項目九點火系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的認識及維修

項目九點火系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的認識及維修概述汽油機可燃混合氣是由火花塞點燃的。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)動機點火系統(tǒng)。功用：在發(fā)動機各種工況和使用條件下，按照發(fā)動機的工作順序，在規(guī)定時刻供給火花塞足夠能量的高壓電，使火花塞兩極間產(chǎn)生電火花點燃混合氣，使發(fā)動機作功。對點火系統(tǒng)的要求：

1、能產(chǎn)生足以擊穿火花塞兩電極間隙的電壓火花塞擊穿電壓大小的主要影響因素：（1）電極間隙（火花塞間隙）和形狀（2）氣缸內(nèi)的壓力和溫度（3）電極的溫度和極性（4）發(fā)動機的工作狀況（1）火花塞電極間隙和形狀火花塞電極的間隙越大，氣體中的電子和離子受電場力的作用越小，不易發(fā)生碰撞電離，所需擊穿電壓越高。電極的尖端棱角分明，所需的擊穿電壓低。（2）氣缸內(nèi)的壓力和溫度氣缸內(nèi)的壓力越大，溫度越低，氣缸內(nèi)可燃混合氣的密度就越大，離子自由運動距離就越短，不易發(fā)生碰撞電離，擊穿電壓越高。（3）電極的溫度和極性火花塞電極溫度：電極溫度越高，電極周圍的氣體密度越小，擊穿電壓就越低?；鸹ㄈ姌O極性：中心電極是負極時比中心電極是正極時擊穿電壓低約20％。故無論整車采用正極搭鐵還是負極搭鐵，均應(yīng)保證點火瞬間火花塞中心電極為負極。（4）發(fā)動機的工作情況發(fā)動機轉(zhuǎn)速：發(fā)動機高速工作時，氣缸內(nèi)的溫度升高，使氣缸的充氣量減小，致使氣缸中壓力減小，因而火花塞的擊穿電壓隨轉(zhuǎn)速的升高而降低。發(fā)動機在起動和急加速時擊穿電壓升高。全負荷且穩(wěn)定工作狀態(tài)時擊穿電壓較低。混合氣空燃比：混合氣過稀和過濃時都會導(dǎo)致?lián)舸╇妷荷?。此外，發(fā)動機的功率、壓縮比以及點火時刻等因素也影響擊穿電壓的高低。2、電火花應(yīng)具有足夠的點火能量發(fā)動機正常工作時，由于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?。?~5mJ）。但在混合氣過濃、過稀和起動、怠速以及突然加速時需要較高的點火能量。經(jīng)濟性和排氣凈化要求提高火花能量。為保證可靠點火，一般應(yīng)保證50~80mJ的點火能量，起動時應(yīng)能產(chǎn)生大于100mJ的點火能量。3、點火時刻應(yīng)與發(fā)動機的工作狀況相適應(yīng)點火時刻應(yīng)滿足發(fā)動機工作循環(huán)的要求。點火提前：混合氣從點火到完全燃燒需要一定時間，所以點火應(yīng)適當提前。這樣當活塞到達上止點時，混合氣已經(jīng)接近充分燃燒。實踐證明，燃燒最大壓力出現(xiàn)在上止點后10°~15°時，發(fā)動機的輸出功率最大，此時所對應(yīng)的點火提前角為最佳點火提前角。一、汽油機點火系統(tǒng)的分類傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng)電子點火系統(tǒng)微機控制點火系統(tǒng)磁電機點火系統(tǒng)1、傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng)以蓄電池和發(fā)電機為電源，借點火線圈和斷電器的作用，將電源提供的6V、12V或24V的低壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，再通過分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，點燃可燃混合氣。缺點：產(chǎn)生的高壓電比較低、高速時工作不可靠、使用過程中需經(jīng)常檢查和維護等。逐漸被淘汰。2、電子點火系統(tǒng)以蓄電池和發(fā)電機為電源，借點火線圈和由半導(dǎo)體器件（晶體三極管）組成的點火控制器將電源提供的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，再通過分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，點燃可燃混合氣。優(yōu)點：點火可靠、使用方便等，目前廣泛采用。3、微機控制點火系統(tǒng)以蓄電池和發(fā)電機為電源，借點火線圈將電源的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，再由分電器將高壓電分配到各缸火花塞，并由微機控制系統(tǒng)根據(jù)各種傳感器提供的反映發(fā)動機工況的信息，發(fā)出信號控制點火執(zhí)行器，控制點火時刻，點燃可燃混合氣。還可以取消分電器，由微機控制系統(tǒng)直接分配高壓電。微機控制點火系統(tǒng)是目前最新型的點火系統(tǒng)，已廣泛應(yīng)用于各種中、高級轎車中。4、磁電機點火系統(tǒng)由磁電機本身直接產(chǎn)生高壓電，不需另設(shè)低壓電源。特點：在中、高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，產(chǎn)生的高壓電較高，工作可靠。但在低轉(zhuǎn)速時，產(chǎn)生的高壓電較低，不利于發(fā)動機起動。多用于主要在高速、滿負荷下工作的賽車發(fā)動機以及某些不帶蓄電池的摩托車發(fā)動機和拖拉機汽油機上。二、傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng)的組成與工作原理

（一）組成

由電源（蓄電池、發(fā)電機）、點火開關(guān)、點火線圈、電容器、斷電器、配電器、火花塞、附加電阻和高壓導(dǎo)線等組成。電源：提供點火系統(tǒng)工作時所需的能量。點火開關(guān)：控制儀表電路、點火系統(tǒng)初級電路以及起動機繼電器電路的開閉。點火線圈：將電源供給的低壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏褐绷麟姟嚯娖鳎菏裹c火線圈產(chǎn)生高壓電。配電器：按點火時刻與點火順序，將高壓電分配到相應(yīng)氣缸的火花塞上。分電器：由斷電器、配電器、電容器和點火提前調(diào)節(jié)裝置等組成。電容器：避免斷電器觸點燒蝕，延長觸點的使用壽命。點火提前調(diào)節(jié)裝置：在發(fā)動機工作時隨發(fā)動機工況的變化自動調(diào)整點火提前角?；鸹ㄈ涸诟邏弘娮饔孟庐a(chǎn)生電火花，點燃燃燒室內(nèi)的可燃混合氣。（二）工作原理低壓電路（初級電路、一次電路）（斷電器觸點閉合）：蓄電池正極→點火開關(guān)→點火線圈初級繞組→斷電器活動觸點臂→觸點→分電器殼體搭鐵→蓄電池的負極。初級電路被切斷，初級繞組中電流迅速降到零，磁場也迅速衰減以至消失，在次級繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，稱為次級電壓，其中通過的電流稱為次級電流，次級電流流過的電路稱為次級電路。初級電流下降速率↑→次級繞組感應(yīng)電壓↑高壓電路（次級電路、二次電路）（斷電器觸點斷開）：點火線圈二級繞組→蓄電池→機體（搭鐵）→火花塞側(cè)電極→火花塞中心電極→高壓導(dǎo)線→配電器→點火線圈二級繞組。斷電器與配電器配合工作：斷電器：使點火線圈產(chǎn)生高壓電。配電器：按點火時刻與點火順序，將高壓電分配到相應(yīng)氣缸的火花塞上。三、傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng)主要元器件的結(jié)構(gòu)、使用與維護（一）蓄電池1、結(jié)構(gòu)2、使用與維護一般電瓶的使用壽命為2至3年，新車原裝電瓶能使用3年以上。車開了4

~5年沒換電瓶的也有，但是如果使用不合理的話，3~4個月，可能就要更換。要保持蓄電池良好的工作狀態(tài)，延長其使用壽命，須注意做到：①安裝要牢固：蓄電池在汽車上安裝要牢固，減輕震動；否則，汽車在顛簸行駛時，會導(dǎo)致其抖動甚至脫落而損壞，甚而損壞汽車。②連接線的安裝要緊固可靠：蓄電池連接線、活接頭需要經(jīng)常檢查是否牢靠，線與接頭之間是否接觸良好。否則，將有可能導(dǎo)致產(chǎn)生電火花，嚴重的會引起電池爆炸，損壞汽車。③樁柱與接線夾的防銹：除了檢查安裝牢固外，還要注意電池樁柱與接線夾處產(chǎn)生的氧化物，硫酸鹽等?？梢杂梅彩苛衷谇謇砉蝺翡P物后涂抹，以防再受銹蝕。④清潔：保持蓄電池的外部清潔，經(jīng)常清除蓄電池蓋上的灰塵污物及溢出的電解液，有助于防止自放電。⑤定期檢查電解液：電解液的密度應(yīng)按照不同的地區(qū)、不同的季節(jié)按照標準進行相應(yīng)的調(diào)整。在虧電解液時應(yīng)補充蒸餾水或?qū)Ｓ醚a液，切忌用飲用純凈水代替，因為純凈水中含有多種微量元素，對蓄電池會造成不良影響。⑥應(yīng)經(jīng)常檢查蓄電池蓋上的小孔是否通氣，倘若蓄電池蓋小孔被堵，產(chǎn)生的氫氣和氧氣排不出去，電解液膨脹時，會把蓄電池外殼撐破，影響蓄電池壽命。⑦及時充電：蓄電池長久不用，它會慢慢自行放電，直至報廢。因此，每隔一段時間就應(yīng)啟動一次汽車，給蓄電池充電?；?qū)⑿铍姵厣系膬蓚€電極拆下來，注意：要先拆負極端，再拆正極端。更換蓄電池時同樣要遵循上述次序，不過在把電極線接上去時，次序則恰恰相反，先接正極，然后再接負極。⑧放電：蓄電池長時間大電流放電，將極大地損傷電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)。建議車主每次啟動發(fā)動機時間不能超過５秒。再次啟動間隔時間不少于10~15秒的時間。⑨通過觀察孔檢查電瓶狀態(tài)：如果里面是綠色，說明電瓶情況良好；如果變黑，則表示電瓶該換了。⑩發(fā)動機熄火后，盡量避免使用耗電量較大的車載設(shè)備，譬如升降車窗、開啟前照燈、使用點煙器等。（二）火花塞1、功用將高壓電引入燃燒室產(chǎn)生火花。2、結(jié)構(gòu)火花塞主要由中心電極、側(cè)電極、絕緣瓷體、殼體、導(dǎo)電玻璃、導(dǎo)電金屬桿、紫銅內(nèi)墊圈和密封墊圈等組成。冷型火花塞：裙部短、受熱面積小，散熱快，裙部溫度較低，適用于高速高壓縮比的大功率發(fā)動機；熱型火花塞：裙部細長、受熱面積大，散熱慢，裙部溫度較高，適用于中低速低壓縮比的小功率發(fā)動機。3、使用與維護火花塞拆裝要用“火花塞套筒”扳手。安裝時切忌將火花塞旋得太緊，以防損傷氣缸蓋上的螺紋，尤其是鋁質(zhì)缸蓋。安裝時先用手握著火花塞套筒，將火花塞旋緊，之后再用套筒扳手旋緊1/4圈即可。如果火花塞沒有裝墊圈，而是有錐形的安裝座型式，因火花塞鋼體直接觸碰缸蓋本體，所以手扭緊后只能用扳手再旋進1/16圈，才不至造成缸體的傷害。四、電子點火系統(tǒng)電子點火系統(tǒng)優(yōu)點：1）可以減少觸點火花，避免觸點燒蝕，延長觸點的使用壽命；有的還可以取消觸點，因而克服了與觸點相關(guān)的一切缺點，改善了點火性能。2）可以不受觸點的限制，增大初級電流，提高次級電壓，改善發(fā)動機高速時的點火性能。3）由于次級電壓和點火能量的提高，使其對火花塞積炭不敏感，且可以加大火花塞電極間隙，點燃較稀的混合氣，從而有利于改善發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排氣凈化性能。4）大大減輕了對無線電的干擾。5）結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，體積小，使用和維修方便。電子點火系統(tǒng)分類：有觸點的電子點火系統(tǒng)無觸點的電子點火系統(tǒng)無論是哪一類電子點火系統(tǒng)，都是利用電子元件（晶體三極管）作為開關(guān)來接通或斷開點火系統(tǒng)的初級電路，通過點火線圈來產(chǎn)生高壓電。（一）有觸點電子點火系統(tǒng)有觸點電子點火裝置用減小觸點電流的方法，減小觸點火花，改善點火性能，它是一種半導(dǎo)體輔助點火裝置?；鶚O發(fā)射極集電極在點火線圈初級繞組的電路中，增加了由三極管和電阻、電容等組成的點火控制電路，斷電器的觸點串聯(lián)在三極管的基極電路中，控制三極管的導(dǎo)通與截止。（二）無觸點電子點火系統(tǒng)無觸點電子點火系統(tǒng)利用傳感器代替斷電器觸點，產(chǎn)生點火信號，控制點火線圈的通斷和點火系統(tǒng)的工作，可以克服與觸點相關(guān)的一切缺點，在國內(nèi)外汽車上應(yīng)用十分廣泛。點火信號發(fā)生器：一種感知發(fā)動機工作狀況，發(fā)出點火信號的傳感器。目前應(yīng)用較多的類型：磁脈沖式、霍爾效應(yīng)式、光電效應(yīng)式。五、微機控制點火系統(tǒng)分類：有分電器點火系統(tǒng)與無分電器點火系統(tǒng)。（一）有分電器微機控制點火系統(tǒng)點火執(zhí)行器ECU（二）無分電器微機控制點火系統(tǒng)六、點火時刻

點火提前角：從點火時刻起到活塞到達壓縮上止點，這段時間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度。

最佳點火提前角：能使發(fā)動機獲得最佳動力性、最佳經(jīng)濟性和最佳排放性能的點火提前角。

發(fā)動機工作時，最佳點火提前角不是固定值，它隨很多因素而改變。影響點火提前角的主要因素：發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、混合氣的燃燒速度（負荷、汽油辛烷值）1、發(fā)動機的轉(zhuǎn)速當節(jié)氣門開度一定時，如果混合氣燃燒速度不變：發(fā)動機轉(zhuǎn)速↑→單位時間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度↑→最佳點火提前角↑當發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到一定值以后，由于燃燒室內(nèi)的溫度和壓力提高，擾流增強，混合氣燃燒速度加快，最佳點火提前角增大的幅度減慢，并非成線性關(guān)系。

2、負荷當發(fā)動機轉(zhuǎn)速一定時：