模块8 点火系

1、2021-9-26模块8 点火系2021-9-26CONTENTS2021-9-268.1 概述8.1.1 点火系的功用 在汽油发动机中，气缸内的混合气是由高压电火花点燃的，而产生电火花的功能是由点火系来完成的。点火系的功用是： 点火系将电源的低电压变成高电压，再按照发动机点火顺序轮流送至各气缸，点燃压缩混合气； 并能适应发动机工况和使用条件的变化，自动调节点火时刻，实现可靠而准确的点火； 还能在更换燃油或安装分电器时进行人工校准点火时刻。2021-9-268.1.2 发动机对点火系的要求1、能产生足以击穿火花塞间隙的电压 ；2、火花应具有一定的能量；3、点火时间应适应发动机的工况（最佳点火时

2、间） 。2021-9-26点火提前角点火提前角 1 1、点火提前角的概念：、点火提前角的概念：火花塞点火时的曲轴曲柄位置火花塞点火时的曲轴曲柄位置与与活塞位于压缩上止点时曲轴曲柄位置之间的夹角称为点火活塞位于压缩上止点时曲轴曲柄位置之间的夹角称为点火提前角。提前角。 2.最佳点火提前角：发动机功率最大；燃油经济性最好；最佳点火提前角：发动机功率最大；燃油经济性最好； 发动机不发生爆燃；排放指标好发动机不发生爆燃；排放指标好。 3 3、后果、后果： 点火过迟：点火过迟：混合气开始燃烧时活塞已下行一段距混合气开始燃烧时活塞已下行一段距 离，离，则则P Pm m、发动机、发动机P Pe e。 点火过

3、早：点火过早：则燃烧气体压力作用的方向与活塞运动的则燃烧气体压力作用的方向与活塞运动的 方向方向相反，使相反，使P Pm m、发动机、发动机P Pe e。2021-9-268.2.1 汽油机点火系的分类 1、传统点火系统 简单便宜，故障功率高，高速性能差；2、普通电子点火系统 结构简单，体积小，重量轻，高速性能好；3、微机控制点火系统 点火时间控制精确。1 1、传统、传统点火系点火系统统2 2、普通、普通电子点电子点火系统火系统3 3、微机、微机控制点控制点火系统火系统已淘汰已淘汰正在淘汰正在淘汰正在广泛应用正在广泛应用2021-9-268.3 传统点火系的组成与工作原理8.3.1 传统点火系

4、统的组成2021-9-26 传统点火系主要由电源（蓄电池、发电机）、点火开关、点火线圈、分电器（断电器、配电器、电容器）、火花塞、高低压导线、附加电阻等组成。2021-9-268.3.2 传统点火系基本工作原理 点火系统将点火系统将12v12v或或24v24v的低压电转变为的低压电转变为10000v10000v以上的高压电以上的高压电是由点火线圈和断电器共同完成的，并由配电器分配到各是由点火线圈和断电器共同完成的，并由配电器分配到各缸火花塞。缸火花塞。配电器配电器点火线圈点火线圈断电器断电器火花塞火花塞2021-9-26它是由蓄电池或发电机供给低压电能，借点火线圈和断电器将它转变为高压电，再由

5、配电器经导线送到装入发动机气缸燃烧室中的火花塞上，在其两电极间产生火花，点燃混合气。即：变压、配电、点火传统点火系基本工作原理2021-9-26初级线圈工作原理 工作原理：触点闭合，初级电路接通，电流从蓄电池的正极经点火开关流经点火线圈的初级绕组通过断电器触点，流回蓄电池的负极，为低压电路 当断电器凸轮顶开触点时，初级电路被切断，初级电流迅速下降到零，铁芯中的磁通随之迅速衰减以至消失2021-9-26次级线圈工作原理 触点断开瞬间，初级绕组的磁通迅速衰减，因而在匝数多，导线细的次级绕组中感应出很高的电压，该电压通过配电器加在对应的火花塞上，使火花塞两极之间的间隙被击穿，产生火花2021-9-2

6、68.3.2 传统点火系基本工作原理初级电路初级电路（低压）（低压）次级电路次级电路（高压）（高压）2021-9-26（1）触点闭合时，初级电路通电蓄电池正极蓄电池正极附加电阻附加电阻点火线圈的初级线圈点火线圈的初级线圈搭铁搭铁蓄电池负极蓄电池负极点火线圈点火线圈“”接线柱接线柱断电器触点断电器触点 点火开关点火开关2021-9-26（2）触点断开时，初级电路断开次级线圈次级线圈“开关开关”接线柱接线柱附加电阻附加电阻“+开关开关”接线柱接线柱点火开关点火开关蓄电池蓄电池火花塞旁电极、中心电极火花塞旁电极、中心电极配电器配电器搭铁搭铁分缸高压线分缸高压线中央高压线中央高压线2021-9-26四

7、缸点火演示简图四缸点火演示简图2021-9-268.3.1 传统点火系统主要部件的构造 一 点火线圈 点火线圈由初级绕组、次级绕组和铁心等组成。按磁路的结构形式不同，可分为开磁路式点火线圈和闭磁路式点火线圈。 初级绕组（初级绕组（0.51.0mm漆漆包线、包线、240370匝）匝）次级绕组（次级绕组（0.060.1mm漆漆包线、包线、1100023000匝）匝）2021-9-261、开磁路式点火线圈 1）、结构 由铁芯、初级绕组、次级绕组、钢套、绝缘盖和绝缘座组成。 2）、工作原理 初级绕组断电时，在次级绕组产生高压电，相当于变升压器，起升压作用。 3）、接线 中心为高压接线柱，其余为低压接线

8、柱，分别为“”或“开关”（接点火开关）、“”（接断电器）。2021-9-262021-9-262、闭磁路式点火线圈 闭磁路点火线圈的铁芯用口字形或日字形的铁片叠制而成，磁路闭合 。 2021-9-262021-9-26二.分电器1 功用：功用： 接通和切断初级接通和切断初级线圈电路，并按各缸的工作顺线圈电路，并按各缸的工作顺序将高压电适时送至各缸火花序将高压电适时送至各缸火花塞。塞。2021-9-262 分电器的构造断电器配电器电容器离心点火调节装置真空点火调节装置分电器盖分电器盖分火头分火头电容器电容器真空提前角真空提前角调节装置调节装置断电器断电器2021-9-26一、断电器接通和切断初级

9、绕组的电路，使其电流发生变化，以便在次级接通和切断初级绕组的电路，使其电流发生变化，以便在次级绕绕组中产生高压电。组中产生高压电。1、组成 断电器主要由凸轮、触点副、固定底板、活动底板等组成。 2、工作 断电器的凸轮在旋转过程中反复地控制着触点的关闭、通断初级电流。电容器和触点是并联的，其任务是给初级感应反电势形成回路，减轻触点的烧蚀，加快初级电流的通断速率。固固定定底底板板 活活动动底底板板 触触点点副副 凸凸轮轮 2021-9-26 3、触点间隙的调整 触点间隙在0.350.45mm之间。调调节节螺螺钉钉 固固定定螺螺钉钉 2021-9-26二、配电器 1.作用 按照发动机的工作顺序将高压

10、电分配到各缸火花塞上。2、组成 由分电器盖和分火头组成，分火头装分电器凸轮轴上，导电片将中央高压电引入旁电极，和旁电极之间有0.250.8mm的间隙。 分火头分火头 分电器盖分电器盖 2021-9-26三、离心调节器1、组成 离心调节器主要由离心块、托板、拨板、弹簧等组成。 2、工作 托板固定在分电器轴上，两个重块分别套在托板的柱销上，重块的另一端由弹簧拉向轴心。信号发生器的转子与拨板一起套在分电器轴上，拨板的两端有长形孔，套于离心块的销钉上。在转速变化时，利用离心力自动使信号发生器提前产生点火信号来调节点火提前角。分分电电器器轴轴 拨拨板板 离离心心快快 托托板板 弹弹簧簧 2021-9-2

11、62021-9-26四、真空调节器 1、组成 真空调节器主要由膜片、拉杆、弹簧等组成。 2、工作 属片制成的膜片，膜片中心一侧与拉杆固连，另一侧压有弹簧。拉杆由壳底座孔中伸出，与底板相连，拉动底板相对于轴产生角位移。在发动机负荷变化时，自动调节点火提前角。2021-9-26功用功用：在点火线圈初级电路断开时，减小触点间：在点火线圈初级电路断开时，减小触点间产生的电火花，防止触点烧损，并可加速点火线产生的电火花，防止触点烧损，并可加速点火线圈中的磁通变化率，提高点火电压圈中的磁通变化率，提高点火电压五、电容器2021-9-26三 火花塞1、火花塞的工作条件及对其要求a) 火花塞承受冲击性高电压的

12、作用，要求它的 绝缘体应有足够的绝缘强度 ，能承受30kV 的电压。b) 混合气燃烧时，火花塞的下部将受到1500 2000 的高温燃气作用，而进气时又受到50 60 的进气突然冷却，要求火花塞应能 承受强烈的温度变化，且有适当的热特性c) 混合气燃烧时，火花塞底部将受到突然的冲击，要求火花塞的主要零件 应有足够的机械强度 。d) 发动机工作时，火花塞的裙部高温燃烧产物的作用，使电极腐蚀，因此火花塞的 电极应采用难熔、耐蚀的材料2021-9-262、火花塞的结构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

13、）5 5、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、去干扰电阻提高对点提高对点火系电磁火系电磁干扰的抑干扰的抑制能力制能力2021-9-263、 火花塞的热特性火花塞裙部的温度：火花塞裙部的温度： 1、500700为自净温度，适当。为自净温度，适当。 2、温度过高，形成炽热点火，损坏发动机。、温度过高，形成炽热点火，损坏发动机。 3.温度过低，火花塞会形成积碳。温度过低，火花塞会形成积碳

14、。决定受热情况和散热条件决定受热情况和散热条件热型热型：裙部较长，吸热多，散热难，温度高：裙部较长，吸热多，散热难，温度高冷型冷型：裙部较短，吸热少，散热易，温度低：裙部较短，吸热少，散热易，温度低适用于大功率高压缩适用于大功率高压缩比高转速的发动机比高转速的发动机功率转速和压缩比功率转速和压缩比较低的发动机较低的发动机2021-9-26热型和冷型火花塞2021-9-26火花塞的散热2021-9-26电极间隙电极间隙：指的是中心电极与侧电极之间的间隙。指的是中心电极与侧电极之间的间隙。电极间隙过小：电极间隙过小：火花微弱，并且容火花微弱，并且容易因产生积碳而漏电；易因产生积碳而漏电；电极间隙过大：电极间隙过大：所需的击穿电压增所需的击穿电压增高，发动机不易起动，且在高速时高，发动机不易起动，且在高速时易发生易发生“缺火。缺火。 一般的电极间隙为：一般的电极间隙为：0.60.60.8mm,0.8mm,现代的汽车甚至采用现代的汽车甚至采用1.01.01.2mm1.2mm，可以改善排气净化。