項(xiàng)目九點(diǎn)火系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)及維修

項(xiàng)目九點(diǎn)火系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)及維修概述汽油機(jī)可燃混合氣是由火花塞點(diǎn)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(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)。功用：在發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況和使用條件下，按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序，在規(guī)定時(shí)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(diǎn)燃混合氣，使發(fā)動(dòng)機(jī)作功。對(duì)點(diǎn)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(dòng)機(jī)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(yùn)動(dòng)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。火花塞電極極性：中心電極是負(fù)極時(shí)比中心電極是正極時(shí)擊穿電壓低約20％。故無論整車采用正極搭鐵還是負(fù)極搭鐵，均應(yīng)保證點(diǎn)火瞬間火花塞中心電極為負(fù)極。（4）發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：發(fā)動(dòng)機(jī)高速工作時(shí)，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(dòng)機(jī)在起動(dòng)和急加速時(shí)擊穿電壓升高。全負(fù)荷且穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)擊穿電壓較低。混合氣空燃比：混合氣過稀和過濃時(shí)都會(huì)導(dǎo)致?lián)舸╇妷荷?。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、壓縮比以及點(diǎn)火時(shí)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(diǎn)火能量發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，由于混合氣壓縮時(shí)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(dòng)、怠速以及突然加速時(shí)需要較高的點(diǎn)火能量。經(jīng)濟(jì)性和排氣凈化要求提高火花能量。為保證可靠點(diǎn)火，一般應(yīng)保證50~80mJ的點(diǎn)火能量，起動(dòng)時(shí)應(yīng)能產(chǎn)生大于100mJ的點(diǎn)火能量。3、點(diǎn)火時(shí)刻應(yīng)與發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況相適應(yīng)點(diǎn)火時(shí)刻應(yīng)滿足發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)的要求。點(diǎn)火提前：混合氣從點(diǎn)火到完全燃燒需要一定時(shí)間，所以點(diǎn)火應(yīng)適當(dāng)提前。這樣當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，混合氣已經(jīng)接近充分燃燒。實(shí)踐證明，燃燒最大壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)后10°~15°時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率最大，此時(shí)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)火提前角為最佳點(diǎn)火提前角。一、汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的分類傳統(tǒng)蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)電子點(diǎn)火系統(tǒng)微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)1、傳統(tǒng)蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)以蓄電池和發(fā)電機(jī)為電源，借點(diǎn)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(diǎn)燃可燃混合氣。缺點(diǎn)：產(chǎn)生的高壓電比較低、高速時(shí)工作不可靠、使用過程中需經(jīng)常檢查和維護(hù)等。逐漸被淘汰。2、電子點(diǎn)火系統(tǒng)以蓄電池和發(fā)電機(jī)為電源，借點(diǎn)火線圈和由半導(dǎo)體器件（晶體三極管）組成的點(diǎn)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(diǎn)燃可燃混合氣。優(yōu)點(diǎn)：點(diǎn)火可靠、使用方便等，目前廣泛采用。3、微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)以蓄電池和發(fā)電機(jī)為電源，借點(diǎn)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(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)各種傳感器提供的反映發(fā)動(dòng)機(jī)工況的信息，發(fā)出信號(hào)控制點(diǎn)火執(zhí)行器，控制點(diǎn)火時(shí)刻，點(diǎn)燃可燃混合氣。還可以取消分電器，由微機(jī)控制系統(tǒng)直接分配高壓電。微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)是目前最新型的點(diǎn)火系統(tǒng)，已廣泛應(yīng)用于各種中、高級(jí)轎車中。4、磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)由磁電機(jī)本身直接產(chǎn)生高壓電，不需另設(shè)低壓電源。特點(diǎn)：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(shí)，產(chǎn)生的高壓電較低，不利于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。多用于主要在高速、滿負(fù)荷下工作的賽車發(fā)動(dòng)機(jī)以及某些不帶蓄電池的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)和拖拉機(jī)汽油機(jī)上。二、傳統(tǒng)蓄電池點(diǎn)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(jī)）、點(diǎn)火開關(guān)、點(diǎn)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(diǎn)火系統(tǒng)工作時(shí)所需的能量。點(diǎn)火開關(guān)：控制儀表電路、點(diǎn)火系統(tǒng)初級(jí)電路以及起動(dòng)機(jī)繼電器電路的開閉。點(diǎn)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(diǎn)火線圈產(chǎn)生高壓電。配電器：按點(diǎn)火時(shí)刻與點(diǎn)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(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置等組成。電容器：避免斷電器觸點(diǎn)燒蝕，延長觸點(diǎn)的使用壽命。點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置：在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)隨發(fā)動(dòng)機(jī)工況的變化自動(dòng)調(diào)整點(diǎn)火提前角。火花塞：在高壓電作用下產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃燃燒室內(nèi)的可燃混合氣。（二）工作原理低壓電路（初級(jí)電路、一次電路）（斷電器觸點(diǎn)閉合）：蓄電池正極→點(diǎn)火開關(guān)→點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組→斷電器活動(dòng)觸點(diǎn)臂→觸點(diǎn)→分電器殼體搭鐵→蓄電池的負(fù)極。初級(jí)電路被切斷，初級(jí)繞組中電流迅速降到零，磁場也迅速衰減以至消失，在次級(jí)繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，稱為次級(jí)電壓，其中通過的電流稱為次級(jí)電流，次級(jí)電流流過的電路稱為次級(jí)電路。初級(jí)電流下降速率↑→次級(jí)繞組感應(yīng)電壓↑高壓電路（次級(jí)電路、二次電路）（斷電器觸點(diǎn)斷開）：點(diǎn)火線圈二級(jí)繞組→蓄電池→機(jī)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(diǎn)火線圈二級(jí)繞組。斷電器與配電器配合工作：斷電器：使點(diǎn)火線圈產(chǎn)生高壓電。配電器：按點(diǎn)火時(shí)刻與點(diǎn)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(diǎn)火系統(tǒng)主要元器件的結(jié)構(gòu)、使用與維護(hù)（一）蓄電池1、結(jié)構(gòu)2、使用與維護(hù)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(gè)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(dòng)；否則，汽車在顛簸行駛時(shí)，會(huì)導(dǎo)致其抖動(dòng)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(yán)重的會(huì)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(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在虧電解液時(shí)應(yīng)補(bǔ)充蒸餾水或?qū)Ｓ醚a(bǔ)液，切忌用飲用純凈水代替，因?yàn)榧儍羲泻卸喾N微量元素，對(duì)蓄電池會(huì)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(shí)，會(huì)把蓄電池外殼撐破，影響蓄電池壽命。⑦及時(shí)充電：蓄電池長久不用，它會(huì)慢慢自行放電，直至報(bào)廢。因此，每隔一段時(shí)間就應(yīng)啟動(dòng)一次汽車，給蓄電池充電。或?qū)⑿铍姵厣系膬蓚€(gè)電極拆下來，注意：要先拆負(fù)極端，再拆正極端。更換蓄電池時(shí)同樣要遵循上述次序，不過在把電極線接上去時(shí)，次序則恰恰相反，先接正極，然后再接負(fù)極。⑧放電：蓄電池長時(shí)間大電流放電，將極大地?fù)p傷電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)。建議車主每次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)間不能超過５秒。再次啟動(dòng)間隔時(shí)間不少于10~15秒的時(shí)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(dòng)機(jī)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(diǎn)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(dòng)機(jī)；熱型火花塞：裙部細(xì)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(dòng)機(jī)。3、使用與維護(hù)火花塞拆裝要用“火花塞套筒”扳手。安裝時(shí)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(shí)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(jìn)1/16圈，才不至造成缸體的傷害。四、電子點(diǎn)火系統(tǒng)電子點(diǎn)火系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：1）可以減少觸點(diǎn)火花，避免觸點(diǎn)燒蝕，延長觸點(diǎn)的使用壽命；有的還可以取消觸點(diǎn)，因而克服了與觸點(diǎn)相關(guān)的一切缺點(diǎn)，改善了點(diǎn)火性能。2）可以不受觸點(diǎn)的限制，增大初級(jí)電流，提高次級(jí)電壓，改善發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)的點(diǎn)火性能。3）由于次級(jí)電壓和點(diǎn)火能量的提高，使其對(duì)火花塞積炭不敏感，且可以加大火花塞電極間隙，點(diǎn)燃較稀的混合氣，從而有利于改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排氣凈化性能。4）大大減輕了對(duì)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(diǎn)火系統(tǒng)分類：有觸點(diǎn)的電子點(diǎn)火系統(tǒng)無觸點(diǎn)的電子點(diǎn)火系統(tǒng)無論是哪一類電子點(diǎn)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(diǎn)火系統(tǒng)的初級(jí)電路，通過點(diǎn)火線圈來產(chǎn)生高壓電。（一）有觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)有觸點(diǎn)電子點(diǎn)火裝置用減小觸點(diǎn)電流的方法，減小觸點(diǎn)火花，改善點(diǎn)火性能，它是一種半導(dǎo)體輔助點(diǎn)火裝置?；鶚O發(fā)射極集電極在點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組的電路中，增加了由三極管和電阻、電容等組成的點(diǎn)火控制電路，斷電器的觸點(diǎn)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(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)利用傳感器代替斷電器觸點(diǎn)，產(chǎn)生點(diǎn)火信號(hào)，控制點(diǎn)火線圈的通斷和點(diǎn)火系統(tǒng)的工作，可以克服與觸點(diǎn)相關(guān)的一切缺點(diǎn)，在國內(nèi)外汽車上應(yīng)用十分廣泛。點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器：一種感知發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況，發(fā)出點(diǎn)火信號(hào)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(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)分類：有分電器點(diǎn)火系統(tǒng)與無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)。（一）有分電器微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火執(zhí)行器ECU（二）無分電器微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)六、點(diǎn)火時(shí)刻

點(diǎn)火提前角：從點(diǎn)火時(shí)刻起到活塞到達(dá)壓縮上止點(diǎn)，這段時(shí)間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度。

最佳點(diǎn)火提前角：能使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得最佳動(dòng)力性、最佳經(jīng)濟(jì)性和最佳排放性能的點(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：發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、混合氣的燃燒速度（負(fù)荷、汽油辛烷值）1、發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速當(dāng)節(jié)氣門開度一定時(shí)，如果混合氣燃燒速度不變：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速↑→單位時(shí)間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度↑→最佳點(diǎn)火提前角↑當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)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(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，并非成線性關(guān)系。

2、負(fù)荷當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)：