汽車傳統(tǒng)點火系統(tǒng)課件

同學們好！第四章

傳統(tǒng)點火系統(tǒng)

學習目標概述第一節(jié)對點火系統(tǒng)的要求

第二節(jié)傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成與工作原理

第三節(jié)傳統(tǒng)點火系統(tǒng)工作過程分析

第四節(jié)傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作特性與影響次級電壓的因素第五節(jié)傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的構造

第六節(jié)

傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的使用

小結習題學習目標

1、了解汽油機對點火系統(tǒng)的基本要求和點火系統(tǒng)的分類。2、掌握傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成、電路與工作原理。3、理解傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作過程。4、掌握分電器、點火線圈、火花塞的結構、工作原理與檢修方法。5、掌握點火正時的調整與檢查。6、會對傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的常見故障進行診斷與排除。

概述

一、發(fā)動機點火系統(tǒng)

二、點火基本原理

三、點火系統(tǒng)分類

1、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)

2、電子點火系統(tǒng)

3、微機控制點火系統(tǒng)

4、磁電機點火系統(tǒng)

5、各類點火系統(tǒng)比較

一、發(fā)動機點火系統(tǒng)

在汽油發(fā)動機中，氣缸內的可燃混合氣在壓縮行程終了時是靠電火花點燃的，為此在燃燒室中裝有火花塞。當直流電壓作用在火花塞的兩個電極之間時，電極之間的氣體便發(fā)生電離現(xiàn)象。隨著兩電極之間電壓的升高，氣體電離的程度也不斷增高。當電壓升高到一定值時，火花塞兩電極之間的間隙被擊穿，而產生電火花。

使火花塞兩電極之間的間隙擊穿產生電火花所需要的電壓，稱為火花塞擊穿電壓。擊穿電壓的大小與電極間的距離(火花塞間隙)、氣缸內的壓力和溫度有關。試驗表明，發(fā)動機正常運行時火花塞的擊穿電壓約為7-8kV，冷發(fā)動機起動時約達19kV。為了使發(fā)動機在各種不同的工況下均能可靠的點火，要求作用于火花塞間隙的電壓能達到15-20kV。

能夠按時在火花塞兩電極之間產生電火花的全部裝置，稱為發(fā)動機點火系統(tǒng)。為了使發(fā)動機在任何工況下均能可靠的工作，要求點火系統(tǒng)能按發(fā)動機的點火次序，在規(guī)定的時刻供給火花塞以足夠能量的高壓電，在其兩電極之間產生電火花，點燃可燃混合氣，使發(fā)動機作功。二、點火基本原理

點火基本原理

點火系基本電路

點火系統(tǒng)要由低壓直流電產生火花塞擊穿壓電，需要用到變壓器，其基本原理是電磁感應原理。線圈1通電時會產生磁場。當線圈1中的電流發(fā)生變化時(如開關閉合，電流從無到有)，磁場也發(fā)生變化，磁場的變化會在線圈2中產生感應電動勢(如果電路接通，便有感應電流)，其大小取決于：線圈2和線圈1的匝數(shù)比，匝數(shù)比越大，感應電動勢就越大；線圈2中磁場變化的快慢(磁通的變化率)，變化速度越快，感應電動勢就越大。而磁場變化的直接原因是線圈1中的電流變化，電流變化快，磁場變化也快。

開關閉合時，線圈1因電感的作用，電流從無到有的變化過程比較緩慢，在線圈2中產生的感應電動勢不夠大，不能用來點火；當觸點斷開時，線圈1中的電流從有到無，電流變化很快，線圈2中的感應電動勢很高，足以擊穿火花塞間隙產生火花，點燃混合氣。開關接通和斷開一次，線圈2中便可產生一次高壓電，點一次火。為了使發(fā)動機一個工作循環(huán)每個氣缸都點一次火，需在線圈1電路中加入一對觸點并用一個凸角數(shù)與發(fā)動機氣缸數(shù)相同的凸輪控制觸點的接通與斷開，用一套分配裝置將高壓電分配到各個氣缸，便形成了如圖所示的點火系基本電路。

將線圈1和線圈2所組成的變壓器稱為點火線圈，線圈1稱為初級繞組，線圈2稱為次級繞組；凸輪和觸點組成的機構稱為斷電器；低壓電路中的開關稱為點火開關；高壓電的分配裝置稱為配電器；產生電火花的部分稱為火花塞?；倦娐贩殖蓛蓚€部分：低壓電路--由初級繞組、觸點、開關、電源等構成高壓電路--由次級繞組、配電器、火花塞等構成三、點火系統(tǒng)分類

按照組成和產生高壓電的方式不同，發(fā)動機點火系統(tǒng)分為：傳統(tǒng)點火系統(tǒng)、電子點火系統(tǒng)、微機控制點火系統(tǒng)以及磁電機點火系統(tǒng)1、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)

以蓄電池和發(fā)電機為電源，也稱蓄電池點火系統(tǒng)。1907年，美國人首先在汽車上使用，經過不斷改進，結構性能逐漸完善，長期以來被廣泛應用，因此稱之為傳統(tǒng)點火系統(tǒng)?？奎c火線圈和分電器的作用，將電源提供的低壓直流電（12V、24V或6V）轉變?yōu)楦邏弘?，并分配到各缸火花塞，使火花塞兩電極之間產生電火花，點燃可燃混合氣。傳統(tǒng)點火系統(tǒng)由于產生的高壓電比較低、高速時工作不可靠、需要經常檢查和維護等許多缺點，目前正在被電子點火系統(tǒng)和微機控制點火系統(tǒng)所代替，只是在一些載貨汽車和農用車上還有少量使用。

有觸點電子點火系

無觸點電子點火系

2、電子點火系統(tǒng)

以蓄電池和發(fā)電機為電源。由傳感器或斷電器的觸點產生點火信號，經由半導體器件組成的點火控制器和點火線圈，將低壓電轉變?yōu)楦邏弘姟?0世紀60年代，出現(xiàn)晶體管代替觸點通斷點火線圈一次電流的有觸點電子點火系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)點火系工作時由于觸點火花較大而帶來的一系列問題，使點火性能有較大提高。20世紀70年代，無觸點電子點火系統(tǒng)開始應用，消除了傳統(tǒng)點火系由于觸點所帶來的一切弊端，是目前國內外汽車上廣泛應用的點火系統(tǒng)。國產汽車如奧迪、捷達、桑塔納、標致等小轎車及解放CAl092型、東風EQl090型載貨汽車都采用了無觸點電子點火系。傳統(tǒng)點火系

3、微機控制點火系統(tǒng)20世紀70年代末期，以微機控制點火時刻的電子控制系統(tǒng)開始在汽車上使用。它由電控單元（ECU）根據(jù)各種傳感器提供的反映發(fā)動機工況的信號，確定點火時刻，并發(fā)出點火控制信號，通過點火線圈將電源的低壓電轉變?yōu)楦邏弘?，由配電器將高壓電分配到各缸火花塞或由微機控制系統(tǒng)直接進行高壓電的分配，是現(xiàn)代最新型的點火系統(tǒng)。已廣泛應用在各種高級轎車上。這種點火系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)分電器真空和離心點火提前調節(jié)裝置不能適應發(fā)動機工況和狀態(tài)改變時對點火提前角的實際需要的問題，使發(fā)動機的油耗和排污進一步降低。無觸點電子點火系

微機控制點火系

4、磁電機點火系統(tǒng)

由磁電機內的永久磁鐵和電磁線圈的作用產生高壓電，因此不需要另設低壓電源。磁電機點火系統(tǒng)在發(fā)動機中轉速和高轉速范圍內，產生的高壓電比較高，發(fā)動機能可靠的工作。而在發(fā)動機低速時，產生的電壓比較低，不利于發(fā)動機起動。1886年，第一輛以四循環(huán)內燃機為動力的汽車使用的就是磁電機點火系統(tǒng)。如今，磁電機點火系統(tǒng)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)動機和大功率柴油機的起動發(fā)動機上。

5、各類點火系統(tǒng)比較

第一節(jié)對點火系統(tǒng)的要求

點火系統(tǒng)應在汽油機各種工況和使用條件下保證可靠而準確地點火，應滿足下列三個基本要求：

一、能產生足以擊穿火花塞電極間隙的高電壓

二、火花應具有足夠的能量

三、點火時刻應適應發(fā)動機的工況變化

一、能產生足以擊穿火花塞電極間隙的高電壓

火花塞電極間隙的大?。弘姌O間隙越大，氣體中的離子和電子距離電極的路程越大，受電場力的作用越小，不易發(fā)生碰撞電離，故擊穿電壓越高。

汽缸內混合氣的壓力和溫度：混合氣密度越大，則離子自由運動的距離越短，越不易發(fā)生碰撞電離，所以擊穿電壓就越高。而混合氣密度是受汽缸內溫度和壓力影響的，所以汽缸內的溫度和壓力間接影響著擊穿電壓的高低。溫度越低，壓力越高，則混合氣的密度越大，擊穿電壓越高。擊穿電壓（火花塞電極之間產生火花的電壓），主要與下列因素有關：1、火花塞電極間隙的大小

2、汽缸內混合氣的壓力和溫度

3、電極的形狀、溫度和極性4、發(fā)動機的工作情況

電極的形狀、溫度和極性：電極形狀直接影響擊穿電壓，電極形狀越尖，電場發(fā)射電子越容易，擊穿電壓越低。當火花塞電極溫度較高時，其周圍氣體的密度越小，容易發(fā)生碰撞，擊穿電壓降低30%-50%。當火花塞的中心電極是負極時，由于溫度較側電極高，容易發(fā)射電子（熱電發(fā)射和二次電子發(fā)射作用，即在正離子的轟擊下，使陰極又發(fā)射新電子的現(xiàn)象），使火花塞的擊穿電壓降低15%-20%。因此，實用中應保證點火瞬間火花塞的中心電極為負極，即火花電流從側電極流向中心電極。發(fā)動機的工作情況：發(fā)動機的工況不同，火花塞的擊穿電壓也不同，其值隨發(fā)動機轉速、負荷、壓縮比、點火提前角和混合氣成分而改變。發(fā)動機起動時，因汽缸壁、活塞以及火花塞電極都處于冷態(tài)，吸人的混合氣溫度低，霧化不良，壓縮結束時混合氣溫升較小，加之火花塞電極間可能有汽油或機油，所以擊穿電壓最高。在加速時，由于大量冷空氣突然進入汽缸，因此也需較高的擊穿電壓。點火裝置必須有一定的高壓儲備。但過高的次級電壓會造成絕緣困難，成本提高，一般次級電壓限制在30kV以內。

二、火花應具有足夠的能量為使混合氣可靠點燃，火花塞產生的電火花應具有一定的能量（是電流和電壓的函數(shù),點火能量小，火花弱，難于可靠點燃混合氣，尤其是燃用稀混合氣，有時會產生斷火現(xiàn)象。點火能量對汽油機的動力性能、經濟性能（圖）和排放性能也有重要影響。點火能量與火花塞間隙、點火系統(tǒng)各零部件結構參數(shù)、發(fā)動機運行狀況與火花塞積炭等使用因素有關）。發(fā)動機正常工作時，所需的火花能量很?。?-5mJ）（壓縮結束時混合氣的溫度已接近其自燃溫度）。但在發(fā)動機起動、怠速以及突然加速時需較大的點火能量。一般應保證50-80mJ的點火能量，啟動時應有大于100mJ的點火能量。傳統(tǒng)點火系統(tǒng)能發(fā)出15-50mJ的火花能量，在發(fā)動機高速運轉時，傳統(tǒng)點火系的初級繞組的能量顯著下降，最低時僅有10—20mJ，而保證發(fā)動機在任何惡劣的條件下可靠點火時初級繞組的貯能應在40mJ以上，所以傳統(tǒng)點火系不能適應現(xiàn)代汽油機的要求。采用高能點火器線圈、電子點火器、多極火花塞、雙火花塞等措施可有效提高點火能量。

點火能量對燃料消耗的影響單缸試驗機低速部分負荷常用工況時點火能量對燃料消耗的影響三、點火時刻應適應發(fā)動機工況變化

1、點火系統(tǒng)應按發(fā)動機工作循環(huán)順序進行點火。東風EQl090、解放CAl091型汽車發(fā)動機，點火順序為1-5-3-6-2-4；北京BJ2020型汽車發(fā)動機，點火順序為l-2-4-3；奧迪100、桑塔納轎車發(fā)動機，點火順序為1-3-4-2。

2、應在最有利的時刻點火，也就是具有最佳的點火提前角。

點火提前角：從火花塞電極間跳火開始到活塞行至上止點為止這一段時間內曲軸轉過的角度。

最佳點火提前角：把發(fā)動機（轉速和節(jié)氣門開度一定時）發(fā)出最大功率和油耗最低時的點火提前角。實驗證明，如果點火時間適當，燃燒最大壓力出現(xiàn)在上止點后10°-15°時（汽油機的燃燒臨近爆燃但不產生爆燃的時刻），使發(fā)動機運轉平穩(wěn)、功率大、油耗低（圖）。最佳點火提前角是相對的：點火提前角是影響汽油機動力性能、經濟性能和排放性能的一個主要而敏感的因素。不同發(fā)動機有不同要求，同一發(fā)動機在不同工況也有不同要求。有的追求目標是動力性和燃油經濟性，而有的追求的是排放性能，不同的要求最佳點火提前角不同。最佳點火提前角的影響因素

最佳點火提前角

最佳點火時間1-火花塞跳火；2-最大壓力；θ-點火提前角；θ1-產生最大壓力時的曲軸轉角

影響最佳點火提前角的因素

影響最佳點火提前角的因素有：1、轉速和負荷

2、起動及怠速

3、汽油的辛烷值

4、排氣凈化

5、混合氣成分6、壓縮比

7、進氣壓力

轉速和負荷：最佳點火提前角受眾多因素影響，在發(fā)動機結構和使用燃料一定的條件下，主要受轉速和負荷影響（見圖，每一工況點的最佳點火提前角不同，顯示出彎曲不平的復雜曲面）。轉速升高(節(jié)氣門開度等其他條件不變)，由于單位時間轉過的曲軸轉角增大，燃燒的延續(xù)角變大，后燃增加，必須把最佳點火提前角加大（在分電器中由離心提前機構來保證）。負荷加大(轉速等其他條件不變)，每循環(huán)吸入氣缸的混合氣量增加，缸內溫度、壓力增高，燃燒速度加快，因此最佳點火提前角應隨負荷增大而減小（在分電器中由真空提前機構來保證）。

起動及怠速：

發(fā)動機起動和怠速時，雖然混合氣燃燒速度較慢，但因發(fā)動機轉速低，混合氣全部燃燒時間卻只占較小的曲軸轉角。如果點火過早，可能會使曲軸反轉，因此點火提前角宜減小甚至不提前。汽油的辛烷值：爆震燃燒是汽油機的一種不正常燃燒，爆震燃燒使發(fā)動機功率下降、油耗上升。點火提前角越大，越易發(fā)生爆震燃燒。爆震燃燒與汽油的抗爆性有關。汽油的抗爆性用辛烷值表示，辛烷值越高，則其抗爆性越好。使用辛烷值低的汽油，應適當減小點火提前角（通常在分電器上裝有辛烷值選擇器）。

排氣凈化：汽車排出的污染物成分主要有HC、CO和NOx三種，它不僅對人體有害，還會破壞生態(tài)環(huán)境。HC含量隨點火提前角的增大而增大，這是因為點火推遲提高了排氣溫度，促進了HC和CO的氧化，使排出的HC化合物濃度降低，但經濟性也隨之降低。點火提前角對CO含量影響不大，但點火時間提前太多，會使CO沒有時間完全氧化而引起CO排放量增加。減小點火提前角可使NOx含量降低，這是由于NOx是混合氣在氣缸內燃燒時高溫高壓狀態(tài)下的產物，當減小點火提前角時，可降低循環(huán)的最高溫度，動力性和經濟也會降低。

混合氣成分：混合氣濃度直接影響燃燒速度，混合氣的過量空氣系數(shù)λ=0.8-0.9時，燃燒速度最快，最佳點火提前角最小。過稀或過濃的混合氣，由于燃燒速度較慢，必須加大點火提前角。

壓縮比：壓縮比越大，壓縮結束時，缸內溫度和壓力越高，燃燒速度越快，所需的點火提前角減小。

進氣壓力：進氣壓力減小，使得混合氣霧化和擾流變差，混合氣形成質量下降，且由于進氣量的減少，壓縮結束時缸內溫度和壓力下降，使燃燒速度變慢，因此應該加大點火提前角。如在高原地區(qū)，由于大氣壓力低，空氣稀薄，就應適當加大點火提前角

最佳點火提前角是個復雜的多因素非線性函數(shù)關系，應綜合考慮。傳統(tǒng)點火系統(tǒng)無法完成這個任務，微機控制的點火系統(tǒng)卻能較好地勝任。

第二節(jié)傳統(tǒng)點火系統(tǒng)

組成與工作原理一、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成

二、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作原理1、線路連接2、初、次級（高、低壓）電路及火花產生3、點火性能的改善一、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成（1）

傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成

1-點火開關；2-點火線圈；3-電容器；4-斷電器；5-配電器；6-火花塞；7-阻尼電阻；8-高壓導線；9-起動機；10-電流表；11-蓄電池；12-附加電阻組成：電源：蓄電池11和發(fā)電機(未畫出)；點火開關1；點火線圈2；斷電器4；配電器5；電容器3；附加電阻12；火花塞圖片傳統(tǒng)點火系統(tǒng)圖片蓄電池；點火開關；點火線圈；斷電器；配電器；電容器；附加電阻；高壓導線；火花塞一、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成（2）1、電源：點火系工作時所需要的能量，由車上的蓄電池和發(fā)電機兩個電源供給。額定電壓一般為12V。2、點火開關：控制點火系統(tǒng)電路、發(fā)電機調節(jié)器和起動繼電器電路等。3、點火線圈：將12V低壓直流電轉變?yōu)?5kV-20kV的高壓直流電，主要由初級繞組6、次級繞組5、鐵心7等組成。

傳統(tǒng)點火系統(tǒng)電路簡圖1-蓄電池；2-電流表；3-點火開關；4-附加電阻；5-點火線圈次級繞組；6-點火線圈初級繞組；7-鐵心；8-電容器；9-斷電器凸輪；10-斷電器觸點；11-斷電器活動觸點臂；12-分電器蓋；13-分火頭；14-分電器蓋中心電極；15-旁電極；6-火花塞中心電極；17-火花塞側電極

4、分電器：由斷電器、配電器、電容器和點火提前調節(jié)裝置等組成。斷電器：由斷電器凸輪9、斷電器觸點10和斷電器活動觸點臂11組成，作用是接通和斷開初級電路（觸點與點火線圈初級繞組串聯(lián)，相當于由斷電器凸輪控制的開關，斷電器凸輪由發(fā)動機凸輪軸驅動，凸角數(shù)與發(fā)動機氣缸數(shù)相等，使一個工作循環(huán)各缸輪流點火一次）。

4、分電器：由斷電器、配電器、電容器和點火提前調節(jié)裝置等組成。配電器：由分電器蓋12、分火頭13組成。用來將點火線圈產生的高壓電分配到各缸的火花塞。分電器蓋上有一個中心電極和若干個旁電極，旁電極的數(shù)目與發(fā)動機氣缸數(shù)相等。分火頭安裝在斷電器凸輪的延長軸上，與分電器軸一起旋轉。

4、分電器：由斷電器、配電器、電容器和點火提前調節(jié)裝置等組成。電容器：安裝在分電器殼上，與斷電器觸點并聯(lián)，用來減小觸點分開瞬間產生的火花，延長觸點使用壽命和提高次級電壓。4、分電器：由斷電器、配電器、電容器和點火提前調節(jié)裝置等組成。點火提前調節(jié)裝置：由離心和真空兩套點火提前調節(jié)裝置組成，分別安裝在斷電器底板的下方和分電器的外殼上，用來隨發(fā)動機轉速和負荷變化自動調節(jié)點火提前角。此外，有可根據(jù)汽油牌號和使用條件變化經人為調整點火提前角的人工調節(jié)器。

5、附加電阻：屬熱變電阻，用來改善點火特性和起動性能。EQ1090型汽車為白色的附加電阻線。6、火花塞：由中心電極和側電極組成，安裝在發(fā)動機的燃燒室中，用來將點火線圈產生的高壓電引人燃燒室，在電極間產生電火花點燃混合氣。

二、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作原理

1、線路連接點火線圈初級繞組5的一端經點火開關6接蓄電池，另一端經分電器殼上的接線柱11接斷電器活動觸點臂7，斷電器固定觸點8經斷電器底板和分電器殼體接地。電容器10與斷電器觸點并聯(lián)。觸點彈簧作用于斷電器活動觸點臂，具有使觸點保持閉合的趨勢。點火線圈次級繞組4的一端在點火線圈內與初級繞組的一端相連，另一端經高壓導線接分電器蓋中心電極。

傳統(tǒng)點火系統(tǒng)工作示意圖2、初、次級（高、低壓）電路及火花產生發(fā)動機運轉時斷電器凸輪不斷旋轉，使斷電器觸點不斷地開、閉。觸點閉合時，初級繞組(200-300匝的粗導線)5有電流流過，流向為：蓄電池正極--點火開關--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--蓄電池負極2、初、次級（高、低壓）電路及火花產生上述電路中流過初級繞組的電流稱為初級電流或低壓電流（i1），其電路稱為初級電路或低壓電路。初級繞組通電時，在其周圍產生磁場（電能轉變?yōu)榇拍埽?，并由于鐵心的作用而加強。

2、初、次級（高、低壓）電路及火花產生當觸點頂開時，初級電路被切斷，迅速消失，它所形成的磁場也迅速變化，在兩個繞組中都感應出電動勢（磁能轉變?yōu)殡娔埽?。次級繞組(15000-23000匝的細導線)匝數(shù)多感應出高壓電，經配電器作用于火花塞的中心電極和側電極之間，擊穿火花塞間隙，產生電火花點燃混合氣。

2、初、次級（高、低壓）電路及火花產生點火線圈次級繞組中感應的電壓稱為次級電壓，其中通過的電流稱為次級電流(i2)，次級電流所流過的電路稱為次級電路或高壓電路（通常指從點火線圈到火花塞的電路）。次級電流流向為：次級繞組—點火線圈+--點火開關--蓄電池--搭鐵--火花塞側電極--中心電極--配電器--次級繞組

高、低壓電路3、點火性能的改善

電容器作用:點火線圈鐵心中的磁通變化不僅在次級繞組中產生高壓電(互感電壓)，同時也在初級繞組中產生自感電壓和電流。在觸點分開初級電流下降瞬間，自感電流的方向與原初級電流的方向相同，其電壓高達300V左右。它將擊穿觸點間隙，在觸點間產生電火花，使觸點燒蝕，影響斷電器正常工作；同時使初級電流的變化率下降，次級繞組中感應的電壓降低，火花塞間隙中的火花變弱。

3、點火性能的改善為消除自感電壓和電流的不利影響，在斷電器觸點之間并聯(lián)電容器C1。在觸點分開瞬間，自感電流向電容器充電，可以減小觸點之間的火花，加速初級電流和磁場的衰減，提高次級電壓。電容器對初級電流的影響

附加電阻作用：改善點火特性和起動性能初、次級（高、低壓）電路電容器對初級電流的影響a)沒有電容器b)觸點并聯(lián)電容器電容器對初級電流的影響

點火線圈次級電壓大小，與觸點分開瞬間初級電流的大小有關。初級電流愈大，鐵心中的磁場愈強，觸點分開時磁通的變化率愈大，感應的次級電壓愈高。觸點閉合后初級電流是按指數(shù)規(guī)律由零開始逐漸增長的，需要一定時間才能達到按歐姆定律得出的穩(wěn)定值（觸點閉合后，自感作用（方向與初級電流的方向相反）阻礙使初級電流增長速度減慢）。實際工作時，由于凸輪轉速很高，觸點每次保持閉合的時間總是少于初級電流增長到穩(wěn)定值所需要的時間。所以，在觸點分開時的初級電流總是小于其穩(wěn)定值。觸點式點火系統(tǒng)，一個點火周期內觸點閉合時間占固定比例，當發(fā)動機轉速升高時，由于點火周期縮短使觸點閉合時間縮短，初級斷開電流減小，感應的次級電壓下降；轉速降低時，觸點閉合時間長，初級電流增大，次級電壓升高。如果點火線圈按發(fā)動機高速時的需要設計，則低速時初級電流將過大，使點火線圈發(fā)熱；如果按低速時點火線圈不過熱設計，則高速時由于初級電流過小而次級電壓過低，不能保證可靠地點火。為此，點火線圈初級繞組的電路中串聯(lián)有附加電阻。附加電阻是一個電阻值隨溫度變化的熱敏電阻，其電阻值隨溫度升高而增大。低速運行時，觸點閉合時間長初級電流大，附加電阻溫度高，電阻值增大，使初級電路的電阻增大，初級電流適當減小，防止點火線圈過熱；發(fā)動機高速運行時，初級電流減小，附加電阻的阻值也因溫度降低而減小，使初級電流適當增大，次級電壓適當升高，可以改善發(fā)動機的高速性能。起動時，起動電流很大，使蓄電池端電壓急劇降低，為保證初級電流的必要強度，應將附加電阻短路，通常由起動機電磁開關來完成（在起動機的主電路接通之前，電磁開關的接觸盤先將附加電阻短路，由蓄電池而不經點火開關直接向點火線圈供電）。有些車型的點火線圈上無附加電阻，但在點火開關至點火線圈之間的導線采用附加電阻線，原理與附加電阻相同，起動時也由起動機的電磁開關將附加電阻線短路（見圖）。

附加電阻作用a)附加電阻b)附加電阻線l-點火線圈；2-附加電阻；3-斷電器觸點；4-蓄電池；5-起動機；6-附加電阻短路接線柱；7-起動開關接觸盤；8-起動繼電器觸點；9-點火開關；10-附加電阻線

具有附加電阻的點火線圈接線示意圖第三節(jié)傳統(tǒng)點火系統(tǒng)工作過程分析

可分為三個階段：

一、觸點閉合，初級電流增長

二、觸點打開，次級繞組產生高壓電

三、火花塞電極間的火花放電

傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作過程一、觸點閉合，初級電流增長當斷電器觸點閉合時，初級電流i1由蓄電池-附加電阻Rf經點火線圈的初級繞組Ll并產生磁場。當磁通隨初級電流的增加而增強時，在初級繞組中便產生自感電動勢eL，其方向與初級電流i1的方向相反，阻礙初級電流的增長。根據(jù)克希荷夫第二定律：沿任一閉合回路的電勢增量的代數(shù)和等于零，即：UB-ilR-eL=0式中：UB-蓄電池端電壓；i1-初級電流；R-初級電路電阻（包括初級繞組的電阻R1和附加電阻Rf，即R=R1+Rf）；eL-初級繞組中的自感電動勢（eL=Ldi1/dt；L-初級繞組的電感，di1/dt-初級繞組中電流的變化率）。經數(shù)學運算可得：

式中：t-觸點閉合時間。觸點閉合時的初級電路簡圖

初級電流：

可見：觸點閉合時，初級電流按指數(shù)規(guī)律增長，并逐漸趨于極限值UB/R（圖a）。理論上，只有當t=∞時，初級電流才能達到極限值，實際上對汽車點火線圈而言，在觸點閉合約20ms后，初級電流就接近于其極限值。在初級電流增長時，不僅初級繞組中產生自感電動勢eL，而且由于互感作用在次級繞組中也會產生感應電動勢（圖b）。由于初級電流增長速率較慢，磁通變化速率也較慢，所以次級繞組中的感應電動勢不足以擊穿火花塞電極間隙，其值為1.5-2kV。

傳統(tǒng)點火系統(tǒng)工作過程波形圖

a)初級電流的變化；b)次級電壓的變化；c)次級電流的變化；d)放電情況當斷電器觸點閉合時間tb后，初級電流增長Ip，觸點被凸輪頂開，此時的初級電流值Ip稱為初級斷電電流，其值為：

此時初級繞組儲存的磁場能量為：

觸點打開后，初級電流Ip迅速降到零，磁通也隨之迅速減小，在初級繞組和次級繞組中都產生感應電動勢。初級繞組匝數(shù)少，產生200-300V的自感電動勢，次級繞組匝數(shù)多，產生的電動勢高達15-20KV（見圖b）。

二、觸點打開，次級繞組產生高壓電觸點打開后點火系統(tǒng)電路簡圖傳統(tǒng)點火系統(tǒng)工作過程波形圖

a)初級電流的變化；b)次級電壓的變化；c)次級電流的變化；d)放電情況觸點打開后，點火線圈的初級繞組的電感L1、電阻R和電容C1形成振蕩回路，產生衰減振蕩。次級繞組與電容C2（次級電路中高壓導線與發(fā)動機機體之間、次級繞組線匝之間、火花塞中心電極和側電極之間分布電容的總和）組成的回路也形成相應的衰減振蕩。次級電壓最大值U2max將發(fā)生在U2振蕩的第一周期，如果次級電壓不能擊穿火花塞電極間隙，則次級電壓將按圖b中虛線變化，經幾次振蕩后消失。根據(jù)能量守恒定律，當觸點打開時，初級繞組中產生的自感電動勢eL向電容器C1充電，并將C充電到最大電壓值U1max，電容器C1中儲存的電場能量為：

次級繞組中產生的互感電動勢eM向電容器C2充電，直至充到最大電壓值U2max，電容器C2中儲存的電場能量為：

忽略熱損耗，則初級繞組的儲能Wp將全部轉變?yōu)镃1、C2的電場能，能量平衡式為：

整理可得：式中：N1-初級繞組匝數(shù)；N2-次級繞組匝數(shù)。

可見：當點火線圈結構一定時，次級電壓的最大值與初級斷電電流IP成正比，并隨C1、C2的增大而減小。次級電壓的上升時間對火花塞的工作能力影響極大，電壓上升時間越短，則能量損失越小，用于點火的能量就越多。通常把次級電壓從1.5kV上升至15kV所需的時間稱為次級電壓上升時間。傳統(tǒng)點火系統(tǒng)次級電壓上升時間一般約為120μs。

三、火花塞電極間的火花放電

通常火花塞的擊穿電壓U低于次級電壓的最大值U2max，因此當增大的次級電壓U2達到擊穿電壓U時，火花塞間隙擊穿產生電火花，這時通過火花塞電極間隙的電流i2迅速增大而引起次級電壓下降，如圖b實線所示?；鸹ǚ烹娨话阌呻娙莘烹姾碗姼蟹烹妰刹糠纸M成。電容放電是指火花塞間隙被擊穿時，儲存在電容器C2中的電場能量迅速釋放的過程，其特點是放電電流大(可達5～50A)，放電時間極短(約lμs),其電流變化速率約可達50×109A/s。在此過程中，伴隨有迅速消失的高頻振蕩(1-10MHz)，會造成無線電干擾，必須加以控制。由于擊穿電壓U低于次級電壓的最大值U2max，所以電容放電并不能消耗全部的磁場能量，剩余的磁場能量將沿著電離的火花塞電極間繼續(xù)緩慢放電，這就是電感放電（火花放電），其特點是放電時間長（達幾毫秒），放電電流小(幾十毫安)，且放電電壓較低，約600V。電感放電有助于提高點火性能，使氣缸內混合氣燃燒更充分。如圖c所示。

傳統(tǒng)點火系統(tǒng)工作過程波形圖

第四節(jié)傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作特性與影響次級電壓的因素

傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作特性：傳統(tǒng)點火系統(tǒng)發(fā)出的最大電壓隨發(fā)動機或分電器轉速而變化的關系。圖示為傳統(tǒng)點火系統(tǒng)工作特性曲線。

當發(fā)動機在不同轉速工作時，初級斷電電流Ip不同。發(fā)動機轉速升高時，觸點閉合時斷電器凸輪轉過的角度雖不變，但觸點的閉合時間相應減小，使初級斷電電流Ip減小，因此次級電壓下降。當發(fā)動機轉速超過其極限轉速時，發(fā)動機將出現(xiàn)高速斷火現(xiàn)象。極限轉速的確定如圖中的虛線所示。理論上，發(fā)動機轉速越低，觸點閉合時間越長，Ip越大，U2max越大。但實際上，轉速較低時，由于觸點打開緩慢，觸點間會形成電火花，它不僅消耗了一部分磁場能量，而且使磁通的變化速率降低，因而也會使次級電壓下降

傳統(tǒng)點火系統(tǒng)工作特性曲線

一、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作特性

二、影響次級電壓的因素

1、發(fā)動機氣缸數(shù)對次級電壓的影響2、火花塞積炭對次級電壓的影響

3、電容對次級電壓的影響

4、觸點間隙對次級電壓的影響

5、點火線圈溫度對次級電壓的影響

缸數(shù)不同時次級電壓與轉速的關系

1、發(fā)動機氣缸數(shù)對次級電壓的影響

次級電壓的最大值將隨發(fā)動機氣缸數(shù)的增加而降低（發(fā)動機氣缸數(shù)與分電器凸輪的凸角數(shù)相同，氣缸數(shù)越多，觸點開閉頻率越快，觸點閉合時間就越短，初級斷電電流Ip越小，因而使次級電壓下降）。當不同氣缸數(shù)的發(fā)動機采用同一點火線圈時，次級電壓隨轉速升高和氣缸數(shù)的增多而下降，發(fā)動機的極限轉速也隨發(fā)動機氣缸數(shù)的增多而降低。

2、火花塞積炭對次級電壓的影響火花塞積炭會降低點火系統(tǒng)的次級電壓，造成點火困難，甚至斷火（積炭是具有一定電阻的導體，它的存在相當于在火花塞電極間并聯(lián)了一個分路電阻RfL，如圖所示）。當觸點打開，次級電壓增長時，由于分路電阻RfL使次級電路為一閉合回路，產生泄漏電流，消耗了一部分磁場能量，使次級電壓下降。當積炭嚴重時，次級電壓低于火花塞間隙的擊穿電壓，火花塞電極間不能形成火花，造成斷火。

積炭嚴重而斷火時，可采用“吊火”的方法使火花塞重新工作?！暗趸稹笔鞘雇ㄍ鸹ㄈ母邏簩Ь€與分電器蓋之間形成一個附加間隙(3～4m)，使次級電路不產生泄漏電流，當次級電壓上升到較高值時，同時擊穿附加間隙和火花塞間隙，產生火花點燃混合氣?！暗趸稹睍裹c火線圈因負擔過重而影響其使用壽命，所以只能作為臨時應急措施。

3、電容對次級電壓的影響理論上初級電容C1、次級電容C2越小，則U2max越高。實際上，如果電容C1過小，觸點火花增強，消耗了線圈的部分磁場能量，如果電容C1過大，觸點火花雖然減弱，但電容器的充放電周期較長，兩者都會使磁場消失減慢，使次級電壓降低。一般C1值為0.15-0.35μF。電容C2為分布電容，因結構的限制，電容C2一般為40-70μpF。為了減少無線電干擾，在點火裝置上采取屏蔽措施時，電容C2將增加到150-200pF。

4、觸點間隙對次級電壓的影響觸點間隙對觸點閉合角和觸點打開時刻的影響如圖所示。觸點閉合角是指觸點閉合時分電器凸輪轉過的角度，由凸輪形狀和觸點間隙決定。觸點間隙過大，觸點閉合角減小，觸點閉合時間tb減少，初級斷電電流減小，使次級電壓下降，同時，凸輪轉動使斷電器觸點被提前打開，點火提前角增大；觸點間隙過小，觸點火花將增強，也會使次級電壓下降。

觸點間隙對閉合角和觸點打開時刻的影響

α-觸點打開角；β-觸點閉合角

5、點火線圈溫度對次級電壓的影響點火線圈工作溫度過高（夏天氣溫高、發(fā)動機過熱、發(fā)電機電壓過高使初級電流增大）時，初級繞組的電阻增大，初級斷電電流Ip減小，使次級電壓下降。點火線圈溫度一般不可超過80℃。

第五節(jié)傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的構造

一、點火線圈1、開磁路點火線圈

2、閉磁路點火線圈3、點火線圈的型號

二、分電器

1、斷電器

2、配電器

3、電容器

4、點火提前角調節(jié)機構

5、分電器的型號

三、火花塞1、火花塞的工作條件及對其要求

2、火花塞的結構

3、火花塞的熱特性

4、火花塞的型號

一、點火線圈開磁路點火線圈結構示意圖

1-瓷杯；2-鐵心；3-初級繞組；4-次級繞組；5-鋼片；6-外殼；7-“-”接柱；8-膠木蓋；9-高壓線插孔；10-“+”或“開關”接柱；11-“+開關”接柱；12-附加電阻

點火線圈按磁路的結構形式不同，可分為開磁路點火線圈（多用于傳統(tǒng)點火系統(tǒng)）和閉磁路點火線圈（多用于高能電子點火系統(tǒng)）。1、開磁路點火線圈開磁路點火線圈有兩接線柱式和三接線柱式。主要由鐵心、瓷杯、鋼片、繞組、外殼和膠木蓋等組成。初級繞組有電流通過時，鐵心磁化，磁路的上、下部分從空氣中通過，鐵心未構成閉合磁路，其能量變換效率為60%，所以稱為開磁路點火線圈。次級繞組用較細的漆包線繞制，其直徑在0.06-0.10mm之間，匝數(shù)為11000-26000匝。初級繞組繞在次級繞組外層，以利于散熱，其直徑在0.5-1.Omm之間，匝數(shù)為230-370匝，繞組繞好后在真空中浸以石蠟和松香的混合物，以增強絕緣。繞組與外殼之間，裝有導磁用的鋼片，與鐵心形成半封閉的磁路。外殼的底部裝有絕緣用的瓷杯，防止高壓電擊穿次級繞組的絕緣向鐵心或外殼放電。為加強絕緣和防止潮氣侵入，在外殼內填滿瀝青或變壓器油，由此可分為干式點火線圈和油浸式點火線圈。膠木蓋位于點火線圈的上端，其中央突出部分是高壓線插座，其余接線柱為低壓接線柱。兩接線柱式點火線圈上標有“+”、“-”標記，三接線柱式點火線圈上標有“開關”、“+開關”、“-”標記，在“開關”與“+開關”之間有一附加電阻。

點火線圈的低壓接線柱的連接必須正確，以保證火花塞的中心電極為負極，降低火花塞的擊穿電壓。

開磁路和閉磁路點火線圈1-磁力線；2-鐵心；3-初級繞組；4-次級繞組；5-導磁鋼片；6-“日”字形鐵心；7-低壓接線柱；8-高壓接線柱；9-空氣隙

2、閉磁路點火線圈

其鐵心多為“日”字形，鐵心內繞有初級繞組，次級繞組繞在初級繞阻的外面，其鐵心構成閉合磁路，常設有一個微小的氣隙以減少磁滯現(xiàn)象。由于閉磁路點火線圈漏磁少，磁路磁阻小，能量損失小，所以能量變換效率高（可達75%），并可使分布電容C2減小。閉磁路鐵心導磁能力強，可在較小的磁動勢(安匝數(shù))下產生較強的磁通，因而可減小線圈匝數(shù)，減小體積，可直接裝在分電器蓋上，故廣泛用于電子點火系統(tǒng)。

3、點火線圈的型號根據(jù)QC/T73-93《汽車電氣設備產品型號編制方法》的規(guī)定，型號組成如下：產品代號：DQ-點火線圈；DQG-干式點火線圈，DQD-電子點火系統(tǒng)用點火線圈。電壓等級代號：1-12V；2-24V；6-6V。用途代號：1-單、雙缸發(fā)動機；2-四、六缸發(fā)動機；3-四、六缸發(fā)動機（帶附加電阻）；4-六、八缸發(fā)動機（帶附加電阻）；5-六、八缸發(fā)動機；6-八缸以上發(fā)動機；7-無觸點分電器；8-高能；9-三、五、七缸

二、分電器l-分電器蓋；2-分火頭；3-凸輪；4-觸點及斷電器底板總成；5-電容器；6-聯(lián)軸節(jié)；7-油杯；8-真空提前機構；9-分電器殼體；10-活動底板；11-偏心螺釘；12-固定觸點與支架；13-活動觸點臂；14-接線柱；15-拉桿；16-膜片；17-真空提前機構外殼；18-彈簧；19-螺母；20-觸點臂彈簧片；21-油氈及夾圈

基本組成主要由斷電器、配電器、電容器和點火提前機構等組成

1、斷電器2、配電器3、電容器4、點火提前機構5、分電器的型號

1、斷電器斷電器裝在固定板上，固定板上又裝有活動底板10，其上裝有觸點副。觸點由鎢制成，一觸點固定，另一觸點活動。固定觸點搭鐵，它固定在活動底板上?；顒佑|點固定在觸點臂13的一端，臂的另一端有孔，套在銷釘上。臂中部連有夾布膠木頂塊，靠彈簧片壓靠在凸輪上。觸點臂經彈簧片20和導線與殼體外面的絕緣接線柱14連接，通過導線與點火線圈“-”接線柱相連。凸輪的凸角數(shù)和發(fā)動機汽缸數(shù)相同。凸輪與撥板制成一體，裝在分電器軸上，經離心提前機構的離心重塊由分電器軸驅動。分電器軸轉動時，凸輪使觸點副周期性的開啟(斷開初級電路)和閉合(接通初級電路)。觸點間隙：兩觸點在分開時的最大間隙，一般規(guī)定為0.35-0.45mm?？山柚D動偏心螺釘11調整觸點間隙。間隙過大，觸點閉合角減小，觸點閉合時間減少，初級斷電電流減小，使次級電壓下降，同時，點火提前角增大；間隙過小，觸點火花將增強，也使次級電壓下降。

1-分火頭；2-導電片；3-旁電極；4-分電器蓋；5-高壓中心插孔；6-高壓旁插孔；7-中心電極及帶彈簧的炭精柱2、配電器由膠木制成的分電器蓋5和分火頭1組成，安裝在斷電器的上方。分火頭插裝在凸輪的頂端，其上有導電片2。分電器蓋外部中央是高壓中心插孔，其內側為中心電極及帶彈簧的炭精柱，它壓在分火頭的導電片上，分電器蓋內側周圍有與發(fā)動機氣缸數(shù)相等的旁電極7，它與分電器外部的旁插孔相導通，旁插孔是用來插裝分缸高壓線。分火頭隨凸輪旋轉，當斷電器觸點打開瞬間，分火頭上的導電片與某一旁電極相對，高壓電擊穿導電片與旁電極之間的間隙(0.2-0.8mm)通過分缸高壓線送至火花塞。

1-接鐵片；2-錫箔或鋁箔；3-絕緣蠟紙；4-引出線；5-絕緣板；6-導電片；7-固定板；8-殼體

3、電容器

電容器裝在分電器的殼體上，其結構如圖所示。它由兩條用絕緣蠟紙隔開的錫箔或鋁箔卷成筒狀，在真空中抽去層間空氣，經浸蠟處理后裝入金屬外殼中，其中一條箔帶的底部與外殼連接，另一條箔帶則通過與外殼絕緣的導電片由導線引出。通常，要求電容器的絕緣電阻應大于50MΩ(20℃)，由于電容器工作時要承受初級繞組的自感電動勢，其耐交流電壓值應大于600V，并且在1min內不被擊穿。a)點火提前角為零；b)改變凸輪與軸的相對位置；c)改變觸點與凸輪的相對位置；1-觸點；2-斷電器凸輪；3-分電器軸；4-斷電器底板4、點火提前角調節(jié)機構調整點火提前角就是調節(jié)斷電器觸點分開的時刻，即改變觸點與斷電器凸輪或斷電器凸輪與分電器軸之間的相對位置。調節(jié)點火提前角的方法有兩種：一是保持觸點不動將斷電器凸輪相對于分電器軸，順旋轉方向轉過一個角度θ，凸輪提前將觸點頂開，使點火提前(圖b)。凸輪相對于軸轉過的角度愈大，點火提前角愈大。另一調節(jié)方法是凸輪不動(不改變凸輪與軸的相對位置)，使斷電器觸點相對于凸輪，逆著旋轉方向轉過一個角度θ，也使點火提前(圖C)。觸點相對于凸輪轉過的角度愈大，點火提前角愈大。（1）離心提前機構；（2）真空提前機構；（3）辛烷值選擇器（人工調節(jié)器）

(a)(b)(c)離心點火提前調節(jié)機構的結構和工作原理1-凸輪固定螺釘及墊圈；2-凸輪；3-撥板；4-分電器軸；5-離心重塊；6-彈簧；7-托板；8-銷釘；9-柱銷

（1）離心點火提前調節(jié)機構

離心提前機構的作用是隨發(fā)動機轉速的升高自動加大點火提前角(改變斷電器凸輪與分電器軸之間的相對位置)。通常是裝在斷電器固定板的下部。在分電器軸4上固定有托板7，兩個離心重塊5分別套在托板的柱銷上，離心重塊的另一端由彈簧拉住。凸輪和撥板為一體套在分電器軸4的上端，而撥板3的孔則插在離心重塊的銷釘8上。發(fā)動機轉速增高時，在離心力作用下離心重塊5克服彈簧6拉力向外甩開，銷釘8推動撥板3及凸輪2沿原來旋轉方向相對于分電器軸4轉過一個角度，使凸輪提前頂開觸點，點火提前角增大。

發(fā)動機轉速降低時，彈簧6將離心重塊5拉回，使點火提前角自動減小。彈簧為一粗一細兩根彈簧，彈力不同。低速范圍內只有細彈簧起作用，點火提前角增加得較快；而在高速范圍內，由于兩根彈簧同時工作，因而點火提前角的增大比較平穩(wěn)，使之更符合發(fā)動機的要求。

a)小負荷b)大負荷1-分電器殼體；2-活動底板；3-觸點副；4-拉桿；5-膜片；6-彈簧；7-真空連接管；8-節(jié)氣門；9-凸輪（2）真空點火提前調節(jié)機構真空點火提前調節(jié)機構的作用：是隨著發(fā)動機負荷(節(jié)氣門開度)的增大自動減小點火提前角（改變觸點與凸輪之間的相對位置），它裝在分電器殼體的外側。真空提前機構殼體內裝有膜片5，通過拉桿4帶動斷電器活動底板2轉動，轉動的最大角度由固定板上的長方孔所限制。膜片5左方通大氣，右方由彈簧6頂住，并用真空連接管7和化油器靠近節(jié)氣門的小孔相通。發(fā)動機負荷很小時，節(jié)氣門開度小，小孔處的真空度較大，吸動膜片向右拱曲，拉桿4拉動活動底板帶著斷電器的觸點副逆分電器軸旋轉方向轉動一定角度，使觸點提前開啟，點火提前角增大，見圖a。發(fā)動機負荷加大即節(jié)氣門開度增大時，小孔處真空度減小，膜片在彈簧作用下向左拱曲，使點火提前角自動減小，見圖b。發(fā)動機怠速時，節(jié)氣門接近全關，小孔處于節(jié)氣門上方，該處的真空度幾乎為零，于是彈簧推動膜片使點火提前角減小或不提前。

各類點火提前角調節(jié)機構原理與特點

（3）辛烷值選擇器（人工調節(jié)器）

調節(jié)機構調節(jié)原理調節(jié)方法調節(jié)方向調節(jié)依據(jù)離心機構改變斷電器凸輪與分電器軸的相對位置觸點不動凸輪動順旋轉方向點火提前發(fā)動機轉速轉速高提前角增大真空機構改變觸點與斷電器凸輪的相對位置凸輪不動觸點動逆旋轉方向點火提前發(fā)動機負荷負荷大提前角減小人工調節(jié)器汽油牌號和使用條件變化

為了適應不同辛烷值的汽油，在換用不同辛烷值的汽油時，常需調整點火提前角，為此在分電器上裝有辛烷值選擇器。它裝在分電器的殼體上，用來轉動分電器殼體。不同型式的分電器，其辛烷值選擇器的結構也不同，但其基本原理都是一樣的，即逆著凸輪旋轉方向轉動分電器殼體時，點火提前角增大；反之，則點火提前角減小。殼體轉動的多少，一般可從刻度板看出。

5、分電器的型號根據(jù)QC/T73-93《汽車電氣設備產品型號編制方法》規(guī)定，分電器的型號為：產品代號：FD-傳統(tǒng)分電器；FDW-無觸點分電器。缸數(shù)代號：見表。結構代號：見表。分電器缸數(shù)代號

分電器結構代號

缸數(shù)代號23468缸數(shù)23468結構代號123457結構無離心無真空拉偏心拉同心拉外殼特殊結構1、火花塞的工作條件及對其要求火花塞的作用：是將點火線圈產生的高壓電引入發(fā)動機燃燒室內，在其電極間產生電火花以點燃混合氣?；鸹ㄈ墓ぷ鳁l件極其惡劣：受到高壓、高溫及燃燒產物的強烈腐蝕，因此對它提出了較高的要求。(1)混合氣燃燒時，火花塞的下部受到高壓燃氣的沖擊，壓力高達5.88-6.86MPa，要求火花塞的主要零件應有足夠的強度。(2)混合氣燃燒時，火花塞下部受到1500-2000℃的高溫燃氣作用，而進氣時又受到50-60℃的混合氣突然冷卻，要求火花塞應能承受這種周期性的溫度劇烈變化而不變形，且其裙部應保持一定的溫度，不得局部過熱或過冷。(3)發(fā)動機工作時，氣缸內的高溫、高壓燃燒產物如臭氧、一氧化碳、氧化硫和氧化鉛等對火花塞電極具有腐蝕作用，火花塞的電極應具有耐腐蝕性。(4)火花塞的絕緣體應有足夠的絕緣強度，能承受30kV的沖擊性高電壓。(5)火花塞的擊穿電壓應盡可能低，使發(fā)動機高速時點火可靠并減輕點火系統(tǒng)的負擔，延長使用壽命。三、火花塞

2、火花塞的結構1-接線螺母；2-絕緣體；3-金屬桿；4、8-內墊圈（紫銅墊）；5-殼體；6-導體玻璃；7-多層密封墊圈；9-側電極；10-中心電極

在鋼質殼體5的內部固定有高氧化鋁陶瓷絕緣體2，在絕緣體中心孔的上部有金屬桿3，其上端有接線螺母1，用來連接高壓線，下部裝有中心電極10，金屬桿與中心電極之間用導體玻璃密封，銅制內墊圈4和8起密封和導熱作用，殼體5的外側，上部有便于拆裝的六角平面，下部有螺紋以備旋裝在發(fā)動機氣缸蓋內，殼體下端固定有彎曲的側電極9。電極應具有良好的耐高溫、耐腐蝕性能，一般采用鎳錳合金鋼或鎳包銅電極材料。

火花塞電極間隙一般為0.6-0.7mm，電子點火系統(tǒng)間隙可增大至1.0-1.2mm?；鸹ㄈc氣缸蓋座孔之間應保證密封，有平面密封和錐面密封兩種方式。平面密封時，在火花塞與座孔之間應加裝銅包石棉墊圈，而錐面密封則是靠火花塞殼體的錐形面與氣缸蓋上相應的錐形面進行密封。為了確保密封，火花塞應按汽車生產廠規(guī)定的扭緊力矩扭緊。

火花塞絕緣體紫銅墊圈8以下的錐形部分稱為絕緣體的裙部。為確?；鸹ㄈ幱诹己玫墓ぷ鳡顟B(tài)，火花塞絕緣體裙部的溫度應為500-600℃，這樣才能使落在絕緣體上的油滴立即燃燒，不致形成積炭，通常稱這個溫度為火花塞的自凈溫度。溫度過高，熾熱的絕緣體使混合氣產生早燃或爆燃；溫度過低，容易使油霧聚集形成積炭，導致不能點火。

（a）（b）（c）a)裙部及吸熱；b)散熱途徑；c)熱型和冷型火花塞熱值1234567891011熱特性熱型←----------------------→冷型3、火花塞的熱特性火花塞絕緣體裙部在工作時的溫度與其受熱情況和散熱條件有關，只有當火花塞吸收的熱量與散出的熱量達到平衡時，火花塞絕緣體裙部才能保持在500-600℃之間，并在發(fā)動機轉速和功率正常變化的范圍內保持穩(wěn)定?；鸹ㄈ行碾姌O和絕緣體裙部吸收的熱量，約81%的熱量由紫銅墊圈通過火花塞殼體傳給氣缸蓋，一小部分由中心電極傳出，其余部分通過外殼和絕緣體散入大氣(圖a和b)。

火花塞的熱特性主要取決于絕緣體裙部的長度。當裙部較長時，其受熱面積大，吸收的熱量多，且因散熱距離長，散熱困難而使裙部的溫度高，此為“熱型”火花塞，反之為“冷型”火花塞，如圖c所示。對于小功率、低壓縮比和低轉速的發(fā)動機，應采用熱型火花塞；相反，對于大功率、高壓縮比、高轉速的發(fā)動機，應采用冷型火花塞。

火花塞熱特性一般用“熱值”表示。熱值的標定方法各國不盡相同，我國根據(jù)火花塞絕緣體裙部長度標定的熱值來表示，熱值代號為1、2、3→11，代表火花塞的熱特性為熱型→冷型（見表）。其中熱值為1、2、3的火花塞為低熱值的熱型火花塞，熱值為4、5、6的火花塞為中熱值的中型火花塞，熱值為7、8、9及以上的火花塞為冷型火花塞。

4、火花塞的型號根據(jù)ZBT37003-89《火花塞產品型號編制方法》的規(guī)定，火花塞產品型號采用漢語拼音字母、阿拉伯數(shù)字及通用的符號字母排列組成，漢語拼音字母或通用符號字母在不同部位代表不同含義，但在同一部位不應重復?；鸹ㄈa品型號的組成形式如下：結構類型及主要型式尺寸：用漢語拼音字母表示（P144表4-8）?；鸹ㄈ麩嶂担河冒⒗當?shù)字表示（見上）。派生產品結構特征、發(fā)火端特征、材料特性及特殊技術要求：用漢語拼音字母或通用符號字母表示（P144-145）。

第六節(jié)傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的使用一、點火正時

二、點火系統(tǒng)主要部件的常見故障與檢修

1、點火線圈故障、檢查及試驗

2、分電器的故障、檢修及試驗3、電容器的故障與檢查

4、火花塞的故障與檢修

三、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的故障診斷

四、利用示波器（或發(fā)動機測試儀）檢查點火系統(tǒng)故障

一、點火正時

斷電器觸點間隙的調整正時標記

為了保證發(fā)動機汽缸中的混合氣在正確的時間被點燃，將分電器裝在發(fā)動機上時，要人工調整初始點火提前角，這一工作通常稱為“點火正時”。點火正時均以第一缸為基準。點火正時的調整方法隨發(fā)動機的不同略有差別，一般步驟：

1、檢查斷電器觸點間隙，并將觸點間隙調至規(guī)定范圍(一般為0.35-0.45mm)。

2、找出第一缸壓縮上止點的位置。方法是拆下第一缸的火花塞，用手指或棉球堵住火花塞孔，搖轉曲軸，當感到有較大的氣體壓力沖上來時，再慢慢轉動曲軸，使正時記號對準（飛輪上或曲軸前端）。

3、確定斷電器觸點剛打開的位置。旋松分電器殼體夾板固定螺釘，拔出中央高壓線，使其端頭離開機體3-4mm，接通點火開關，將分電器殼體順著分電器軸的旋轉方向轉動使觸點閉合，再反向轉動至中央高壓線端頭與機體之間跳火，也即觸點處于剛打開位置。如有辛烷值選擇器，應先將它調整至“0”刻度位置上。4、按點火順序插好分缸高壓線。第一缸的分缸高壓線應插在正對分火頭的旁電極的插座內，然后順著分火頭的旋轉方向，按點火順序插好其余各缸分缸高壓線。5、起動發(fā)動機，檢查點火正時。起動發(fā)動機，使水溫上升到70-80℃，在發(fā)動機怠速運轉時突然加速。如轉速不能隨節(jié)氣門的打開而立即增加，感到“發(fā)悶”，或排氣管有突突聲，則為點火過遲；如加速時出現(xiàn)敲缸聲，則為點火過早。點火過早時，應順著分電器軸的旋轉方向轉動分電器殼體以推遲點火；點火過遲時，則應逆著分電器軸的旋轉方向轉動分電器殼體，使點火提前。也可用點火測試儀或正時燈檢查（發(fā)動機水溫正常，正極夾子夾蓄電池正極，負極夾子夾蓄電池負極，高壓感應線夾夾發(fā)動機一缸高壓線，將正時燈的光線照到發(fā)動機的正時標記上，拔下真空調節(jié)器的軟管并堵住該管，檢查怠速時的點火提前角，應符合規(guī)定）。

用正時燈檢查點火正時

6、在汽車行駛中進行檢查。將發(fā)動機預熱至70-80℃，在平坦道路掛直接擋(或最高擋)以中低速行駛，突然將油門踏板踩到底，如在車速迅速增大的同時，能聽到短時間輕微的敲缸聲，表明點火時間正確；如聽到有長時間明顯的敲缸聲，說明點火過早；如加速時發(fā)悶，且無敲缸聲，說明點火過遲。點火正時不合適時，應轉動分電器外殼進行調整。經反復試驗，直至合適為止。

二、主要部件的常見故障與檢修

斷電器觸點間隙的調整正時標記

在車輛使用中點火系統(tǒng)元件可能發(fā)生燒壞、磨損、積污、腐蝕、漏電、短路、斷路等故障，必須及時檢修才能保證車輛正常工作。檢修內容主要是對其進行檢驗、清潔和調整，必要時則予以更換。1、點火線圈故障、檢查及試驗(1)點火線圈的常見故障：初級繞組或次級繞組短路、斷路或搭鐵，膠木蓋或外殼破裂引起點火線圈受潮或漏電，附加電阻燒斷等。(2)點火線圈的檢查：查看膠木蓋和外殼是否破裂和導線的連接情況；用萬用表測量點火線圈的初級繞組、次級繞組和附加電阻(線)的電阻值，應符合規(guī)定要求。如阻值過小，說明有短路故障，阻值為無限大，則說明有斷路故障；測量各接線柱與外殼間是否有搭鐵故障。

三針放電器a)垂直形b)65°形(3)點火線圈的試驗：點火線圈發(fā)火強度的試驗，在汽車電氣設備萬能試驗臺上進行三針放電測試（火花長度）。垂直形的三針放電器（圖a）由主電極A、C和輔助電極B組成。主電極A搭鐵、C接點火線圈的分缸高壓線，輔助電極的作用是促使電極間隙中的氣體電離，使擊穿電壓穩(wěn)定。主電極A可沿其軸線移動用來調節(jié)與主電極C的距離，擊穿1mm的間隙所需電壓為1.5kV。在國際標準中，規(guī)定使用65°形三針放電器（圖b），擊穿5.5mm間隙，擊穿電壓相當于12kV。

2、分電器的故障、檢修及試驗(1)分電器的故障：①斷電器的常見故障有：觸點氧化、燒蝕，觸點間隙調整不當，觸點臂彈簧片彈力不足或搭鐵，凸輪過度磨損或磨損不均和分電器軸松曠等。②配電器的常見故障有：分電器蓋和分火頭開裂或絕緣擊穿。③點火提前機構的常見故障：離心提前機構的彈簧失效、真空提前機構的膜片破裂、漏氣和離心塊上的銷釘過度磨損。

(2)分電器的檢修：①檢查斷電器觸點接觸情況。觸點的氧化、燒蝕，其主要原因是電容器失效或電容量太小，其他如電容器的線路連接不好，電容器外殼未夾緊，電壓調節(jié)器調節(jié)電壓過高，觸點間隙過小或分離不徹底，斷電器彈簧力不足等也會引起觸點的氧化、燒蝕。觸點燒蝕時，可用油石或細砂條修磨，修磨時應注意觸點接觸面的平整。在觸點閉合時其接觸面積應在其全部接觸面積的85%以上，修磨后觸點(鎢)的單片厚度不應小于0.5mm，否則應予以更換。觸點中心線應相互重合，偏差不得超過0.2mm，否則應用尖嘴鉗校正。②檢查觸點間隙。用厚薄規(guī)檢查，不符合規(guī)定，可旋松固定螺釘，通過偏心螺釘進行調整。

斷電器觸點間隙的調整觸點臂彈簧彈力檢查(2)分電器的檢修：③檢查觸點臂彈簧片彈力。觸點閉合時，用彈簧秤的掛鉤鉤在活動觸點的一端，沿觸點的軸向拉動，如圖4-33所示。當觸點剛打開時，彈簧秤上的讀數(shù)應符合規(guī)定值，一般為5-7N。若彈力不足，在發(fā)動機高速時斷電臂會被“甩開”，觸點不能及時閉合而發(fā)生高速斷火現(xiàn)象，則需更換觸點臂總成。

④檢查凸輪磨損情況。凸輪的過度磨損會使觸點閉合角減小，降低點火性能；磨損不均會使各缸點火時間不準?？捎糜螛丝ǔ邷y量凸輪各對角直徑，磨損量不應大于0.4mm，各對角中心線的距離不應相差0.03mm，否則應予以更換。

(2)分電器的檢修：⑤檢查分電器軸及配合間隙。分電器軸的彎曲度應不大于0.05mm；分電器軸上的橫銷不應松曠、軸下端插頭的磨損量不大于0.3mm；分電器軸與襯套正常配合間隙一般為0.02-0.04mm，最大不超過0.07mm。

⑥檢查分電器蓋和分火頭是否漏電?？稍谄嚮蛟囼炁_上利用點火線圈的高壓電進行跳火試驗。分電器蓋和分火頭有裂痕或破損應更換，如受潮可加以烘烤后繼續(xù)使用。另外分電器蓋內的炭精柱應活動自如，如過度磨損、折斷或彈簧壓力不足時都應更換。

(3)分電器的試驗：分電器試驗在汽車電氣設備萬能試驗臺上進行，如圖所示。通過試驗可檢查分電器的分火均勻度、離心提前機構和真空度提前機構的工作情況及故障原因的分析。①分火間隔角度及分火均勻性試驗②離心提前機構性能試驗③真空提前機構性能試驗

分電器試驗示意圖1-旋轉放電指針；2-刻度盤；3-調速電動機；4-轉速表；5-蓄電池；6-開關；7-電流表；8-三針放電器；9-點火線圈；10-分電器；11-真空表；12-真空泵

①分火間隔角度及分火均勻性試驗：試驗時把點火線圈的高壓線接在刻度盤上的高壓線插座上，將調速電動機的轉速調至50-100r/min，觀察旋轉放電針與刻度盤之間出現(xiàn)火花的間隔角度是否均勻。四缸發(fā)動機火花間隔應為90°±1°，六缸發(fā)動機應為60°±1°，否則說明分電器軸磨損或凸輪磨損不均勻以及分電器軸松曠等故障，應進行修理或更換。

②離心提前機構性能試驗：將調速電動機調至最低轉速(50-100r/min)，調節(jié)刻度盤上的零位使其對準火花，在真空提前機構不工作的情況下，逐漸提高轉速，觀察在規(guī)定轉速下點火提前角是否符合標準，否則，應扳動彈簧支架校正彈簧拉力或更換彈簧。

③真空提前機構性能試驗：將調速電機的轉速穩(wěn)定在1000r/min，使離心提前機構的點火提前角保持不變，將刻度盤上的零位對準火花，然后抽動真空泵，觀察在規(guī)定的真空度下，點火提前角是否符合標準，若不符合，可增減真空管接頭內的墊片以改變彈簧的彈力；若點火提前角不變，則說明膜片破裂或漏氣，應予以更換。

3、電容器的故障與檢查

(1)電容器的常見故障：絕緣擊穿導致短路或漏電及內部引出線斷路等。(2)電容器的檢查：①用直流電檢查：將蓄電池的一端用導線與電容器的外殼相連，然后用電容器的引出線觸碰蓄電池的另一端。若有火花，說明電容器內部短路，應予以更換，若無火花，則說明電容器無短路故障。

②用交流電檢查：用220V交流電作為電源，用一只15-25W的燈泡作試燈，將試燈的兩根觸針分別接觸電容器的外殼和引出線。若試燈亮，說明電容器內部短路；若試燈不亮，可將試燈移去，用電容器引出線與其外殼觸碰；如果有強烈火花，則表明電容器良好；如果無火花，則表明電容器內部斷路。無論電容器出現(xiàn)何種故障，均應更換。

4、火花塞的故障與檢修火花塞的常見故障：有積炭、積油，電極間隙過大，絕緣體裂痕、漏氣和過熱等?；鸹ㄈe炭：原因有火花塞熱值過大(太冷)；混合氣過濃，燃燒不完全；電極間隙過大等。積油：常在長時間起動時發(fā)生，由于發(fā)動機燃燒室內燃油量過多；機油竄入燃燒室或空載怠速時間過長而引起的，應進行清理后使用。電極間隙過大：常因電極燒蝕所致，火花塞電極間隙過大，則火花塞的擊穿電壓增大，點火線圈處于超負荷狀態(tài)，高速時易斷火；間隙過小，則火花較弱，不能可靠點燃混合氣，使發(fā)動機功率下降?；鸹ㄈ姌O間隙應用火花塞間隙規(guī)定進行測量和調整。絕緣體裂痕：是由于溫度劇變、機械沖擊及發(fā)動機爆震引起的，炭碴嵌入裂縫會引起火花塞短路，應予以更換?；鸹ㄈ^熱：將使發(fā)動機功率明顯下降，轉速不穩(wěn)并有敲缸聲。其火花塞絕緣體裙部外觀呈灰白色，可選用熱值適當?shù)幕鸹ㄈ榱私档突鸹ㄈ墓收下?，應根?jù)發(fā)動機型號正確選用火花塞。平座型火花塞只能配用一個密封墊圈，不得多用或少用?；鸹ㄈ惭b時，應按規(guī)定力矩安裝?；鸹ㄈ菁y旋人氣缸蓋孔的長度，應與汽缸蓋孔螺紋長度相適應，不能過長或過短?；鸹ㄈ€應定期進行檢查、清除積炭和間隙調整。

三、傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的故障診斷1、檢修思路發(fā)動機運行中出現(xiàn)故障的50%都是由油、電路故障引起。一般情況下，運行中突然熄火并發(fā)動不著，多為點火系故障；而逐漸熄火，多為供油系統(tǒng)故障。點火系主要故障：有無火、缺火、亂火、火弱及點火正時失準等，將造成發(fā)動機不能起動或發(fā)動機工作不正常（運轉不平穩(wěn)、無力、加速性能變壞或出現(xiàn)化油器回火、排氣管放炮，使發(fā)動機動力下降、油耗增加、排放性能變壞）。對點火系統(tǒng)的故障進行診斷時，要對點火系統(tǒng)的電路及工作原理非常熟悉，能夠利用點火系統(tǒng)的基本工作原理分析故障可能發(fā)生的部位，并結合車上電流表的指示和高壓電火花的有無與強弱，找出故障的部位，也可借助萬用表或專用儀器進行檢測。2、檢修程序發(fā)動機因點火系統(tǒng)的故障不能啟動時，故障可能在初級電路，也可能在次級電路，應通過診斷確定故障的部位?，F(xiàn)以高壓電路故障為例說明診斷方法。2、檢修程序閉合點火開關，轉動發(fā)動機曲軸，若電流表指示放電3-5A，并作間歇擺動（見圖），說明低壓電路良好，故障在高壓電路，其檢修程序如圖所示。

高壓電路故障檢修程序分缸線試火故障檢查方法高、低壓電路故障檢查方法電流表擺動情況分缸線試火總線試火分火頭檢查

四、利用示波器（或發(fā)動機測試儀）檢查點火系統(tǒng)故障

示波器是將點火系的電壓變化轉化為可見的電壓波形圖，通過觀察波形的變化并與正常標準電壓波形進行比較，來分析點火系統(tǒng)各組成件的故障。通常能顯示發(fā)動機點火過程中的三類波形：直列波、重疊波和高壓波。

如圖所示為發(fā)動機測試儀的外形圖。

發(fā)動機測試儀外形圖

1、直列波直列波標準波形（六缸、轉速1500r/min）波形上各點和線段意義：a--斷電器觸點打開，次級電壓急劇上升；ab--擊穿電壓；bc--電容放電；cd--電感放電，稱為火花線；e--火花消失后，剩余能量維持的衰減振蕩，稱為第一次振蕩；f--斷電器觸點閉合；g--觸點剛閉合時，初級電流變化引起的振蕩，稱為第二次振蕩；af--觸點打開時間；fa--觸點閉合時間。當點火系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，單缸直列波的波形會發(fā)生變化，常見的故障波形見圖。

單缸放大直列波：發(fā)動機工作時，點火系統(tǒng)次級電壓的實際波形。常見故障波形圖常見故障波形圖

(1)第一次振蕩波少

說明點火線圈剩余能量小，可能是蓄電池或點火系統(tǒng)初級電路接觸不良(接觸電阻大)，電容器漏電或容量過小，點火線圈匝間短路或活動觸點絕緣不良等。

(2)第一次振蕩波多說明能量消耗過程長，可能是點火系統(tǒng)初級電路阻抗大而影響放電量或電容器容量過大。(3)斷電器觸點閉合前出現(xiàn)小幅振蕩說明斷電器觸點接觸不平，在正確閉合之前，由于突出部位先行接觸。(4)第二次振蕩呈上下振蕩形式說明斷電器觸點臂彈簧彈力不足，觸點閉合時有輕微跳動而引起電壓波動。(5)第二次振蕩少且波幅小說明點火線圈阻抗過大，高壓線連接不良，將這部分振蕩波吸收。(6)斷電器觸