發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)與啟動(dòng)系統(tǒng)

1、第11 章 發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)與啟動(dòng)系統(tǒng)本章重點(diǎn)：1、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的主要部件、各自的作用及工作原理2、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)的主要部件、各自的作用及工作原理本章難點(diǎn)：1、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理2、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角裝置3、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)的工作原理本章基本要求：1、掌握汽油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的主要部件、各自的作用及工作原理2、了解發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)的主要部件、各自的作用及工作原理3、要求學(xué)生掌握汽油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)和啟動(dòng)系統(tǒng)的主要部件、各自的作用及工作原理。11.1 概 述汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)采用點(diǎn)燃式著火方式，因此，它必須設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)用于專門點(diǎn)燃汽缸內(nèi)壓縮終了的高溫高壓的可燃混合氣

2、點(diǎn)火系統(tǒng)。點(diǎn)火系統(tǒng)的主要功能是按照汽油機(jī)工作的要求，定時(shí)的產(chǎn)生高壓電點(diǎn)燃汽缸內(nèi)的高溫高壓的可燃混合氣。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，通過進(jìn)氣行程吸入汽缸中的可燃混合氣，在壓縮行程終了時(shí)，點(diǎn)火線圈的次級(jí)線圈產(chǎn)生1520kV 電壓，通過火花塞產(chǎn)生的電火花，使混合氣燃燒產(chǎn)生強(qiáng)大的動(dòng)力，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)使發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外做功。一、點(diǎn)火系統(tǒng)的分類按照點(diǎn)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(diǎn)火系統(tǒng)、電子點(diǎn)火系統(tǒng)、微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)以及磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)。(1) 傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng) 以蓄電池或發(fā)電機(jī)提供12V 的低壓直流電源，通過點(diǎn)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(diǎn)

3、燃混合氣。(2) 電子點(diǎn)火系統(tǒng) 由點(diǎn)火線圈和三極管以及集成電路構(gòu)成的點(diǎn)火器的作用，將電源的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘姟Ｋ悄壳皣?guó)內(nèi)外汽車上廣泛應(yīng)用的點(diǎn)火系統(tǒng)。(3) 微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng) 由點(diǎn)火線圈和微機(jī)控制裝置產(chǎn)生的點(diǎn)火信號(hào)，將電源的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?。微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于各種轎車上。微機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)根據(jù)工作方式不同可分為有分電器的點(diǎn)火系統(tǒng)和無(wú)分電器的點(diǎn)火系統(tǒng)。(4) 磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng) 它由磁電機(jī)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(diǎn)燃可燃混合氣，而不需要另設(shè)低壓電源。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要用于各種小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上。目前，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)與汽車的其他電器設(shè)備一樣，國(guó)內(nèi)外汽車

4、幾乎都采用單線制和負(fù)極搭鐵。二、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理1. 傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成及功用傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成如圖11.1 所示，主要包括以下幾部分：(1) 電源(electrical source) 為蓄電池或發(fā)電機(jī)，其作用是給點(diǎn)火系統(tǒng)提供低壓電源，電壓一般為12V 或24V。(2) 點(diǎn)火線圈 (ignition coil) 其作用是將12V 低壓電變成1520kV 的高壓電，其結(jié)構(gòu)與自耦變壓器相似。點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組匝數(shù)少、導(dǎo)線粗，次級(jí)繞組匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)。(3) 分電器(distributor) 包括斷電器、配電器、電容器和點(diǎn)火提前機(jī)構(gòu)等部分。斷電器的作用是接通與切斷初級(jí)電路；配電器的作用是將點(diǎn)火

5、線圈產(chǎn)生的高壓電，按照發(fā)動(dòng)機(jī)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(diǎn)火花，延長(zhǎng)觸點(diǎn)使用壽命和提高次級(jí)電壓；點(diǎn)火提前機(jī)構(gòu)的作用是隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷和汽油辛烷值變化改變點(diǎn)火提前角。(4) 火花塞(spark plug) 其作用是將高壓電引入汽缸并產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃混合氣。(5) 附加電阻(affixation resistance) 用來(lái)改善點(diǎn)火性能和啟動(dòng)性能。(6) 點(diǎn)火開關(guān)(ignition switch) 用來(lái)控制點(diǎn)火系統(tǒng)初級(jí)電路；還用來(lái)控制儀表電路、啟動(dòng)繼電器電路等。2. 傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)工作原理圖11.2 所示為傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理電路圖。在傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，斷電器

6、7 凸輪在凸輪軸的驅(qū)動(dòng)下隨之旋轉(zhuǎn)。凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，斷電器觸點(diǎn)交替地閉合和打開。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)3 接通后，如觸點(diǎn)閉合時(shí)，便接通蓄電池(或發(fā)電機(jī))向初級(jí)繞組供電，其電路是：蓄電池1 正極電流表2點(diǎn)火開關(guān)3點(diǎn)火線圈5“開關(guān)+”接柱附加電阻4點(diǎn)火線圈“開關(guān)”接柱點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組點(diǎn)火線圈“”接柱斷電器觸點(diǎn)搭鐵蓄電池負(fù)極。初級(jí)電流1 流經(jīng)的電路，稱為低壓電路或初級(jí)電路。初級(jí)電流在初級(jí)繞組中逐漸增大至某一值，并建立較強(qiáng)的磁場(chǎng)。當(dāng)凸輪將觸點(diǎn)打開時(shí)，初級(jí)電路被切斷，初級(jí)電流及磁場(chǎng)迅速消失，在兩個(gè)繞組的每一匝中都感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。由于次級(jí)繞組的匝數(shù)多，所以在次級(jí)繞組內(nèi)就感應(yīng)出1520kV 的電動(dòng)勢(shì)。此時(shí)，隨凸輪同軸旋轉(zhuǎn)的分火

7、頭恰好對(duì)準(zhǔn)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(diǎn)燃混合氣。高壓電流i2 的回路(電感放電)是：次級(jí)繞組一附加電阻4“開關(guān)+”接柱點(diǎn)火開關(guān)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(jí)繞組，一般從點(diǎn)火線圈到火花塞的電路被稱為高壓電路，或稱為次級(jí)電路。綜上所述，斷電器觸點(diǎn)每打開一次，產(chǎn)生一次高壓電，當(dāng)分電器軸轉(zhuǎn)一圈時(shí)，由配電器按照點(diǎn)火順序?qū)⒏邏弘娸喠饕粮髌c(diǎn)火一次。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，該過程周而復(fù)始地進(jìn)行，若要停止發(fā)動(dòng)機(jī)工作，只要斷開點(diǎn)火開關(guān)即可。11.2 傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)主要部件的構(gòu)造傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)主要部件包括點(diǎn)火線圈、分電器和火花

8、塞等。一、點(diǎn)火線圈點(diǎn)火線圈的作用是將電源的12V 低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)?520kV 高壓電。點(diǎn)火線圈按有無(wú)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(diǎn)火線圈傳統(tǒng)的開磁路點(diǎn)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。(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(qiáng)磁通。(2) 初級(jí)繞組 用導(dǎo)線直徑為0.51.0mm的漆包線分層繞于初級(jí)繞組外層，以利散熱，初級(jí)繞組為230370 匝。外面也包有數(shù)層絕緣紙，以增強(qiáng)絕緣。繞組繞好后在真空中

9、浸以石蠟和松香混合物，進(jìn)一步加強(qiáng)絕緣。初級(jí)繞組的作用是利用繞組內(nèi)電流變化實(shí)現(xiàn)電磁感應(yīng)。(3) 次級(jí)繞組 用導(dǎo)線直徑為0.060.10mm 的漆包線繞于鐵芯絕緣套管外部，約1100026000 匝。為加強(qiáng)絕緣和免遭機(jī)械損傷，每層導(dǎo)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(dòng)勢(shì)。(4) 鋼套 初級(jí)繞組與外殼之間裝有導(dǎo)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(qiáng)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(shí)，線圈散熱性較好，溫升較低，且絕緣性好。近年來(lái)也使用六氟化硫(SF6)等氣體絕緣或采用

10、塑料造型絕緣。(6) 附加電阻 三接式點(diǎn)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(guān)”和“開關(guān)”接柱，其作用是改善點(diǎn)火性能。兩接柱點(diǎn)火線圈無(wú)附加電阻，在點(diǎn)火開關(guān)與點(diǎn)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(diǎn)火性能。2. 閉磁路點(diǎn)火線圈傳統(tǒng)的開磁路點(diǎn)火線圈中，次級(jí)繞組在鐵芯中的磁通通過導(dǎo)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(diǎn)火線圈的鐵芯是“曰”字形或“口”字形，鐵芯內(nèi)繞有初級(jí)繞組，在初級(jí)繞組外面有次級(jí)繞組，其鐵芯構(gòu)成閉合磁路，磁路中只設(shè)有一個(gè)微小的氣隙

11、，其磁路如圖11.5所示。閉磁路點(diǎn)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(diǎn)火線圈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕，應(yīng)用日益普遍。二、分電器的結(jié)構(gòu)分電器由斷電器、配電器、點(diǎn)火提前裝置和電容器組成，如圖11.6 所示。1. 斷電器斷電器的作用是接通和切斷低壓電路，主要由一對(duì)觸點(diǎn)和凸輪組成。凸輪的凸角數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸數(shù)相等。工作時(shí)，分電器軸帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)凸輪凸角頂在觸點(diǎn)臂上時(shí)，觸點(diǎn)打開；當(dāng)凸輪凸角離開觸點(diǎn)臂時(shí)，觸點(diǎn)閉合。凸輪轉(zhuǎn)一周，將初級(jí)電路接通和切斷與汽缸數(shù)相等的次數(shù)。1) 底板用薄鋼板制成，由固定底板和活動(dòng)底板組成。固定底板用螺釘緊固于分電器殼體上，活動(dòng)底板與固

12、定底板通過彈簧連接，可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。其作用是安裝、固定斷電器觸點(diǎn)，并可以調(diào)節(jié)觸點(diǎn)和凸輪的相對(duì)位置，即調(diào)節(jié)觸點(diǎn)打開時(shí)刻。2) 觸點(diǎn)由堅(jiān)硬、耐高溫的鎢合金制成，俗稱“白金”。有活動(dòng)和固定兩個(gè)觸點(diǎn)?；顒?dòng)觸點(diǎn)臂套裝于活動(dòng)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?；顒?dòng)觸點(diǎn)臂內(nèi)側(cè)有膠木頂塊，靠片狀彈簧壓向凸輪，并使動(dòng)靜觸點(diǎn)閉合?；顒?dòng)觸點(diǎn)由導(dǎo)線引出，與殼體外側(cè)的接線柱相連。固定觸點(diǎn)和支架用固定螺釘和偏心螺釘安裝在活動(dòng)底板上，并通過活動(dòng)底板直接搭鐵，偏心螺釘可調(diào)節(jié)觸點(diǎn)間隙。觸點(diǎn)的作用是接通、切斷初級(jí)電路，引起電流變化以感應(yīng)出高壓電。3) 凸輪為鋼質(zhì)整體，上部呈正多邊形，邊數(shù)(或凸角數(shù))等于汽缸數(shù)，

13、凸輪工作面與活動(dòng)觸點(diǎn)臂膠木頂塊接觸，下部是一長(zhǎng)方形撥塊，其上有兩個(gè)對(duì)稱長(zhǎng)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(gè)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(dòng)。凸輪體由離心塊帶動(dòng)隨分電器軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并與軸之間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整點(diǎn)火時(shí)刻。凸輪的作用是控制觸點(diǎn)狀態(tài)，可調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻。2. 配電器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(diǎn)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?shī)A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(diǎn)火線圈，孔

14、內(nèi)有壓簧炭柱，壓于分火頭導(dǎo)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(diǎn)火順序)，旁電極對(duì)準(zhǔn)分火頭端部導(dǎo)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(dòng)隨分電器軸一起旋轉(zhuǎn)。分火頭頂面鉚有導(dǎo)電片，其端部與旁電極有0.20.8mm 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。3. 電容器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(diǎn)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

15、緣。一條錫箔帶上接軟導(dǎo)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。4. 點(diǎn)火提前裝置發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)間的。雖然這段時(shí)間很短，不過千分之幾秒，但是發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速很高，在這樣短的時(shí)間內(nèi)曲軸卻轉(zhuǎn)過較大的角度。若恰好在活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火，混合氣開始燃燒時(shí)，活塞已開始向下運(yùn)動(dòng)，使汽缸容積增大、燃燒壓力降低，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。因此，應(yīng)提前點(diǎn)火，即在活塞進(jìn)行壓縮行程到達(dá)上止點(diǎn)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(dá)壓縮

16、行程上止點(diǎn)后1015時(shí)達(dá)到最大值。這樣混合氣燃燒時(shí)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(dòng)機(jī)的熱效率。發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞跳火到活塞壓縮上止點(diǎn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角。稱為點(diǎn)火提前角。能使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得最佳動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和最佳排放時(shí)的點(diǎn)火提前角，稱為最佳點(diǎn)火提前角。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，最佳點(diǎn)火提前角不是固定值，它隨很多因素而改變。影響點(diǎn)火提前角的主要因素有：發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及其他(燃燒室的形狀、壓縮比等)一些因素有關(guān)。當(dāng)節(jié)氣門開度一定時(shí)，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，單位時(shí)間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度增大，點(diǎn)火提前角應(yīng)隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高而增大。但是，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到

17、一定值以后，由于燃燒室內(nèi)的溫度和壓力提高，擾流增強(qiáng)混合氣燃燒速度加快，最佳點(diǎn)火提前角增大的幅度減慢。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，隨著負(fù)荷增加節(jié)氣門開度增大，單位時(shí)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(shí)燃燒室內(nèi)的溫度和壓力增高。同時(shí)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(diǎn)火提前角應(yīng)適當(dāng)減小。反之，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷減小時(shí)，點(diǎn)火提前角應(yīng)當(dāng)加大。在汽車運(yùn)行中，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷是經(jīng)常變化的。為了使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能適時(shí)點(diǎn)火，在汽車傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)中，一般設(shè)有兩套自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角裝置。其中一套是離心點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置，它能隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化自動(dòng)地調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角；另一套是真空點(diǎn)

18、火提前調(diào)節(jié)裝置，它可以隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化自動(dòng)地調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角。1) 離心點(diǎn)火提前裝置其作用是在轉(zhuǎn)速變化時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)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(duì)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(gè)軸銷5 上，可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)。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(xì)兩根彈簧。細(xì)簧鉤環(huán)較小，套于柱銷上松動(dòng)量小，低速時(shí)即被拉伸；粗簧鉤環(huán)呈橢圓形，間隙大，高速時(shí)拉伸。其作用是將離心塊拉緊靠近軸。托板：平行四邊形鋼板，兩對(duì)短邊有拉簧支架，固裝于軸中部，隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)。其作用是

19、套裝離心塊并驅(qū)動(dòng)離心塊。撥板：與凸輪是一體的，兩端有長(zhǎng)形孔，套于離心塊兩撥板銷上。離心調(diào)節(jié)器的自動(dòng)調(diào)節(jié)工作原理如圖11.9 所示。點(diǎn)火提前角無(wú)需調(diào)整時(shí)，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(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí)，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(dòng)撥板和凸輪，順著分電器軸的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)于軸轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，將斷電器觸點(diǎn)早一點(diǎn)頂開，點(diǎn)火提前角增大。轉(zhuǎn)速越高，離心快離心力越大，點(diǎn)火提前角越大。反之，轉(zhuǎn)速降低，點(diǎn)火提前角減小。2) 真空調(diào)節(jié)器其作用是隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而自動(dòng)減小點(diǎn)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

20、：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(dòng)底板相連，拉動(dòng)底板帶著觸點(diǎn)相對(duì)于軸產(chǎn)生角位移。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(dòng)調(diào)節(jié)工作原理如圖11.10 所示。發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷小時(shí)，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(dòng)斷電器活動(dòng)底板帶著觸點(diǎn)逆著分電器軸旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)于凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，使斷電器觸點(diǎn)提前頂開，于是點(diǎn)火提前角增大。負(fù)荷越小，節(jié)氣門開度也越小，真空度越高，點(diǎn)火提前角越大，如圖11.1

21、0a所示。反之，負(fù)荷變大則點(diǎn)火提前角減小，如圖11.10b 所示。三、火花塞火花塞的作用是將高壓電引進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室，在電極間形成火花，以點(diǎn)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(diǎn)火系統(tǒng)中工作條件最惡劣、要求高和易損壞部件。1. 火花塞組成如圖11.11所示，火花塞主要由接觸頭、瓷絕緣體、中心電極、側(cè)電極和殼體等組成。(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(guó)外也有采用縮小中心電極直徑以減

22、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(dǎo)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。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(yīng)保持在500700，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(gè)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(huì)形成熾熱點(diǎn)，發(fā)生表面點(diǎn)火，使發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)汽缸的工作溫度?；鸹ㄈ麩崽匦跃褪侵?/p>

23、火花塞裙部吸收的熱量與向發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)散熱量之間的平衡關(guān)系。影響火花塞熱特性的主要因素是火花塞裙部的長(zhǎng)度。裙部較長(zhǎng)時(shí)，受熱面積大，吸收熱量多，而散熱路徑遠(yuǎn)，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(dāng)裙部較短時(shí)，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?；鸹ㄈ麩崽匦杂脽嶂当硎荆鸹ㄈ麩嶂捣謩e用110 之間的阿拉伯?dāng)?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(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)的工作溫度有關(guān)。對(duì)于大功率

24、、高壓縮比和高轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說，燃燒室內(nèi)溫度高，火花塞裙部溫度就高，應(yīng)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(dòng)機(jī)應(yīng)該選用熱型火花塞。11.3 電子點(diǎn)火系統(tǒng)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)存在如下缺點(diǎn)：斷電器觸點(diǎn)分開時(shí)，在觸點(diǎn)之間產(chǎn)生火花，使觸點(diǎn)逐漸氧化、燒蝕，因而斷電器觸點(diǎn)的使用壽命短；在火花塞積炭時(shí)，因火花塞漏電而不能可靠地點(diǎn)火；點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高和汽缸數(shù)的增多而下降，因此在高速時(shí)容易出現(xiàn)缺火等現(xiàn)象。近年來(lái)，汽車向多缸、高速方向發(fā)展，同時(shí)人們力圖通過改善混合氣的燃燒狀況來(lái)減少排氣污染，以及燃用稀混合氣以達(dá)到節(jié)約燃油的目的。這些都要求點(diǎn)火裝置能夠提供足夠的次級(jí)電壓、火花能量和最佳

25、的點(diǎn)火時(shí)刻。傳統(tǒng)點(diǎn)火裝置已不能適應(yīng)這一要求。電子點(diǎn)火系統(tǒng)可以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的高速性能；在火花塞積炭時(shí)仍有較強(qiáng)的跳火能力；可以減小觸點(diǎn)火花，延長(zhǎng)觸點(diǎn)的使用壽命，還可以取消觸點(diǎn)進(jìn)一步改善點(diǎn)火性能。因此，采用電子點(diǎn)火系統(tǒng)可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性，并減少排氣污染，在國(guó)內(nèi)外汽車上已得到廣泛應(yīng)用。目前使用的電子點(diǎn)火系統(tǒng)，分為觸點(diǎn)式電子點(diǎn)火系統(tǒng)和無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)兩種類型。一、觸點(diǎn)式電子點(diǎn)火系統(tǒng)觸點(diǎn)式電子點(diǎn)火裝置利用晶體三極管的開關(guān)作用，代替斷電器的觸點(diǎn)控制點(diǎn)火線圈初級(jí)電路的通、斷，減小了觸點(diǎn)電流，可以減小觸點(diǎn)火花，延長(zhǎng)觸點(diǎn)壽命；配用高匝數(shù)比的點(diǎn)火線圈、還可以增大初級(jí)電流，提高次級(jí)電壓，改善點(diǎn)火性能。圖1

26、1.13 是觸點(diǎn)式電子點(diǎn)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(diǎn)火線圈的初級(jí)電路中，控制初級(jí)電路的通斷。斷電器的觸點(diǎn)串聯(lián)在三極管的基極電路中，用觸點(diǎn)開閉產(chǎn)生的點(diǎn)火信號(hào)控制三極管的導(dǎo)通與截止，從而控制點(diǎn)火系統(tǒng)的工作。其工作過程如下：接通點(diǎn)火開關(guān)S，當(dāng)斷電器觸點(diǎn)閉合時(shí)，接通三極管的基極電路，使三極管飽和導(dǎo)通，并接通點(diǎn)火線圈的初級(jí)電路。其路徑為三極管的基極電流從蓄電池“正極”點(diǎn)火開關(guān)S初級(jí)繞組Nl點(diǎn)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(diǎn)K搭鐵蓄電池“負(fù)極”。點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組的電流從蓄電池“正極”點(diǎn)火開關(guān)S初級(jí)繞組Nl附加電阻Rf三極管VT的發(fā)射極e、集電

27、極c搭鐵蓄電池“負(fù)極”，使點(diǎn)火線圈的鐵芯中產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)斷電器觸點(diǎn)分開時(shí)，三極管的基極電路被切斷，于是三極管VT 截止，切斷點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組的電路，初級(jí)電流迅速下降到零，在點(diǎn)火線圈的次級(jí)繞組中產(chǎn)生高壓電，在火花塞間隙中跳火，使混合氣點(diǎn)燃。圖中電阻R1、R2是三極管的偏置電阻，用來(lái)控制三極管的基極電流。電容器C 的作用是使觸點(diǎn)分開瞬間初級(jí)繞組中產(chǎn)生的自感電壓旁路、防止三極管VT在截止時(shí)被自感電壓損壞。觸點(diǎn)式電子點(diǎn)火裝置工作時(shí)，流過觸點(diǎn)的電流是三極管的基極電流，它是初級(jí)電流的1/51/10，可以減小觸點(diǎn)火花，延長(zhǎng)觸點(diǎn)使用壽命。但是，這種點(diǎn)火系統(tǒng)還是利用觸點(diǎn)開閉的作用產(chǎn)生點(diǎn)火信號(hào)，控制點(diǎn)火系統(tǒng)的工作，

28、因此它克服不了觸點(diǎn)式點(diǎn)火裝置的固有缺點(diǎn)。例如，高速時(shí)觸點(diǎn)臂振動(dòng)，觸點(diǎn)分開后不能及時(shí)閉合，頂推觸點(diǎn)臂的凸輪或頂塊磨損時(shí)，會(huì)改變點(diǎn)火時(shí)刻，觸點(diǎn)污染時(shí)不能可靠地點(diǎn)火等。目前觸點(diǎn)式電子點(diǎn)火裝置已很少使用。二、無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)。它利用各種類型的傳感器代替斷電器的觸點(diǎn)，產(chǎn)生點(diǎn)火信號(hào)，控制點(diǎn)火系統(tǒng)的工作。無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)一般由傳感器、點(diǎn)火控制器、點(diǎn)火線圈、配電器、火花塞等組成。國(guó)內(nèi)外汽車上使用的無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火裝置，按所使用的傳感器形式不同，有磁脈沖式、霍爾效應(yīng)式、光電式等多種形式。1. 磁脈沖式無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火裝置2. 霍爾效應(yīng)式無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火裝置霍爾效應(yīng)式無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火裝置，利用霍爾元

29、件的霍爾效應(yīng)制成傳感器，產(chǎn)生點(diǎn)火信號(hào)，控制點(diǎn)火系統(tǒng)的工作，它主要由霍爾分電器、點(diǎn)火控制器、點(diǎn)火線圈等組成。三、微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)11.4 啟 動(dòng) 系 統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)從停止轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)，必須借助外力帶動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，完成可燃混合氣的壓縮，才能開始點(diǎn)火燃燒或自燃。產(chǎn)生外力使發(fā)動(dòng)機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)進(jìn)入工作狀態(tài)的裝置或系統(tǒng)即是發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)常采用人力、電力、輔助汽油機(jī)等多種方式啟動(dòng)。人力啟動(dòng)：使用人力將發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的方式。主要用于小型汽油機(jī)或作為緊急備用啟動(dòng)方式。電力啟動(dòng)：?jiǎn)?dòng)機(jī)在點(diǎn)火開關(guān)和啟動(dòng)繼電器的控制下，將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，完成發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。輔助汽油機(jī)啟動(dòng)：大

30、功率柴油機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)可以采用小型汽油機(jī)。通過先啟動(dòng)汽油機(jī)后，再帶動(dòng)柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。電力啟動(dòng)系統(tǒng)，啟動(dòng)方便、迅速，啟動(dòng)可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是目前汽車上廣泛使用的一種啟動(dòng)方式。一、啟動(dòng)系統(tǒng)的組成及原理啟動(dòng)系統(tǒng)由蓄電池、啟動(dòng)機(jī)、啟動(dòng)繼電器、點(diǎn)火開關(guān)等組成，如圖11.24 所示。啟動(dòng)系統(tǒng)的工作過程是：當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)放在啟動(dòng)擋，啟動(dòng)機(jī)控制電路先接通，才能接通啟動(dòng)機(jī)供電電路，讓蓄電池電流經(jīng)電磁開關(guān)流入啟動(dòng)機(jī)，并使其轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)；與此同時(shí)，電磁開關(guān)還將啟動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪向外推出，使其與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈相嚙合，拖轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)。待發(fā)動(dòng)機(jī)被拖轉(zhuǎn)到自己完成爆發(fā)并加速運(yùn)轉(zhuǎn)后，飛輪有反過來(lái)帶動(dòng)啟動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，啟動(dòng)機(jī)上的單向離合器使啟動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪相對(duì)于啟動(dòng)機(jī)電樞軸空轉(zhuǎn)(以保護(hù)啟動(dòng)機(jī))。駕駛員應(yīng)及時(shí)將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)到點(diǎn)火擋，切斷啟動(dòng)機(jī)控制電路，在控制機(jī)構(gòu)彈簧恢復(fù)力作用下，驅(qū)動(dòng)齒輪退回原處，脫離與飛輪齒圈嚙合。由于供電電路同時(shí)被切斷，啟動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。啟動(dòng)機(jī)是啟動(dòng)系統(tǒng)的主要組成部分，一般由直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電磁開關(guān)等部分組成。如圖11.2