汽車構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)

（優(yōu)選）汽車構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)當(dāng)前第1頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)第一節(jié)概述一、功用

在發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況和使用條件下，在氣缸內(nèi)適時(shí)、準(zhǔn)確、可靠地產(chǎn)生電火花，以點(diǎn)燃可燃混和氣，使汽油發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)作功。當(dāng)前第2頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)汽油機(jī)在壓縮接近上止點(diǎn)時(shí)，可燃混合氣是由火花塞點(diǎn)燃的，從而燃燒對(duì)外作功，為此，汽油機(jī)的燃燒室中都裝有火花塞?；鸹ㄈ幸粋€(gè)中心電極和一個(gè)側(cè)電極，兩電極之間是絕緣的。當(dāng)在火花塞兩電極間加上直流電壓并且電壓升高到一定值時(shí)，火花塞兩電極之間的間隙就會(huì)被擊穿而產(chǎn)生電火花。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)。

當(dāng)前第3頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)二、點(diǎn)火系統(tǒng)的類型按照組成和產(chǎn)生高壓電方式的不同，可以分為

分類電源產(chǎn)生高壓電的方法1、傳統(tǒng)蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)蓄電池和發(fā)電機(jī)點(diǎn)火線圈和斷電器2、半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)蓄電池和發(fā)電機(jī)點(diǎn)火線圈和半導(dǎo)體元件3、微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)蓄電池和發(fā)電機(jī)點(diǎn)火線圈和微機(jī)控制裝置4、磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)無磁電機(jī)當(dāng)前第4頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)三、點(diǎn)火系統(tǒng)的基本要求

1.能產(chǎn)生足以擊穿火花塞兩電極間隙的電壓。2.電火花應(yīng)具有足夠的點(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)。四、點(diǎn)火系統(tǒng)的特點(diǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)與汽車上其他電器設(shè)備一樣，采用單線制連接，即電源的一個(gè)電極用導(dǎo)線與各用電設(shè)備相連，而電源的另一個(gè)電極則通過發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體、汽車車架和車身等金屬構(gòu)件與各用電設(shè)備相連，稱為搭鐵，其性質(zhì)相當(dāng)于一般電路中的接地。搭鐵的電極可以是正極也可以是負(fù)極。

當(dāng)前第5頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)第二節(jié)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)組成和工作原理一、組成電源（蓄電池和發(fā)電機(jī)）、點(diǎn)火開關(guān)、點(diǎn)火線圈、斷電器、配電器、電容器、火花塞、阻尼電阻、高壓導(dǎo)線等組成。

當(dāng)前第6頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)二、工作原理點(diǎn)火系統(tǒng)將12v或24v的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)?000v以上的高壓電是由點(diǎn)火線圈和斷電器共同完成的，并由配電器分配到各缸火花塞。當(dāng)前第7頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)點(diǎn)火線圈配電器斷電器火花塞當(dāng)前第8頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)1、電容器電容器與斷電器觸點(diǎn)并聯(lián)當(dāng)觸點(diǎn)斷開時(shí)，有兩個(gè)作用：（1）保護(hù)觸點(diǎn)，自感電流向電容器充電，防止觸點(diǎn)燒損，使初級(jí)電流迅速衰減為零。（2）加速斷電，提高次極電壓。

三、幾個(gè)元件的作用當(dāng)前第9頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)2、附加電阻

附加電阻與點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組串聯(lián)，調(diào)節(jié)初級(jí)電流大小，維持初級(jí)電流基本穩(wěn)定。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，初級(jí)電流加大，附加電阻的電阻值隨其溫度升高而增大，使初級(jí)電流減小，點(diǎn)火線圈不致過熱。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí)，初級(jí)電流減小，附加電阻的電阻值隨其溫度降低而減小。

當(dāng)前第10頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)第三節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻一、點(diǎn)火提前角點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響很大，從火花塞點(diǎn)火到氣缸內(nèi)大部分混合氣燃燒，并產(chǎn)生很高的爆發(fā)力需要一定的時(shí)間，雖然這段時(shí)間很短，但由于曲軸轉(zhuǎn)速很高，在這段時(shí)間內(nèi)，曲軸轉(zhuǎn)過的角度還是很大的。若在壓縮上止點(diǎn)點(diǎn)火，則混合氣一面燃燒，活塞一面下移而使氣缸容積增大，這將導(dǎo)致燃燒壓力低，發(fā)動(dòng)機(jī)功率也隨之減小。因此要在壓縮接近上止點(diǎn)點(diǎn)火，即點(diǎn)火提前。當(dāng)前第11頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)

把火花塞點(diǎn)火時(shí)，曲軸曲拐位置與壓縮行程終了活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)曲軸曲拐位置之間的夾角稱為點(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。當(dāng)前第12頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)二、點(diǎn)火過遲、過早的后果

點(diǎn)火過遲：混合氣開始燃燒時(shí)活塞已開始下行，氣缸容積增大，燃燒壓力降低，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。

點(diǎn)火過早：則氣體壓力作用的方向與活塞運(yùn)動(dòng)的方向相反，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。PPPVVV當(dāng)前第13頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)三、最佳點(diǎn)火提前角的影響因素

最佳的點(diǎn)火提前角隨許多因素變化，最主要的因素是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和混合氣的燃燒速度，混合氣的燃燒速度又和混合氣的成分、燃燒室形狀、壓縮比等因素有關(guān)。

當(dāng)前第14頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，隨著負(fù)荷的加大，節(jié)氣門開大，進(jìn)入氣缸的可燃混合氣量增多，壓縮終了時(shí)的壓力和溫度增高，同時(shí)，殘余廢氣在氣缸內(nèi)所占的比例減小，混合氣燃燒速度加快，這時(shí)，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)火提前角則應(yīng)適當(dāng)增大。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度一定時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速增高，燃燒過程所占曲軸轉(zhuǎn)角增大，這時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大點(diǎn)火提前角。點(diǎn)火提前角應(yīng)隨轉(zhuǎn)速增高適當(dāng)加大。另外，點(diǎn)火提前角還和汽油的抗爆性能有關(guān)，使用辛烷值高，抗爆性能好的汽油，點(diǎn)火提前角應(yīng)較大。當(dāng)前第15頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)四、點(diǎn)火提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置

手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置：辛烷值校正器

離心式點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置真空式點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置當(dāng)前第16頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)汽車構(gòu)造

第二十四講主講教師：馮原學(xué)時(shí)：４８當(dāng)前第17頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)第四節(jié)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)主要元器件的結(jié)構(gòu)一、分電器功用：接通或斷開初級(jí)電路，將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電按照發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序分配給各缸火花塞，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻。組成：分電器是由斷電器、配電器、電容器和點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置組成。當(dāng)前第18頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)分電器實(shí)物圖當(dāng)前第19頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)分電器構(gòu)造當(dāng)前第20頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)1、斷電器

接通和切斷初級(jí)繞組的電路，使其電流發(fā)生變化，以便在次級(jí)繞組中產(chǎn)生高壓電。觸點(diǎn)閉合觸點(diǎn)斷開活動(dòng)觸點(diǎn)固定觸點(diǎn)凸棱當(dāng)前第21頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)2、配電器

將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電按點(diǎn)火順序分配給各缸火花塞。中心電極分火頭側(cè)電極分電器蓋當(dāng)前第22頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)3、電容器當(dāng)前第23頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)4、點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置

當(dāng)前第24頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)（1）離心點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置

凸輪撥板分電器軸彈簧重塊托板銷釘當(dāng)前第25頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)（2）真空點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置當(dāng)前第26頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)（3）辛烷值校正器當(dāng)前第27頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)二、點(diǎn)火線圈點(diǎn)火線圈把電源的低壓電轉(zhuǎn)變成火花塞點(diǎn)火所需要的高壓電。當(dāng)前第28頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)1、開磁路點(diǎn)火線圈：開磁路點(diǎn)火線圈采用柱形鐵芯，其上下兩端沒有連接在一起，磁力線從空氣中穿過。特點(diǎn)：產(chǎn)生高壓電穩(wěn)定，但是磁路損失較大。當(dāng)前第29頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)2、閉磁路點(diǎn)火線圈：閉磁路點(diǎn)火線圈的鐵芯用“口”字形或“日”字形的鐵片疊制而成。磁路閉合。特點(diǎn)：形成閉合的磁路，減少磁通損失，提高次級(jí)電壓。當(dāng)前第30頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)三、火花塞功用：將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電引進(jìn)然燒室，并在電極間產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃可燃混和氣。電極材料：多采用鎳錳合金。結(jié)構(gòu)：中心電極，側(cè)電極，絕緣體，接線螺母等當(dāng)前第31頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)電極間隙中心電極側(cè)電極電極間隙指的是中心電極與側(cè)電極之間的間隙。電極間隙過小：火花微弱，并且容易因產(chǎn)生積碳而漏電；電極間隙過大：所需的擊穿電壓增高，發(fā)動(dòng)機(jī)不易啟起動(dòng)，且在高速時(shí)易發(fā)生“缺火。

一般的電極間隙為：0.6～0.7mm。當(dāng)前第32頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)火花塞絕緣體裙部越長(zhǎng)，其受熱面積越大，且受熱距離長(zhǎng)，散熱困難，火花塞裙部的溫度越高，這種火花塞稱為熱型火花塞?；鸹ㄈ^緣體裙部越短，其受熱面積越小，且受熱距離縮短，容易散熱，火花塞裙部的溫度越低，這種火花塞稱為冷型火花塞。裙部長(zhǎng)度介于冷型和熱型之間的火花塞，稱為普通型（中型）火花塞。自凈溫度：發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)火花塞絕緣體裙部的溫度若保持在500-600°C左右，落在絕緣體裙部的油粒能立即被燒掉，不容易產(chǎn)生積碳，這個(gè)溫度稱為火花塞的自凈溫度。當(dāng)前第33頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)我國(guó)是以絕緣體裙部長(zhǎng)度來標(biāo)定的，用熱值（1-11的自然數(shù)）來表示。1、2、3為低熱值火花塞；4、5、6為中熱值火花塞；7以上為高熱值火花塞。熱值小的為熱型火花塞，熱值大的為冷型火花塞。當(dāng)前第34頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)當(dāng)前第35頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)第五節(jié)電子點(diǎn)火系統(tǒng)

1.觸點(diǎn)易燒蝕；2.隨氣缸數(shù)和轉(zhuǎn)速的增加，次級(jí)電壓下降；3.點(diǎn)火能量的提高受限；4.易產(chǎn)生積碳，使次極電壓降低。一、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的不足當(dāng)前第36頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)二、電子點(diǎn)火系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)可以減少觸點(diǎn)火花，避免觸點(diǎn)燒蝕，延長(zhǎng)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。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。一般傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的低壓電流不超過5A，而電子點(diǎn)火系統(tǒng)可提高到7～8A，次級(jí)電壓可達(dá)30kV。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。大大減輕了對(duì)無線電的干擾。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，體積小，使用和維修方便。

當(dāng)前第37頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)三、有觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)當(dāng)前第38頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)四、無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)1、組成：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)。主要由點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器(傳感器)、點(diǎn)火控制器、點(diǎn)火線圈、分電器、火花塞等組成。

當(dāng)前第39頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)2、原理當(dāng)前第40頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)3、點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器

點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器取代了傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)斷電器中的凸輪，用來判定活塞在氣缸中所處的位置，并將非電量的活塞位置信號(hào)轉(zhuǎn)變成為脈沖電信號(hào)輸送到點(diǎn)火控制器，從而保證火花塞在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻點(diǎn)火。所以點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器實(shí)際就是一種感知發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況，發(fā)出點(diǎn)火信號(hào)的傳感器。它的類型很多，目前應(yīng)用較多的主要有磁脈沖式、霍爾效應(yīng)式和光電效應(yīng)式。當(dāng)前第41頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)（1）磁感應(yīng)式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器

磁感應(yīng)式傳感器安裝在分電器內(nèi)，主要由分電器軸1、爪形轉(zhuǎn)子2、傳感線圈3、爪形定子4、塑性永磁片5、導(dǎo)磁板6和底板7等組成。1234567結(jié)構(gòu)：當(dāng)前第42頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)當(dāng)前第43頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)（2）霍爾效應(yīng)式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器

霍爾效應(yīng)式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器安裝在分電器內(nèi)。由霍爾觸發(fā)器、永久磁鐵和由分電器軸驅(qū)動(dòng)的帶缺口的轉(zhuǎn)子組成。當(dāng)前第44頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)

主要由霍爾觸發(fā)器、永久磁鐵和帶缺口的轉(zhuǎn)子等組成。

1、永久磁鐵2、外加電流3、霍爾電壓4、霍爾觸發(fā)器5、接觸面6、磁力線7、剩余電子。2134567UHI

當(dāng)電流I通過放在磁場(chǎng)中的半導(dǎo)體基片（霍爾元件）且電流方向和磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，則在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上產(chǎn)生一電壓UH,稱為霍爾電壓。即：點(diǎn)火信號(hào)電壓?；魻栃?yīng)原理當(dāng)前第45頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)霍爾效應(yīng)式無觸點(diǎn)點(diǎn)火裝置組成：主要由霍爾分電器、點(diǎn)火控制器、點(diǎn)火線圈等。當(dāng)前第46頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)（3）光電效應(yīng)式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器主要由遮光盤(信號(hào)轉(zhuǎn)子)、遮光盤軸、光源、光接收器(光敏元件)等組成。當(dāng)前第47頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)

例如，

磁感應(yīng)發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)由②、③端輸入，經(jīng)內(nèi)部電路，最后控制達(dá)林頓管Q的導(dǎo)通和截止。B+Q89S01工作:4、點(diǎn)火控制器作用：將點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器輸出的點(diǎn)火信號(hào)整形、放大，轉(zhuǎn)變?yōu)辄c(diǎn)火控制信號(hào)，控制點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組中電流的通、斷，以便在次級(jí)線圈的繞組中產(chǎn)生高壓電，供火花塞點(diǎn)火

。當(dāng)前第48頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)的分電器與傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的分電器不同，主要區(qū)別在于電子點(diǎn)火系統(tǒng)取消了斷電器(觸點(diǎn)和凸輪)和電容器，增加了點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器(信號(hào)轉(zhuǎn)子和傳感部分)。有些點(diǎn)火控制器能夠隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角，所以這些分電器去掉了離心提前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，只保留真空提前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，配電器的結(jié)構(gòu)則無變化。5、分電器當(dāng)前第49頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)由于普通電子點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火能量提高，火花塞電極間隙比傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的火花塞電極間隙增大，一般為0.8～1.0mm；為了適應(yīng)稀薄混合氣燃燒，有的甚至達(dá)到1.0～1.2mm，并且各種車型差異也較大，在檢查、調(diào)整、維修時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)原車說明書進(jìn)行。6、火花塞當(dāng)前第50頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)汽車構(gòu)造

第二十五講主講教師：馮原學(xué)時(shí)：４８當(dāng)前第51頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)第六節(jié)微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)當(dāng)前第52頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)一、有分電器微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)1.組成：一般由傳感器、微機(jī)控制器、點(diǎn)火執(zhí)行器等組成。

當(dāng)前第53頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)當(dāng)前第54頁\共有63頁\編于星期二\9點(diǎn)二、無分電器微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)

1.無分電器微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)