動機主電路接柱，與啟動機激磁繞組和電樞串聯(lián)，保持線圈的另一端直接搭鐵。電磁開關內(nèi)裝有活動鐵芯，它通過調(diào)節(jié)螺釘與撥叉連接，擋鐵的中心裝有活動桿，其中安裝有主電路接觸盤。工作過程：接通啟動開關，接通吸引線圈和保持續(xù)圈的電路，其電路為：

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.4.5啟動機69第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)蓄電池“＋”——主電路接線柱——電流表——熔斷器——啟動總開關——啟動按鈕———吸引線圈——主電路接柱——激磁繞組——搭鐵——蓄電池負極電磁開關接柱7——保持線圈——搭鐵——蓄電池負極在兩線圈電磁力的作用下，活動鐵芯克服復位彈簧的彈力而被吸入。撥叉便將驅(qū)動小齒輪推出，使之與飛輪齒圈嚙合；由于吸引線圈的電流流經(jīng)啟動機內(nèi)部，產(chǎn)生一定的電磁轉(zhuǎn)矩，使驅(qū)動小齒輪是在緩慢轉(zhuǎn)動的情況下進入嚙合，以保證嚙合可靠性。當齒輪與飛輪齒圈完全嚙合時，接觸盤將主觸點接通，啟動機主電路被接通，電機旋轉(zhuǎn)并帶動曲軸轉(zhuǎn)動而實現(xiàn)啟動。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)蓄電池“＋”——主電路70第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)2.啟動繼電器控制啟動電路——QD124型啟動機啟動電路QDl24型啟動機用于東風EQ6100Q汽油機，其控制電路如圖11.31所示。啟動發(fā)動機時，將點火開關轉(zhuǎn)到啟動位置，接通啟動繼電器磁化線圈的電路。電流從蓄電池正極—啟動機主電路接柱—電流表—點火開關—啟動繼電器“點火開關”接線柱—磁化線圈—搭鐵—蓄電池負極。磁化線圈產(chǎn)生的電磁力將觸點閉合，接通了電磁開關內(nèi)吸引線圈和保持線圈的電路。此時，電路工作狀態(tài)和ST614型啟動機按下啟動按鈕后吸引線圈、保持線圈電路工作狀態(tài)完全相同，啟動機主電路被接通，完成啟動。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)2.啟動繼電器控制啟71第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.31QD124型啟動機電路1—啟動繼電器2—點火開關3—吸收線圈4—保持線圈5—撥叉6—推桿8—接觸盤9—輔助接線柱10—附加電阻線

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)圖11.31QD172第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)發(fā)動機啟動后，放松點火開關，點火開關自動轉(zhuǎn)回一個角度，切斷啟動繼電器磁化線圈電路，使觸點斷開，在主觸點尚未打開前瞬間，保持線圈中的電流由啟動機主電路接柱、接觸盤、接線柱、導電片、接線柱、吸引線圈構(gòu)成回路，此時由于兩線圈流過的電流方向相反，磁場互相抵消，活動鐵芯在復位彈簧的作用下退回原位，啟動機小齒輪退出嚙合，同時接觸盤復位，將主電路切斷，電機停止轉(zhuǎn)動。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)發(fā)動機啟動后，放松點火73第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)思考題1.畫出傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的原理圖，說明點火系統(tǒng)是怎樣工作的。2.分電器中為什么要設置真空提前和離心提前調(diào)節(jié)裝置？3.無觸點點火系統(tǒng)中傳感器的作用是什么？試述霍爾傳感器的工作原理。4.微機控制的點火系統(tǒng)主要有哪些優(yōu)點？5.啟動機由哪三大部分組成？各部分的作用是什么？6.電磁開關的作用是什么？吸引線圈、保持線圈分別起什么作用？7.單向離合器的作用是什么？第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)思考題74第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)第11章75第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.1概述汽油發(fā)動機工作時采用點燃式著火方式，因此，它必須設置一個獨立的系統(tǒng)用于專門點燃汽缸內(nèi)壓縮終了的高溫高壓的可燃混合氣——點火系統(tǒng)(ignitionsystem)。點火系統(tǒng)的主要功能是按照汽油機工作的要求，定時的產(chǎn)生高壓電點燃汽缸內(nèi)的高溫高壓的可燃混合氣。汽油發(fā)動機工作時，通過進氣行程吸入汽缸中的可燃混合氣，在壓縮行程終了時，點火線圈的次級線圈產(chǎn)生15～20kV電壓，通過火花塞產(chǎn)生的電火花，使混合氣燃燒產(chǎn)生強大的動力，推動活塞向下運動使發(fā)動機對外做功。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.1概76第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.1.1點火系統(tǒng)的分類按照點火系統(tǒng)的組成和產(chǎn)生高壓電的方法不同，分為傳統(tǒng)點火系統(tǒng)、電子點火系統(tǒng)、微機控制點火系統(tǒng)以及磁電機點火系統(tǒng)。(1)傳統(tǒng)點火系統(tǒng)以蓄電池或發(fā)電機提供12V的低壓直流電源，通過點火線圈和斷電器將低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，再?jīng)過配電器分配到各缸火花塞，使火花塞兩電極之間產(chǎn)生電火花，點燃混合氣。(2)電子點火系統(tǒng)由點火線圈和三極管以及集成電路構(gòu)成的點火器的作用，將電源的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘姟Ｋ悄壳皣鴥?nèi)外汽車上廣泛應用的點火系統(tǒng)。(3)微機控制的點火系統(tǒng)由點火線圈和微機控制裝置產(chǎn)生的點火信號，將電源的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘姟ＮC控制的點火系統(tǒng)已廣泛應用于各種轎車上。微機控制的點火系統(tǒng)根據(jù)工作方式不同可分為有分電器的點火系統(tǒng)和無分電器的點火系統(tǒng)。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.1.1點火系77第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)(4)磁電機點火系統(tǒng)它由磁電機產(chǎn)生低電壓，通過內(nèi)部的電磁線圈產(chǎn)生高壓電，并送入汽缸火花塞點燃可燃混合氣，而不需要另設低壓電源。結(jié)構(gòu)簡單，主要用于各種小型汽油發(fā)動機上。目前，汽車發(fā)動機的點火系統(tǒng)與汽車的其他電器設備一樣，國內(nèi)外汽車幾乎都采用單線制和負極搭鐵。

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)(4)磁電機點火系統(tǒng)78第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.1.2發(fā)動機點火系統(tǒng)的工作原理1.傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成及功用傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成如圖11.1所示，主要包括以下幾部分：圖11.1傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成1—蓄電池2—熔斷器3—點火開關4—火花塞5—分電器6—點火線圈7—點火線圈附加電阻

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.1.2發(fā)動機79第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)(1)電源(electricalsource)為蓄電池或發(fā)電機，其作用是給點火系統(tǒng)提供低壓電源，電壓一般為12V或24V。(2)點火線圈(ignitioncoil)其作用是將12V低壓電變成15～20kV的高壓電，其結(jié)構(gòu)與自耦變壓器相似。點火線圈初級繞組匝數(shù)少、導線粗，次級繞組匝數(shù)多、導線細。(3)分電器(distributor)包括斷電器、配電器、電容器和點火提前機構(gòu)等部分。斷電器的作用是接通與切斷初級電路；配電器的作用是將點火線圈產(chǎn)生的高壓電，按照發(fā)動機的工作順序送至各缸火花塞；電容器的作用是減少斷電器觸點火花，延長觸點使用壽命和提高次級電壓；點火提前機構(gòu)的作用是隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負荷和汽油辛烷值變化改變點火提前角。(4)火花塞(sparkplug)其作用是將高壓電引入汽缸并產(chǎn)生電火花點燃混合氣。(5)附加電阻(affixationresistance)用來改善點火性能和啟動性能。(6)點火開關(ignitionswitch)用來控制點火系統(tǒng)初級電路；還用來控制儀表電路、啟動繼電器電路等。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)(1)電源(elec80第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)2.傳統(tǒng)點火系統(tǒng)工作原理圖11.2所示為傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作原理電路圖。在傳統(tǒng)點火系統(tǒng)中，當發(fā)動機轉(zhuǎn)動時，斷電器7凸輪在凸輪軸的驅(qū)動下隨之旋轉(zhuǎn)。凸輪轉(zhuǎn)動時，斷電器觸點交替地閉合和打開。當點火開關3接通后，如觸點閉合時，便接通蓄電池(或發(fā)電機)向初級繞組供電，其電路是：蓄電池1正極—電流表2—點火開關3—點火線圈5“開關”接柱—附加電阻4—點火線圈“開關”接柱—點火線圈初級繞組—點火線圈“”接柱—斷電器觸點—搭鐵—蓄電池負極。初級電流流經(jīng)的電路，稱為低壓電路或初級電路。初級電流在初級繞組中逐漸增大至某一值，并建立較強的磁場。當凸輪將觸點打開時，初級電路被切斷，初級電流及磁場迅速消失，在兩個繞組的每一匝中都感應出電動勢。由于次級繞組的匝數(shù)多，所以在次級繞組內(nèi)就感應出15～20kV的電動勢。此時，隨凸輪同軸旋轉(zhuǎn)的分火頭恰好對準某缸的旁電極，該高壓電經(jīng)配電器加于火花塞，它足以擊穿火花塞的電極間隙并產(chǎn)生火花，點燃混合氣。高壓電流的回路(電感放電)是：次級繞組一附加電阻4—“開關”接柱—點火開關3—電流表2—蓄電池1—搭鐵—火花塞9側(cè)電極—中心電極—配電器8(旁電極、分火頭)—初級繞組，一般從點火線圈到火花塞的電路被稱為高壓電路，或稱為次級電路。第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)2.傳統(tǒng)點火系統(tǒng)工作81第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)綜上所述，斷電器觸點每打開一次，產(chǎn)生一次高壓電，當分電器軸轉(zhuǎn)一圈時，由配電器按照點火順序?qū)⒏邏弘娸喠饕粮髌c火一次。發(fā)動機工作時，該過程周而復始地進行，若要停止發(fā)動機工作，只要斷開點火開關即可。圖11.2傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作原理電路圖1—蓄電池2—電流表3—點火開關4—附加電阻5—點火線圈6—分電器總成7—斷電器8—配電器9—火花塞10—電容

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)綜上所述，斷電器觸點每82第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.2傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要部件包括點火線圈、分電器和火花塞等。

11.2.1點火線圈點火線圈的作用是將電源的12V低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)?5～20kV高壓電。點火線圈按有無附加電阻可分為帶附加電阻型和不帶附加電阻型。按鐵芯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。1.開磁路點火線圈傳統(tǒng)的開磁路點火線圈的基本結(jié)構(gòu)如圖11.3所示，主要由鐵芯、繞組、膠木蓋、瓷杯等組成。

第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)11.2傳統(tǒng)點火系83第11章發(fā)動機點火系統(tǒng)與啟動系統(tǒng)a.結(jié)構(gòu)示意圖b.三柱式c.