《汽车电器模块》PPT课件.ppt

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1、汽车电器与电子控制技术汽车电器与电子控制技术(三）三）SUCCESSSUCCESS1/20/20231华新现代职业学院模块三模块三 点火系统电路原理与维修点火系统电路原理与维修n了解点火系统的基本概念及工作原理；了解点火系统的基本概念及工作原理；n了解点火系统电路的组成、功用与特点；了解点火系统电路的组成、功用与特点；n了解点火正时机构，学会安装与调试的原理；了解点火正时机构，学会安装与调试的原理；n掌握点火系统电路的常用故障诊断方法。掌握点火系统电路的常用故障诊断方法。1/20/20232华新现代职业学院汽油机点火系统的作用汽油机点火系统的作用n在汽油发动机中，气缸内的混合气是由高在汽油发动

2、机中，气缸内的混合气是由高压电火花点燃的，而产生电火花的功能是压电火花点燃的，而产生电火花的功能是由点火系来完成的。由点火系来完成的。n点火系将电源的低电压变成高电压，再按点火系将电源的低电压变成高电压，再按照发动机点火顺序轮流送至各气缸，点燃照发动机点火顺序轮流送至各气缸，点燃压缩混合气；并能适应发动机工况和使用压缩混合气；并能适应发动机工况和使用条件的变化，自动调节点火时刻，实现可条件的变化，自动调节点火时刻，实现可靠而准确的点火；还能在更换燃油或安装靠而准确的点火；还能在更换燃油或安装分电器时进行人工校准点火时刻。分电器时进行人工校准点火时刻。1/20/20233华新现代职业学院点火系构

3、造示意点火系构造示意1/20/20231/20/20234 4华新现代职业学院华新现代职业学院点火系工作原理示意点火系工作原理示意初级电流一初级电流一般为般为7-8A，初级电压为初级电压为12V，点火，点火时，初级自时，初级自感电动势为感电动势为200-300V，次级电压，次级电压一般为一般为30KV。1/20/20231/20/20235 5华新现代职业学院华新现代职业学院对汽油机点火系统的要求对汽油机点火系统的要求n三个条件：三个条件：n1 1、能够产生足够高的电压；、能够产生足够高的电压；n2 2、火花应具有足够的能量；、火花应具有足够的能量；n3 3、点火时间应适应发动机的工况。、点火

4、时间应适应发动机的工况。1/20/20236华新现代职业学院对汽油机点火系统的要求对汽油机点火系统的要求n小常识：小常识：n若使电火花跳过若使电火花跳过0.6mm0.6mm的间隙：的间隙：n在空气中（正常大气压下在空气中（正常大气压下1*1000KPa1*1000KPa），通常），通常需要需要2 2 3kV3kV的电压；的电压；n在压缩比为在压缩比为8 8：1 1的发动机汽缸里，为使电火花的发动机汽缸里，为使电火花能跳过间隙，则需要能跳过间隙，则需要8kV8kV电压；电压；n若压缩比更高，且混合气越稀薄，则可能需要若压缩比更高，且混合气越稀薄，则可能需要20kV20kV的高压。的高压。1/20

5、/20237华新现代职业学院对汽油机点火系统的要求对汽油机点火系统的要求n击穿电压与电极间隙的关系：击穿电压与电极间隙的关系：1/20/20238华新现代职业学院对汽油机点火系统的要求对汽油机点火系统的要求n1、如何产生足够的高压：n电火花的形成过程；电火花的形成过程；n影响击穿电压的因素：影响击穿电压的因素：n1）火花塞电极间隙与形状；）火花塞电极间隙与形状；n2）气缸内混合气压力与温度；）气缸内混合气压力与温度；n3）电极温度与极性；）电极温度与极性；n4）发动机的工作情况（发动机正常工况下，火花塞所）发动机的工作情况（发动机正常工况下，火花塞所需击穿电压一般为需击穿电压一般为1020kV

6、，通常限制在，通常限制在30kV以内）。以内）。1/20/20239华新现代职业学院对汽油机点火系统的要求对汽油机点火系统的要求n2 2、火花能量的要求、火花能量的要求n正常工作正常工作（1mJ1mJ5mJ）；n一般保证（一般保证（50mJ50mJ80mJ80mJ）；）；n起动时应起动时应 100mJ.1/20/202310华新现代职业学院对汽油机点火系统的要求对汽油机点火系统的要求n3 3、点火时间与发动机工况、点火时间与发动机工况n1 1）点火时刻与点火顺序）点火时刻与点火顺序n2 2）最佳点火提前角（概念）最佳点火提前角（概念）n3 3）影响最佳点火提前角的因素：）影响最佳点火提前角的因

7、素：n发动机转速发动机转速n发动机负荷发动机负荷n启动与怠速启动与怠速n汽油品质汽油品质1/20/202311华新现代职业学院对汽油机点火系统的要求对汽油机点火系统的要求n1 1）点火时刻（概念）：）点火时刻（概念）：n点火时刻是用点火提前角来表示的，从火花塞点火时刻是用点火提前角来表示的，从火花塞开始跳火到活塞运行至上止点的时间内，发动开始跳火到活塞运行至上止点的时间内，发动机曲轴转过的角度，称为点火提前角，用字母机曲轴转过的角度，称为点火提前角，用字母“”表示。表示。n点火顺序：点火顺序：n一般的一般的n 四缸发动机为四缸发动机为1-2-4-31-2-4-3；n 六缸发动机为六缸发动机为1

8、-5-3-6-2-41-5-3-6-2-41/20/202312华新现代职业学院对汽油机点火系统的要求对汽油机点火系统的要求n发动机功率、油耗与提前角的关系发动机功率、油耗与提前角的关系1/20/202313华新现代职业学院对汽油机点火系统的要求对汽油机点火系统的要求通常把发动机发出功率最大和油耗最低时通常把发动机发出功率最大和油耗最低时的点火提前角，称为最佳点火提前角。的点火提前角，称为最佳点火提前角。实际点火提前角即是实际点火提前角即是初始点火提前角初始点火提前角、基基本点火提前角本点火提前角和和修正点火提前角修正点火提前角之和。之和。2 2）最佳点火提前角（概念）最佳点火提前角（概念）1

9、/20/20231/20/20231414华新现代职业学院华新现代职业学院对汽油机点火系统的要求对汽油机点火系统的要求n3 3）影响最佳点火提前角的因素：）影响最佳点火提前角的因素：n发动机转速发动机转速n发动机负荷发动机负荷n启动与怠速启动与怠速n汽油品质汽油品质n其它因素：混合气成分、发动机压缩比、冷却液其它因素：混合气成分、发动机压缩比、冷却液温度、进气压力和温度、火花塞参数等。温度、进气压力和温度、火花塞参数等。1/20/202315华新现代职业学院对汽油机点火系统的要求对汽油机点火系统的要求n发动机转速与最佳提前角的关系发动机转速与最佳提前角的关系1/20/202316华新现代职业学

10、院对汽油机点火系统的要求对汽油机点火系统的要求n点点火火脉脉谱谱图图1/20/202317华新现代职业学院对汽油机点火系统的要求对汽油机点火系统的要求n4 4）点火闭合角：）点火闭合角：n闭合角是指在各缸点火之前闭合角是指在各缸点火之前 初级电初级电路路接通的时间长度。接通的时间长度。n 1/20/202318华新现代职业学院汽油机点火系统的分类汽油机点火系统的分类n1.1.按点火系储存能量的方式分按点火系储存能量的方式分n（1 1）电感储能式（点火能量以磁场能形式储存在点）电感储能式（点火能量以磁场能形式储存在点火线圈中）；火线圈中）；n（2 2）电容储能式（点火能量以电场能的形式储存在）电

11、容储能式（点火能量以电场能的形式储存在储能电容中）。储能电容中）。n2.2.按点火信号发生器的原理分按点火信号发生器的原理分n（1 1）磁感应式（如日本丰田车系）；）磁感应式（如日本丰田车系）；n（2 2）霍尔效应式（如德国大众车系）；）霍尔效应式（如德国大众车系）；n（3 3）光电式（如日本日产车系）。）光电式（如日本日产车系）。1/20/202319华新现代职业学院汽油机点火系统的分类汽油机点火系统的分类n按初级电路控制方式分按初级电路控制方式分n传统式点火系统传统式点火系统n普通电子点火系统普通电子点火系统n计算机控制点火系统计算机控制点火系统n按高压电的配电方式分按高压电的配电方式分n

12、机械配电点火系（有分电器）。机械配电点火系（有分电器）。n计算机配电点火系（无分电器）。计算机配电点火系（无分电器）。1/20/202320华新现代职业学院传统式点火系统的组成和工作原理传统式点火系统的组成和工作原理n传统点火系统的组成传统点火系统的组成n传统点火系统的工作原理传统点火系统的工作原理n传统点火系统的工作特性传统点火系统的工作特性1/20/202321华新现代职业学院传统式点火系统的组成和工作原理传统式点火系统的组成和工作原理n传统点火系统的组成：传统点火系统的组成：n电源电源n点火线圈点火线圈n分电器（由断电器、配电器、电容分电器（由断电器、配电器、电容器和点火提前调节机构组成

13、）器和点火提前调节机构组成）n火花塞火花塞n附加电阻附加电阻n配电部分配电部分1/20/202322华新现代职业学院传统式点火系统的组成和工作原理传统式点火系统的组成和工作原理传统点火系组成小短片001（1分钟）1/20/20231/20/20232323华新现代职业学院华新现代职业学院传统式点火系统的组成和工作原理传统式点火系统的组成和工作原理传统点火系统的工作原理电路：传统点火系统的工作原理电路：1/20/20231/20/20232424华新现代职业学院华新现代职业学院传统式点火系统的组成和工作原理传统式点火系统的组成和工作原理传统点火系统的工作原理三个阶段：传统点火系统的工作原理三个阶

14、段：1 1、触点闭合，初级电流增长；、触点闭合，初级电流增长；2 2、触点打开，次级绕组产生高压电；、触点打开，次级绕组产生高压电；3 3、火花塞电极间火花放电过程。、火花塞电极间火花放电过程。1/20/20231/20/20232525华新现代职业学院华新现代职业学院传统式点火系统的组成和工作原理传统式点火系统的组成和工作原理传统点火系工作过程小短片002（3分钟）1/20/20231/20/20232626华新现代职业学院华新现代职业学院传统式点火系统的组成和工作原理传统式点火系统的组成和工作原理n传统点火系统的工作特性传统点火系统的工作特性n1 1、点火系统的工作特性及其影响因素、点火系

15、统的工作特性及其影响因素n2 2、影响次级电压最大值、影响次级电压最大值U U2max2max的因素的因素n3 3、点火系统性能的改善、点火系统性能的改善1/20/202327华新现代职业学院传统式点火系统的组成和工作原理传统式点火系统的组成和工作原理n1 1、传统点火系统的工作特性（概念）、传统点火系统的工作特性（概念）一般地，点一般地，点火系统次级火系统次级电压最大值电压最大值U2maxU2max随发动随发动机转速或分机转速或分电器转速变电器转速变化而变化的化而变化的关系，称为关系，称为点火系统的点火系统的工作特性。工作特性。1/20/202328华新现代职业学院传统式点火系统的组成和工作

16、原理传统式点火系统的组成和工作原理n2 2、影响次级电压最大值、影响次级电压最大值U U2max2max的因素的因素 1 1）发动机转速与汽缸数对次级电压的影响；）发动机转速与汽缸数对次级电压的影响；2 2）火花塞积碳对次级电压的影响；）火花塞积碳对次级电压的影响；3 3）“白金白金”（触点）间隙对次级电压的影响；（触点）间隙对次级电压的影响；4 4）点火线圈温度对次级电压的影响；）点火线圈温度对次级电压的影响；5 5）初、次级电容对次级电压的影响。）初、次级电容对次级电压的影响。1/20/202329华新现代职业学院传统式点火系统的组成和工作原理传统式点火系统的组成和工作原理1 1）发动机转

17、速与汽缸数对次级电压的影响；）发动机转速与汽缸数对次级电压的影响；1/20/202330华新现代职业学院传统式点火系统的组成和工作原理传统式点火系统的组成和工作原理n2 2）火花塞积碳对次级电压的影响：）火花塞积碳对次级电压的影响：n积碳相当于在火花塞电极间并联了一个分流电阻；积碳相当于在火花塞电极间并联了一个分流电阻；n预留预留3mm3mm 4mm4mm的的附加间隙附加间隙，用来，用来”调火调火“；1/20/202331华新现代职业学院传统式点火系统的组成和工作原理传统式点火系统的组成和工作原理n3 3）“白金白金”（触点）间隙对次级电压的影响；（触点）间隙对次级电压的影响；1/20/202

18、332华新现代职业学院传统式点火系统的组成和工作原理传统式点火系统的组成和工作原理4 4）点火线圈温度对次级电压的影响；）点火线圈温度对次级电压的影响；n点火线圈过热时，由于初级绕组的电阻增点火线圈过热时，由于初级绕组的电阻增大，初级断开电流减小，次级电压降低；大，初级断开电流减小，次级电压降低；n常见原因：常见原因：n环境温度过高；环境温度过高；n冷却系统故障致使发动机过热；冷却系统故障致使发动机过热；n发电机调节器故障，充电电压过高；发电机调节器故障，充电电压过高；nECUECU故障，导致点火脉宽过大，加大了初故障，导致点火脉宽过大，加大了初级电流等。级电流等。1/20/202333华新现

19、代职业学院传统式点火系统的组成和工作原理传统式点火系统的组成和工作原理n5 5）初、次级电容对次级电压的影响。）初、次级电容对次级电压的影响。1/20/202334华新现代职业学院传统式点火系统的组成和工作原理传统式点火系统的组成和工作原理n3 3、点火系统性能的改善、点火系统性能的改善n增大初级断电电流增大初级断电电流n1 1）机械方法）机械方法n2 2）电气方法）电气方法1/20/202335华新现代职业学院传统式点火系统的组成和工作原理传统式点火系统的组成和工作原理点火过程小短片003（8分钟）1/20/20231/20/20233636华新现代职业学院华新现代职业学院传统点火系统的构造

20、传统点火系统的构造n点火线圈的构造点火线圈的构造n分电器的构造分电器的构造n火花塞的构造火花塞的构造1/20/202337华新现代职业学院点火线圈的构造点火线圈的构造点火线圈的构造点火线圈的构造分类分类 1)1)按有无附加电阻分：带按有无附加电阻分：带附加电阻型和不带附加电附加电阻型和不带附加电阻型阻型 2)2)按接线柱数量不同分：按接线柱数量不同分：两柱式和三柱式两柱式和三柱式 3)3)按性能分：普通点火线按性能分：普通点火线圈和高能点火线圈圈和高能点火线圈 4)4)按磁路结构分：开磁路按磁路结构分：开磁路和闭磁路点火线圈和闭磁路点火线圈1/20/202338华新现代职业学院点火线圈的构造点

21、火线圈的构造1/20/202339华新现代职业学院点火线圈的构造点火线圈的构造附加电阻的作用附加电阻的作用 1)1)材料：用低碳钢制成材料：用低碳钢制成(热敏电阻热敏电阻)2)2)特点：阻值随温度上升而增加。特点：阻值随温度上升而增加。20 20时电阻时电阻为为1.27-1.71.27-1.7 3)3)位置：点火开关与点火线圈之间位置：点火开关与点火线圈之间 4)4)作用：改善点火性能。作用：改善点火性能。低速时通电时间长，低速时通电时间长，阻值增大，限制电流，防阻值增大，限制电流，防止线圈过热止线圈过热 高速时通电时间短，阻值减小，保证电流，防止高速时通电时间短，阻值减小，保证电流，防止缺火

22、缺火5)5)两柱式点火线圈一般用附加电阻线，直接连接点两柱式点火线圈一般用附加电阻线，直接连接点火开关和点火线圈火开关和点火线圈1/20/202340华新现代职业学院分电器的构造分电器的构造附加电阻与旁通电路小短片附加电阻与旁通电路小短片004004（1 1分钟）分钟）1/20/20231/20/20234141华新现代职业学院华新现代职业学院点火线圈的构造点火线圈的构造1.开磁路点火线圈开磁路点火线圈（1 1）构造：初级绕组）构造：初级绕组高强度漆包线高强度漆包线200200匝）、匝）、次级绕组（漆包线次级绕组（漆包线2 2万万匝）、铁芯接线柱、附匝）、铁芯接线柱、附加电阻、中央高压线插加电

23、阻、中央高压线插孔、导磁钢套、胶木盖孔、导磁钢套、胶木盖等等1/20/202342华新现代职业学院点火线圈的构造点火线圈的构造(2)(2)作用：将作用：将电源电压变为电源电压变为15-20KV15-20KV高电高电压压(3)(3)原理：与原理：与自耦变压器类自耦变压器类似似1/20/202343华新现代职业学院点火线圈的构造点火线圈的构造2.2.闭磁路点火线圈闭磁路点火线圈(1)(1)结构：用带气隙的结构：用带气隙的“日日”形形或或“口口”形铁芯。初级绕组形铁芯。初级绕组230-230-370370匝，漆包线绕制，次级绕组匝，漆包线绕制，次级绕组11000-2600011000-26000匝，

24、漆包线绕制。匝，漆包线绕制。(2)(2)特点：漏磁小，转换效率高特点：漏磁小，转换效率高(从从60%60%提到提到70%)70%)，无外壳，无绝，无外壳，无绝缘盖，故易散热、结构简单、体缘盖，故易散热、结构简单、体积小、质量轻。积小、质量轻。1/20/202344华新现代职业学院点火线圈的构造点火线圈的构造点火线圈的构造点火线圈的构造1/20/202346华新现代职业学院点火线圈的构造点火线圈的构造点火线圈构造小短片005（2分钟）1/20/20231/20/20234747华新现代职业学院华新现代职业学院分电器的构造分电器的构造1/20/202348华新现代职业学院分电器的构造分电器的构造分

25、电器是由分电器是由配电器、信配电器、信号发生器和号发生器和机械式点火机械式点火提前角调整提前角调整机构组成。机构组成。分电器盖分电器盖分火头分火头电电容容器器真空提前角真空提前角调节装置调节装置断电器断电器1/20/20231/20/20234949华新现代职业学院华新现代职业学院分电器的构造分电器的构造1.1.配电器配电器（1 1）组成：配电器盖和分火头）组成：配电器盖和分火头（2 2）作用：按发动机的点火顺序，将高压电分配到各缸）作用：按发动机的点火顺序，将高压电分配到各缸火花塞上。火花塞上。（3 3）结构：）结构：1 1）分电器盖：由耐高温、高压的胶木制成，上有中央）分电器盖：由耐高温、

26、高压的胶木制成，上有中央高压线插孔、分缸高压线插孔、炭柱、弹簧等。高压线插孔、分缸高压线插孔、炭柱、弹簧等。2 2）分火头：绝缘体和导电片。导电片距旁电极间有间）分火头：绝缘体和导电片。导电片距旁电极间有间隙隙1/20/20231/20/20235050华新现代职业学院华新现代职业学院分电器的构造分电器的构造2.2.信号发生器信号发生器（1 1）类型：电磁感应式、霍尔式及光电式）类型：电磁感应式、霍尔式及光电式（2 2）作用：以电磁感应式为例。当分电器轴）作用：以电磁感应式为例。当分电器轴转动时，带动转子旋转，这样在信号发生器的转动时，带动转子旋转，这样在信号发生器的感应线圈中便产生电磁脉冲信

27、号，此信号传送感应线圈中便产生电磁脉冲信号，此信号传送给点火控制器。给点火控制器。（3 3）说明：关于三种信号发生器结构、原理）说明：关于三种信号发生器结构、原理等内容将在后面的几节中详细介绍。等内容将在后面的几节中详细介绍。1/20/20231/20/20235151华新现代职业学院华新现代职业学院分电器的构造分电器的构造电电磁磁感感应应式式信信号号发发生生器器1/20/20231/20/20235252华新现代职业学院华新现代职业学院分电器的构造分电器的构造3.3.常见机械式点火提前角调节机构常见机械式点火提前角调节机构（1 1）真空式调节器）真空式调节器1)1)作用：随发动机负荷变化改变

28、点火提前角。负荷增大时，减小提前作用：随发动机负荷变化改变点火提前角。负荷增大时，减小提前角；反之增加提前角。角；反之增加提前角。2)2)结构：外壳、膜片、弹簧、拉杆和真空管等。结构：外壳、膜片、弹簧、拉杆和真空管等。3)3)工作过程：发动机负荷小时，节气门开度也小，节气门工作过程：发动机负荷小时，节气门开度也小，节气门下方及管道的真空度增大，真空吸力吸引膜片向右弯曲，下方及管道的真空度增大，真空吸力吸引膜片向右弯曲，通过拉杆拉动活动板通过拉杆拉动活动板(信号发生器的信号线圈位于活动板信号发生器的信号线圈位于活动板上上)逆着分电器轴旋转的方向相对转子转动一个角度，实逆着分电器轴旋转的方向相对转

29、子转动一个角度，实现提前点火，即点火提前角增大。反之，当负荷增大时，现提前点火，即点火提前角增大。反之，当负荷增大时，点火提前角减小。点火提前角减小。1/20/20231/20/20235353华新现代职业学院华新现代职业学院分电器的构造分电器的构造真真空空式式调调节节器器1/20/20231/20/20235454华新现代职业学院华新现代职业学院分电器的构造分电器的构造3.3.常见机械式点火提前角调节机构常见机械式点火提前角调节机构（2 2）离心式调节器）离心式调节器1)1)作用：随转速变化改变提前角大小。转速高，点火应早，作用：随转速变化改变提前角大小。转速高，点火应早，但此时混合气压力和

30、温度高，扰流能力增强，燃烧速度快。但此时混合气压力和温度高，扰流能力增强，燃烧速度快。故低速时提前角增量应大，高速时增量应小。故低速时提前角增量应大，高速时增量应小。2)2)结构：两块离心块，两只弹簧，与凸轮相连的拨板，托结构：两块离心块，两只弹簧，与凸轮相连的拨板，托板等。板等。3)3)特点：低速时只细簧工作，调整量大，高速时粗簧也工特点：低速时只细簧工作，调整量大，高速时粗簧也工作，刚度大，调整量小。作，刚度大，调整量小。1/20/20231/20/20235555华新现代职业学院华新现代职业学院分电器的构造分电器的构造真空式点火提前调节器小短片真空式点火提前调节器小短片006006（1

31、1分钟）分钟）1/20/20231/20/20235656华新现代职业学院华新现代职业学院分电器的构造分电器的构造离离心心式式调调节节器器1/20/20231/20/20235757华新现代职业学院华新现代职业学院分电器的构造分电器的构造分电器介绍小短片分电器介绍小短片007007（2 2分钟）分钟）1/20/20231/20/20235858华新现代职业学院华新现代职业学院火花塞的构造火花塞的构造火花塞火花塞作用：将点作用：将点火线圈产生火线圈产生的高压电引的高压电引入燃烧室，入燃烧室，并在其电极并在其电极间产生电火间产生电火花，点燃混花，点燃混合气。合气。1/20/202359华新现代职业

32、学院火花塞的构造火花塞的构造1.1.火花塞的结构：火花塞的结构：(1)(1)组成：壳体、金属杆、绝缘体、中央电极、组成：壳体、金属杆、绝缘体、中央电极、侧电极和垫片。侧电极和垫片。(2)(2)电极间隙：指的是中心电极与侧电极之间的电极间隙：指的是中心电极与侧电极之间的间隙。间隙。电极间隙过小：火花微弱，并且容易因产生积电极间隙过小：火花微弱，并且容易因产生积炭而漏电；炭而漏电；电极间隙过大：所需的击穿电压增高，发动机电极间隙过大：所需的击穿电压增高，发动机不易起动，且在高速时易发生不易起动，且在高速时易发生“缺火。缺火。一般的电极间隙为：一般的电极间隙为：0.60.60.8,0.8,现代的汽车

33、甚现代的汽车甚至采用至采用1.01.01.21.2，可以改善排气净化。，可以改善排气净化。1/20/202360华新现代职业学院火火花花塞塞的的构构造造中心电极中心电极侧电极侧电极电极间隙电极间隙1/20/202361华新现代职业学院火花塞的构造火花塞的构造2.2.火花塞的热特性：火花塞的热特性：(1)(1)热特性概念：热特性概念：火花塞瓷绝缘体裙部的炽热端的热量向发动机冷火花塞瓷绝缘体裙部的炽热端的热量向发动机冷却系散发的性能。却系散发的性能。(2)(2)自洁温度：自洁温度：500-600500-600 过低过低易产生积炭而造成火花塞漏电；易产生积炭而造成火花塞漏电；过高过高会引起可燃混合气

34、自燃、爆震燃烧，甚至会引起可燃混合气自燃、爆震燃烧，甚至点燃进气冲程的可燃混合气而产生回火现象，造成发点燃进气冲程的可燃混合气而产生回火现象，造成发动机输出功率下降，甚至造成活塞顶烧熔。动机输出功率下降，甚至造成活塞顶烧熔。1/20/202362华新现代职业学院(3)(3)分类：分类：A.A.热型火花塞热型火花塞绝缘体裙部长绝缘体裙部长(16-(16-20mm)20mm)，适于低速、，适于低速、低压缩比的小功率低压缩比的小功率发动机发动机 B.B.标准型火花塞标准型火花塞绝缘体裙部长度为绝缘体裙部长度为11-14mm11-14mm C.C.冷型火花塞冷型火花塞绝缘体裙部短绝缘体裙部短(8mm)

35、(8mm)，适于高速高，适于高速高压大功率发动机压大功率发动机1/20/202363华新现代职业学院火花塞的构造火花塞的构造热热型型和和冷冷型型火火花花塞塞1/20/202364华新现代职业学院火花塞的构造火花塞的构造3.3.火花塞的类型火花塞的类型(1)(1)标准型火花塞标准型火花塞 其绝缘体裙部略缩人壳体端面，侧其绝缘体裙部略缩人壳体端面，侧电极在壳体端面以外，使用最广泛的一种。电极在壳体端面以外，使用最广泛的一种。(2)(2)绝缘体突出型火花塞绝缘体突出型火花塞 其绝缘体裙部较长，突出于其绝缘体裙部较长，突出于壳体端面以外。它具有吸收热量大，抗污能力好的优壳体端面以外。它具有吸收热量大，

36、抗污能力好的优点，且能直接受到进气的冷却而降低温度，因而也不点，且能直接受到进气的冷却而降低温度，因而也不易引起炽热点火，故热适应范围宽。易引起炽热点火，故热适应范围宽。(3)(3)细电极型火花塞细电极型火花塞 其电极很细，火花强烈，点火能其电极很细，火花强烈，点火能力好，在严寒季节也能保证发动机迅速可靠地起动。力好，在严寒季节也能保证发动机迅速可靠地起动。热适应范围较宽，能满足多种用途。热适应范围较宽，能满足多种用途。(4)(4)锥座型火花塞锥座型火花塞 其壳体和旋人螺纹制成锥形，因此其壳体和旋人螺纹制成锥形，因此不用垫圈也可保证良好密封，从而缩小了火花塞体积，不用垫圈也可保证良好密封，从而

37、缩小了火花塞体积，对发动机的设计更为有利。对发动机的设计更为有利。1/20/202365华新现代职业学院火花塞的构造火花塞的构造常常见见结结构构类类型型1/20/202366华新现代职业学院火花塞的构造火花塞的构造3.3.火花塞的类型火花塞的类型(5)(5)多电极型火花塞多电极型火花塞 侧电极一般为两个或两个以上，侧电极一般为两个或两个以上，优点是点火可靠，间隙不需经常调整，故在电极容易优点是点火可靠，间隙不需经常调整，故在电极容易烧蚀和火花间隙不能经常调整的一些汽油机上常常被烧蚀和火花间隙不能经常调整的一些汽油机上常常被利用到。利用到。(6)(6)沿面跳火型火花塞沿面跳火型火花塞 即沿面间隙

38、型火花塞，是一种即沿面间隙型火花塞，是一种最冷型火花塞，其中心电极与壳体端面之间的间隙是最冷型火花塞，其中心电极与壳体端面之间的间隙是同心的。它必须与点火能量大、电压上升率快的电容同心的。它必须与点火能量大、电压上升率快的电容储能式电子点火系统配合使用，可避免火花塞储能式电子点火系统配合使用，可避免火花塞“炽热炽热点火点火”和电极和电极“跨连跨连”现象，在油污情况下也能正常现象，在油污情况下也能正常点火。缺点是可燃气体不易接近电极，故在稀混合气点火。缺点是可燃气体不易接近电极，故在稀混合气情况下，不能充分发挥汽油机的功能。另外由于点火情况下，不能充分发挥汽油机的功能。另外由于点火能量增大，中心

39、电极容易烧蚀。能量增大，中心电极容易烧蚀。1/20/202367华新现代职业学院火花塞的构造火花塞的构造3.3.火花塞的类型火花塞的类型(7)(7)电阻型火花塞电阻型火花塞 电阻型火花塞是在火花塞内装有电阻型火花塞是在火花塞内装有510k510k的电阻，可抑制点火系的电磁干扰。的电阻，可抑制点火系的电磁干扰。(8)(8)屏蔽型火花塞屏蔽型火花塞 屏蔽型火花塞是利用金属壳体把整屏蔽型火花塞是利用金属壳体把整个火花塞屏蔽密封起来，不仅可抑制电磁干扰，还可个火花塞屏蔽密封起来，不仅可抑制电磁干扰，还可用于防水、防爆的场合。用于防水、防爆的场合。1/20/202368华新现代职业学院火花塞的构造火花塞

40、的构造4.4.火花塞的规格型号：火花塞的规格型号：1)1)汉语拼音字母表示结构类型和主要尺寸汉语拼音字母表示结构类型和主要尺寸(见表见表)；2)2)阿拉伯数字表示热值，自热至冷：阿拉伯数字表示热值，自热至冷：1 1，2 2，3 3，411411表示；表示；3)3)汉语拼音字母表示的火花塞派生产品、结构特性、汉语拼音字母表示的火花塞派生产品、结构特性、发火端特性、材料特性、发火端特性、材料特性、技术需求。无字母者为普通技术需求。无字母者为普通型火花塞。型火花塞。1/20/202369华新现代职业学院火火花花塞塞结结构构类类型型1/20/202370华新现代职业学院火花塞的构造火花塞的构造火花塞介

41、绍小短片火花塞介绍小短片008008（1 1分分2020秒）秒）1/20/20231/20/20237171华新现代职业学院华新现代职业学院火花塞的构造火花塞的构造火花塞点火过程小短片火花塞点火过程小短片009009（1 1分钟）分钟）1/20/20231/20/20237272华新现代职业学院华新现代职业学院汽车电子点火系统汽车电子点火系统1/20/202373华新现代职业学院汽车电子点火系统汽车电子点火系统n传统点火系统的几个缺陷：传统点火系统的几个缺陷：n1 1、断电器机械方面的问题导致寿命短；、断电器机械方面的问题导致寿命短；n2 2、初级线圈上的电流不能超过、初级线圈上的电流不能超过

42、4A4A；n3 3、不能满足法律法规对排放的严格要求；、不能满足法律法规对排放的严格要求；n4 4、发动机高速时，对稀薄混合气不能完全点燃。、发动机高速时，对稀薄混合气不能完全点燃。1/20/202374华新现代职业学院汽车电子点火系统汽车电子点火系统n电子点火系统与传统点火系统比较电子点火系统与传统点火系统比较n1 1、点火线圈性能：、点火线圈性能：传统点火系统传统点火系统电子点火系统电子点火系统R=34R=34欧欧R=1R=1欧欧U=14VU=14VU=14VU=14VL=10mHL=10mHL=4mHL=4mH1/20/202375华新现代职业学院汽车电子点火系统汽车电子点火系统n电子点

43、火系统与传统点火系统比较电子点火系统与传统点火系统比较n2 2、两种不同情况下初级线圈瞬时电流值：、两种不同情况下初级线圈瞬时电流值：3000r/min6000r/min传统点火系统传统点火系统3.2A3.2A2.4A2.4A电子点火系统电子点火系统10.9A10.9A7.3A7.3A1/20/202376华新现代职业学院汽车电子点火系统汽车电子点火系统n电子点火系统与传统点火系统比较电子点火系统与传统点火系统比较n3 3、储存于点火线圈磁场中的能量：、储存于点火线圈磁场中的能量：6000r/min传统点火系统传统点火系统30mJ30mJ电子点火系统电子点火系统110mJ110mJ1/20/2

44、02377华新现代职业学院汽车电子点火系统汽车电子点火系统n点火信号发生器点火信号发生器n1 1、磁感应式点火信号发生器；、磁感应式点火信号发生器；n2 2、霍尔效应式点火信号发生器；、霍尔效应式点火信号发生器；n3 3、光电式点火信号发生器。、光电式点火信号发生器。1/20/202378华新现代职业学院汽车电子点火系统汽车电子点火系统点火信号发生器三个小短片点火信号发生器三个小短片010010（6 6分钟）分钟）1/20/20231/20/20237979华新现代职业学院华新现代职业学院汽车电子点火系统汽车电子点火系统n恒值闭合角（导通角）系统：恒值闭合角（导通角）系统：n在点火系统中，触点

45、闭合角是用来在点火系统中，触点闭合角是用来衡量点火线圈充电时间长短的一个衡量点火线圈充电时间长短的一个指标。换言之，也就是初级线圈的指标。换言之，也就是初级线圈的通电时间。通电时间。1/20/202380华新现代职业学院汽车电子点火系统汽车电子点火系统n恒值能量系统：恒值能量系统：n为了使电子点火系统点火能量恒定，闭合为了使电子点火系统点火能量恒定，闭合角必须随发动机转速的增加而增加，点火角必须随发动机转速的增加而增加，点火线圈能在一个非常短的时间内提供足够的线圈能在一个非常短的时间内提供足够的点火能量。恒值能量意味着，在有限的时点火能量。恒值能量意味着，在有限的时间内，所有提供给火花塞的能量

46、必须在任间内，所有提供给火花塞的能量必须在任何工况下保持不变。何工况下保持不变。n点火线圈做成低阻的：点火线圈做成低阻的：1 1欧（通常欧（通常0.50.5欧）欧）1/20/202381华新现代职业学院汽车电子点火系统汽车电子点火系统n恒值能量点火系统示意：恒值能量点火系统示意：脉冲信号脉冲信号 发生器发生器 脉冲脉冲整形器整形器闭合角闭合角 控制控制输出级输出级 电流电流 检测检测1/20/202382华新现代职业学院汽车电子点火系统汽车电子点火系统1/20/202383华新现代职业学院汽车电子点火系统汽车电子点火系统n点点火火正正时时与与闭闭合合角角脉脉谱谱图图1/20/202384华新现

47、代职业学院汽车电子点火系统汽车电子点火系统n磁电式点火系统电路磁电式点火系统电路1/20/202385华新现代职业学院汽车电子点火系统汽车电子点火系统n桑塔纳霍尔式点火控制器电路桑塔纳霍尔式点火控制器电路1/20/202386华新现代职业学院汽车电子点火系统汽车电子点火系统n光电式点火控制器电路光电式点火控制器电路1/20/202387华新现代职业学院汽车电子点火系统汽车电子点火系统n闭合角控制（开环）闭合角控制（开环）n由电子线路实现，旨在发动机转速较高时，产由电子线路实现，旨在发动机转速较高时，产生一个相对较长的闭合角时间。（图）生一个相对较长的闭合角时间。（图）1/20/202388华新

48、现代职业学院汽车电子点火系统汽车电子点火系统闭合角控制（闭环）闭合角控制（闭环）闭环控制示意闭环控制示意脉冲信号脉冲信号 发生器发生器脉冲信号脉冲信号整形整形 闭环闭合角闭环闭合角控制控制 静态发动机初级静态发动机初级 电流切断电流切断蓄电池蓄电池点火线圈点火线圈驱动级驱动级电流检测电流检测电流限制电流限制输出级输出级1/20/20231/20/20238989华新现代职业学院华新现代职业学院汽车电子点火系统汽车电子点火系统初级电流限制初级电流限制初级电流限制保证了系统在过电流时不受损坏，同时也是恒值能初级电流限制保证了系统在过电流时不受损坏，同时也是恒值能量系统的一部分。一般在电路中，由一个

49、低电阻值、高功率、高量系统的一部分。一般在电路中，由一个低电阻值、高功率、高精度的电阻串接在初级回路中来实现的。（图）精度的电阻串接在初级回路中来实现的。（图）1/20/20231/20/20239090华新现代职业学院华新现代职业学院计算机控制点火系统计算机控制点火系统n计算机控制点火系统的优点：计算机控制点火系统的优点：n1 1、在工作条件内，可以使点火正时与每个工况精、在工作条件内，可以使点火正时与每个工况精确匹配；确匹配；n2 2、可以使用一些其它控制输入信息，如温度、爆、可以使用一些其它控制输入信息，如温度、爆震等；震等；n3 3、启动性能大大提高，油耗与污染减少，怠速控、启动性能大

50、大提高，油耗与污染减少，怠速控制得到优化；制得到优化；n4 4、点火系统中磨损零部件数目大为减少。、点火系统中磨损零部件数目大为减少。1/20/202391华新现代职业学院计算机控制点火系统计算机控制点火系统 点点火火脉脉谱谱图图1/20/202392华新现代职业学院计算机控制点火系统计算机控制点火系统n系统示意：系统示意：1/20/202393华新现代职业学院计算机控制点火系统计算机控制点火系统n发发动动机机的的理理想想正正时时提提前前角：角：1/20/202394华新现代职业学院计算机控制点火系统计算机控制点火系统n点火提前角对发动机性能的影响点火提前角对发动机性能的影响A-A-不点火不点