x项目5、汽车点火系统

1、%点火系概述点火系概述%传统点火系的组成、工作原理和特性传统点火系的组成、工作原理和特性%点火系主要零部件的结构点火系主要零部件的结构%磁感应式无触点电子点火系统磁感应式无触点电子点火系统%霍尔式电子点火系统霍尔式电子点火系统汽车点火系统汽车点火系统w点火系是汽油机正常工作所必需的电器系统点火系是汽油机正常工作所必需的电器系统之一。之一。w本章内容首先学习了解传统点火系的分电器、本章内容首先学习了解传统点火系的分电器、点火线圈、火花塞等组成部件的结构、原理，点火线圈、火花塞等组成部件的结构、原理，然后整体把握普通电子点火系的工作原理，然后整体把握普通电子点火系的工作原理，掌握磁感应式和霍尔式电

2、子点火系的工作过掌握磁感应式和霍尔式电子点火系的工作过程。程。第一节第一节 点火系概述点火系概述w一、点火系发展历史一、点火系发展历史w二、点火系作用二、点火系作用w三、点火系种类三、点火系种类w四、电子点火系的分类四、电子点火系的分类w五、点火系的要求五、点火系的要求一、点火系发展历史一、点火系发展历史w十九世纪八十年代十九世纪八十年代出现磁电机为电源的点火系出现磁电机为电源的点火系 磁电机提供高压给点火线圈，但由于其结构复杂、低速磁电机提供高压给点火线圈，但由于其结构复杂、低速点火性能差，主要应用于摩托车等小型发动机上。点火性能差，主要应用于摩托车等小型发动机上。w二十世纪初二十世纪初出现

3、传统点火系，即以蓄电池和发出现传统点火系，即以蓄电池和发电机为电源的点火系电机为电源的点火系w二十世纪六十年代二十世纪六十年代出现电子点火系出现电子点火系w二十世纪七十年代初二十世纪七十年代初出现无触点的电子点火系。出现无触点的电子点火系。目前广泛使用。目前广泛使用。w二十世纪七十年代末二十世纪七十年代末开始使用微机控制点火时开始使用微机控制点火时刻的电子控制系统。刻的电子控制系统。二、点火系作用二、点火系作用 1.在汽油发动机中，气缸内混合气是由在汽油发动机中，气缸内混合气是由的，而产生电火花的功能是由点火系来完成的。的，而产生电火花的功能是由点火系来完成的。2.点火系将电源的点火系将电源的

4、变成变成，再，再轮流送至各气缸轮流送至各气缸，点燃压缩混合气；，点燃压缩混合气；3.并能适应发动机工况和使用条件的变化，并能适应发动机工况和使用条件的变化，实现可靠而准确的点火；，实现可靠而准确的点火；4.还能在更换燃油或安装分电器时进行还能在更换燃油或安装分电器时进行。 三、点火系种类三、点火系种类w点火系按采用的电源不同，可分为点火系按采用的电源不同，可分为蓄电池点火蓄电池点火系系和和磁电机点火系磁电机点火系两大类。两大类。w蓄电池点火系按是否采用电子元件控制可分为蓄电池点火系按是否采用电子元件控制可分为w传统点火系传统点火系w电子点火系电子点火系w微机控制点火系统微机控制点火系统1 1

5、传统点火系传统点火系w汽车上的蓄电池或发电机向点火系提供电能，汽车上的蓄电池或发电机向点火系提供电能，机械触点机械触点控制点火时刻控制点火时刻，点火时刻的调节采用，点火时刻的调节采用机械式自动调节机机械式自动调节机构构，储能方式为电感储能。，储能方式为电感储能。w优缺点：优缺点：传统点火系结构简单，成本低，是一种应用较早、较普遍的传统点火系结构简单，成本低，是一种应用较早、较普遍的点火系。点火系。但该点火系工作可靠性差，点火状况受转速、触点技术状况但该点火系工作可靠性差，点火状况受转速、触点技术状况影响较大，需要经常维修、调整。影响较大，需要经常维修、调整。w随着汽车技术发展，传统点火系越来越

6、不适应现代发动随着汽车技术发展，传统点火系越来越不适应现代发动机对点火的要求，正日趋被新的电子点火系所取代。机对点火的要求，正日趋被新的电子点火系所取代。2 2电子点火系电子点火系w蓄电池或发电机向点火系提供电能，蓄电池或发电机向点火系提供电能，晶体管控制点火时晶体管控制点火时刻刻，点火时刻的调节采用，点火时刻的调节采用机械式调节机构或电子调节机机械式调节机构或电子调节机构构，储能方式有电感储能和电容储能两种。，储能方式有电感储能和电容储能两种。w特点：特点： 电子点火系的电子点火系的点火电压和点火能量高点火电压和点火能量高，受发动机工况和，受发动机工况和使用条件的影响小，结构简单，工作可靠，

7、维护、调整使用条件的影响小，结构简单，工作可靠，维护、调整工作量小，节约燃油，减小污染，应用日益广泛。工作量小，节约燃油，减小污染，应用日益广泛。电子点火系的分类电子点火系的分类 w1 1按储能方式分类按储能方式分类w（1 1）电感储能电子点火系：）电感储能电子点火系： 火花能量以火花能量以磁场形式磁场形式储存储存在点火线圈中在点火线圈中，如蓄电池，如蓄电池点火系；点火系； 点火系统在点火系统在点火线圈的初级电路切断点火线圈的初级电路切断时产生高压点时产生高压点火。火。w（2 2）电容储能电子点火系：）电容储能电子点火系： 火花能量以火花能量以电场形式电场形式储存储存在储能电容器的电场中在储能

8、电容器的电场中； 点火系统在储能点火系统在储能电容器与点火线圈的初级电路接通电容器与点火线圈的初级电路接通时产生高压点火。时产生高压点火。电子点火系的分类电子点火系的分类w2 2按信号发生器型式分类按信号发生器型式分类w（1 1）磁感应式；）磁感应式；w（2 2）霍尔式；）霍尔式；w（3 3）光电式；）光电式；w（4 4）电磁震荡式。）电磁震荡式。四、点火系的要求四、点火系的要求w无论是哪一类的点火装置，均有共同的技术无论是哪一类的点火装置，均有共同的技术性能要求，即应在发动机各种工况和使用条性能要求，即应在发动机各种工况和使用条件下保证可靠而准确地点火，为此应满足以件下保证可靠而准确地点火，

9、为此应满足以下三个方面的要求：下三个方面的要求：w1 1能产生足以击穿火花塞间隙的高电压能产生足以击穿火花塞间隙的高电压w2 2火花应具有足够的能量火花应具有足够的能量w3 3点火时刻应适应发动机的工作情况点火时刻应适应发动机的工作情况1 1能产生足以击穿火花塞间隙的高电压能产生足以击穿火花塞间隙的高电压w火花塞电极击穿而产生火花时所需要的电压称为火花塞电极击穿而产生火花时所需要的电压称为击击穿电压穿电压。 点火系的点火系的次级电压必须高于击穿电压次级电压必须高于击穿电压，才能使火花，才能使火花塞跳火。塞跳火。w传统的电子点火装置产生的电压均在传统的电子点火装置产生的电压均在15-20KV15

10、-20KV，电，电子点火系统可达子点火系统可达20-30KV20-30KV。2 2火花应具有足够的能量火花应具有足够的能量w发动机发动机正常工作正常工作时，由于混时，由于混合气压缩终了的温度接近其合气压缩终了的温度接近其自燃温度，仅需要自燃温度，仅需要1 1-5mJ-5mJ的的火花能量。火花能量。w但在混合气过浓或是过稀时，但在混合气过浓或是过稀时，发动机发动机起动起动、怠速或节气门怠速或节气门急剧打开急剧打开时，则需要较高的时，则需要较高的火花能量。火花能量。w经济性和排气净化要求提高经济性和排气净化要求提高火花能量。火花能量。w电子点火系一般应具有电子点火系一般应具有8080- -100m

11、J100mJ的火花能量，起动时的火花能量，起动时应产生高于应产生高于100100mJmJ的能量。的能量。3 3点火时刻应适应发动机的点火时刻应适应发动机的工作情况工作情况w实践证明，燃烧最大压力出现在上止点后实践证明，燃烧最大压力出现在上止点后1010- -1515时，发动机的输出功率最大，此时所对应时，发动机的输出功率最大，此时所对应的点火提前角为最佳点火提前角。的点火提前角为最佳点火提前角。w影响最佳点火提前角的因素很多，主要有影响最佳点火提前角的因素很多，主要有 （1 1）发动机转速）发动机转速 （2 2）发动机负荷）发动机负荷 （3 3）汽油辛烷值）汽油辛烷值点火时刻由点火提前角表示。

12、当发动机的转速或负载发生点火时刻由点火提前角表示。当发动机的转速或负载发生变化时，可以通过变化时，可以通过点火提前机构进行自动调节点火提前机构进行自动调节。 第二节、传统点火系统第二节、传统点火系统 传统点火系统的组成传统点火系统的组成 w（1 1） 电源电源w（2 2） 点火线圈点火线圈w（3 3） 点火开关点火开关w（4 4） 分电器：由配电器、断电器、电容器、分电器：由配电器、断电器、电容器、点火提前角调节装置等组成。点火提前角调节装置等组成。w（5 5） 火花塞火花塞w（6 6） 高压导线高压导线w（7 7） 附加电阻附加电阻一、传统点火系统的组成一、传统点火系统的组成1 1电源：蓄电

13、池（起动）或者是发电机电源：蓄电池（起动）或者是发电机（正常工作），供给点火系统的低压电（正常工作），供给点火系统的低压电能，标准电压一般是能，标准电压一般是12V12V。2 2点火线圈：为自耦变压器，将点火线圈：为自耦变压器，将12V12V的低的低压电变成压电变成151520KV20KV的高压电。的高压电。3 3分电器：分电器：（1 1）信号发生器（断电器和电容器）：）信号发生器（断电器和电容器）：产生点火的信号。产生点火的信号。（2 2）配电器：将点火线圈产生的高压）配电器：将点火线圈产生的高压电，按照发动机的工作顺序送至各缸的电，按照发动机的工作顺序送至各缸的火花塞。火花塞。（3 3）点

14、火提前机构：随发电机转速、）点火提前机构：随发电机转速、负荷和汽油辛烷值的变化改变点火提前负荷和汽油辛烷值的变化改变点火提前角。角。4 4火花塞：将高压电引入气缸燃烧室，产火花塞：将高压电引入气缸燃烧室，产生电火花点燃混合气。生电火花点燃混合气。5 5点火开关：控制点火系统初级电路，还点火开关：控制点火系统初级电路，还可以控制仪表电路和起动继电器电路等。可以控制仪表电路和起动继电器电路等。6. 6. 高压导线：用以连接点火线圈与分电器高压导线：用以连接点火线圈与分电器中心插孔以及分电器旁电极和各缸火花塞。中心插孔以及分电器旁电极和各缸火花塞。7 7附加电阻：改善附加电阻：改善正常工作时正常工作

15、时的点火性能的点火性能和和起动时起动时的点火性能。的点火性能。w断电器断电器1010实际上是一个由实际上是一个由凸轮操纵的开关凸轮操纵的开关，主要由凸轮、活动触点和固定触点，主要由凸轮、活动触点和固定触点组成。断电器凸轮由组成。断电器凸轮由发动机凸轮轴驱动发动机凸轮轴驱动，并以同样的转速旋转，即曲轴每转两，并以同样的转速旋转，即曲轴每转两转，凸轮轴转一圈。为了保证曲轴每转两转各缸轮流点火一次，断电器凸轮的转，凸轮轴转一圈。为了保证曲轴每转两转各缸轮流点火一次，断电器凸轮的凸桂数凸桂数与发动机的气缸数相同。断电器的触点与点火线圈的初级绕组串联，用与发动机的气缸数相同。断电器的触点与点火线圈的初级

16、绕组串联，用来来接通或切断点火线圈初级绕组接通或切断点火线圈初级绕组的电路。的电路。w配电器由分电器盖与分火头组成，分火头安装在断电器轴上，与轴一起旋转。配电器由分电器盖与分火头组成，分火头安装在断电器轴上，与轴一起旋转。w分电器盖上有中心电极和若干个侧电极，侧电极的数目与发动机气缸数相等，分电器盖上有中心电极和若干个侧电极，侧电极的数目与发动机气缸数相等，经高压导线与各火花塞相连。经高压导线与各火花塞相连。 w点火系能将点火系能将12V12V的低压的低压电转变为电转变为20kV20kV以上的高以上的高压电是压电是靠点火线圈靠点火线圈5 5和和断电器断电器1010来共同完成的，来共同完成的，然

17、后再由配电器然后再由配电器1 1分配分配到各缸火花塞。到各缸火花塞。u点火线圈点火线圈5实际上是一实际上是一个自藕变压器，将低电个自藕变压器，将低电压变为能击穿火花塞间压变为能击穿火花塞间隙所需的高电压，主要隙所需的高电压，主要由一次绕组、二次绕组由一次绕组、二次绕组和铁心组成。和铁心组成。p点火线圈一次绕组点火线圈一次绕组5 5的一端经点火开关的一端经点火开关6 6与蓄电池相连，另一端接活动触点与蓄电池相连，另一端接活动触点7 7，固定触点，固定触点8 8已通过断已通过断电器外壳接地，断电器触点间并联有电容电器外壳接地，断电器触点间并联有电容9 9。接通点火开关。接通点火开关6 6，当断电器

18、触点，当断电器触点7 7闭合时，低压的一次电闭合时，低压的一次电流（流进一次绕组中的电流称为一次电流）由蓄电池的正极经点火开关流（流进一次绕组中的电流称为一次电流）由蓄电池的正极经点火开关6 6到点火线圈的一次绕组到点火线圈的一次绕组5 5（240240370370匝的粗导线）到断电器触点臂匝的粗导线）到断电器触点臂7 7、触点、触点8 8到搭铁流回蓄电池的负极，由于回路中流过的是到搭铁流回蓄电池的负极，由于回路中流过的是低压电流，所以称这条电路为低压电流，所以称这条电路为低压电路或一次侧电路低压电路或一次侧电路。p一次绕组通电时，其周围产生磁场。一次绕组通电时，其周围产生磁场。p当断电器凸轮

19、顶开活动触点当断电器凸轮顶开活动触点7 7时时( (图图b),b),一次侧电路被切断一次侧电路被切断, ,一次电流迅速下降到零一次电流迅速下降到零, ,铁心中的磁通铁心中的磁通随之迅速衰减随之迅速衰减, ,在二次绕祖在二次绕祖4 4上感应出高的电压上感应出高的电压, ,使火花塞两电极之间的间隙被击穿使火花塞两电极之间的间隙被击穿, ,产生火花。产生火花。 二、传统点火系的工作原理二、传统点火系的工作原理 点火线圈二次绕组中的感应电压称为二次电压，其中通过的电流称为二次电流。点火线圈二次绕组中的感应电压称为二次电压，其中通过的电流称为二次电流。二次电流所流过的电路称为二次电流所流过的电路称为二次

20、电路或高压电路二次电路或高压电路。 发动机工作时，在断电器触点发动机工作时，在断电器触点7 7与与8 8分开瞬间，二次侧电路中分火头分开瞬间，二次侧电路中分火头3 3恰好与侧电极对准。二次电流从点火线圈的二次恰好与侧电极对准。二次电流从点火线圈的二次绕组绕组44蓄电池正极蓄电池正极蓄电池蓄电池搭铁火花塞侧电极搭铁火花塞侧电极1111下一火花塞中心电极下一火花塞中心电极1111上一高压上一高压导线一配电器旁电极导线一配电器旁电极2 2 分火头分火头33配电器中心电极配电器中心电极11点火线圈二次绕组点火线圈二次绕组4 4。二、二、传统点火系的工作原理链接链接三、传统点火系的点火过程三、传统点火系

21、的点火过程 断电器凸轮转动时，断电器断电器凸轮转动时，断电器触点交替的闭合和打开，触点交替的闭合和打开，因此传统点火系的工作过因此传统点火系的工作过程可分为以下程可分为以下3 3个阶段：个阶段：（1 1） 触点闭合触点闭合w一次侧电流增长一次侧电流增长( (图图a)a) 初级电流按指数规律初级电流按指数规律增长增长w初级电流增长，在一次初级电流增长，在一次绕组中产生自感电势，同绕组中产生自感电势，同时在次级绕组中也产生自时在次级绕组中也产生自感电势感电势1.5-2kV1.5-2kV，电压较，电压较低不能击穿火化塞间隙低不能击穿火化塞间隙( (图图b)b)。 传统点火系工作过程波形图传统点火系工

22、作过程波形图a)a)初级电流波形；初级电流波形；b)b)次级电压波形；次级电压波形；c)c)次级电流波形次级电流波形（2 2） 触点打开触点打开w初级电流初级电流ikik迅速下降到迅速下降到0 0，磁通也随之减少磁通也随之减少( (图图a)a)。初。初级 绕 阻 产 生 自 感 电 动 势级 绕 阻 产 生 自 感 电 动 势200300200300V V；w次级绕阻产生高达次级绕阻产生高达15201520KVKV的互感电动势的互感电动势U2maxU2max；w此后初级电路中自感电动势此后初级电路中自感电动势发生衰减震荡，次级绕组中发生衰减震荡，次级绕组中按图按图b b中曲线衰减震荡之后中曲线

23、衰减震荡之后消失。消失。w当当U2maxU2maxUjUj时，火花塞间时，火花塞间隙被击穿，此时的隙被击穿，此时的UjUj称之为称之为击穿电压击穿电压。w在次级绕组中，高压导线和在次级绕组中，高压导线和发动机机体之间，次级绕组发动机机体之间，次级绕组匝与匝之间，火花塞中心电匝与匝之间，火花塞中心电机与侧电极之间均有一定的机与侧电极之间均有一定的电容，称为电容，称为分布电容分布电容C2C2。三、传统点火系的点火过程三、传统点火系的点火过程 传统点火系工作过程波形图传统点火系工作过程波形图a)a)初级电流波形；初级电流波形；b)b)次级电压波形；次级电压波形；c)c)次级电流波形次级电流波形（3

24、3） 火花塞被击穿火花塞被击穿w放电两部分：放电两部分：n电容放电电容放电 火花塞间隙被击穿时，储火花塞间隙被击穿时，储存在分布电容存在分布电容C2C2中的电场能中的电场能量迅速释放，放电时间极短，量迅速释放，放电时间极短，但电流很大高大几十安培。但电流很大高大几十安培。n电感放电电感放电 跳火以后，火花间隙的电跳火以后，火花间隙的电阻减小，线圈磁场的其余能阻减小，线圈磁场的其余能量将沿着电离的火花间隙缓量将沿着电离的火花间隙缓慢放电，又称慢放电，又称火花尾火花尾，放电，放电电流较小电流较小( (约几十毫安约几十毫安) )，放，放电电压较低电电压较低( (约约600V)600V)，持续，持续时

25、间较长时间较长( (达几毫秒达几毫秒) )。 三、传统点火系的点火过程三、传统点火系的点火过程 传统点火系工作过程波形图传统点火系工作过程波形图a)a)初级电流波形；初级电流波形；b)b)次级电压波形；次级电压波形；c)c)次级电流波形次级电流波形四、传统点火系统工作特性与影四、传统点火系统工作特性与影响二次电压的因素响二次电压的因素 工作特性：工作特性： 指点火系统发出的最大电压随发动机转速或分电器转指点火系统发出的最大电压随发动机转速或分电器转速而变化的关系。实际指最高的二次侧电压速而变化的关系。实际指最高的二次侧电压U2max U2max 。l 1.1.发动机发动机转速转速对二次电压的影

26、响对二次电压的影响 二次电压的最大值将随发动机转速的升高而降低。这是发动机高速容易二次电压的最大值将随发动机转速的升高而降低。这是发动机高速容易断火的原因。断火的原因。 但实际上，转速很低时，由于触点打开慢，触点间的火花损失一部分能但实际上，转速很低时，由于触点打开慢，触点间的火花损失一部分能量而使二次电压的最大值量而使二次电压的最大值U2maxU2max减小。减小。l 2.2.火花塞火花塞积炭积炭时对二次电压的影响时对二次电压的影响 若化油器调节不当或润滑油过多，会在火花塞绝缘体上形成积炭相当于火若化油器调节不当或润滑油过多，会在火花塞绝缘体上形成积炭相当于火花塞电极之间并联了一个分路电阻，

27、使二次电路在火花塞被击穿之前已构成花塞电极之间并联了一个分路电阻，使二次电路在火花塞被击穿之前已构成闭合回路，造成漏电，使二次电压降低，降低点火性能，严重时不能形成电闭合回路，造成漏电，使二次电压降低，降低点火性能，严重时不能形成电火花，丧失点火能力。火花，丧失点火能力。 补救办法：补救办法：在积炭严重时，不能点火，可以在积炭严重时，不能点火，可以采用吊火采用吊火的方法。的方法。 即：拔出高压导线，使其与火花塞间保留即：拔出高压导线，使其与火花塞间保留3 34 4毫米的间隙，使次级电压上升毫米的间隙，使次级电压上升过程中不发生泄漏，当次级电压上升到一定值后，将火花塞间隙与附加间隙过程中不发生泄

28、漏，当次级电压上升到一定值后，将火花塞间隙与附加间隙同时击穿，则火花塞便能正常跳火。此方法只能临时补救，不能长期使用，同时击穿，则火花塞便能正常跳火。此方法只能临时补救，不能长期使用，增加点火线圈的负担。增加点火线圈的负担。 四、传统点火系统工作特性与影四、传统点火系统工作特性与影响二次电压的因素响二次电压的因素 l 3.3.发动机的发动机的缸数缸数对二次电压的影响。对二次电压的影响。 二次电压最大值随气缸数量升高而降低。二次电压最大值随气缸数量升高而降低。 为了提高传统点火系在多缸、高速发动机上工作的可靠性，为了提高传统点火系在多缸、高速发动机上工作的可靠性，可以可以通过增大一次断开电流通过

29、增大一次断开电流，延长触点闭合时间等方法改善点，延长触点闭合时间等方法改善点火特性。火特性。l 4.4.触点间隙对二次电压的影响触点间隙对二次电压的影响 间隙过大，二次电压降低，主要是因为闭合时间短。间隙过大，二次电压降低，主要是因为闭合时间短。 间隙过小，二次电压也会降低，是因为触点火花严重。间隙过小，二次电压也会降低，是因为触点火花严重。 国产汽车触点最大间隙为国产汽车触点最大间隙为0.350.350.450.45毫米。毫米。l 5.5.电容对二次电压的影响电容对二次电压的影响 电容越小，二次电压越高，实际上，电容不能过小。电容电容越小，二次电压越高，实际上，电容不能过小。电容器应与点火线

30、圈匹配，取器应与点火线圈匹配，取0.150.150.35uF0.35uF，分布电容可以起到抗，分布电容可以起到抗干扰的作用。干扰的作用。l 6.6.点火线圈温度对二次电压的影响点火线圈温度对二次电压的影响 通常情况下，点火线圈的温度不超过通常情况下，点火线圈的温度不超过8080度。度。五、附加电阻五、附加电阻w附加电阻也称热敏电阻，它由低碳钢丝、镍铬附加电阻也称热敏电阻，它由低碳钢丝、镍铬丝或纯镍丝制成，具有丝或纯镍丝制成，具有温度升高时电阻迅速增温度升高时电阻迅速增大、温度降低时电阻迅速减小大、温度降低时电阻迅速减小的特点。的特点。w附加电阻作用：改善正常工作时的点火性能和起动时附加电阻作用

31、：改善正常工作时的点火性能和起动时的点火性能。的点火性能。 发动机工作时，可利用附加电阻这一特点发动机工作时，可利用附加电阻这一特点自动自动调节初级电流调节初级电流，可以，可以改善点火系工作特性改善点火系工作特性。w当发动机当发动机低速工作低速工作时，初级电流增长时间长（见时，初级电流增长时间长（见P124P124），电），电流大，附加电阻受热使阻值增大（承担压降），避免了初级流大，附加电阻受热使阻值增大（承担压降），避免了初级电流过大，防止点火线圈过热；电流过大，防止点火线圈过热；w当发动机当发动机高速工作高速工作时，初级电流增长时间短，电流小，附加时，初级电流增长时间短，电流小，附加电阻温

32、度较低而阻值减小（承担压降），可使初级电流下降电阻温度较低而阻值减小（承担压降），可使初级电流下降的少些，保证了发动机在高速工作时点火系统能供给较强的的少些，保证了发动机在高速工作时点火系统能供给较强的高压电而不断火。高压电而不断火。w所以转速变化时，附加电阻较好地解决了所以转速变化时，附加电阻较好地解决了高速断火和低速点高速断火和低速点火线圈过热火线圈过热的矛盾，改善了点火性能。的矛盾，改善了点火性能。 当发动机起动时，由于蓄电池的端电压会急剧下降，致当发动机起动时，由于蓄电池的端电压会急剧下降，致使初级电流减小，点火线圈不能供给足够的高电压和点火能使初级电流减小，点火线圈不能供给足够的高电

33、压和点火能量。为了克服这一影响，在起动时将量。为了克服这一影响，在起动时将附加电阻短路附加电阻短路，以增大，以增大初级电流，提高次级电压和火花能量，从而初级电流，提高次级电压和火花能量，从而改善了发动改善了发动机的起动性能机的起动性能。五、附加电阻五、附加电阻五五、附加电阻附加电阻第三节、点火系统主要零件的结构第三节、点火系统主要零件的结构w一、分电器一、分电器传统分电器构成：传统分电器构成：1.1.配电器配电器2.2.断电器断电器3.3.电容器电容器4 4. .点火提前调节点火提前调节机构机构分电器分电器配电器配电器w配电器装于断电配电器装于断电器的上方，由分器的上方，由分电器盖、分火头电器

34、盖、分火头组成，见图。组成，见图。w作用：作用：将点火线将点火线圈产生的高压电，圈产生的高压电，按照发动机的工按照发动机的工作顺序作顺序( (即即点火点火顺序顺序) )送至各缸送至各缸的火花塞。的火花塞。配电器配电器配电器配电器断电器断电器断电器结构特点断电器结构特点 断电器主要由凸轮、凸轮、活动触点、固定触活动触点、固定触点点等组成。该触点副俗称白金白金，由坚硬耐高温的钨合金制成；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。电容器电容器电容器和断电器和断电器的触点是并联的触点是并联的，其任务是给初级自感电动势形成回路，减轻触点的烧蚀，加快初级电流的通断速率。点火提前装置点火

35、提前装置离心式离心式点火提前装置和点火提前装置和真空真空式式点火提前装置的最终作用点火提前装置的最终作用是反映在触点副上，使是反映在触点副上，使点火点火提前角提前角随着发动机转速和负随着发动机转速和负荷的变化而变化，以获得最荷的变化而变化，以获得最佳的点火提前角。佳的点火提前角。 点火系工况不仅受触点点火系工况不仅受触点的影响，而且与点火提前装的影响，而且与点火提前装置、电容器和凸轮的技术状置、电容器和凸轮的技术状况紧密相关。所以当人们分况紧密相关。所以当人们分析点火系工况时，应联系到析点火系工况时，应联系到这些相关的电器和零部件。这些相关的电器和零部件。例如，当凸轮的棱角严重磨例如，当凸轮的

36、棱角严重磨损时，就会影响触点的开闭损时，就会影响触点的开闭时间；电容器漏电时，触点时间；电容器漏电时，触点就会迅速烧蚀。就会迅速烧蚀。 （1）离心点火提前）离心点火提前装置装置l 在分电器轴在分电器轴2 2上固定有托板上固定有托板4 4，两，两个重块个重块1 1分别套在托板分别套在托板4 4的柱销的柱销5 5上，上，重块重块1 1的另一端由弹簧的另一端由弹簧3 3拉向轴心。拉向轴心。信号发生器的转子与拨板信号发生器的转子与拨板7 7一起套一起套在分电器轴在分电器轴2 2上，拨板上，拨板7 7的两端有的两端有长形孔，套于离心块长形孔，套于离心块1 1的销钉的销钉6 6上。上。结构如图。结构如图。

37、l 在转速变化时，利用离心力自动在转速变化时，利用离心力自动使信号发生器提前产生点火信号使信号发生器提前产生点火信号来调节点火提前角。来调节点火提前角。l 作用：随发动机转速的变化而自作用：随发动机转速的变化而自动改变点火提前角。动改变点火提前角。离心调节器离心调节器点火提前装置点火提前装置（2）真空式点火提前调节装置）真空式点火提前调节装置作用：随发动机负荷的变化而自动改变点作用：随发动机负荷的变化而自动改变点 火提前角。火提前角。真空调节器真空调节器w作用：作用： 在发动机负荷变化时，在发动机负荷变化时，自动调节点火提前角。自动调节点火提前角。 装于分电器壳体一装于分电器壳体一侧。在外壳内

38、固定侧。在外壳内固定有弹性金属片制成有弹性金属片制成的膜片，膜片中心的膜片，膜片中心一侧与拉杆固连，一侧与拉杆固连，另一侧压有弹簧。另一侧压有弹簧。拉杆由壳底座孔中拉杆由壳底座孔中伸出，与底板相连，伸出，与底板相连，拉动底板带着信号拉动底板带着信号发生器的定子相对发生器的定子相对于轴产生角位移。于轴产生角位移。真空调节器真空调节器触点间隙的调整触点间隙的调整 （0.35-0.45mm）分电器的型号分电器的型号w分电器的型号为：wFD表示传统分电器；FDW表示无触点分电器；F、D、W分别表示“分”、 “电”、“无”。w传统分电器和无触点分电器的分类代号如下：分类分类代号代号123456789缸数

39、缸数-234-6-8-变型代号设计序号分组代号分类代号FD产品代号：产品代号：F表示：表示：“分分”，D表示表示“电电”分电器的型号分电器的型号w分电器的型号为：分组分组代号代号1234567结构结构无离心无离心无真空无真空拉偏心拉偏心拉同心拉同心拉外壳拉外壳-特殊特殊变型代号设计序号分组代号分类代号FD产品代号：产品代号：F表示：表示：“分分”，D表示表示“电电”传统分电器传统分电器分组代号：分组代号：无触点分电器无触点分电器分组代号：分组代号：分组分组代号代号234567触发脉触发脉冲方式冲方式-电磁振荡式电磁振荡式光电式光电式霍尔式霍尔式磁脉冲式磁脉冲式-二、二、点点火火线线圈圈点火线圈

40、由初级绕组、次级绕组和铁心等组成。按磁路结构形式不同，可分为开磁路点火线圈和闭磁路点火线圈。点火线圈点火线圈将将12V的低压电变成的低压电变成1520KV的高压电。的高压电。点火线圈点火线圈初级线圈初级线圈230-370匝匝次级线圈次级线圈11000-23000匝匝点火线圈点火线圈二、点火线圈二、点火线圈 w传统的开磁路点火线圈传统的开磁路点火线圈的基本结构如图，主要的基本结构如图，主要由铁心由铁心2 2、绕组、绕组(3(3和和4)4)、胶木盖胶木盖8 8、瓷杯、瓷杯1 1等组成。等组成。w开磁路点火线圈其铁心开磁路点火线圈其铁心2 2用用0.30.30.50.5mmmm厚的硅钢厚的硅钢片叠成

41、，铁心上绕有初片叠成，铁心上绕有初级绕组级绕组3 3和次级绕阻和次级绕阻4 4。w次级绕组居内，通常用次级绕组居内，通常用直径为直径为0.060.060.100.10mmmm的的漆包线缠绕漆包线缠绕11000110002 230003000匝；匝；w初级绕阻居外，通常用初级绕阻居外，通常用直径为直径为0.50.51.01.0mmmm的高的高强漆包线缠绕强漆包线缠绕230230370370匝。匝。w点火线圈有两接线柱图点火线圈有两接线柱图a a和三接线柱图和三接线柱图b b之分。之分。闭磁路点火线圈闭磁路点火线圈闭磁路点火线圈闭磁路点火线圈w闭磁路点火线圈的闭磁路点火线圈的铁心是铁心是“曰曰”字

42、形字形或或“口口”字形，磁字形，磁路中只设有一个微路中只设有一个微小的气隙小的气隙6 6，其磁路，其磁路图图4-174-17所示所示 。w闭磁路点火线圈漏闭磁路点火线圈漏磁少，磁阻小，变磁少，磁阻小，变换效率高，可使点换效率高，可使点火线圈小型化，因火线圈小型化，因此得到广泛应用。此得到广泛应用。点火线圈的型号点火线圈的型号w点火线圈的型号为： DQwDQG表示干式点火线圈；DQD表示电子点火系统用点火线圈；G、D分别表示“干”、“电”。w电压等级：V；V；6-6Vw分组代号是用其用途来表示的：变型代号设计序号分组代号电压等级产品代号：产品代号：D表示：表示：“点点”，Q表示表示“圈圈”分组分

43、组代号代号123456789用途用途单、双单、双缸机缸机4、6缸机缸机4、6缸机缸机(带附加电阻带附加电阻)6、8缸机缸机(带带附加电阻附加电阻)6、8缸机缸机8缸以缸以上机上机无触点无触点分电器分电器高能高能其它其它(包括包括3、5、7缸缸)三、火三、火 花花 塞塞 w作用：将高压电引进发作用：将高压电引进发动机燃烧室，在电极间动机燃烧室，在电极间形成火花，以点燃可燃形成火花，以点燃可燃混合气。混合气。w火花塞火花塞拧装拧装于气缸盖的于气缸盖的火花塞孔火花塞孔内，下端电极内，下端电极伸入燃烧室。上端连接伸入燃烧室。上端连接分缸高压线。分缸高压线。w火花塞是点火系中工作火花塞是点火系中工作条件

44、最恶劣、要求高、条件最恶劣、要求高、易损坏部件。易损坏部件。火花塞火花塞火花塞要求火花塞要求w1 1混合气燃烧时，火花塞下部将承受高压燃气的冲击，混合气燃烧时，火花塞下部将承受高压燃气的冲击，要求火花塞必须有要求火花塞必须有足够的机械强度足够的机械强度。 w2 2火花塞承受着交变的高电压，要求它应有火花塞承受着交变的高电压，要求它应有足够的绝缘足够的绝缘强度强度，能承受，能承受3030kvkv高压。高压。w3 3混合气燃烧时，燃烧室内温度很高，可达混合气燃烧时，燃烧室内温度很高，可达1500150022002200，进气时又突然冷却至，进气时又突然冷却至50506060，因此要求火花塞，因此要

45、求火花塞不但不但耐高温耐高温，而且，而且能承受温度剧变能承受温度剧变，不出现局部过冷或过，不出现局部过冷或过热。热。w4 4混合气的燃烧产物很复杂，含有多种活性物质，如臭混合气的燃烧产物很复杂，含有多种活性物质，如臭氧、一氧化碳和氧化硫等，易使电极腐蚀。因此要求火花氧、一氧化碳和氧化硫等，易使电极腐蚀。因此要求火花塞要塞要耐腐蚀耐腐蚀。w5 5火花塞火花塞气密性应当好气密性应当好，以保证燃烧室不漏气。，以保证燃烧室不漏气。 w6. 6. 火花塞的电极间隙影响击穿电压，所以要有火花塞的电极间隙影响击穿电压，所以要有合适的电合适的电极间隙极间隙。w7.7.火花塞火花塞安装位置要合适安装位置要合适，

46、以保证有合理的着火点。，以保证有合理的着火点。火花塞火花塞w火花塞主要由瓷绝缘体火花塞主要由瓷绝缘体2 2、中心电极中心电极9 9、侧电极、侧电极1010和和壳体壳体5 5等部分组成，如图等部分组成，如图所示。所示。w电极一般采用耐高温、电极一般采用耐高温、耐腐蚀的镍锰合金钢或耐腐蚀的镍锰合金钢或铬锰氮、钨、镍锰硅等铬锰氮、钨、镍锰硅等合金制成，也有采用镍合金制成，也有采用镍包铜材料制成，以提高包铜材料制成，以提高散热性能。散热性能。w火花塞电极间隙多为火花塞电极间隙多为0.60.60.70.7mmmm，电子点火电子点火其间隙可增大至其间隙可增大至1.01.01.21.2mmmm。火花塞的热特

47、性火花塞的热特性 w要使火花塞能正常工作，要使火花塞能正常工作，其下部绝缘体其下部绝缘体裙部的裙部的温度应保持在温度应保持在500500700700C C，这样才能使落在绝缘体上这样才能使落在绝缘体上的油滴立即烧掉，不致形的油滴立即烧掉，不致形成积炭，通常称这个温度成积炭，通常称这个温度为火花塞的为火花塞的“自净温度自净温度”。w如果温度低于自净温度，如果温度低于自净温度，就可能使油雾聚积成油层，就可能使油雾聚积成油层，引起积炭而不能跳火；如引起积炭而不能跳火；如果温度过高，例如超过果温度过高，例如超过850850，会形成炽热点，发，会形成炽热点，发生表面点火，使发动机燃生表面点火，使发动机燃

48、烧恶化。烧恶化。火花塞的热特性火花塞的热特性w火花塞裙部的工作温度取决火花塞裙部的工作温度取决于于火花塞热特性火花塞热特性和发动机和发动机气气缸的工作温度缸的工作温度。w火花塞火花塞热特性热特性就是指火花塞就是指火花塞吸收的热量与散出的热量达吸收的热量与散出的热量达到平衡状态时的温度。到平衡状态时的温度。w影响火花塞热特性的主要因影响火花塞热特性的主要因素是素是火花塞裙部的长度火花塞裙部的长度。w裙部较长时，受热面积大，裙部较长时，受热面积大，吸收热量多，而导致散热传吸收热量多，而导致散热传播路径长，散热困难，裙部播路径长，散热困难，裙部温度较高，把这种火花塞称温度较高，把这种火花塞称为为“热

49、型热型”火花塞火花塞。反之，。反之，当裙部较短时，吸收热量少，当裙部较短时，吸收热量少，散热容易，裙部温度较低，散热容易，裙部温度较低，把这种火花塞成为把这种火花塞成为“冷型冷型”火花塞火花塞，如图，如图4-204-20所示。所示。第四节、磁感应式无触点电子第四节、磁感应式无触点电子点火系统点火系统 w磁感应式电子点火系组成磁感应式电子点火系组成w磁感应式电子点火系又称为磁感应式电子点火系又称为磁脉冲式磁脉冲式电子点电子点火系，由火系，由分电器分电器( (内装内装磁感应式点火信号发生器磁感应式点火信号发生器）、点火器点火器、点火线圈点火线圈( (专用专用) )、火花塞火花塞等部件组等部件组成。

50、成。1 1磁感应信号发生器磁感应信号发生器（1 1）组成）组成w该信号发生器该信号发生器安装在分电器安装在分电器内的底板上。内的底板上。w由信号转子由信号转子1 1、永久磁铁永久磁铁2 2、铁、铁心心3 3、传感线圈、传感线圈5 5组成。组成。1 1磁感应信号发生器磁感应信号发生器（2 2）工作原理）工作原理w利用电磁感应原理，信号转子转动时，信号转子的凸齿利用电磁感应原理，信号转子转动时，信号转子的凸齿与铁心的空气隙发生变化，使通过传感线圈的磁通发生与铁心的空气隙发生变化，使通过传感线圈的磁通发生变化，因此传感线圈中便产生感应的交变电动势，该交变化，因此传感线圈中便产生感应的交变电动势，该交

51、变电动势输入到点火器，以控制点火系统工作。变电动势输入到点火器，以控制点火系统工作。w其工作过程（假设信号转子顺时针转动）见图。其工作过程（假设信号转子顺时针转动）见图。（2 2）工作原理）工作原理w当信号转子顺时针转动，信号转当信号转子顺时针转动，信号转子的凸齿逐渐接近铁心，凸齿与子的凸齿逐渐接近铁心，凸齿与铁心间的空气隙越来越小，通过铁心间的空气隙越来越小，通过传感线圈的磁通逐渐增大，当信传感线圈的磁通逐渐增大，当信号转子凸齿的齿角与铁心边缘相号转子凸齿的齿角与铁心边缘相对时，磁通急剧增加，磁通变化对时，磁通急剧增加，磁通变化率最大率最大(图图b)。w随着信号转子继续转过，虽然磁随着信号转

52、子继续转过，虽然磁通仍在增加，但磁通变化率降低；通仍在增加，但磁通变化率降低；直到信号转子凸齿的中心正对铁直到信号转子凸齿的中心正对铁心的中心线是，空气间隙最小，心的中心线是，空气间隙最小，通过传感线圈的磁通最大，但此通过传感线圈的磁通最大，但此时磁通变化率为时磁通变化率为0(图图c)。链接链接2 2点火系的基本电路及工作原理点火系的基本电路及工作原理w日本丰田日本丰田MS75MS75系列汽车装用的磁脉冲式无触点电子点火系列汽车装用的磁脉冲式无触点电子点火系的电路原理图见图系的电路原理图见图4-254-25。1-1-点火信号发生器点火信号发生器 2-2-点火器点火器 3-3-点火线圈点火线圈

53、4-4-点火开关点火开关 5- 5-蓄电池蓄电池（1 1）点火器中三极管作用）点火器中三极管作用wV1V1发射极与基极发射极与基极相连，相当于一个二相连，相当于一个二极管，起温度补偿作极管，起温度补偿作用；用；wV2V2触发管，起信触发管，起信号检测作用；号检测作用；wV3V3、V4V4放大作用，放大作用，将将V2V2输出放大以驱动输出放大以驱动V5V5；wV5V5大功率管，控大功率管，控制初级电流的通断。制初级电流的通断。 &电子电路中，常遇到三极管接成二极管的形式使用，特别是在集成电路中，这种形电子电路中，常遇到三极管接成二极管的形式使用，特别是在集成电路中，这种形式比较普遍。利用

54、式比较普遍。利用PN结随温度升高电阻变低结随温度升高电阻变低 ，因为温度升高，电子空隙活动加剧说导致；，因为温度升高，电子空隙活动加剧说导致；用三极管而不用二极管，是因为与相邻电路中的三极管材质和加工工艺一致性比较好，用三极管而不用二极管，是因为与相邻电路中的三极管材质和加工工艺一致性比较好，补偿效果好补偿效果好 。点火系的基本电路及工作原理分析点火系的基本电路及工作原理分析w1 1）发动机未转动时，信号发生器传感器线圈输出电压为）发动机未转动时，信号发生器传感器线圈输出电压为0 0。w接通点火开关接通点火开关4 4，V1V1导通。导通。w蓄电池电流经蓄电池电流经R3R3、R1R1、V1V1、

55、传感线圈构成回路。此时、传感线圈构成回路。此时P P点位高，使点位高，使V2V2导通。导通。wV2V2导通后，其集电极电位降低，使导通后，其集电极电位降低，使V3V3截止。截止。wV3V3截止，蓄电池由截止，蓄电池由R5R5向向V4V4基极供电使基极供电使V4V4导通。导通。wVT4VT4导通，使导通，使R7R7承担正向压降，使承担正向压降，使VT5VT5导通。导通。wV5V5导通接通。初级电路：蓄电池导通接通。初级电路：蓄电池+点火开关点火开关附加电阻附加电阻R8R8初级绕组初级绕组V5V5搭铁搭铁蓄电池蓄电池- -。w此时初级绕组中有电流通过，在线圈中形成磁场。此时初级绕组中有电流通过，在

56、线圈中形成磁场。点火系的基本电路及工作原理分析点火系的基本电路及工作原理分析w2 2）传感线圈中产生正向信号电压时，起动发动机，分电器开始转动，信号发）传感线圈中产生正向信号电压时，起动发动机，分电器开始转动，信号发生器的传感线圈开始产生交变电动势信号。此时传感线圈生器的传感线圈开始产生交变电动势信号。此时传感线圈A A端为正，端为正，B B端为负，端为负，V1V1处于反向电压而截止；此时处于反向电压而截止；此时P P点电压仍保持高电位，使点电压仍保持高电位，使V2V2继续导通，继续导通，V3V3继续继续截止，截止，V4V4、V5V5继续导通，初级电路仍然接通。继续导通，初级电路仍然接通。点火

57、系的基本电路及工作原理分析点火系的基本电路及工作原理分析w3 3）当分电器继续转动，传感线圈中产生负向信号电压时，即）当分电器继续转动，传感线圈中产生负向信号电压时，即B B端为正，端为正，A A端为端为负时，负时，V1V1处于正向电压而导通，处于正向电压而导通，P P点电位降低，使点电位降低，使V2V2截止。当截止。当V2V2截止后，蓄电截止后，蓄电池通过池通过R3R3、R2R2向向V3V3提供基极电流，提供基极电流，V3V3导通。导通。 V3V3导通后则使导通后则使V4V4、V5V5截止，初级截止，初级电路中的电流被切断，磁场迅速消失，次级绕组产生高压。电路中的电流被切断，磁场迅速消失，次

58、级绕组产生高压。点火系的基本电路及工作原理分析点火系的基本电路及工作原理分析w由以上分析可看出，只要点火开关处于接通状态，尽管发动机还未起动，但由以上分析可看出，只要点火开关处于接通状态，尽管发动机还未起动，但由于由于V2V2、V5V5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。火开关。其它元件作用其它元件作用看教材看教材wVS1VS1、VS2VS2稳压管稳压管反向串联后与点火信号发生器的传感线圈反向串联后与点火信号发生器的传感线圈并联，在高转速时，使传感线圈输出的正向和负向电压并联，在高转速时，使传感线圈输出的正向和

59、负向电压稳定稳定在在某一数值，某一数值，保护保护V2V2不受损害；不受损害；wVS3VS3稳压管稳压管与与R4R4组成稳压电路，保证组成稳压电路，保证V1V1、V2V2保证在稳定电压保证在稳定电压下工作；下工作；wVS4VS4稳压管稳压管当当V5V5管截止时，将初级绕组的自感电动势限制在管截止时，将初级绕组的自感电动势限制在某一值内，保护某一值内，保护V5V5管；管；wC1C1消除消除点火信号发生器传感线圈输出电压波形上的点火信号发生器传感线圈输出电压波形上的毛刺毛刺，防止误点火；防止误点火；wC2C2与与R4R4组成组成组容吸收电路组容吸收电路，吸收瞬时过电压，防止误点火；，吸收瞬时过电压，

60、防止误点火；wR3R3的作用是加速的作用是加速V2V2及及V5V5的翻转。的翻转。第五节第五节 霍尔式电子点火系统霍尔式电子点火系统 w霍尔式电子点火系由分电器霍尔式电子点火系由分电器(内装内装霍尔信号发生霍尔信号发生器器)、点火器、火花塞、点火线圈等组成。、点火器、火花塞、点火线圈等组成。w下面以桑塔纳轿车用霍尔式电子点火系统下面以桑塔纳轿车用霍尔式电子点火系统(见图见图4-28) 为例说明其工作过程。为例说明其工作过程。桑塔纳点火器接线引脚：桑塔纳点火器接线引脚：w1 1脚：接脚：接点火线圈点火线圈负极负极（初级）接线柱，绿色导线；（初级）接线柱，绿色导线； w2 2脚：脚：接地线接地线，接蓄电池