項目四磁路及汽車常用電磁器件

-1--2-的火花塞，點燃可燃混合氣等。如圖4-1a所示為制動液面開關結構，制動液面報警信號裝置在制動液面過低時，發(fā)出報警信號，在制動液儲液罐內的長玻璃管內放入兩塊薄片狀的強磁性金屬片作為舌簧開關，B為b示意圖。a)儲液罐結構圖b)工作原理圖【知識準備】1.磁體界中的任何物體都具有磁場，只是有的表現(xiàn)的比較強，有的表現(xiàn)的比較弱。自然界中表現(xiàn)磁場現(xiàn)象比較強的物體，稱為磁鐵。天然磁鐵(主要成分FeO)磁性較弱，實際使用都是34-3-場，地球的磁極和地理的兩極相反。賴于外部磁化條件來產生和維持其磁場，如汽車上使用的電磁鐵和電磁開關等。2.磁鐵的主要性能1)磁鐵具有極性。自由懸吊的磁鐵會指向南北，指向北端的稱為北極，用N表示；指2)磁極之間有相互作用力，稱為磁力。同性磁極相互排斥，異性磁極相互吸引。3)把一塊鐵磁物質放在磁鐵附近，該鐵磁物質也會帶上磁性，我們把這種原來沒有磁3.磁場場里畫出一系列有方向的曲線，并使曲線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致。這些曲線叫做磁感線，也稱為磁力線。磁感線和電場線一樣，實際上并不存在，是人們?yōu)榱朔帜Ｐ?。通常?guī)定：小磁針在磁場中某點靜止時N極所指的方向為該點的磁場方向。條形磁鐵和馬蹄形磁鐵周圍空間磁場的磁感線分布情況如圖4-2所示。磁鐵外部的磁感線都是從N極到S極，在磁鐵內部是從S極到N極。磁感線是閉合的曲線，而且在磁場中任意兩條磁感線都不會相交。在磁場強的地方磁感線密集，磁場弱的地方磁感線稀疏。a)條形磁鐵磁感線b)馬蹄形磁鐵磁感線實驗發(fā)現(xiàn)，不僅磁鐵周圍存在磁場，電流周圍也存在磁場。磁極與電流之間、電流與電講，任何磁場都是由運動電荷或電流產生的。1.通電直導體的磁場使用右手定則判斷通電直導體磁場的磁感線方向：用右手握住直導線，伸直的拇指指向-4-繞通電直導體的閉合曲線，磁感線在垂直于導體的平面內，是一系列的同心圓。2.通電螺線管的磁場向電流方向，與四指垂直的拇指所指方向就是通電螺線管磁場N極方向，如圖4-3b所示。a)直線電流磁場磁感線b)通電螺線管磁場磁感線為了能夠定量地描述磁場，引入幾個有關物理量。使用磁感應強度B這一物理量來表示磁場內某點的磁場強弱和方向，它是一個矢量。其方向使用右手螺旋定則來確定，磁感應強度的方向也就是磁場方向。FB(4-1)IlI中通過的電流；l—導體在磁場中的有效長度，即與磁場垂直的導體長度。在國際單位制(SI)中，磁感應強度的單位為特斯拉(T)。如果磁場內各點的磁感應強度B的大小相等，方向相同，該磁場稱為勻強磁場。2．磁通0在勻強磁場中，磁感應強度B與垂直于磁場方向某截面面積S的乘積，稱為通過該面積的磁通0。BS4-2)取與面積S垂直的分量B(B=Bsin)。如果不是勻強磁場，計算磁通0時，磁感應強nn-5-磁通0可以理解為通過某一面積的磁感線的總數(shù)。磁通是標量，只有大小沒有方向。0將式(4-2)變形為B=，因此，磁感應強度B在數(shù)值上可以看成為與磁場方向相垂直S的單位面積上通過的磁力線條數(shù)，所以又叫磁通密度。3.磁通鏈磁通鏈就是磁通量乘以線圈的匝數(shù)。磁通鏈代表了單位導體截面通過磁通量的多少，就是磁通的強度。用符號表示，其國際單位為韋伯(Wb)。=N0(4-3)4．磁場強度H磁場強度是線圈安匝數(shù)的一個表征量，反映磁場源的強弱，它與介質無關，取決于電流BBH=在國際制單位中，磁場強度的單位為安/米(A/m)。理論和實驗證明，通電螺線管內的磁場強度為單位長度磁通勢INH=LL—螺線管線圈的長度(m)； (4-5)I—螺線管線圈中的電流強度(A)。對于一個確定的螺線管，當通過的電流不變時，其磁場強度H也是確定不變的，但在螺線管中放入不同磁導率的磁介質時，所產生的磁感應強度B卻是不同的。有關。因此，我們引入一個新的物理量——磁導率來衡量物質導磁性能的不同，用表示，其單位為亨/米(H/m)。通常情況下我們用相對磁導率來表示物質的導磁性能，即物質的磁導率與真空的磁r導率=4107H/m(真空的磁導率是一個常數(shù))的比值，即=。00r0當，即1的物質統(tǒng)稱為非磁性材料，自然界中大多數(shù)的物質都屬于非磁性0r-6-金。0r一般鐵磁材料(=102~105H/m)廣泛應用在變壓器、電機、電工儀表等電氣設備中。r1.鐵磁性材料的性質高導磁性、磁飽和性和磁滯性。(1)高導磁性在外磁場的作用下，鐵磁性材料內部的磁感應強度B迅速增強。相同方向的多個小磁體形無外磁場作用時,磁疇指向是無序的，磁性相互抵消，整塊材料對外不顯磁性；有外磁出很強的磁性。ab)a)無外磁場作用b)有外磁場作用的鐵心都是采用鐵磁性材料構成。在相同勵磁繞組匝數(shù)和勵磁電流的條件下，采用鐵磁性材料作鐵心后可使磁感應強度增強幾百倍甚至幾千倍。(2)磁飽和性IHB—磁場內磁性物質的磁化磁場的磁感應強度曲線；JB—磁場內不存在磁性物質時的磁感應強度直線；0-7-B—B曲線和B直線的縱坐標相加即得磁場的B—H磁化曲線。J0BB.cBBa.Ba.JB0OH磁性物質由于磁化所產生的磁化磁場不會隨著外磁場的增強而無限地增強。當外磁場增磁感應強度將趨向某一定值。HB,BOH(3)磁滯性磁性材料在交變磁場中反復磁化，其磁感應強度B與磁場強度H關系曲線是一條回形r剩磁感應強度B(剩磁)為當線圈中電流減小到零(H=0)時的鐵心中的磁感應強度。r矯頑磁力HC為使B=0反向磁場強度。-8-磁性物質不同，其磁滯回線和磁化曲線也不同。2.鐵磁材料的分類和用途按磁性物質的磁性能，鐵磁性材料分為三種類型：(1)硬磁材料其典型材料有鈷鋼、碳鋼等。因其剩磁強，不易退磁，常用于制造各種形狀的永久磁鐵。如汽車上使用的機油壓力表、燃油表中均采用永磁式轉子。(2)軟磁材料軟磁材料的特點是磁導率很大，而剩磁很小，易被磁化也易去磁，反復磁化時，磁滯損耗小，適用于反復磁化的場合。典型的軟磁材料有硅鋼片、鑄鐵、坡莫合金等。一般用來(3)矩磁材料矩磁材料的特點是在很弱的外磁場作用下就能被磁化，并達到磁飽和。當撤掉外磁場材料主要用于制造計算機中磁存儲元件的記憶磁芯。1.磁路集中地通過一定的閉合路徑。圖4-8是幾種常見的電器設備的磁路。-9-a)電磁鐵的磁路b)變壓器的磁路c)直流電機的磁路2.磁路的歐姆定律與流經電路的電流相似，流經磁路的磁通也要遵循一定的定律。如圖4-9所示為一閉iii212u2LNN2B0LIN=HL=L=B0LS中，F(xiàn)=IN稱為磁通勢，它是磁路中產生磁通的根源。FF上式可繼續(xù)寫成LR上式可繼續(xù)寫成LRm式中，R為鐵磁材料的磁阻。mLR=mS (4-7)(4-8)電阻相對應，磁通勢與電動勢相對應，磁通與電流相對應。因此，式(4-7)稱為磁路的歐姆定-10-LR=0m0S0LL無分支磁路的總磁阻為：R=+0mSS0磁路的歐姆定律具有下列形式：IN=(R+R)=mm0m0(4-9)(4-10) 空氣的磁導率比鐵磁材料的磁導率要小很多，空氣的磁阻要比鐵磁材料的磁阻大很多，要大大增加，磁路要盡量減少非必要的空氣隙。m主要用來定性地分析磁路?！救蝿諏嵤?.制動液面?zhèn)鞲衅麟娐肥疽鈭D如圖4-10所示，分析制動液面開關的工作原理。1—舌簧開關外殼2—接線柱3—舌簧開關4—永久磁鐵5—浮子6—制動液面7—報警燈8—點火開關(1)當儲液量在正常高度時，舌簧開關斷開，報警燈不亮。(2)當儲液量低至下限報警高度時，舌簧開關接通，報警燈點亮。表4-1制動液面開關的工作原理及過程分析工作原理及過程分工作原理及過程分析序號釋-11-1浮筒在正常位置時2浮筒在下限位置時工作工作目標能夠用電磁基本理論分析其工作過程能夠清晰描述裝置的工作過程能夠用清晰、簡潔的語言表達自己的觀點序號123如圖4-11所示為霍爾效應元件，應用電磁感應原理工作，汽車電子點火系統(tǒng)中利用霍爾效應原理制作成汽車霍爾點火信號發(fā)生器，它可為晶體管點火系統(tǒng)提供觸發(fā)信號?！局R準備】切割磁力線運動時；或當磁鐵插進(或拔出)線圈時，連接在電路中的電流計的指針都會發(fā)生偏轉，說明閉合回路有電流存在如圖4-12所示。a切割磁感線運動b)磁鐵插進(或拔出)線圈現(xiàn)象叫做電磁感應現(xiàn)象。在電磁感應現(xiàn)象中產生的電流叫做感應電流。-12-1.磁場中運動導體的電磁感應割線速度為v，導體運動方向與磁感線之間夾角為9，當有效長度為l的直導體以線速度vn體內感應電動勢方向。2.線圈中磁場變化時的電磁感應法拉第實驗發(fā)現(xiàn)線圈中感生感應電動勢的大小與下列因素有關：(1)在一定的時間內，線圈中穿過的磁通的變化量越大，感應電動勢越大；(2)在磁通變化量一定的條件下，這種變化所經歷的時間越短，感應電動勢越大；(3)在其他條件不變的情況下，線圈的匝數(shù)越多，感應電動勢越大。(4-13)Se(V)。磁通方向和線圈繞向如圖4-13所示。dt<0，感應電動勢方向由B指向A。感應電動勢公式描述為：d0(4-14)e=N(4-14)dt上式中的負號表示感應電流產生的磁通總是力圖阻止原磁通的改變，感應電動勢的方向總是和磁通變化的趨勢相反。-13-生的電動勢叫做自感電動勢，用e表示。L對空心線圈而言，其自感磁通鏈和電流之比是一常數(shù)，稱為自感系數(shù)，即LL(4-15)i式中，L—電感(H)；—磁通鏈(Wb)；i—電流(A)。d0d(Li)die=Ndt=dt=Ldtd0d(Li)di常用的日光燈電路就是應用自感現(xiàn)象來工作。11如圖4-14所示，兩個靠得很近的線圈，當線圈N有電流i通過時，它在線圈111212212N相交鏈磁通01212212a鐵心線圈b)空心線圈在兩個有磁交鏈(耦合)的線圈中，互感磁鏈與產生此磁鏈的電流的比值，叫做這兩個線圈的互感系數(shù)，用符號M表示，單位為亨(H)。M=i21=i1212常見的電力變壓器以及汽車上點火線圈均是利用互感原理工作。電磁感應作用在導體內部得到感生電流，感生電流在導體中的分布隨著導體的表面形-14-把塊狀金屬置于隨時間變化的磁場中或讓它在磁場中運動時，金屬塊內將產生感應電【任務實施】1.工作原理分析霍爾效應的原理如圖4-15所示，霍爾元件是一個帶集成電路的半導體基片，將它放在生電壓。這一現(xiàn)象是由美國科學家霍爾發(fā)現(xiàn)的，所以命名為霍爾效應。霍爾效應中產生的電壓U(霍爾電壓)的大小與通過半導體基片的電流I和磁場的HHRU=HIBHdHIIH1—永久磁鐵2—外加電壓(U)3—霍爾電壓(UH)4—霍爾觸發(fā)器5—磁力線H比，即霍爾電壓隨磁感應強度大小而變化。磁場即被觸發(fā)葉輪的葉片阻擋(或稱隔磁)，這時不產生霍爾電壓，發(fā)生器無信號輸出。當觸-15-工作步驟(磁場環(huán)境工作步驟(磁場環(huán)境)1當霍爾元件開始暴露在磁場環(huán)境中時2當霍爾元件被完全處于磁場中時3當霍爾元件開始與磁場隔離時4當霍爾元件離開了磁場范圍時分析電壓變化序號序號序號工作目標評價自評互評師評1是否能用電磁感應原理分析其工作過程2對裝置的工作過程描述的是否清晰3是否能用清晰、簡潔的語言表達自己觀點磁繼電器結構和工作原理基礎上，分析電磁繼電器在汽車喇叭電路中的應用。-16-【知識準備】般由線圈、鐵心和銜鐵三部分組成，如圖4-18所示。電磁鐵可以通過控制電路的接通和斷開，以達到控制和保護電器設備的作用。根據(jù)電磁鐵線圈通過的電流不同，電磁鐵可分為直流電磁鐵和交流電磁鐵兩種。積較小，觸點控制的電流也較小，屬于小型繼電器。繼電器的種類很多，常用的有電磁式和簧管式繼電器作為傳感器，本節(jié)主要介紹電磁式繼電器。1.電磁式繼電器結構及工作原理-17-汽車常用電磁式繼電器一般由電磁鐵、觸點、銜鐵等部分組成，如圖4-19所示。觸點系統(tǒng)包括回位彈簧和觸點(活動觸點，固定常開、常閉觸點)。電磁吸力的作用而吸向鐵心，此時銜鐵帶動支桿將常閉觸點斷開、常開觸點接通。當切斷繼電器線圈的電流時，電磁鐵失去電磁力，銜鐵又恢復原位，觸點恢復常態(tài)。2.繼電器在汽車上的典型應用在汽車上常用的繼電器有起動繼電器、喇叭繼電器、閃光(轉向燈使用)繼電器、刮水器繼電器等。下面以閃光器為例做一介紹。為了指示車輛的行駛方向，便于交通安全管理，汽車上裝有轉向信號燈。轉向燈系統(tǒng)一般由轉向信號燈、轉向指示燈、轉向開關、閃光器等組成。當汽車向左或向右轉向時，通電熱式閃光器結構簡單，制造成本低，但閃光頻率不夠穩(wěn)定，使用壽命短，目前已被淘汰。下面簡單介紹電容式閃光器、帶觸點晶體管式閃光器。(1)電容式閃光器電容式閃光器主要是由一個繼電器和一個電容器組成。在繼電器的鐵心6上繞有串聯(lián)時而相減，繼電器便產生周期的開關動作，從而使轉向信號燈閃爍。-18-轉向時，其電路為：蓄電池的正極線圈L1動斷化產生電磁吸力，當電磁力矩大于彈簧力矩時，觸點迅速打開，轉向燈不亮。漸升高，充電電流逐漸減小，兩個線圈吸力減小，觸點重新閉合。L點重新打開，轉向信號燈熄滅。如此反復，使轉向燈閃爍。觸點晶體管式和無觸點晶體管式兩種。(2)有觸點晶體管閃光器小型繼電器所組成。-19-cJ立即斷開，右轉向信號燈熄滅。“S”→轉向燈開關K→右轉向信號燈→搭鐵→蓄電池負極。在充電過程中，隨著電容器電RVT其導通。這樣，電容器C不斷地充電和n進口汽車上的集成電路閃光器一般采用專用集成電路。如上海桑塔納轎車電子閃光器使用ICU243B低功耗、高精度的專用集成電路和小型繼電器組成有觸點集成電路閃光器。ICU243B的標稱電壓為12V，實際工作電壓范圍為9~18V，采用雙列8腳直插塑料封裝，-20-輸入檢測器用來檢測轉向信號燈開關是否接通。振蕩器由一個電壓比較器和外接R4及振蕩器工作時，輸出級控制繼電器線圈的電路，使繼電器觸點反復開、閉，于是轉向如果一只轉向信號燈燒壞，則流過取樣電阻RS的電流減小，其電壓降減小，經電壓檢測器識別后，便控制振蕩器電壓比較器的參考電壓，從而改變振蕩(即閃光)頻率，則轉向指示燈的閃光頻率加快一倍，以示需要檢修或更換燈泡。G用電容器的充放電延時特性，控制晶體管的導通和截止，從而實現(xiàn)閃光的目的?！救蝿諏嵤?.工作原理分析當按下方向盤下的喇叭按鈕時，來自蓄電池的電流會通過回路流經喇叭繼電器的電磁線從而使振動膜振動而發(fā)出聲音。學生自行分析汽車喇叭電路中主電路和控制電路(主電路又稱為工作電路)。控制電路：蓄電池正極→繼電器鐵心→線圈→喇叭按鈕→搭鐵→蓄電池負極。以小組討論的形式分析汽車喇叭電路常見故障。-21-檢修方檢修方法1按下喇叭按鈕，喇叭不響2按下喇叭按鈕，喇叭聲音沙啞3按下按鈕，喇叭不響，只發(fā)“嗒”一聲4觸點容易燒蝕故障現(xiàn)象故障原因號工作目標評工作目標評價是否能用電磁感應原理分析其工作過程主電路和控制電路描述的是否清晰故障原因分析是否清楚是否能用清晰、簡潔的語言表達自己的觀點序號1234電機的低壓電(一般12V~14V)變成高壓電(15kV~20kV)送到火花塞，火花塞電極間的用以產生高壓電，其工作原理如圖4-23所示，要求會分析點火線圈的工作情況和對點火線圈進行檢測。-22-+u1－++u1－++1e2Z【知識準備】(一)變壓器的結構和工作原理1.變壓器的基本結構變壓器是根據(jù)電磁感應原理制成的一種靜止的電氣設備，它具有變換電壓、變換電流、所示為一個簡單的雙繞組變壓器。Φi2ii21++變壓器結構示意圖a)變壓器結構示意圖變壓器結構示意圖a)變壓器結構示意圖b)變壓器符號成。次繞組(匝數(shù)為N)和電源連接、二次繞組(匝數(shù)為N)和負載連接，它們同在一個鐵2-23-心上。為了便于分析，將一次、二次繞組分別畫在兩邊。2.變壓器的工作原理(1)電壓變換當變壓器的一次繞組加上交變電壓，而二次繞組開路，這種情況稱為變壓器空載運行，設主磁通為正弦交變磁通，主磁通0=0sintm在一、二次繞組中將分別產生的感應電動勢為設主磁通為正弦交變磁通，主磁通0=0sintm在一、二次繞組中將分別產生的感應電動勢為m22m值。它們的有效值為E=1m=1m=4.441221mE=2m=2m=2222m1次繞組產生感應電動勢的有效值E。1221和二次電壓有效值U的比值為2U4.44fN0N11m=111m=1=K22m2K稱為變壓器的變比，當變壓器空載時，一、二次電壓之比近似等于一次、二次繞組的匝數(shù)比。因此選擇不同的匝數(shù)，就可以起到電壓變換的作用。212212-24-K<1時，NN，UU，變壓器起升高電源電壓的作用。1212(2)電流變換一次繞組接額定頻率、額定電壓的電源上，二次繞組接負載的運行狀態(tài)稱為有載運行，Φi1i2+e1e2+e1e2Z當二次繞組接上負載后，將會產生感應電流i。當變壓器空載時，一次磁通勢iN產201222生主磁通0，而加入負載后，由于產生i，勢必會建立磁通勢iN，那么由磁通勢222mU和頻率f決定，只要電源電壓保持不變，則空載與加負載的主磁通最大值仍保持不變。101N+01001與滿載時的iN，iN相比可以近似為零。所以負載運行時，忽略空載電流有：I&必I&2或I1必1=N21kIkN21一、二次電流比近似與匝數(shù)比成反比?？梢姡褦?shù)不同，不僅能改變電壓同時也能改變(3)阻抗變換在電子設備中，為了獲得較大的功率輸出，往往對負載有一定要求。但是負載都是給的等效阻抗，這叫做阻抗變換。如圖4-26所示，變壓器用理想元件符號來表示，負載阻抗Z接在變壓器二次上，與LL-25-UZ|L1ZLI1++1221L–––所謂等效變換，就是變換前后電路的電壓、電流、功率沒有變化，即UKUU1=2=K22III12K2可知等效后又因為所以ILI12|Z'|=K2|Z|LL可見，負載阻抗通過變壓器變換后，等效阻抗大小由變壓器變比K決定，選擇適當?shù)腒就可以得到需要的阻抗了。解：根據(jù)額定容量和原、副繞組額定電壓計算出相應線電流，一次繞組額定電流==I=NN1UN1二次繞組額定電流SISI=NN2U===N2由式(4-18)可得二次繞組理論匝數(shù)U36N=2N=818=134匝U12201(二)變壓器的外特性和效率1.變壓器的外特性-26-外特性：當變壓器的一次繞組上施加變壓器的額定電壓時，其二次繞組上的電壓U與2I22曲線與Y軸的交點U20是變壓器空載時的二次電壓，稱為空載電壓，其大小等于主磁通在二次繞組中產生的感應電動勢E；為U和I的相位差。2222經過分析表明，當負載為電阻或電感性時，二次繞組的線圈電阻壓降和漏磁通感應電2222電力變壓器的電壓變化率為U%=U20U2100%，U%大約為4%~6%。式中，UU和U分別為空載和額定負載時的二次繞組電壓。2022.變壓器的損耗和效率(1)交流鐵心線圈等效電路u時，就有交流勵磁電流i通過，磁通勢在線圈中產生交變的磁通，其中絕大部分通過鐵心閉合的磁通稱為主磁通0，而很少一部分通過空氣閉合的磁通稱為漏磁通0。經實驗和理論推導可得如下結論：電壓與磁通之間的關系為mN為線圈匹數(shù)；U為加在鐵心線圈上電壓的有效值；f為電源頻率，0為鐵心中交變磁m通的幅值。(2)變壓器的損耗(電壓U1不變情況下)-27-基本鐵耗——主要是磁滯損耗與渦流損耗磁滯損耗——與硅鋼片材料的質量、磁通密度的最大值以及頻率有關渦流損耗——與硅鋼片的厚度、電阻率、磁通密度有關附加鐵損耗——絕緣損傷引起的和局部結構渦損耗，占(15%~20%)基本PFe銅耗——可變損耗基本銅耗——指一、二次繞組內電流所引起的直流電阻損耗附加銅耗——主要是由漏磁通所引起的集膚效應引起的損耗及漏磁場在局部構件引起的渦流損耗，占(0.5%~20%)基本P(3)功率關系FeenP=P+P=P+P+PCuFeCune(4)變壓器的效率變壓器的效率是指變壓器的輸出功率P與輸入功率P之比，用百分數(shù)表示，即21PPn=2100%=2100%PP+P+P12FeCu2在不變損耗等于可變損耗時，出現(xiàn)最大值nmax。變壓器的功率損耗很小，所以效率很(三)特殊變壓器在生產和科學實驗中，往往需要平滑的調節(jié)交流電壓，一個最簡單的方法是利用自耦-28-L自耦變壓器的結構特點是鐵心上只有一個繞組，即一次繞組，二次繞組是從一次繞組Lii1122Ni2N對于自耦變壓器，它同樣遵循一般變壓器的電壓變換和電流變換的性質。不同的是N2根據(jù)需要自己調節(jié)。U4.44fN0U4.44fN0N11m=11m=1=KU4.44fN0U4.44fN0N，22m221在電工測量時，經常要測量一些高電壓，大電流，此時普通的電壓和電流表是不能滿(1)電壓互感器被測高壓電路上，二次繞組和電壓表相連，由變壓器原理可知：UU=12K我們按照這個關系，直接在電壓表上讀出U1的電壓值，通過這個辦法來實現(xiàn)測量高電壓的工作。注意：電壓互感器的鐵心、金屬外殼及低壓繞組的一端必須接地。如不接地，一旦高另外使用時防止低壓側短路，(2)電流互感器電流互感器一次繞組匝數(shù)很少(只有一匝或幾匝)，它串聯(lián)在被測電路中，二次繞組匝2I=12K-29-一關系，在電流表上讀出小電流的值，從而完成測量工作。(一)點火線圈結構及工作原理點火線圈的結構2.點火線圈的工作原理能；當初級線圈電路斷開時，初級線圈的磁場迅速衰減，次級線圈就會感應出很高的電壓。線圈感應出來的電壓越高。3.點火線圈的分類(1)開磁路點火線圈的結構-30-(2)閉磁路點火線圈的結構閉磁路點火線圈的優(yōu)點是漏磁少，磁路的磁阻小，因此能量損失小，能量轉換率高。并且體積小，可直接裝在分電器蓋上，結構緊湊，絕緣性、密封性均優(yōu)于開磁路點火線圈。(二)汽車傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成和工作原理1.傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的組成-31-(1)電源為蓄電池和發(fā)電機，標稱電壓為12V，其作用是供給點火系統(tǒng)所需的電能。(2)點火線圈的功用是將12V的低壓電轉變?yōu)?5~20kV的高壓電。(3)斷電器由觸點和凸輪組成(凸輪的凸角數(shù)與氣缸數(shù)相等)，其作用是接通和斷開初級工作順序分別傳到各缸火花塞。(5)電容器與斷電器觸點并聯(lián)，用來減小觸點間的火花，延長觸點的使用壽命，提高次(7)火花塞的作用是將點火線圈產生的高壓電引入燃燒室，并在其電極間產生電火花，點燃汽油和空氣的混合氣體。2.傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作原理形成磁場，電場能轉變?yōu)榇艌瞿堋Ｔ?32-數(shù)多，因而在次級線圈內就感應出15~20KV的電動勢，它足以擊穿氣缸內火花塞的電極花點燃混合氣。由上述分析可知，在點火系統(tǒng)中有兩個電路：初級電流I1流經的電路為低壓電路，而I3.電容器在點火電路中的作用當初級回路突然被初級控制開關(比如傳感器開關或斷電器觸點)斷開時，磁場也隨之突磁場產生的感應電流。傳統(tǒng)點火系經過近百年的應用與不斷改進和完善，結構已定型，為汽車的使用與發(fā)展發(fā)對火花塞積炭和污染敏感，次級電壓的最大值隨發(fā)動機轉速升高和氣缸數(shù)的增加而下降等難發(fā)展，傳統(tǒng)點火系已逐漸被新型的電子點火系和微機控制點火系取代。(三)汽車電子點火系統(tǒng)子化經歷了兩個階段。1.普通電子點火系統(tǒng)發(fā)生器的作用是產生對應于氣缸數(shù)及曲軸位置的電壓信號，用以觸發(fā)點火模塊，使點火線圈統(tǒng)點火系觸點易燒蝕的弊端，得到了迅速發(fā)展，無觸點電子點火系已經普及。響，抗干擾能力強、作用可靠，已廣泛應用于國產及合資汽車的點火系統(tǒng)上。下面簡單介紹霍爾式電子點火系統(tǒng)。一般都制成集成電路形式，桑塔納轎車采用的就是這-33-該電子點火模塊為先進的混合集成電路，具有恒能點火(初級電流恒定7.5A)、閉合角控制、初級電流上升率控制、停車斷電保護、過電壓保護等功能?；魻栃盘柊l(fā)生器根據(jù)霍爾效應原理制成，位于分電器內，其結構如圖4-35所示。它主要由觸發(fā)葉輪、霍爾傳感器底板、帶導板的永久磁鐵和霍爾點火控制集成電路等組成。葉片所旁路(或稱隔磁)，這時不產生霍爾電壓，集成電路放大器輸出極導通，接通點火線圈2.微機控制點火系統(tǒng)發(fā)動機的動力性、經濟性和排放性直接受到點火提前角的影響，最佳點火提前角的確定制點火系統(tǒng)控制精度高、工作可靠、故障率低，使發(fā)動機的動力性、經濟性和排放性得到顯本上使用了微機控制點火系統(tǒng)。-34-微機控制點火系統(tǒng)可分為分配式(有配電器)點火系統(tǒng)和直接式(無配電器)點火系統(tǒng)。到目前為止，無配電器微機控制點火系統(tǒng)是技術最先進的點火系統(tǒng)。(1)分配式點火系統(tǒng)(有分電器點火系統(tǒng))該系統(tǒng)仍然保留分電器，點火線圈產生的高壓電是經過分電器中的配電器進行分配的，(2)直接點火系統(tǒng)(無分電器點火系統(tǒng))同時點火方式：兩個氣缸合用一個點火線圈，對兩個氣缸同時點火。單獨點火方式：每個氣缸的火花塞配一個點火線圈，單獨對本缸點火。典型微機控制點火系統(tǒng)的組成如圖4-3