10發(fā)動機點火系-汽車(qìchē)構(gòu)造第一頁，共50頁。在壓縮行程上止點時，汽油機缸內(nèi)的可燃混合氣由火花塞點燃，因此，在汽油機的燃燒室中都裝有火花塞?；鸹ㄈ幸粋€中心(zhōngxīn)電極和一個側(cè)電極，兩電極之間是絕緣的。當在火花塞兩電極間加上直流電壓并且當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。第二頁，共50頁。第三頁，共50頁。10.1概述(ɡàishù)1、點火系統(tǒng)的功用在發(fā)動機各種工況和使用(shǐyòng)條件下，在燃燒室內(nèi)都能適時、準確、可靠地產(chǎn)生電火花，點燃可燃混合氣，使汽油機實現(xiàn)做功。2、點火系統(tǒng)的類型按其組成以及產(chǎn)生高壓電方法的不同分為：傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng)〔掌握〕半導體點火系統(tǒng)微機控制點火系統(tǒng)磁電機點火系統(tǒng)第四頁，共50頁?！?〕傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng)它由蓄電池或發(fā)電機提供6V、12V或24V的低壓直流電，通過點火線圈和斷電器將低壓電變成高壓電，再通過配電器按發(fā)動機的工作順序?qū)⒏邏弘娝椭粮鞲椎幕鸹ㄈ?，產(chǎn)生(chǎnshēng)電火花，點燃可燃混合氣?！?〕半導體點火系統(tǒng)它由蓄電池或發(fā)電機提供低壓直流電，由點火線圈和點火控制器將低壓電變成高壓電。再通過分電器按發(fā)動機的工作順序?qū)⒏邏弘娝椭粮鞲椎幕鸹ㄈa(chǎn)生(chǎnshēng)電火花點燃可燃混合氣。第五頁，共50頁?！?〕微機控制的點火系統(tǒng)它由蓄電池或發(fā)電機提供(tígōng)低壓直流電，由點火線圈將低壓電變成高壓電。再通過分電器按發(fā)動機的工作順序?qū)⒏邏弘娝椭粮鞲椎幕鸹ㄈa(chǎn)生電火花，點燃可燃混合氣。它還可以進一步取消分電器，由微機系統(tǒng)直接進行高壓電的分配?！?〕磁電機點火系統(tǒng)它由磁電機本身直接產(chǎn)生高壓電，而無需另設(shè)低壓電源。發(fā)動機中、高速時，產(chǎn)生的高壓電較高，點火可靠，發(fā)動機低轉(zhuǎn)速時，產(chǎn)生的高壓電較低，不利于發(fā)動機的起動，所以多用于賽車發(fā)動機及某些不帶蓄電池的摩托車和拖拉機發(fā)動機上。第六頁，共50頁。3、點火系統(tǒng)(xìtǒng)的根本要求〔1〕能產(chǎn)生足以擊穿火花塞兩電極間隙的電壓兩電極的間隙越大，火花塞的擊穿電壓就越高。缸內(nèi)壓力越大或溫度越低，火花塞的擊穿電壓越高。兩電極的溫度越高，火花塞擊穿電壓越低。汽車起動時的擊穿電壓最高。汽車加速時的擊穿電壓也較高。發(fā)動機正常運行時，火花塞的擊穿電壓為7～8kV，發(fā)動機冷起動時達19kV。因此，為了使發(fā)動機在各種不同工況下均能可靠地點火，要求火花塞擊穿電壓應在15～20kV。第七頁，共50頁?！?〕電火花應具有足夠的點火能量混合氣壓縮時的溫度接近自燃溫度，因此所需的火花能量較小(1～5mJ)，傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的火花能量(15～50mJ)，足以點燃混合氣。但在起動、怠速以及突然加速(jiāsù)時需要較高的點火能量。為保證可靠點火，一般應保證50～80mJ的點火能量，起動時的點火能量應大于100mJ?！?〕點火時刻應與發(fā)動機的工況相適應負荷減小時，點火提前角增加；轉(zhuǎn)速增加時，點火提前角增加；第八頁，共50頁。4、點火系統(tǒng)的特點〔1〕采用單線制連接。電源的一個(yīɡè)電極用導線與各用電設(shè)備相連，而電源的另一個(yīɡè)電極那么通過發(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)相當于一般電路中的接地。搭鐵的可以是正極，也可以是負極?！?〕火花塞電流應從側(cè)電極流向中心電極。第九頁，共50頁。10.2傳統(tǒng)點火系統(tǒng)組成與工作原理一、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成傳統(tǒng)點火系統(tǒng)由電源〔蓄電池和發(fā)電機〕、點火開關(guān)、點火線圈、附加(fùjiā)電阻、分電器、火花塞及高壓導線等組成。第十頁，共50頁。傳統(tǒng)(chuántǒng)點火系統(tǒng)的組成

第十一頁，共50頁?！?〕電源：蓄電池或發(fā)電機，作用是給點火系統(tǒng)提供低壓電能，一般為：6V、12V或24V〔2〕點火開關(guān)：控制點火系統(tǒng)是否進入工作狀態(tài)?！?〕點火線圈：將電源提供的低壓直流電變成15～20KV的高壓直流電。點火線圈實質(zhì)就是個變壓器?！?〕附加電阻：與點火線圈串聯(lián)，用來改善點火系統(tǒng)的高速性能?！?〕分電器：接通和切斷(qiēduàn)一次電路，并按發(fā)動機的工作順序?qū)⒏邏弘娝椭粮鞲椎幕鸹ㄈ！?〕火花塞：產(chǎn)生電火花點燃可燃混合氣。第十二頁，共50頁。分電器：包括斷電器、配電器、電容器和點火提前調(diào)節(jié)裝置、分電器軸。斷電器：接通與切斷一次電路。配電器：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：減小斷電器觸點斷開時所產(chǎn)生的電火花，防止斷電器被燒蝕；加速一次電流的衰減，提高(tígāo)二次電壓。點火提前調(diào)節(jié)裝置：隨發(fā)動機工況的變化自動調(diào)節(jié)點火提前角。分電器軸：驅(qū)動分火頭和斷電器凸輪旋轉(zhuǎn)的。第十三頁，共50頁。二、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)(xìtǒng)的工作原理第十四頁，共50頁。第十五頁，共50頁。1、低壓電路〔一次電路〕：產(chǎn)生的電流(diànliú)稱為一次電流(diànliú)蓄電池的正極——點火開關(guān)——一次繞組——斷電器的活動觸點——固定觸點——分電器的殼體搭鐵——蓄電池的負極。即圖中的紅色局部。第十六頁，共50頁。2、高壓電路〔二次電路〕：產(chǎn)生的電流稱為二次電流當斷電器的活動觸點被斷電器的凸輪頂開時，一次電路被切斷，一次繞組中的電流迅速下降為0，電流的變化引起點火線圈中磁通量的變化，磁通量的變化將產(chǎn)生感應電流，該電流稱為二次電流。它從二次繞組出發(fā)(chūfā)，經(jīng)蓄電池正極→蓄電池→機體〔搭鐵〕→火花塞側(cè)電極→火花塞中心電極→高壓導線→配電器→二級繞組。第十七頁，共50頁。3、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作原理接通(jiētōnɡ)點火開關(guān)，發(fā)動機開始運轉(zhuǎn)，斷電器的凸輪不斷的旋轉(zhuǎn)，使斷電器的觸點不斷的開、閉。當斷電器觸點閉合時，一次繞組接通(jiētōnɡ)，在其周圍產(chǎn)生磁場，當斷電器的觸點被斷電器的凸輪頂開時，一次電路被切斷，一次繞組中的電流迅速下降為0，電流的變化引起點火線圈中磁通量的變化，磁通量的變化產(chǎn)生感應電流，由于二次繞組的砸數(shù)多，電阻大，感應電流通過二次繞組時產(chǎn)生很高的電壓。在斷電器觸點分開的瞬間，配電器的分火頭恰好轉(zhuǎn)到正對著分電器蓋上的與發(fā)火缸相對應的旁電極的位置。高電壓經(jīng)旁電極送至各缸的火花塞，當該電壓到達火花塞間隙的擊穿電壓時，火花塞間隙被擊穿，產(chǎn)生電火花，將可燃混合氣點燃。第十八頁，共50頁。4、電容器的作用當斷電器的活動觸點被斷電器的凸輪頂開時，一次電路被切斷，一次繞組中的電流迅速下降為0，引起(yǐnqǐ)其自身的磁通量的變化，產(chǎn)生自感電流，該電流與原一次電流的方向相同，其電壓高達300V左右，它將擊穿斷電器觸點之間的間隙，使觸點燒蝕，同時使一次電流的變化率下降，導致二次繞組中的電壓下降，火花塞的點火能量減小。因此：給斷電器并聯(lián)一個電容器，有兩個作用：〔1〕利用自感電流給電容器充電，減小斷電器觸點之間的火花，防止斷電器被燒蝕；〔2〕加速一次電流的衰減，提高二次電壓。第十九頁，共50頁。附加電阻有何作用？當發(fā)動轉(zhuǎn)速升高時，點火周期縮短，斷電器觸點閉合(bìhé)的時間縮短，由于一次繞組自感的阻礙作用，使一次斷開電流減小，使得感應的二次電壓下降。當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速降低時，斷電器觸點閉合(bìhé)的時間延長，一次斷開電流增大，使得感應二次電壓升高。為了改善點火系統(tǒng)的高速性能，在點火線圈一次繞組的電路中串聯(lián)一個附加電阻。該附加電阻為熱敏電阻，其電阻值隨溫度的升高而增大。發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時，由于觸點閉合(bìhé)時間長，一次電流大，附加電阻溫度高，電阻值增大，一次電流適當減小，防止點火線圈過熱；發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，由于觸點閉合(bìhé)時間短，一次電流小，附加電阻溫度低，電阻值較小，一次電流適當增大，改善點火系統(tǒng)的高速性能。第二十頁，共50頁。10.3點火(diǎnhuǒ)時刻〔1〕點火時刻對發(fā)動機功率(gōnglǜ)的影響第二十一頁，共50頁。點火過遲、過早均會使發(fā)動機功率下降(xiàjiàng)，油耗上升。點火過遲，使得大局部燃料在上止點以后燃燒，此時，活塞開始下行，缸內(nèi)的容積增大，使得缸內(nèi)的壓力下降(xiàjiàng)很快，發(fā)動機的功率下降(xiàjiàng)。點火過早，最高爆發(fā)壓力出現(xiàn)在上止點以前，使得缸內(nèi)的壓力在活塞還在繼續(xù)上行時已經(jīng)開始下降(xiàjiàng)，導致發(fā)動機的作功能力下降(xiàjiàng)。第二十二頁，共50頁?！?〕點火提前角從火花塞跳火至活塞到達壓縮上止點，曲軸所轉(zhuǎn)過的角度?！?〕最正確點火提前角能使發(fā)動機獲得最正確動力性、經(jīng)濟性和排放性時的點火提前角?！?〕運行工況對點火提前角的影響點火提前角應隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高(shēnɡɡāo)而增大。點火提前角應隨發(fā)動機負荷的增大而減小?！?〕汽油的辛烷值對點火提前角的影響使用辛烷值高的汽油應適當增大點火提前角。第二十三頁，共50頁。10.4傳統(tǒng)(chuántǒng)點火系統(tǒng)主要元器件的結(jié)構(gòu)

點火(diǎnhuǒ)線圈分電器火花塞第二十四頁，共50頁。點火(diǎnhuǒ)線圈作用將低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘姺诸?fēnlèi)開磁路點火線圈：鐵心采用柱形閉磁路點火線圈：鐵心采用“口〞形或“曰〞形。

第二十五頁，共50頁。開磁路(cílù)點火線圈

特點：產(chǎn)生的高壓電穩(wěn)定(wěndìng)，但是磁路損失較大第二十六頁，共50頁。閉磁路點火(diǎnhuǒ)線圈特點：形成閉合的磁路，減少磁通損失(sǔnshī)，提高二次電壓。第二十七頁，共50頁。分電器

分電器的組成：分電器軸斷電器配電器電容器點火提前調(diào)節(jié)(tiáojié)裝置第二十八頁，共50頁。分電器實物圖

第二十九頁，共50頁。斷電器

作用：周期性的接通和斷開一次電路，使一次電流發(fā)生變化，在二次繞組(ràozǔ)中生成二次電壓觸點間隙：第三十頁，共50頁。配電器功用(gōngyòng)：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組成：分火頭分電器蓋第三十一頁，共50頁。電容器作用:防止斷電器被燒蝕；加速(jiāsù)一次電流的衰減，提高二次電壓。連接：與斷電器并聯(lián)第三十二頁，共50頁。點火提前調(diào)節(jié)(tiáojié)裝置作用：自動調(diào)節(jié)點火提前角。調(diào)節(jié)點火提前角的方法：為了實現(xiàn)點火提前，必須在壓縮行程未到達上止點之前，使斷電器的觸點分開。有兩種方法：觸點不動，將斷電器的凸輪相對于分電器軸順著旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)一個(yīɡè)角度。2.斷電器凸輪不動，將斷電器的觸點相對于斷電器的凸輪逆著旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過一個(yīɡè)角度。第三十三頁，共50頁。第三十四頁，共50頁。調(diào)節(jié)點火提前角的裝置1.離心(líxīn)點火提前調(diào)節(jié)裝置根據(jù)轉(zhuǎn)速的變化來調(diào)整點火提前角。2.真空點火提前調(diào)節(jié)在裝置根據(jù)負荷的變化來調(diào)整點火提前角。3.辛烷值校正器第三十五頁，共50頁。離心點火提前(tíqián)調(diào)節(jié)裝置

作用：根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化改變斷電器凸輪與分電器軸之間的相位關(guān)系組成：托板固定(gùdìng)在分電器軸上，兩個重塊的大端松套在托板的兩個軸銷上，小端與托板之間用彈簧相連。與斷電器凸輪制成一體的軸套松套在分電器軸的上部，軸套的下端固定(gùdìng)有帶孔的撥板，兩個長方孔分別套在兩個重塊的銷釘上。

第三十六頁，共50頁。工作原理：分電器的軸轉(zhuǎn)動時，托板隨之轉(zhuǎn)動，重塊的離心力使重塊小端向外甩開一定距離，同時兩重(liǎnɡzhònɡ)塊上的銷釘推動撥板連同凸輪順著旋轉(zhuǎn)方向相對于分電器軸轉(zhuǎn)過一個角度，將觸點提前頂開，點火提前角加大。隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的升高點火提前角不斷加大，當分電器的轉(zhuǎn)速超過某一值時，銷釘頂靠在長方孔的外緣上，重塊不能繼續(xù)向外甩開，點火提前角到達最大。發(fā)動機轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，點火提前角也不再增大。第三十七頁，共50頁。真空(zhēnkōng)點火提前調(diào)節(jié)裝置作用：根據(jù)發(fā)動機負荷的變化〔節(jié)氣門開度變化〕自動的調(diào)節(jié)(tiáojié)點火提前角組成：

第三十八頁，共50頁。工作原理：發(fā)動機小負荷運行時，節(jié)氣門開度小，節(jié)氣門前方真空度大，膜片向右拱曲，并帶動拉桿向右移動(yídòng)。與此同時斷電器的底板連同斷電器，相對于凸輪逆著旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過一個角度，使點火提前角增大。第三十九頁，共50頁。節(jié)氣門開度越小，節(jié)氣門前方的真空度越大，點火提前角也越大。發(fā)動機全負荷工作時，節(jié)氣門全開，節(jié)氣門前方的真空度不大，真空點火提前調(diào)節(jié)裝置不起作用。發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，節(jié)氣門幾乎(jīhū)關(guān)閉，此時真空連接管位于節(jié)氣門的上方，真空度幾乎(jīhū)為0，真空點火提前調(diào)節(jié)裝置不起作用。第四十頁，共50頁。思考題1.什么是點火提前角？2.影響(yǐngxiǎng)點火提前角的因素有哪些？3.怠速和全負荷時真空調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)裝置是否工作？第四十一頁，共50頁?；鸹ㄈ谄蜋C中，氣缸(qìɡānɡ)內(nèi)壓縮的混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的燃燒室中裝有火花塞?！?〕作用：火花塞的電極間產(chǎn)生電火花點燃可燃混合氣?！?〕結(jié)構(gòu)：第四十二頁，共50頁?；鸹ㄈ慕Y(jié)構(gòu)(jiégòu)

第四十三頁，共50頁。〔3〕火花塞的熱特性火花塞發(fā)火部位吸收熱量并向冷卻系統(tǒng)散發(fā)(sànfā)的特性?；鸹ㄈ^緣體裙部的自凈溫度：500～600度左右，即在該溫度下火花塞絕緣體的裙部不易產(chǎn)生積碳。假設(shè)火花塞絕緣體裙部的溫度低于自凈溫度，容易因形成積碳而漏電；假設(shè)火花塞絕緣體裙部的溫度過高，超過了800～900度，當混合氣