10第十章 发动机点火系.ppt

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1、第九章第九章 发动机点火系发动机点火系知识点：知识点：发动机点火系统功用及组成第一节第一节 概述概述1.1.作用作用 汽油机在压缩接近上止点时，可燃混合气是由火花塞点燃的，从而燃烧对外作功，为此，汽油机的燃烧室中都装有火花塞。能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系。点火系的功用就是按照气缸的工作顺序定时地在火花塞两电极间产生足够能量的电火花。2.2.分类分类点火系按照组成和产生高压电方法不同，可以分为分类与组成电 源产生高压的方法1蓄电池点火系蓄电池或发电机点火线圈和断电器2半导体点火系蓄电池或发电机点火线圈和半导体元件3磁电机点火系磁电机3.3.要求要求（1）在火花塞两电极

2、间产生足够高的次级电压。（2）火花具有一定的能量。（3）在任何工况下，均获得最佳点火提前角。（4）汽车发动机的点火系同汽车上的其它电器设备一样采用单线制连接，即一端搭铁。第二节第二节 蓄电池蓄电池点火点火系的组成及工作原理系的组成及工作原理1 1组成组成 蓄电池点火系主要由电源（蓄电池、起动机）、点火开关、点火线圈、分电器（断电器、配电器、电容器、点火提前调节装置）、火花塞等组成。蓄电池起动机电流表点火开关次极线圈附加电阻电容器断电器高压导线高压阻尼电阻火花塞配电器初极线圈2 2工作原理工作原理（1 1）低压回路）低压回路当触点闭合时，低压电路（或初级电路）为：蓄电池正极点火开关初级线圈断电器

3、活动触点臂触点分电器壳体搭铁蓄电池负极在初级绕组通电时，其周围产生磁场，并由于铁芯的作用而加强。（2 2）高压回路）高压回路触点断开，高压电路为：次级线圈蓄电池正极蓄电池搭铁火花塞侧电极火花塞中心电极高压线配电器次级线圈当断电器凸轮顶开触点时，初级电路被切断，初级电路迅速下降到零，铁芯中的磁通随之迅速衰减以至消失，因而在匝数多，导线细的次极绕组中感应出很高的电压，使火花塞两极之间的间隙被击穿，产生火花。第三节第三节 点火提前点火提前1 1点火提前点火提前 点火时刻对发动机性能影响很大，从火花塞点火到气缸内大部分混合气燃烧，并产生很高的爆发力需要一定的时间，虽然这段时间很短，但由于曲轴转速很高，

4、在这段时间内，曲轴转过的角度还是很大的。若在压缩上止点点火，则混合气一面燃烧，活塞一面下移而使气缸容积增大，这将导致燃烧压力低，发动机功率也随之减小。因此要在压缩接近上止点点火，即点火提前。把火花塞点火时，曲轴曲拐位置与活塞位于压缩上止点时曲轴曲拐位置之间的夹角称为点火提前角。VVT(VVTi)可变点火提前角(可变气门正时)2.2.点火提前的影响因素点火提前的影响因素 最佳的点火提前角随许多因素变化，最主要的因素是发动机转速和混合气的燃烧速度，混合气的燃烧速度又和混合气的成分、燃烧室形状、压缩比等因素有关。当发动机转速一定时，随着负荷的加大当发动机转速一定时，随着负荷的加大，节气门开大，进入气

5、缸的可燃 混合气量增多，压缩终了时的压力和温度增高，同时，残余废气在气缸内所占的比例减小，混合气燃烧速度加快，这时，点火提前角应适点火提前角应适当减小当减小。反之，发动机负荷减小时，点火提前角则应适当增大发动机负荷减小时，点火提前角则应适当增大。当发动机节气门开度一定时，随着转速增高当发动机节气门开度一定时，随着转速增高，燃烧过程所占曲轴转角增大，这时，应适当加大点火提前角。点火提前角应随转速增高适当加点火提前角应随转速增高适当加大。大。另外，点火提前角还和汽油的抗暴性能有关，使用辛烷值高，抗爆性能点火提前角还和汽油的抗暴性能有关，使用辛烷值高，抗爆性能好的汽油，点火提前角应较大。好的汽油，点

6、火提前角应较大。3.3.点火提前角调节装置点火提前角调节装置自动调节装置：离心式点火提前调节装置 真空式点火提前调节装置 手动调节装置：辛烷值校正器第四节第四节 蓄电池点火系的主要元件蓄电池点火系的主要元件1.1.分电器分电器1 1）、功用：）、功用：(1)接通或断开初级电路(2)将点火线圈产生的高压电按照发动机分配给各缸火花塞(3)根据发动机转速和负荷自动调节点火时刻2 2）、组成：断电器）、组成：断电器、配电器配电器、电容器电容器和点火提前调节装置点火提前调节装置组成。断电器断电器的功用是周期地接通和断开初级电路，使初级电流发生变化，以便在点火线圈中感应生成次极电压。断电器的触点间隙一般为

7、0.350.45 mm，可以通过调整固定触点的位置来改变触点间隙。配电器配电器的功用是将点火线圈中产生的高压电，按照发动机的工作顺序轮流分配到各气缸的火花塞上。点火提前调节装置点火提前调节装置位于分电器下部，由离心式点火提前调节装置和真空式点火提前调节装置组成。分电器视频分电器.MPG断电器视频断电器点火系统.MPG2.2.点火线圈点火线圈 点火线圈把电源的低压电转变成火花塞点火所需要的高压电。点火线圈构造.MPG按其铁芯结构型式有两种：开磁路点火线圈：开磁路点火线圈：开磁路点火线圈采用柱形铁芯，其上下两端没有连接在一起，磁力线通过空气形成磁回路。闭磁路点火线圈：闭磁路点火线圈：闭磁路点火线圈

8、的铁芯用口字形或日字形的铁片叠制而成。磁路闭合。3.3.火花塞火花塞功用：功用：是将点火线圈所产生的脉冲高压电引进燃烧室，并在其两个电极间产生电火花以点燃混合气。冷型：绝缘体裙部长度h=8mm；热型：h=11mm和h=14mm；普通型：h=16mm和h=20mm不同发动机使用的火花塞裙部受热是不一样的，就要求绝缘体裙部长度不同，根据裙部长度不同，又把火花塞分成冷型、中普通型、热型。火花塞跳火间隙火花塞电极间跳火间隙对火花塞的工作有很大影响。间隙过小，则火花微弱，并且容易因产生积炭而漏电：间隙过大，所需击穿电压增高发动机不易起动，且在高转速时容易发生“缺火”现象。目前我国蓄电池点火系使用的火花塞

9、间隙一般为0.6-0.8mm。高能电子点火系达到1.01.2mm。传统点火系的缺点触点易烧蚀，断电器寿命短火花塞易积炭，点火不可靠高速易缺火第五节第五节 电子点火系电子点火系1.1.概述概述 汽车的发展趋势：多缸、高转速、高压缩比，人们还力图改善混合气的燃烧状况，减少污染和节油。蓄电池点火系工作时，断电器触点分开瞬间，会在触点处产生火花，烧损触点。当火花塞积炭时，易漏电，次极电压上不去，不能可靠地点火，产生高速缺火现象。半导体点火系克服了这些缺点，具有较强地跳火能力，使点火可靠。半导体点火系分类：有触点式电子点火系统和无触点式电子点火系统有触点式电子点火系:利用了一些半导体元件替代了蓄电池点火

10、系中的断电器，产生脉冲信号点火。无触点式电子点火系统:利用传感器替代断电器触点，产生点火信号，控制点火线圈的通断和点火系统的工作。2.2.信号发生器信号发生器(传感器传感器)半导体点火系的工作原理与蓄电池点火系工作原理基本相同，只是半导体点火系与蓄电池点火系产生高压的方法不同，它利用了一些半导体元件替代了蓄电池点火系中的断电器，产生脉冲信号点火。例如，在无触点半导体点火系中使用了点火发生器（传感器）代替了断电器，常用的传感器有霍尔式、电磁式和光电式。(1).(1).霍尔效应式点火信号发生感霍尔效应式点火信号发生感器器:(霍尔传感器）霍尔传感器）由霍尔触发器、永久磁铁、由霍尔触发器、永久磁铁、带

11、缺口的转子等构成。带缺口的转子等构成。转子叶片进入永久磁铁与霍尔触发器之转子叶片进入永久磁铁与霍尔触发器之间时，不产生霍尔电压，传感器无信号间时，不产生霍尔电压，传感器无信号输出，此时放大器接通，初级电路导通。输出，此时放大器接通，初级电路导通。当转子缺口进入永久磁铁与霍尔触发器当转子缺口进入永久磁铁与霍尔触发器之间时，产生霍尔电压，传感器信号输之间时，产生霍尔电压，传感器信号输出，放大器截止，初级电路断开，次级出，放大器截止，初级电路断开，次级绕组产生高压，火花塞点火。绕组产生高压，火花塞点火。霍尔效应：当电流垂直于磁场方向通过导体霍尔效应：当电流垂直于磁场方向通过导体时，在垂直于磁场和电流

12、的导体的两个端面时，在垂直于磁场和电流的导体的两个端面之间出现电势差的现象就称为霍尔效应。该之间出现电势差的现象就称为霍尔效应。该电势差称为霍尔电压。电势差称为霍尔电压。由霍尔传感器、点火控制器、点火线圈、配电器、火花塞组成(2)磁电感应式磁电感应式由信号转子、传感线圈、线圈铁心、由信号转子、传感线圈、线圈铁心、永久磁铁永久磁铁发动机转动，磁感应信号发生器发出发动机转动，磁感应信号发生器发出交变电动势，通过晶体管使初级电路交变电动势，通过晶体管使初级电路接通。接通。电动势交变时，通过晶体管作用，初电动势交变时，通过晶体管作用，初级电路断开，次级绕组产生高压，使级电路断开，次级绕组产生高压，使火

13、花塞跳火。火花塞跳火。电动势变化时，三极管两端电压变化，三极管会导通或截止。由传感器、点火控制器、点火线圈、配电器、火花塞组成发光二级管和光敏二级管位置相发光二级管和光敏二级管位置相对，分别位于遮光盘两侧。遮光对，分别位于遮光盘两侧。遮光盘固定在凸轮轴上，与凸轮轴一盘固定在凸轮轴上，与凸轮轴一同旋转。当遮光盘挡住发光二级同旋转。当遮光盘挡住发光二级管的光线时，光敏二级管截止，管的光线时，光敏二级管截止，控制电路输出低电压。当缝隙对控制电路输出低电压。当缝隙对准发光二级管与光敏二级管时，准发光二级管与光敏二级管时，光线照射到光敏二极管上，控制光线照射到光敏二极管上，控制电路输出高电压。凸轮轴转一周，电路输出高电压。凸轮轴转一周，由由360360条缝隙所控制的电路将输出条缝隙所控制的电路将输出360360个脉冲信号，此信号作为向电个脉冲信号，此信号作为向电脑输入的转速信号。脑输入的转速信号。(3)光电式传感器光电式传感器：主要由光源（发光二级管）、光接收器（光敏二级管）、遮主要由光源（发光二级管）、光接收器（光敏二级管）、遮光盘和控制电路组成。光盘和控制电路组成。