点火系统PPT课件

1、 汽车电器设备汽车电器设备 点火系统点火系统 复习复习 问题问题 请问：请问：1.1.起动机有哪些主要零部件组成？起动机有哪些主要零部件组成？ 2. 2.请用简短的话描述起动机的工作过程。请用简短的话描述起动机的工作过程。 导入导入 起动时，蓄电池作为电源，除了给起动机起动时，蓄电池作为电源，除了给起动机 供电之外，还必须得给哪个系统供电，才能将供电之外，还必须得给哪个系统供电，才能将 汽车起动？汽车起动？ 一、点火系作用、要求、分类一、点火系作用、要求、分类 1 1、作用、作用 点火点火 一、点火系作用、要求、分类一、点火系作用、要求、分类 1 1、作用、作用 点火系统的作用是适时地为汽油发

2、动机气缸内点火系统的作用是适时地为汽油发动机气缸内 已压缩的可燃混合气，提供足够能量的已压缩的可燃混合气，提供足够能量的电火花电火花，使，使 发动机能及时、迅速地燃烧做功。发动机能及时、迅速地燃烧做功。 一、点火系作用、要求、分类一、点火系作用、要求、分类 2 2、要求、要求 （1 1）能产生足以击穿火花塞间隙的电压）能产生足以击穿火花塞间隙的电压 （15152 20 0kVkV） 一、点火系作用、要求、分类一、点火系作用、要求、分类 2 2、要求、要求 影响因素：影响因素： 电极间隙：电极间隙：正比 正比 电极形状：电极形状： 越尖，越低越尖，越低 混合气压力、密度：混合气压力、密度： 正比

3、正比 混合气温度：混合气温度： 反比反比 加速时：加速时： 电极温度：电极温度：反比 反比 高高 高速时（匀速）：高速时（匀速）： 因温度上升，电压降低因温度上升，电压降低 中心电极为负：电压低中心电极为负：电压低 一、点火系作用、要求、分类一、点火系作用、要求、分类 2 2、要求、要求 （2 2）火花应具有一定的能量（）火花应具有一定的能量（50508080mJmJ）。 一、点火系作用、要求、分类一、点火系作用、要求、分类 2 2、要求、要求 为保证可靠，应保证有（为保证可靠，应保证有（50508080mJmJ）的点火能量。的点火能量。 在发动机正常工作时，混合器压缩终了时的温度已接近其在发

4、动机正常工作时，混合器压缩终了时的温度已接近其 自燃温度，所需火花能量也小（自燃温度，所需火花能量也小（1-5 mJ 1-5 mJ ）。）。 发动机起动、怠速以及节气门急剧打开时，需要较高的火发动机起动、怠速以及节气门急剧打开时，需要较高的火 花塞能量。花塞能量。 雾化不良、电极温度雾化不良、电极温度 低。低。 一、点火系作用、要求、分类一、点火系作用、要求、分类 2 2、要求、要求 （3 3）点火时间应适应发动机的工况（最佳点火时间）。）点火时间应适应发动机的工况（最佳点火时间）。 发动机点火顺序（发动机点火顺序（1-3-4-21-3-4-2）。）。 发动机工况的要求。发动机工况的要求。 压

5、缩比、发动机工作温度。压缩比、发动机工作温度。 转速越高，点火提前角越大转速越高，点火提前角越大 负荷越大，点火提前角越小。负荷越大，点火提前角越小。 一、点火系作用、要求、分类一、点火系作用、要求、分类 2 2、要求、要求 点火过迟点火过迟 达上止点时才点火，混合气一面燃烧，活塞一面下行，达上止点时才点火，混合气一面燃烧，活塞一面下行， 炽热气体与缸壁接触面积增加，热损失，有效功减少，最高炽热气体与缸壁接触面积增加，热损失，有效功减少，最高 压力降低，导致过热，功率下降。压力降低，导致过热，功率下降。 点火过早点火过早 由于混合气的燃烧在压缩行程进行，压力急剧上升，在由于混合气的燃烧在压缩行

6、程进行，压力急剧上升，在 达上止点时已达最大，阻止活塞上行，会降低功率并可能引达上止点时已达最大，阻止活塞上行，会降低功率并可能引 起爆燃和运转不平稳。起爆燃和运转不平稳。 一、点火系作用、要求、分类一、点火系作用、要求、分类 2 2、要求、要求 （4 4）在特殊使用条件下）在特殊使用条件下( (热带、寒带、潮湿及空气稀薄地区热带、寒带、潮湿及空气稀薄地区) ) 行驶时，点火系统必须可靠地工作。行驶时，点火系统必须可靠地工作。 一、点火系作用、要求、分类一、点火系作用、要求、分类 3 3、分类、分类 点火系按其组成和产生高压电的方式不同分为点火系按其组成和产生高压电的方式不同分为传统点火系传统

7、点火系 、电子点火系电子点火系和和微机控制点火微机控制点火。 晶体管点火系统晶体管点火系统 一、点火系作用、要求、分类一、点火系作用、要求、分类 3 3、分类、分类 原理：由原理：由断电器触点断电器触点控制点火线圈的初级电流，将蓄控制点火线圈的初级电流，将蓄 电池或发电机供给的电池或发电机供给的低压电转变成高压电低压电转变成高压电。 特点：结构简单，成本低廉。特点：结构简单，成本低廉。 但工作可靠性差，点火电压低，已逐渐淘汰。但工作可靠性差，点火电压低，已逐渐淘汰。 传统点火系统（触点式点火系统）传统点火系统（触点式点火系统） 一、点火系作用、要求、分类一、点火系作用、要求、分类 3 3、分类

8、、分类 电子点火系统电子点火系统 原理原理: :由由晶体管控制晶体管控制点火线圈初级电流，将蓄电池或发电机点火线圈初级电流，将蓄电池或发电机 的供给的低压电转变成高压电。的供给的低压电转变成高压电。 特点：结构简单，体积小，重量轻，高速性能好，点火可靠。特点：结构简单，体积小，重量轻，高速性能好，点火可靠。 按原理不同：磁感应按原理不同：磁感应 式、霍尔式、光电式式、霍尔式、光电式 信号发生器信号发生器 点火控制器点火控制器 点火线圈点火线圈 一、点火系作用、要求、分类一、点火系作用、要求、分类 3 3、分类、分类 微机控制点火微机控制点火 原理：原理：传感器传感器+ +微机控制系统，直接控制

9、点火。微机控制系统，直接控制点火。 特点：特点：点火时间控制精确。是目前点火时间控制精确。是目前最新型最新型的点火系统，已广的点火系统，已广 泛应用于各种泛应用于各种中、高中、高级轿车中。级轿车中。 一、点火系作用、要求、分类一、点火系作用、要求、分类 3 3、分类、分类 二、传统点火系统组成、原理二、传统点火系统组成、原理 1 1、组成、组成 主要由（主要由（ ）、（）、（ ）、分电器、（）、分电器、（ ）、）、 火花塞、（火花塞、（ ）等。）等。 电源电源点火线圈点火线圈 点火开关点火开关 高压线高压线 点火线圈：作用是将点火线圈：作用是将 1212V V低压电变为低压电变为1515 25

10、25KVKV高压电。高压电。 分电器：作用是适时控分电器：作用是适时控 制初级电路通断（断电制初级电路通断（断电 器），按顺序分配火花器），按顺序分配火花 到各缸（配电器）到各缸（配电器） 火花塞：作用是将高火花塞：作用是将高 压电引入气缸并产生压电引入气缸并产生 火花点燃混合气。火花点燃混合气。 点火开关：点火开关： 作用是控作用是控 制电路通制电路通 电。电。 附加电阻：作用是改善附加电阻：作用是改善 点火性能和起动性能点火性能和起动性能 电源：作用电源：作用 是供给电能是供给电能 二、传统点火系统组成、原理二、传统点火系统组成、原理 1 1、组成、组成 （1 1）点火线圈）点火线圈开磁路

11、点火线圈开磁路点火线圈 按接线柱数量不同分：按接线柱数量不同分： 两柱式和三柱式两柱式和三柱式 类型类型 二、传统点火系统组成、原理二、传统点火系统组成、原理 （1 1）点火线圈）点火线圈 外壳外壳 钢片钢片 胶木盖胶木盖 高压线接柱高压线接柱 铁心铁心 次极线圈次极线圈 初级线圈初级线圈 瓷杯瓷杯 +- 接线柱接线柱 开磁路开磁路点火线圈点火线圈 结构结构 由铁芯、初级绕组、由铁芯、初级绕组、 次级绕组、钢套、次级绕组、钢套、 绝缘盖和绝缘座等绝缘盖和绝缘座等 组成。组成。 二、传统点火系统组成、原理二、传统点火系统组成、原理 （1 1）点火线圈）点火线圈开磁路开磁路点火线圈点火线圈 结构结

12、构 次级绕组：直径次级绕组：直径0.06-0.10mm0.06-0.10mm漆包线漆包线2 2万匝万匝 初级绕组：由直径初级绕组：由直径0.5-1.0mm0.5-1.0mm高强度漆包线高强度漆包线200200匝匝 磁阻大，漏磁损失多，能量转换效率低，现今已较磁阻大，漏磁损失多，能量转换效率低，现今已较 少应用少应用 不足不足 二、传统点火系统组成、原理二、传统点火系统组成、原理 （1 1）点火线圈）点火线圈闭磁路闭磁路点火线圈点火线圈 闭磁路点火线圈的铁心是闭磁路点火线圈的铁心是“曰曰”字形或字形或“口口”字形，磁字形，磁 路中只设有一个微小的气隙，其磁路图示路中只设有一个微小的气隙，其磁路图

13、示 。 结构结构 二、传统点火系统组成、原理二、传统点火系统组成、原理 （1 1）点火线圈）点火线圈不同铁心不同铁心 铁心 二、传统点火系统组成、原理二、传统点火系统组成、原理 （1 1）点火线圈）点火线圈其他点火线圈其他点火线圈 二、传统点火系统组成、原理二、传统点火系统组成、原理 （2 2）分电器）分电器 分电器盖 分火头 电容器 真空提前角调节 装置 断电器 二、传统点火系统组成、原理二、传统点火系统组成、原理 配电器配电器 由分电器盖和分火头组由分电器盖和分火头组 成，分火头装分电器凸成，分火头装分电器凸 轮轴上，导电片将中央轮轴上，导电片将中央 高压电引入旁电极，和高压电引入旁电极，

14、和 旁电极之间有旁电极之间有0.25 0.8mm的间隙。的间隙。 分火头分火头 分电器盖分电器盖 二、传统点火系统组成、原理二、传统点火系统组成、原理 （4 4）火花塞）火花塞 将点火线圈产生的高压电引入燃烧室，并在其电极间将点火线圈产生的高压电引入燃烧室，并在其电极间 产生电火花，点燃混合气产生电火花，点燃混合气 作用作用 耐高温耐高温 、耐高压、耐腐蚀、耐高压、耐腐蚀 要求要求 二、传统点火系统组成、原理二、传统点火系统组成、原理 结构结构 1 1、接线螺母、接线螺母 2 2、高氧化铝陶瓷绝缘体、高氧化铝陶瓷绝缘体 3 3、商标、商标 4 4、钢质壳体（六角形）、钢质壳体（六角形） 5 5

15、、内垫圈（密封导热）、内垫圈（密封导热） 6 6、密封垫圈、密封垫圈 7 7、中心电极导电杆、中心电极导电杆 8 8、火花塞裙部螺纹、火花塞裙部螺纹 9 9、电极间隙、电极间隙 1010、中心电极和侧电极、中心电极和侧电极 1111、型号、型号 1212、去干扰电阻、去干扰电阻 结构结构 间隙过小间隙过小：火花微弱，并容易产生积炭而漏电：火花微弱，并容易产生积炭而漏电 间隙过大间隙过大：火花塞击穿电压增高，发动机不易起动，：火花塞击穿电压增高，发动机不易起动， 且在高速时容易发生且在高速时容易发生“缺火缺火”现象。现象。 火花塞热特性火花塞热特性 火花塞的热值（热价）代表其火花塞的热值（热价）

16、代表其散热快慢散热快慢。 冷型：热值越高，散热越快，冷型：热值越高，散热越快， 裙部长度短、导热长度短。裙部长度短、导热长度短。 热型：热值越低，散热越慢，热型：热值越低，散热越慢， 裙部长度长、导热长度长裙部长度长、导热长度长 火花塞热特性火花塞热特性 火花塞裙部的温度：火花塞裙部的温度： a. 500700为自净温度，适当。为自净温度，适当。 b. 温度过高，形成炽热点火，损坏发动温度过高，形成炽热点火，损坏发动 机。机。 二、传统点火系统组成、原理二、传统点火系统组成、原理 2 2、原理、原理 二、传统点火系统组成、原理二、传统点火系统组成、原理 2 2、原理、原理 二、传统点火系统组成

17、、原理二、传统点火系统组成、原理 同时，次级电压 急剧下降 二、传统点火系统组成、原理二、传统点火系统组成、原理 2 2、原理、原理 （3 3）火花塞电极间的火花放电过程）火花塞电极间的火花放电过程 火花放电一般分为电容放电和电感放电。火花放电一般分为电容放电和电感放电。 电容放电：指火花塞间隙被击穿时，储存在电容放电：指火花塞间隙被击穿时，储存在C C2 2中的电场能迅中的电场能迅 速释放：放电时间极短（速释放：放电时间极短（1S1S左右），但电流很大（几十左右），但电流很大（几十A A），）， 电感放电：跳火以后，次级电压小于电感放电：跳火以后，次级电压小于U U2max 2max，剩余磁

18、场能沿电 ，剩余磁场能沿电 离的火花间隙缓慢放电形成电感放电，又称火花尾离的火花间隙缓慢放电形成电感放电，又称火花尾 特点：放电时间长（几特点：放电时间长（几msms），但电流小（几十毫安），放电），但电流小（几十毫安），放电 电压低。电压低。时间越长，性能越好。时间越长，性能越好。 二、传统点火系统组成、原理二、传统点火系统组成、原理 2 2、原理、原理 如果二次电压不能将火花塞击穿会怎样？如果二次电压不能将火花塞击穿会怎样？ 像图中虚线所示，在几次振荡后消失。像图中虚线所示，在几次振荡后消失。 二、传统点火系统组成、原理二、传统点火系统组成、原理 3 3、影响二次电压的因素、影响二次电压的

19、因素 （1 1）传统点火系统的工作特性）传统点火系统的工作特性 初级电流的大小（闭合角的大小）初级电流的大小（闭合角的大小） 发动机转速：随转速升高而降低。发动机转速：随转速升高而降低。 （2 2）其他）其他 气缸数：越多越低气缸数：越多越低 火花塞积炭：越严重越低（泄漏）火花塞积炭：越严重越低（泄漏） 点火线圈温度：过热，附加电阻增加，初级电流减小，导点火线圈温度：过热，附加电阻增加，初级电流减小，导 致次级减小。致次级减小。 二、传统点火系统组成、原理二、传统点火系统组成、原理 3 3、影响二次电压的因素、影响二次电压的因素 火花塞积炭：越严重越低（泄漏）火花塞积炭：越严重越低（泄漏） 碳

20、层相当于在电极间并联一电阻，使二级在未击穿时形成碳层相当于在电极间并联一电阻，使二级在未击穿时形成 回路：生成二次高压时，能量已提前泄漏。回路：生成二次高压时，能量已提前泄漏。 传统点火系缺点：传统点火系缺点： 抗积碳与污染能力差，初级电压低抗积碳与污染能力差，初级电压低 燃烧不好，污染大燃烧不好，污染大 火花能量的提高受限，多缸高转速发动火花能量的提高受限，多缸高转速发动 机易缺火机易缺火 触点易烧蚀，寿命短触点易烧蚀，寿命短 打开瞬间，形打开瞬间，形 成火花：烧蚀成火花：烧蚀 一次电流受一次电流受 触点允许电触点允许电 流限制（流限制（5A5A） 三、电子点火装置的特点、类型三、电子点火装

21、置的特点、类型 1 1、特点、特点 （1 1）因为无机械）因为无机械触点触点或初级电流不经过触点，所以不存在触或初级电流不经过触点，所以不存在触 点氧化、烧蚀、变形、磨损等问题，使用中几乎点氧化、烧蚀、变形、磨损等问题，使用中几乎不需要维修不需要维修 和经常换件和经常换件。同时。同时可以增大初级断电电流值可以增大初级断电电流值，提高次级电压，提高次级电压， 有效地改善和保证点火性能。有效地改善和保证点火性能。消除触点式所带来缺点消除触点式所带来缺点 （2 2）电磁能量得到充分利用，高电压）电磁能量得到充分利用，高电压形成迅速、稳定形成迅速、稳定，火花，火花 能量大能量大。 1 1、特点、特点

22、（3 3）减小了火花塞）减小了火花塞积炭积炭的影响。的影响。 （4 4）点火时间）点火时间精确精确，混合气能得到，混合气能得到完全燃烧完全燃烧，从而保证了，从而保证了 发动机在降低油耗的基础上，减少废气发动机在降低油耗的基础上，减少废气污染污染，获得最好的动，获得最好的动 力性。力性。 （5 5）对无线电）对无线电干扰小干扰小，结构简单，重量轻，体积小，保养，结构简单，重量轻，体积小，保养 维修简便。维修简便。 三、电子点火装置的特点、类型三、电子点火装置的特点、类型 2 2、类型、类型 三、电子点火装置的特点、类型三、电子点火装置的特点、类型 又称半导体管或晶体管辅助点火装置又称半导体管或晶

23、体管辅助点火装置 特点：特点：由三极管控制初级电路的通断，但仍保留机由三极管控制初级电路的通断，但仍保留机 械械触点触点，控制三极管基极电流的有无。很快淘汰。，控制三极管基极电流的有无。很快淘汰。 无触点电子点火装置无触点电子点火装置 触点式电子点火装置触点式电子点火装置 按有无触点分类按有无触点分类 全晶体管点火装置全晶体管点火装置 三阶段：保留离心、真空点火提前装置和配电器。三阶段：保留离心、真空点火提前装置和配电器。 有分电器式微机控制：保留配电器有分电器式微机控制：保留配电器 无分电器式微机控制：每缸配有点火线无分电器式微机控制：每缸配有点火线 圈和火花塞。圈和火花塞。 无触点式早在无

24、触点式早在2020 世纪世纪7070年代初已年代初已 在发达国家开始在发达国家开始 采用。采用。 可获稳定火花参数，故可获稳定火花参数，故 对提高发动机的动力性、对提高发动机的动力性、 经济性以及排气净化等经济性以及排气净化等 方面均极为有利，目前方面均极为有利，目前 已在国内外得到广泛应已在国内外得到广泛应 用。用。 2 2、类型、类型 三、电子点火装置的特点、类型三、电子点火装置的特点、类型 电容储能式电容储能式 电感储能式电感储能式 按能量储存方式分类按能量储存方式分类 储能元件是专用电容储能元件是专用电容 储能元件是点火线圈储能元件是点火线圈 微机控制式微机控制式 普通电子式普通电子式

25、 按点火提前角的控制方式按点火提前角的控制方式 点火提前角的控制由发动点火提前角的控制由发动 机机ECUECU完成完成 点火提前角的控制由机械式点火提前装置完成点火提前角的控制由机械式点火提前装置完成 2 2、类型、类型 三、电子点火装置的特点、类型三、电子点火装置的特点、类型 可控硅点火装置可控硅点火装置 晶体管点火装置晶体管点火装置 按控制点火线圈初级电流的电子元件分类按控制点火线圈初级电流的电子元件分类 集成电路点火装置。集成电路点火装置。 电容储能式电容储能式 1 1、组成、组成 四、电容放电式点火系统四、电容放电式点火系统 1-1-直流升压器直流升压器 2- 2-晶闸管晶闸管 3-3

26、-分电器分电器 4- 4-火花塞火花塞 5-5-触发器触发器 6- 6- 点火线圈点火线圈 7- 7-储能电容器储能电容器 8- 8-振荡器振荡器 1 1、组成、组成 四、电容放电式点火系统四、电容放电式点火系统 直流升压器：直流升压器：振荡器、变压器、整流器振荡器、变压器、整流器 将蓄电池将蓄电池12V12V低压直流电转变为交流电并升压，再经整流器低压直流电转变为交流电并升压，再经整流器 整流为整流为300-500V300-500V的直流电，向电容充电。的直流电，向电容充电。 储能电容：储能电容：储存产生火花的能量。储存产生火花的能量。 开关元件（可控硅）：开关元件（可控硅）：开关作用。开关

27、作用。 1 1、组成、组成 四、电容放电式点火系统四、电容放电式点火系统 触发器：触发器：在规定点火时间触发可控硅。在规定点火时间触发可控硅。 点火线圈：点火线圈：初级通电，次级产生高压。初级通电，次级产生高压。 分为有触电式和无触点式分为有触电式和无触点式 分电器：分电器：进行配电。进行配电。 2 2、原理、原理 四、电容放电式点火系统四、电容放电式点火系统 有触点式有触点式 触点触点闭合闭合时，触发器时，触发器发出指令发出指令信号，使可控硅信号，使可控硅关断关断，直，直 流升压器输出的流升压器输出的300300500V500V直流高压电向储能电容直流高压电向储能电容充电充电； 触点触点打开

28、打开时，触发器也时，触发器也发出指令发出指令信号，使可控硅信号，使可控硅导通导通， 于是储能电容器向点火线圈的于是储能电容器向点火线圈的初级绕组放电初级绕组放电，在次级绕组中，在次级绕组中 感应出约感应出约202030 kV30 kV的高压电动势，使火花塞的高压电动势，使火花塞跳火跳火，完成点火，完成点火 工作。工作。 无触点电容放电式电子点火系统的工作原理与上述基本相同无触点电容放电式电子点火系统的工作原理与上述基本相同 。 3 3、优缺点、优缺点 四、电容放电式点火系统四、电容放电式点火系统 （1 1）次级电压几乎）次级电压几乎不受转速不受转速的影响，而且在发动机的影响，而且在发动机高速高

29、速情况情况 下，次级电压也下，次级电压也不降低不降低，可保证在高转速的发动机中可靠工，可保证在高转速的发动机中可靠工 作。作。 （2 2）电容放电式电子点火系统的能量）电容放电式电子点火系统的能量利用率利用率较高。较高。 优点：优点： 为节能减排：稀薄燃烧技术、代用燃料为节能减排：稀薄燃烧技术、代用燃料均需可靠、高能点火均需可靠、高能点火 电容放电式恰恰适合电容放电式恰恰适合 3 3、优缺点、优缺点 四、电容放电式点火系统四、电容放电式点火系统 （1 1）电容放电式电子点火系统的主要缺点是）电容放电式电子点火系统的主要缺点是放电时间过短放电时间过短， 不能确保气缸内混合气的不能确保气缸内混合气

30、的充分燃烧。充分燃烧。 缺点：缺点： 尤其是燃气混合不良及燃用稀混合气时更是如此，使得发动机在起动尤其是燃气混合不良及燃用稀混合气时更是如此，使得发动机在起动 和低速工况下和低速工况下点火不良点火不良，同时，还会使，同时，还会使排放增加排放增加。 解决：顺序多次点火解决：顺序多次点火 或多火花塞方式或多火花塞方式 3 3、优缺点、优缺点 四、电容放电式点火系统四、电容放电式点火系统 缺点：缺点： （2 2）电容放电式点火系统的另一个缺点是由于）电容放电式点火系统的另一个缺点是由于高的次级电高的次级电压压 上升率，会对上升率，会对无线电无线电产生严重的产生严重的干扰干扰。 （3 3）该系统结构）

31、该系统结构复杂复杂，体积较，体积较大大，而且，而且成本高成本高，因此，不适，因此，不适 于大批量生产。于大批量生产。 上述缺陷限制了在汽油机上的使用，仅用于高速汽油机，如上述缺陷限制了在汽油机上的使用，仅用于高速汽油机，如 赛车发动机。赛车发动机。 1 1、组成、组成 五、电感放电式点火系统五、电感放电式点火系统 微机控制式微机控制式 按点火提前角的控制方式按点火提前角的控制方式 点火提前角的控制由发动点火提前角的控制由发动 机机ECUECU完成完成 点火提前角的控制由机械式点火提前装置完成点火提前角的控制由机械式点火提前装置完成 普通电子式普通电子式 1 1、组成、组成 五、电感放电式点火系

32、统五、电感放电式点火系统 1-1-火花塞火花塞 2-2-分电器分电器 3-3-点火信号发生器点火信号发生器 4-4-点火控制器点火控制器 5-5-点火线圈点火线圈 6-6-点火开关点火开关 7-7-电源电源 1 1、组成、组成 五、电感放电式点火系统五、电感放电式点火系统 点火信号发生器点火信号发生器（传感器）：在分电器内，分火头下方。（传感器）：在分电器内，分火头下方。 磁感应式信号发生器磁感应式信号发生器 霍尔应式信号发生器霍尔应式信号发生器 光电式信号发生器光电式信号发生器 点火器点火器（控制器）：将点火信号发生器脉冲信号放大，通过开（控制器）：将点火信号发生器脉冲信号放大，通过开 关三

33、极管控制初级电路的通与断。关三极管控制初级电路的通与断。 点火线圈：点火线圈：储能和变压。储能和变压。 分电器：分电器：确定点火顺序。确定点火顺序。 高压阻尼线高压阻尼线、火花塞。火花塞。 功能：功能：除控制初级电除控制初级电 路路通断通断外，还具有限外，还具有限 制初级电流大小；控制初级电流大小；控 制闭合角大小；停电制闭合角大小；停电 慢断电保护；过压保慢断电保护；过压保 护等功能护等功能。 1 1、组成、组成 五、电感放电式点火系统五、电感放电式点火系统 点火集成模块点火集成模块 限流保护：将初级电流限制在某一值。限流保护：将初级电流限制在某一值。 闭合角控制功能。闭合角控制功能。 初级

34、线圈电阻很小：假设电源为初级线圈电阻很小：假设电源为14V14V，电阻为，电阻为0.650.65欧，三极管压降为欧，三极管压降为 1.5V1.5V，那电流是多少？，那电流是多少？19.35A19.35A 转速高，适当增加闭合角；电压低，适当增加闭合角，反之，减小。转速高，适当增加闭合角；电压低，适当增加闭合角，反之，减小。 a.a.为防止低速时接通时间过长，导致线圈发热加速损坏及电能浪费。为防止低速时接通时间过长，导致线圈发热加速损坏及电能浪费。 b.b.防止高速时接通时间过短，点火能量不足或断火。防止高速时接通时间过短，点火能量不足或断火。 1 1、组成、组成 五、电感放电式点火系统五、电感

35、放电式点火系统 解决：在停转后自动缓慢的在一定时间内将三极管变为截解决：在停转后自动缓慢的在一定时间内将三极管变为截 止。止。 停车慢断电保护电路。停车慢断电保护电路。 停驶或停转状态，若忘记关点火开关，此时正好接通三极管，一次绕停驶或停转状态，若忘记关点火开关，此时正好接通三极管，一次绕 组会处于长期通电状态：易造成点火线圈和点火电子组件过热损坏，组会处于长期通电状态：易造成点火线圈和点火电子组件过热损坏， 并消耗大量电能。并消耗大量电能。 过电压保护功能：目的是保证三极管可靠地工作。过电压保护功能：目的是保证三极管可靠地工作。 1 1、组成、组成 五、电感放电式点火系统五、电感放电式点火系

36、统 主要由磁感应式点火主要由磁感应式点火1-1-信号发生器、信号发生器、2-2-点火器、点火器、3-3-分电器、专用点火线圈、分电器、专用点火线圈、 4-4-火花塞等组成火花塞等组成 2 2、磁感应式电子点火、磁感应式电子点火 又称为磁脉冲式或磁电式电子点火装置，又称为磁脉冲式或磁电式电子点火装置， 这种系统结构简单，性能可靠，已在国这种系统结构简单，性能可靠，已在国 内外普遍使用。内外普遍使用。 2 2、磁感应式电子点火、磁感应式电子点火 （1 1）信号发生器）信号发生器 1-1-底板底板 2-2-活动底板活动底板 3-3-传感线圈传感线圈 4-4-铁心铁心 5-5-永久磁铁永久磁铁 6-6

37、-信号转子信号转子 工作原理（感生电动势）工作原理（感生电动势） 交流发电机（动生电动势）交流发电机（动生电动势） 2 2、磁感应式电子点火、磁感应式电子点火 （1 1）信号发生器）信号发生器 信号发生器的信号发生器的功用功用是产生信是产生信 号电压，控制点火装置的工作。号电压，控制点火装置的工作。 主要由装在分电器轴上的主要由装在分电器轴上的信信 号转子、永久磁铁、铁芯（支座）号转子、永久磁铁、铁芯（支座） 和绕在铁芯上的感应线圈（和绕在铁芯上的感应线圈（160160欧欧 左右）左右）等组成。等组成。 信号转子由分电器轴驱动，信号转子由分电器轴驱动， 转子上的凸齿数与发动机气缸数转子上的凸齿

38、数与发动机气缸数 相等：相等：转子每转一圈，各缸点火转子每转一圈，各缸点火 一次。一次。 气隙：气隙：0.2-0.4mm0.2-0.4mm 2 2、磁感应式电子点火、磁感应式电子点火 （1 1）信号发生器）信号发生器 磁通变化产生电动势：变化磁通变化产生电动势：变化 得快，电动势增加，变化的得快，电动势增加，变化的 慢，电压减小。慢，电压减小。 磁通增加，电动势为正；磁磁通增加，电动势为正；磁 通减小，电动势为负。通减小，电动势为负。 对于四缸发动机，转子每转对于四缸发动机，转子每转 一转，磁路的磁通一转，磁路的磁通出现四出现四 次最大值和六次最小值。次最大值和六次最小值。 2 2、磁感应式电

39、子点火、磁感应式电子点火 （1 1）信号发生器）信号发生器 对于六缸发动机，转子每转对于六缸发动机，转子每转 一转，磁路的磁通一转，磁路的磁通出现六出现六 次最大值和六次最小值。次最大值和六次最小值。 视频视频 2 2、磁感应式电子点火、磁感应式电子点火（2 2）工作过程）工作过程 2 2、磁感应式电子点火、磁感应式电子点火 （2 2）工作过程）工作过程 当发动机未工作，传感器的信号转子不动时，传感器无当发动机未工作，传感器的信号转子不动时，传感器无 输出信号，点火线圈初级绕组有电流流过。输出信号，点火线圈初级绕组有电流流过。 此时，蓄电池此时，蓄电池+ + 点火开关点火开关 R4 R1 P

40、P点点 VT1 (b.c)A A点点传感器线圈传感器线圈B B点点蓄电池蓄电池- -。P P点为高点位。点为高点位。 VT VT2 2 导通，导通， VT VT3 3截止，截止， VT VT4 4 、VTVT5 5导通导通 。 有初级电流：有初级电流：蓄电池蓄电池+ + 点火开关点火开关 附加电阻附加电阻Rf 点火点火 线圈初级绕组线圈初级绕组W1 VT5 (c.e)搭铁搭铁蓄电池蓄电池- -。 初级绕组有电流流过，在线圈中形成磁场，储存能量。初级绕组有电流流过，在线圈中形成磁场，储存能量。 2 2、磁感应式电子点火、磁感应式电子点火 （2 2）工作过程）工作过程 起动发动机，分电器开始转动，

41、信号发生器开始产生交起动发动机，分电器开始转动，信号发生器开始产生交 变电动势信号，当传感线圈输出变电动势信号，当传感线圈输出“+”+”信号（即信号（即A A端为端为“”、 B B端为端为“-”-”）时，）时， VT1 截止截止（与二极管反向截止相同），（与二极管反向截止相同），P P点点 为高电位，点火线圈初级绕组仍有电流流过。为高电位，点火线圈初级绕组仍有电流流过。 2 2、磁感应式电子点火、磁感应式电子点火 （2 2）工作过程）工作过程 当传感线圈输出当传感线圈输出“-”-”信号（即信号（即A A端为端为“-”-”、B B端为端为 “”）时，）时， VT1 导通（与二极管正向导通相同），

42、导通（与二极管正向导通相同），P P点为低点为低 电位，电位， VT VT2 2截止，截止， VT VT3 3导通，导通， VT VT4 4 、VTVT5 5截止。点火线圈初级电截止。点火线圈初级电 流迅速被切断，磁场迅速消失，次级绕组流迅速被切断，磁场迅速消失，次级绕组L L 2 2产生高电压。此电产生高电压。此电 压再由分电器分配至各缸火花塞使之跳火，点燃可燃混合气。压再由分电器分配至各缸火花塞使之跳火，点燃可燃混合气。 发动机不断转动，周而复始重复上述过程，产生高压。发动机不断转动，周而复始重复上述过程，产生高压。 2 2、磁感应式电子点火、磁感应式电子点火 （2 2）工作过程）工作过程

43、 由上述可知，该点火器工作中，只要点火开关处于接通状由上述可知，该点火器工作中，只要点火开关处于接通状 态，尽管发动机还未转动，若态，尽管发动机还未转动，若VTVT5 5导通，点火线圈中就有初级导通，点火线圈中就有初级 电流，因此停车时，不要忘记关断点火开关。电流，因此停车时，不要忘记关断点火开关。 2 2、磁感应式电子点火、磁感应式电子点火 （2 2）工作过程）工作过程 其他元件介绍：其他元件介绍： VSVS1 1 、VSVS2 2反向串联反向串联: :削平高速时线圈产生高电压，保护削平高速时线圈产生高电压，保护 VTVT1 1 、VTVT2 2不损坏。不损坏。 C C1 1: :消除线圈电

44、压中产生的毛刺。消除线圈电压中产生的毛刺。 C C2 2: :使电源电压更加平滑，防止误点火。使电源电压更加平滑，防止误点火。 VS VS3 3 : :稳定稳定VTVT1 1、VTVT2 2的电源电压。的电源电压。 VS VS4 4: :保护保护VTVT5 5 。 3 3、霍尔式电子点火、霍尔式电子点火 五、电感放电式点火系统五、电感放电式点火系统 利用霍尔效应原理制利用霍尔效应原理制 成的传感器产生点火信号，成的传感器产生点火信号， 触发和控制电子点火系统工触发和控制电子点火系统工 作的。是目前国内外使用最作的。是目前国内外使用最 多的一种点火装置之一。多的一种点火装置之一。 3 3、霍尔式

45、电子点火、霍尔式电子点火 三、电感放电式点火系统三、电感放电式点火系统 11蓄电池蓄电池 22点火开关点火开关 33点火线圈点火线圈 4 4点火器点火器 5 5分电器分电器 6 6火花塞火花塞 3 3、霍尔式电子点火、霍尔式电子点火 三、电感放电式点火系统三、电感放电式点火系统 -(-(棕棕/ /白）白） S S（绿（绿/ /白）白） +(+(红红/ /黑）黑） 1-1-点火线圈点火线圈- -接线柱接线柱 2-2-搭铁搭铁 3-3-接信号发生器接信号发生器- - 4-4-点火线圈点火线圈+ +接线柱接线柱 5-5-接信号发生器接信号发生器+ + 6-6-接信号发生器接信号发生器S S 用万用表

46、测信号发生器电压用万用表测信号发生器电压 ： + +与与- -间电压为间电压为11-12V;11-12V; S S与与- -间电压在间电压在0.3-0.40.3-0.4与与11-12V11-12V之间之间 变换。变换。 3 3、霍尔式电子点火、霍尔式电子点火 2 1 3 4 5 6 7 UH I 当电流当电流I I 通过放在磁场中的半导体基片（霍尔元件）且电通过放在磁场中的半导体基片（霍尔元件）且电 流方向和磁场方向垂直时，则在垂直于电流和磁场的方向上产流方向和磁场方向垂直时，则在垂直于电流和磁场的方向上产 生一电压生一电压UHUH , ,称为霍尔电压，即点火信号电压。称为霍尔电压，即点火信号

47、电压。 式中：式中： RHRH霍尔系数霍尔系数 dd基片厚度基片厚度 II电流电流 B-B-磁感应强度磁感应强度 IB d R U H H （1 1）霍尔效应原理）霍尔效应原理 3 3、霍尔式电子点火、霍尔式电子点火（2 2）霍尔信号发生器）霍尔信号发生器 规律：霍尔电压与通过霍尔元件的规律：霍尔电压与通过霍尔元件的 电流及磁感应强度成正比。当电流电流及磁感应强度成正比。当电流 为定值时，霍尔电压只与磁感应强为定值时，霍尔电压只与磁感应强 度成正比，利用这一效应制成了霍度成正比，利用这一效应制成了霍 尔信号发生器。尔信号发生器。 主要由触发叶轮、永主要由触发叶轮、永 久磁铁、霍尔元件等久磁铁、

48、霍尔元件等 组成。组成。 3 3、霍尔式电子点火、霍尔式电子点火（2 2）霍尔信号发生器）霍尔信号发生器 触发叶轮触发叶轮 霍尔元件霍尔元件 触发叶轮触发叶轮 永久磁铁永久磁铁霍尔元件霍尔元件 有与发动机气有与发动机气缸数相等缸数相等 的叶片。可以在霍尔集的叶片。可以在霍尔集 成电路和永久磁铁之间成电路和永久磁铁之间 通过通过 产生磁场产生磁场 霍尔元件实际霍尔元件实际 上是一个霍尔上是一个霍尔 集成块电路集成块电路 3 3、霍尔式电子点火、霍尔式电子点火（2 2）霍尔信号发生器）霍尔信号发生器 当触发叶片进入间隙时，当触发叶片进入间隙时， 永久磁铁的磁路被叶片短永久磁铁的磁路被叶片短 路，不

49、产生霍尔电压。路，不产生霍尔电压。 当触发叶片离开间隙时，永当触发叶片离开间隙时，永 久磁铁的磁场作用到霍尔元件久磁铁的磁场作用到霍尔元件 上，产生霍尔电压。上，产生霍尔电压。 11触发叶轮的叶片触发叶轮的叶片 22霍尔元件霍尔元件 33永久磁铁永久磁铁 44信号发生器底座信号发生器底座 55导磁板导磁板 3 3、霍尔式电子点火、霍尔式电子点火（2 2）霍尔信号发生器）霍尔信号发生器 霍尔信号发生器工作时，霍尔元件产生的霍尔电压霍尔信号发生器工作时，霍尔元件产生的霍尔电压UHUH是是mVmV 级（级（20mv20mv），信号很微弱，还需进行信号处理，这一任务由集），信号很微弱，还需进行信号处理

50、，这一任务由集 成电路完成。这样霍尔元件产生的霍尔电压成电路完成。这样霍尔元件产生的霍尔电压 （UH UH ）信号，经）信号，经 过放大、脉冲整形，最后以整齐的矩形脉冲（方波）信号过放大、脉冲整形，最后以整齐的矩形脉冲（方波）信号UGUG输输 出。其原理框图如图所示。出。其原理框图如图所示。 3 3、霍尔式电子点火、霍尔式电子点火 叶片位置叶片位置 霍尔电霍尔电 压压 信号发信号发 生器输生器输 出信号出信号 进入进入空气隙空气隙 离开离开空气隙空气隙 不产生不产生 产生产生 高电位高电位 低电位低电位 高电位（高电位（11-1211-12） 低电位（低电位（0.3-0.4V0.3-0.4V）

51、（2 2）霍尔信号发生器）霍尔信号发生器 3 3、霍尔式电子点火、霍尔式电子点火 （3 3）工作原理）工作原理 3 3、霍尔式电子点火、霍尔式电子点火 接通点火开关接通点火开关2 2，起动发动机，分电器开始转动。当霍尔，起动发动机，分电器开始转动。当霍尔 信号发生器触发叶轮的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的空信号发生器触发叶轮的叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的空 气隙时，霍尔信号发生器输出信号气隙时，霍尔信号发生器输出信号U UG为高电平为高电平，这时点火电子，这时点火电子 组件中的三极管组件中的三极管VT1导通导通，由，由VT2和和VT3组成的复合管得到基极组成的复合管得到基极 电流而饱合电

52、流而饱合导通导通，点火线圈初级绕组电路接通而有初级电流，点火线圈初级绕组电路接通而有初级电流 i i1，；，； 当霍尔信号发生器触发叶轮的叶片离开空气隙时，霍尔信当霍尔信号发生器触发叶轮的叶片离开空气隙时，霍尔信 号发生器输出的点火信号号发生器输出的点火信号U UG由高电平下跳为低电平，三极管由高电平下跳为低电平，三极管 VT1因基极电压下降而截止，三极管因基极电压下降而截止，三极管VT2 、 VT3也因失去基极也因失去基极 电流而迅速截止，从而切断了点火线圈的初级电流电流而迅速截止，从而切断了点火线圈的初级电流i i1 ，使次，使次 级绕组产生高压，完成点火工作。级绕组产生高压，完成点火工作

53、。 （3 3）工作原理）工作原理 3 3、霍尔式电子点火、霍尔式电子点火 叶片不停的转动，信叶片不停的转动，信 号发生器输出一个矩号发生器输出一个矩 形波信号，作为控制形波信号，作为控制 信号给点火器。信号给点火器。 （3 3）工作原理）工作原理 3 3、霍尔式电子点火、霍尔式电子点火 总结总结 叶片位置叶片位置霍尔电压霍尔电压 信号发生器信号发生器 输出信号输出信号 点火器大点火器大 功率管功率管 点火线圈初级点火线圈初级 回路回路 进入进入空气隙空气隙 离开离开空气隙空气隙 不产生不产生 产生产生 高电位高电位 低电位低电位 适时导通适时导通 截止截止 接通接通 切断，次级绕切断，次级绕

54、组产生高压组产生高压 高电位（高电位（11-1211-12） 低电位（低电位（0.3-0.4V0.3-0.4V） 3 3、霍尔式电子点火、霍尔式电子点火 （4 4）特点）特点 霍尔信号发生器为霍尔信号发生器为有源有源信号发生器。信号发生器。 工作工作可靠可靠，无磨损，不受，无磨损，不受灰尘油污灰尘油污影响，无调整部件，影响，无调整部件， 小型坚固，寿命长。小型坚固，寿命长。 发动机起动性能好，发动机起动性能好，信号信号的强弱与发动机的强弱与发动机转速转速无关。在任无关。在任 何工况下，霍尔式点火信号发生器均能输出高低电平时间比何工况下，霍尔式点火信号发生器均能输出高低电平时间比 一定一定的方波

55、信号，故点火正时的方波信号，故点火正时精度高，且易于控制精度高，且易于控制。 价格价格较高较高。 将会越来越广泛将会越来越广泛 4 4、光电式电子点火、光电式电子点火 五、电感放电式点火系统五、电感放电式点火系统 4 4、光电式电子点火、光电式电子点火 （1 1）信号发生器）信号发生器 主要组成部分：主要组成部分： 发光元件，发光元件， 光敏元件光敏元件 和遮光转子。和遮光转子。 11遮光盘遮光盘 22分电器分电器 33发光二极管发光二极管 44光接收器光接收器 4 4、光电式电子点火、光电式电子点火 （1 1）信号发生器）信号发生器 遮光转子有与遮光转子有与 汽缸数相等的汽缸数相等的 缺口缺

56、口 有源信号发生器，抗有源信号发生器，抗 污能力差，需经常清洁污能力差，需经常清洁 4 4、光电式电子点火、光电式电子点火 （2 2）工作过程）工作过程 点火器的作用是把光接收器的信号电流放大，从而通过功点火器的作用是把光接收器的信号电流放大，从而通过功 率三极管，接通和切断点火线圈的初级电流。其工作原理如图率三极管，接通和切断点火线圈的初级电流。其工作原理如图 所示。所示。 4 4、光电式电子点火、光电式电子点火 （2 2）工作过程）工作过程 遮光盘上缺口经遮光盘上缺口经 过光源时：光照过光源时：光照 到到VTe上上, ,导通。导通。 则则VT1导通，导通， VT2 导通，导通， VT3截止，截止， VT4导通。导通。 接通初级电流。接通初级电流。 4 4、光电式电子点火、光电式电子点火 （2 2）工作过程）工作过程 遮