汽油机点火系统

1、普通高等教育“十一五”国家级规划教材 汽车类教学改革规划教材 汽车构造与原理 （上册 发动机） 教材主编 蔡兴旺 课件制作 邱兴海 机械工艺出版社 第6章 汽油机点火系统（2学时） 第6章 汽油机点火系统 目 录 6.1 汽油机对点火系统的基本要求 6.2 传统点火系统 6.3 电子点火系统 6.4 微机控制点火系统 3 第6章 汽油机点火系统 教学目标和要求 掌握汽油机对点火系统的基本要求 熟悉传统点火系统的组成与工作原理 掌握电子点火系统的分类与工作原理 掌握微控点火系统的分类、组成与基本控制原理 4 第6章 汽油机点火系统 教学重点与难点 教学重点 汽油机最佳点火提前角的概念及其影响因素

2、 电子点火系统的分类、组成与工作原理 微机控制点火系统的特点、组成与工作原理 教学难点 各类点火系统的工作原理 5 第6章 汽油机点火系统 6.1 汽油机对点火系统的基本要求 6.1.0 汽油机点火系统的功用与点火机理 功用：将汽车电源供 给的低电压变为高电 压，按各缸工作顺序 和点火时刻要求，在 火花塞两电极间产生 足够能量的电火花， 保证准时、可靠地点 燃各缸内压缩混合气。 6 传统点火系统的组成 第6章 汽油机点火系统 点火机理： 在火花塞两电极之间加上直流电压时，电极间气体便发生电离。随着电压升高，电离程度不断增强。当电压升高到一定值时，火花塞两电极间的间隙被击穿，便产生电火花，将汽油

3、混合气点燃。 7 第6章 汽油机点火系统 低电压变高电压的原理： 汽车蓄电池电压一般为12V或24V。 通过控制点火线圈一次电路通断，使电流发生变化，并在二次线圈中产生感应高电压，加在火花塞两个电极上。 对点火系统的基本要求 ： 点火顺序 点火提前角 击穿电压 点火能量 爆震控制 8 第6章 汽油机点火系统 6.1.1 点火提前角 1.点火提前角点火正时 火花塞跳火瞬时到活塞行至压缩上止点时转过的曲轴转角。 客观限制：最大值爆震，最小值燃烧界限或排气温度。 提前原因：使最高燃烧压力出现在上止点后12° 15°。 影响：动力性、经济性、排放性。 2.最佳点火提前角 能够使发动

4、机获得最大功率和最低耗油率的点火提前角。 时间位置：使汽油机燃烧临近爆燃而不发生爆燃的时刻。 确定方法：台架试验。 9 第6章 汽油机点火系统 影响最佳点火提前角大小的因素： 转速、负荷、压缩比、混合气浓度、辛烷值。 转速一定时，若负荷增大，则需增大混合气量，使压缩终了压力、温度提高，燃烧速度加快，故点火提前角应随负荷增大而减小，随负荷减小而增大。 节气门开度一定时，因混 合气量不变，若转速提高， 则曲轴角速度提高，故点 火提前角应随转速提高而 增大，随转速降低而减小。 10 点火提前角与转速和负荷的关系 第6章 汽油机点火系统 6.1.2 击穿电压与点火能量 1.击穿电压 能够将火花塞两电极

5、间间隙击穿并产生电火花的最低电压。 满载低速时点火约810kV，正常点火在15kV以上，起动时可达19kV。为保证点火可靠，二次电压必须始终高于火花塞击穿电压，目前大部分汽油机都能提供2530kV二次电压。 2.点火能量 点火所需要的电火花能量。缸内温度高时火花能量15mJ，起动、怠速及节气门急开时需较高火花能量。发动机可靠点火能量应达到5080mJ，起动时应大于100mJ。 11 第6章 汽油机点火系统 6.1.3 汽油机点火系统分类与特点 12 分 类 电源 升压 装置 点火 装置 点火时 间控制 性能特点 应 用 传统 点火系 蓄 电 池 点火线圈、机械控制 火 花 塞 机械式 断电 高

6、速点火能量小，点火时间控制精度差，触点易烧蚀 部分汽车(轿车不用) 电子 点火系 点火线圈、电子控制 三极管 点火能量大,点火时间控制精度低 部分 汽车 微机 控制 点火系 点火线圈、微机控制 微机 点火能量大,点火时间控制准确,能根据转速、负荷、水温等综合控制 现代 汽车 磁电机点火系 磁 电 机 电磁线圈 机械式 断电 电压随转速改变,低速时电压过低 摩托车, 赛车 第6章 汽油机点火系统 6.2 传统点火系统 传统点火系统：亦称蓄电池点火系统、触点式点火系统。 特点： 利用凸轮旋转使触点接通和断开，控制点火提前角； 利用机械离心装置和真空装置自动调节点火提前角； 利用点火线圈一次电流间歇

7、流动产生二次点火高压； 利用分电器对各缸配电。 优点：结构简单、成本低，在汽油机上应用最早。 缺点：机械触点火花能量小，响应慢，易氧化、烧蚀、积炭，故性能和可靠性差，不能适应现代汽车发展，已淘汰。 13 第6章 汽油机点火系统 6.2.1 传统点火系统的组成 电源 点火开关 点火线圈 分电器： 断电器 配电器 电容器 点火提前调节装置 火花塞、电阻、导线等 14 第6章 汽油机点火系统 1.点火线圈 组成：一次绕组、二次绕组、铁芯、绝缘材料、接线柱等。 一次绕组导线粗、匝数少，二次绕组导线细、匝数多，相当于一个升压变压器。 功用：将12V或 24V低压电转变 成点火所需的1520kV高压电。

8、分类：开磁路式、闭磁路式 （1）开磁路式点火线圈 采用柱形铁芯，上下两端不连接， 磁力线在空气中形成回路。 15 第6章 汽油机点火系统 （2）闭磁路式点火线圈 采用“口” 或“日”字形铁片叠制铁芯，磁路闭合。 铁芯导磁效果好，磁场强，线圈匝数少，体积小。 16 第6章 汽油机点火系统 2.分电器 功用：按顺序接通和断开一次电路，将二次电路的高压电分配给各缸火花塞，根据转速和负荷自动调节点火时刻。 驱动方式：分电器轴由曲轴通过配气凸轮轴上的齿轮驱动，与凸轮轴转速相等。 组成： 断电器 配电器 电容器 点火提前调节装置。 17 第6章 汽油机点火系统 （1）断电器 功用：按顺序接通和断开一次电路

9、。 组成：断电器凸轮（凸棱数与缸数相等）、钨质触点副。 驱动方式：凸轮通过离心点火提前调节器与分电器轴连接。 触点间隙：0.350.45mm，可通过改变固定触点位置调整。 18 第6章 汽油机点火系统 （2）配电器 功用：将点火线圈产生的高电压依次分配给各缸火花塞。 组成：中心电极、旁电极、分火头、 分电器盖等。 原理：分火头与分电器轴同步旋转，依次接通各缸旁电极。 19 第6章 汽油机点火系统 （3）电容器 功用：减小触点断开时的电火花，防止烧损，延长触点使用寿命，加快一次电流和磁场衰减，提高二次电压。 （4）点火提前调节装置点火正时调节 功用：按发动机转速、负荷变化和汽油的辛烷值调节点火提前角。 手动调节装置： 辛烷值校正器 自动调节装置： 离心