學習情景5：傳統(tǒng)點火系檢修及故障診斷

1、學習學習情景情景5 5：點火系點火系檢檢修及故障修及故障診斷診斷（傳統(tǒng)傳統(tǒng)）現(xiàn)場演示現(xiàn)場演示點火過程點火過程分析分析點火系功用點火系功用點火分類點火分類點火發(fā)展點火發(fā)展存在缺陷存在缺陷分析分析：在發(fā)動機各種工況和使用條件下都能：在發(fā)動機各種工況和使用條件下都能可靠而準確的產生電火花，點燃氣缸中的可燃混合氣可靠而準確的產生電火花，點燃氣缸中的可燃混合氣u點火系的基本要求：點火系的基本要求：(1)迅速、及時地產生足以擊穿火花塞間隙的高電壓迅速、及時地產生足以擊穿火花塞間隙的高電壓(2)電火花應具有足夠的點火能量電火花應具有足夠的點火能量(3)能針對發(fā)動機不同工況提供最佳點火時刻能針對發(fā)動機不同工況

2、提供最佳點火時刻傳統(tǒng)點火系傳統(tǒng)點火系是利用觸點開閉來接通和切斷點火系的初是利用觸點開閉來接通和切斷點火系的初級電路，使點火線圈產生磁通變化，進而使次級線圈級電路，使點火線圈產生磁通變化，進而使次級線圈感應產生能擊穿火花塞電極間隙的高壓電。感應產生能擊穿火花塞電極間隙的高壓電。電子點火系電子點火系用點火控制器替代了觸點，利用點火控制器內晶體管用點火控制器替代了觸點，利用點火控制器內晶體管的開關特性來控制點火系初級電路的通、斷，使點火線圈產生磁通的開關特性來控制點火系初級電路的通、斷，使點火線圈產生磁通變化，進而使次級線圈感應產生能擊穿火花塞電極間隙的高壓電。變化，進而使次級線圈感應產生能擊穿火花

3、塞電極間隙的高壓電。微機控制點火系微機控制點火系高壓電的產生原理與電子點火系相同，只高壓電的產生原理與電子點火系相同，只是將點火控制器組裝到發(fā)動機是將點火控制器組裝到發(fā)動機ECU內部，發(fā)動機內部，發(fā)動機ECU通通過接收各種傳感器輸入的信號，實現(xiàn)更為精確地控制。過接收各種傳感器輸入的信號，實現(xiàn)更為精確地控制。傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成及其工作原理傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成及其工作原理傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的部件結構與電路分析傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的部件結構與電路分析傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的故障診斷檢測與調整傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的故障診斷檢測與調整（一）（一） 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成及其工作原理傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成及其工作原理1 1、作用：按照汽油發(fā)動機工

4、作要求，適時點燃氣缸內、作用：按照汽油發(fā)動機工作要求，適時點燃氣缸內的混合氣的混合氣2 2、組成、組成 電源：供給點火系統(tǒng)所需電能電源：供給點火系統(tǒng)所需電能 點火開關：接通或斷開點火系統(tǒng)電源點火開關：接通或斷開點火系統(tǒng)電源 點火線圈：儲存點火能量，并將低壓電轉為高壓電點火線圈：儲存點火能量，并將低壓電轉為高壓電 分電器：斷電器、配電器、點火提前裝置分電器：斷電器、配電器、點火提前裝置 火花塞：將點火高壓引入氣缸燃燒室，并在電極間火花塞：將點火高壓引入氣缸燃燒室，并在電極間產生電火花，點燃可燃混合氣產生電火花，點燃可燃混合氣 附加電阻：改善點火性能和起動性能附加電阻：改善點火性能和起動性能3、傳

5、統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作原理、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作原理點火原理點火原理：蓄電：蓄電池正極池正極電流表電流表點火開關點火開關點火線圈點火線圈“+ +開關開關”接線柱接線柱附加電阻附加電阻點火線圈點火線圈“開關開關”接線柱點火線圈初級繞接線柱點火線圈初級繞組組點火線圈點火線圈“”接線柱接線柱斷電器觸點斷電器觸點搭鐵。搭鐵。：次級繞組：次級繞組W2W2附加電阻附加電阻“+”+”開關接線柱開關接線柱點火開關點火開關電流表電流表蓄電池蓄電池搭鐵搭鐵火花塞側電極火花塞側電極中心電極中心電極配電器配電器次級繞組次級繞組（斷開時，初級繞組自感電壓（斷開時，初級繞組自感電壓200-300V200-300V，次級匝數(shù)多產生

6、，次級匝數(shù)多產生10-20KV10-20KV互感電動勢）互感電動勢）高壓電擊穿火花塞電極間隙時的電壓稱為擊穿高壓電擊穿火花塞電極間隙時的電壓稱為擊穿電壓；高壓電路的電流回路被設計成正極搭鐵，可減少電電壓；高壓電路的電流回路被設計成正極搭鐵，可減少電極和分火頭的蝕損。極和分火頭的蝕損。視頻演示視頻演示（二）點火系統(tǒng)的部件結構（二）點火系統(tǒng)的部件結構1 1、點火線圈、點火線圈2 2、分電器、分電器3 3、火花塞、火花塞點火線圈的外形點火線圈的外形視頻演示視頻演示點火線圈的結構點火線圈的結構（1）組成：外殼、導磁鋼套、瓷杯、鐵芯、初級繞組、次級繞組等。（初級繞組（初級繞組230-370230-370

7、匝較粗匝少匝較粗匝少/ /次級繞組次級繞組1.1-2.31.1-2.3萬匝較細匝多）萬匝較細匝多）（2）分類：二接線柱式或三接線柱式/開磁路或閉磁路（3）附加電阻（低碳鋼絲、鎳鉻絲或純鎳絲，熱敏）的作用：低速時防止初級繞組過熱；高速時保證能產生足夠的次級電壓。在開磁路點火線圈中，當初級繞組通過電流時，鐵心磁化。由于磁路的上下部分都是從空氣中通過，鐵心未構成閉合磁路，所以稱為。開磁路式點火線圈具有漏磁較多、能量損失大，轉換效率低（一般只有60%左右），因此在電子點火系和微機控制點火系中。點點火火線線圈圈的的磁磁路路的鐵心做成“口”或“日”字形，初級繞組在鐵心中的磁通，可通過鐵心形成閉合磁路，故稱

8、為閉磁路式。具有漏磁少、轉換效率高、體積小、質量輕、易散熱等優(yōu)點，多用于電子點火或微機控制點火系統(tǒng)。點點火火線線圈圈的的磁磁路路分電器分電器視頻演示視頻演示配電器配電器（1 1）作用：按發(fā)動機）作用：按發(fā)動機的工作順序將次級高壓的工作順序將次級高壓分配給各缸火花塞分配給各缸火花塞（2 2）結構：分火頭、）結構：分火頭、分電器蓋分電器蓋分火頭：和凸輪一起旋轉，其上有導電片，接中央高壓線。分火頭：和凸輪一起旋轉，其上有導電片，接中央高壓線。配電器蓋：蓋內四周有與發(fā)動機氣缸數(shù)相等的旁電極，它通配電器蓋：蓋內四周有與發(fā)動機氣缸數(shù)相等的旁電極，它通過分缸線按發(fā)動機工作順序分別與各氣缸火花塞中心電極相過分

9、缸線按發(fā)動機工作順序分別與各氣缸火花塞中心電極相連連接通和切斷低壓電路接通和切斷低壓電路（1 1）固定板、活動板（固定板、活動板（2 2）一對觸點：固定觸點一對觸點：固定觸點搭鐵，活動觸點與絕緣接線柱相連。搭鐵，活動觸點與絕緣接線柱相連。觸點間隙對閉合角的影響觸點間隙對閉合角的影響斷電器斷電器視頻演示視頻演示u作用：當觸點分開時可減小觸點間的火花，防作用：當觸點分開時可減小觸點間的火花，防止觸點燒蝕，從而止觸點燒蝕，從而；同時，由于電容器；同時，由于電容器能吸收觸點斷開時的電能，使初級電流迅速切斷，能吸收觸點斷開時的電能，使初級電流迅速切斷，提高了磁場變化的速率，從而提高了磁場變化的速率，從而

10、電容器電容器1.外殼；2.搭鐵片；3.鋁箔；4.蠟紙；5.導線；6.絕緣密封層；7.導電片；8.固定夾點火提前機構點火提前機構什么是點火提前角？什么是點火提前角？為什么需要點火提前機構？為什么需要點火提前機構？分析分析（1）離心點火提前機構）離心點火提前機構（2）真空點火提前機構）真空點火提前機構理論上是在活塞到達上止點時點火，但實際則提理論上是在活塞到達上止點時點火，但實際則提前該時刻，以使發(fā)動機輸出最大功率和減少排氣污染；最佳前該時刻，以使發(fā)動機輸出最大功率和減少排氣污染；最佳點火提前角的最主要影響因素是發(fā)動機轉速、負荷及燃油品點火提前角的最主要影響因素是發(fā)動機轉速、負荷及燃油品質等。質等

11、。（1）離心點火提前機構 作用：作用：隨發(fā)動機轉速的變隨發(fā)動機轉速的變化自動調節(jié)點火提前角?；詣诱{節(jié)點火提前角。 結構：結構：如圖如圖 工作原理：工作原理：轉速升高，離轉速升高，離心塊向外張開，離心塊上心塊向外張開，離心塊上的銷釘推撥板順著凸輪軸的銷釘推撥板順著凸輪軸旋轉的方向，轉過一個角旋轉的方向，轉過一個角度，使凸輪提前頂開觸點，度，使凸輪提前頂開觸點，點火提前點火提前問題：點火提前角隨轉速提高應如何變化？問題：點火提前角隨轉速提高應如何變化？（2）真空點火提前機構 作用：作用：隨負荷變化自動調節(jié)點火提前角隨負荷變化自動調節(jié)點火提前角 結構：結構：如圖如圖工作原理：工作原理：工作原理：負

12、荷增大，吸力下降，在彈簧張力工作原理：負荷增大，吸力下降，在彈簧張力作用下，膜片向左拱曲，拉桿帶動活動底板順著凸輪旋作用下，膜片向左拱曲，拉桿帶動活動底板順著凸輪旋轉方向轉動，點火提前角減??；轉方向轉動，點火提前角減??；怠速時，小孔位于節(jié)氣怠速時，小孔位于節(jié)氣門上方，彈簧張力推動膜片使點火提前角基本不提前門上方，彈簧張力推動膜片使點火提前角基本不提前問題：點火提前角隨負荷變化應如何變化？問題：點火提前角隨負荷變化應如何變化？火花塞火花塞將點火線圈產生的高壓電引入氣缸將點火線圈產生的高壓電引入氣缸（1 1）結構：殼體、絕緣體、金屬桿、電極）結構：殼體、絕緣體、金屬桿、電極 電極間隙：電極間隙：0

13、.6-0.7mm0.6-0.7mm（普通）（普通） 1.0-1.2mm 1.0-1.2mm（高能電子點火裝置）（高能電子點火裝置） 例如：桑塔納例如：桑塔納JVJV型與型與AFEAFE型該間隙為型該間隙為0.7-0.9mm0.7-0.9mm AJR AJR型發(fā)動機間隙為型發(fā)動機間隙為0.9-1.1mm0.9-1.1mm，擰緊力矩為，擰緊力矩為20-30Nm20-30Nm（2 2）是指火花塞發(fā)火部位是指火花塞發(fā)火部位吸收熱量并向發(fā)動機冷卻系統(tǒng)散熱的能力。吸收熱量并向發(fā)動機冷卻系統(tǒng)散熱的能力。要使火花塞能正常工作，其絕緣體裙部的要使火花塞能正常工作，其絕緣體裙部的溫度應保持在溫度應保持在50050

14、0750C750C，使落在絕緣體，使落在絕緣體上的油滴立即燒掉，不致形成積炭，這個上的油滴立即燒掉，不致形成積炭，這個溫度稱為火花塞的溫度稱為火花塞的；若溫度；若溫度過高，會引起熾熱點；若溫度過低，會引過高，會引起熾熱點；若溫度過低，會引起火花塞積炭。起火花塞積炭。視頻演示視頻演示u火花塞的熱特性火花塞的熱特性主要決定于絕緣體裙部的長度，絕緣體裙部長的火花塞的受熱面積大，傳熱距離長，散熱困難，裙部溫度高，稱為“熱型”火花塞；反之，裙部短的火花塞，吸熱面積小，傳熱距離短，散熱容易，裙部溫度低，稱為“冷型”火花塞。u熱型火花塞熱型火花塞用于低壓縮比、低轉速、小功率的發(fā)動機中；冷型火花塞冷型火花塞適

15、用于功率大、轉速高和壓縮比大的發(fā)動機。u影響火花塞跳火性能的因素影響火花塞跳火性能的因素： （a）火花塞電極間隙間隙越大，擊穿電壓超高 （b）火花塞電極形狀電極形狀對放電性能有很大影響 （c）汽缸壓縮壓力壓力越大，擊穿電壓越高 （d）火花塞電極溫度溫度越高，所需擊穿電壓越低（三）傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的技術使用（三）傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的技術使用1、工作特性點火系的工作特性是指點火系所能產生的最高點火系的工作特性是指點火系所能產生的最高次級電壓次級電壓U U2max2max隨發(fā)動機轉速變化的規(guī)律。隨發(fā)動機轉速變化的規(guī)律。 UB點火系統(tǒng)電源電壓；R點火系統(tǒng)初級回路電阻；L點火線圈初級繞組電感；C1分電器上的電容；

16、C2分布電容；Z發(fā)動機氣缸數(shù)；n發(fā)動機轉速；N1/N2點火線圈初次級繞組匝數(shù)比；b 觸點相對閉合時間。22211120max2)1 (CNNCLeRUUbLZnRB22211120max2)1 (CNNCLeRUUbLZnRBu當發(fā)動機轉速為當發(fā)動機轉速為1000r/min1000r/min時時, , U U2max2max達到最大值達到最大值u次級電壓隨轉速升高而降低次級電壓隨轉速升高而降低, ,易導致發(fā)動機高速時斷火。易導致發(fā)動機高速時斷火。 22211120max2)1 (CNNCLeRUUbLZnRB2、影響次級電壓的因素（1 1）發(fā)動機的氣缸數(shù)）發(fā)動機的氣缸數(shù)（2 2）火花塞積炭）火

17、花塞積炭（3 3）電容值的大?。╇娙葜档拇笮。? 4）斷電器觸點的間隙）斷電器觸點的間隙（5 5）觸點接觸電阻）觸點接觸電阻（6 6）點火線圈溫度）點火線圈溫度最高次級電壓最高次級電壓U2max隨發(fā)動機隨發(fā)動機氣缸數(shù)的增加而降低。因為：氣缸數(shù)的增加而降低。因為：氣缸數(shù)增加，凸輪每轉一周觸氣缸數(shù)增加，凸輪每轉一周觸點開閉的次數(shù)增加，觸點閉合點開閉的次數(shù)增加，觸點閉合的時間縮短，初級電流減小，的時間縮短，初級電流減小，使使U2max下降。下降。積炭具有導電性，覆蓋于火花塞積炭具有導電性，覆蓋于火花塞絕緣體表面，相當于在火花塞電絕緣體表面，相當于在火花塞電極之間并聯(lián)了一個電阻，使次級極之間并聯(lián)了一個

18、電阻，使次級電路形成回路。即：在次級電壓電路形成回路。即：在次級電壓U2還未上升到火花塞擊穿電壓還未上升到火花塞擊穿電壓時就通過積炭漏電，使次級電壓時就通過積炭漏電，使次級電壓下降，造成點火困難。下降，造成點火困難。在次級電路中次級繞組產生感應在次級電路中次級繞組產生感應電動勢向分布電容充電，電動勢向分布電容充電，就是分布在高壓導線與高壓就是分布在高壓導線與高壓導線之間、高壓導線與機體之間、導線之間、高壓導線與機體之間、火花塞中心電極與側電極之間?；鸹ㄈ行碾姌O與側電極之間。22211120max2)1 (CNNCLeRUUbLZnRB2、影響次級電壓的因素（1 1）發(fā)動機的氣缸數(shù)）發(fā)動機的氣

19、缸數(shù)（2 2）火花塞積炭）火花塞積炭（3 3）電容值的大小）電容值的大?。? 4）斷電器觸點的間隙）斷電器觸點的間隙（5 5）觸點接觸電阻）觸點接觸電阻（6 6）點火線圈溫度）點火線圈溫度根據(jù)公式根據(jù)公式U2max隨電容隨電容C1和和C2的減的減小而增大。小而增大。但實際上當?shù)珜嶋H上當C C1 1太小時，太小時，U U2max2max反而要降低。反而要降低。因為：若因為：若C1太小太小，不能吸收初級繞組自感電動勢，不能吸收初級繞組自感電動勢，起不到滅弧作用，以致觸點分開時起不到滅弧作用，以致觸點分開時產生較大火花，消耗磁場能量使產生較大火花，消耗磁場能量使U2max下降。一般下降。一般C1為為0.15-0.35F22211120max2)1 (CNNCLeRUUbLZnRB2、影響次級電壓的因素（1 1）發(fā)動機的氣缸數(shù)）發(fā)動機的氣缸數(shù)（2 2）火花塞積炭）火花塞積炭（3 3）電容值的大小）電容值的大?。? 4）斷電器觸點的間隙）斷電器觸點的間隙（5 5）觸點接觸電阻）觸點接觸電阻（6 6）點火線圈溫度）點火線圈溫度當觸點間隙增大時，觸點閉合角減當觸點間隙增大時，觸點閉合角減小，觸點閉合時間相對縮短，小，觸點閉合時間相對縮短，U U2max2max下降；反之則可以提高