点火系统_ppt

1、l4.1.1 4.1.1 点火系统的作用点火系统的作用l1 1、点火系统的作用、点火系统的作用l 点火系统的作用是将汽油发动机工作时点火系统的作用是将汽油发动机工作时吸入气缸的可燃混合气，在压缩行程终了时吸入气缸的可燃混合气，在压缩行程终了时，及时地用电火花，及时地用电火花点燃可燃混合气点燃可燃混合气，并，并满足满足可然混合气充分地燃烧及发动机工作稳定的可然混合气充分地燃烧及发动机工作稳定的性能要求性能要求，使汽油发动机顺利地实现从热能，使汽油发动机顺利地实现从热能到机械能的转变。到机械能的转变。2 2、对点火系统的要求、对点火系统的要求 （1 1）点火系统应能）点火系统应能迅速及时地产生迅速

2、及时地产生足以击穿足以击穿火花塞电极间隙的火花塞电极间隙的高电压（高电压（击穿电压）击穿电压） （2 2）电火花应具有足够的点火能量）电火花应具有足够的点火能量 （3 3）能根据发动机各种工况）能根据发动机各种工况提供最佳的点火提供最佳的点火时刻时刻l4.1.2 4.1.2 点火系统的发展概况点火系统的发展概况l 汽油发动机的点火系统主要历经了四个阶段：汽油发动机的点火系统主要历经了四个阶段：l 1886 1886年，第一辆以四循环内燃机为动力的汽车是以年，第一辆以四循环内燃机为动力的汽车是以磁电机为磁电机为电源的点火系电源的点火系。l 19081908年，美国人首先在汽车上使用蓄电池点火装置

3、，这种以年，美国人首先在汽车上使用蓄电池点火装置，这种以蓄电池和发电机为电源的点火系经过不断的改进，结构性能逐渐蓄电池和发电机为电源的点火系经过不断的改进，结构性能逐渐完善，半个多世纪以来曾在汽车上得到广泛的应用，并称之为完善，半个多世纪以来曾在汽车上得到广泛的应用，并称之为传传统点火系统统点火系统。l 2020世纪世纪6060年代，出现了年代，出现了电子点火系统电子点火系统。l 2020世纪世纪7070年代，年代，无触点的电子点火系统无触点的电子点火系统开始应用并得到了迅开始应用并得到了迅速的发展。速的发展。l 2020世纪世纪7070年代末期，随着微机控制的喷油系统的应用与发展年代末期，随

4、着微机控制的喷油系统的应用与发展，以，以微机控制点火时刻的点火系统微机控制点火时刻的点火系统开始在汽车上使用。开始在汽车上使用。4.2.1 传统点火系统的组成传统点火系统的组成l主要包括：主要包括：l1、电源、电源 由蓄电池或发电机供给点火系统工作所需的电能。由蓄电池或发电机供给点火系统工作所需的电能。l2、点火线圈、点火线圈 将电源提供的将电源提供的12 V低压电变成低压电变成1520 kV的高压电。的高压电。l3、分电器、分电器由断电器、配电器、电容器和点火提前机构等部分组成。各部由断电器、配电器、电容器和点火提前机构等部分组成。各部分作用如下：分作用如下：l 断电器：接通与切断点火线圈初

5、级电路。断电器：接通与切断点火线圈初级电路。l 配电器：将点火线圈产生的高压电按气缸的工作顺序送至各配电器：将点火线圈产生的高压电按气缸的工作顺序送至各缸火花塞。缸火花塞。l 电容器：减小断电器触点火花，延长触点使用寿命并提高次电容器：减小断电器触点火花，延长触点使用寿命并提高次级电压。级电压。l 点火提前机构：随发动机转速、负荷和汽油辛烷值变化改变点火提前机构：随发动机转速、负荷和汽油辛烷值变化改变点火提前角。点火提前角。4.2.1 传统点火系统的组成传统点火系统的组成l主要包括：主要包括：l4、火花塞、火花塞l产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。l5、点

6、火开关、点火开关l控制点火线圈的初级电路。控制点火线圈的初级电路。l6、附加电阻、附加电阻稳定点火线圈的初级电流，改善点火性能和起动性能。稳定点火线圈的初级电流，改善点火性能和起动性能。 4.2.1 传统点火系统的组成传统点火系统的组成4.2.2 传统点火系统的工作原理传统点火系统的工作原理l利用电磁感应原理，把来自蓄电池或发动机的利用电磁感应原理，把来自蓄电池或发动机的12V低压电，低压电， 经点火线圈和断电器转变为经点火线圈和断电器转变为1520V高压电，由分电器按高压电，由分电器按 一定规律送入各缸火花塞，击穿其电极间隙而点燃混合气。一定规律送入各缸火花塞，击穿其电极间隙而点燃混合气。4

7、.2.2 传统点火系统的工作原理传统点火系统的工作原理l传统点火系的电路可分为低压电路和高压电路传统点火系的电路可分为低压电路和高压电路2部部分：低压电中和高压电路。低压电路的作用是控分：低压电中和高压电路。低压电路的作用是控制点火线圈初级电路的通断，使点火线圈内磁场制点火线圈初级电路的通断，使点火线圈内磁场产生突变而使点火线圈次级绕组产生高压电。低产生突变而使点火线圈次级绕组产生高压电。低压电路主要包括：蓄电池、电流表（有些车辆没压电路主要包括：蓄电池、电流表（有些车辆没有）、点火开关、附加电阻、点火线圈初级绕组有）、点火开关、附加电阻、点火线圈初级绕组、断电器、容电器等。高压电路的作用是在

8、点火、断电器、容电器等。高压电路的作用是在点火线圈初级电路被切断时感生出高压电，击穿火花线圈初级电路被切断时感生出高压电，击穿火花塞间隙，点燃可燃混合气。次级电路主要包括：塞间隙，点燃可燃混合气。次级电路主要包括：点火线圈次级绕组、中心高压线、配电器、分缸点火线圈次级绕组、中心高压线、配电器、分缸高压线、火花塞等。高压线、火花塞等。l 4.2.2 传统点火系统的工作原理传统点火系统的工作原理4.2.2 传统点火系统的工作原理传统点火系统的工作原理l 传统点火系统的工作原理如图所示。传统点火系统的工作原理如图所示。l 发动机工作时，由发动机凸轮轴以发动机工作时，由发动机凸轮轴以11的传的传动关系

9、驱动分电器轴。分电器上的凸轮使断电器动关系驱动分电器轴。分电器上的凸轮使断电器触点交替地闭合和打开。当触点闭合时，接通点触点交替地闭合和打开。当触点闭合时，接通点火线圈初级绕组的电路；当触点打开时，切断点火线圈初级绕组的电路；当触点打开时，切断点火线圈初级绕组的电路，使点火线圈的次级绕组火线圈初级绕组的电路，使点火线圈的次级绕组中产生高压电；经火花塞的电极产生电火花，点中产生高压电；经火花塞的电极产生电火花，点燃混合气。其工作过程可分为三个阶段。燃混合气。其工作过程可分为三个阶段。 4.2.2 传统点火系统的工作原理传统点火系统的工作原理其工作过程可分为三个阶其工作过程可分为三个阶段。段。 1

10、 1、触点闭合，初级、触点闭合，初级电流逐步增长电流逐步增长 2 2、触点断开，次级、触点断开，次级绕组中产生高压电绕组中产生高压电 3 3、火花塞电极间隙、火花塞电极间隙被击穿，产生电火花被击穿，产生电火花，点燃可燃混合气，点燃可燃混合气4.2.2 传统点火系统传统点火系统 的工作原理的工作原理1 1、工作特性、工作特性 点火系统所能产生的最高次级电压点火系统所能产生的最高次级电压U U2max2max随发动机转速变随发动机转速变化的规律称为点火系统的化的规律称为点火系统的工作特性工作特性，如图所示。发动机工，如图所示。发动机工作时的转速变化范围是很大的，点火系统的最高次级电压作时的转速变化

11、范围是很大的，点火系统的最高次级电压理论计算公式为：理论计算公式为：式中，式中，U UB B点火系统电源电压；点火系统电源电压；R R点火系统初级回路电点火系统初级回路电阻；阻； L L点火线圈初级绕组电感；点火线圈初级绕组电感；n n发动机转速；发动机转速；Z Z发动机气缸数；发动机气缸数；C C11分电器上的电容；分电器上的电容； C C22分布电容；分布电容；bb触点的相对闭合时间；触点的相对闭合时间； N N1 1N N2 2点火线圈初次级绕组匝数比。点火线圈初次级绕组匝数比。 22211max2)()1 (120CNNCLeRUULnZbRB1 1、工作特性、工作特性 点火系统所能产

12、生的最高次级电压点火系统所能产生的最高次级电压U U2max2max随发动机转速变随发动机转速变化的规律称为点火系统的化的规律称为点火系统的工作特性工作特性， 22211max2)()1 (120CNNCLeRUULnZbRB由上可知，次级电压的最大值由上可知，次级电压的最大值U2max随发动机转速的升高而降低。随发动机转速的升高而降低。从图可看出，在发动机转速为从图可看出，在发动机转速为1000r/min左右，次级电压左右，次级电压U2max达到最高值，随着发动机转速的升高，次级电压将下降到某一限值达到最高值，随着发动机转速的升高，次级电压将下降到某一限值V1(保证能可靠点燃可燃混合气的最低

13、电压保证能可靠点燃可燃混合气的最低电压)，超过此限值，发动机，超过此限值，发动机将不能稳定地工作。将不能稳定地工作。 1）发动机气缸数）发动机气缸数l 从次级电压理论计算式可知，次级电压的最大值将随发动机气缸数的从次级电压理论计算式可知，次级电压的最大值将随发动机气缸数的增加而降低。这是因为断电器凸轮的凸角数与气缸数相同，发动机的气增加而降低。这是因为断电器凸轮的凸角数与气缸数相同，发动机的气缸数越多，断电器凸轮每转一周，其触点开闭的次数就越多，于是触点缸数越多，断电器凸轮每转一周，其触点开闭的次数就越多，于是触点的闭合时间缩短，次级电压的最大值降低。的闭合时间缩短，次级电压的最大值降低。2）

14、火花塞积炭）火花塞积炭l 积炭具有导电性，它覆盖在火花塞绝缘体的表面及电极的周围，使火积炭具有导电性，它覆盖在火花塞绝缘体的表面及电极的周围，使火花塞电极间的有效间隙减小，降低了火花塞间隙的击穿电压，花塞电极间的有效间隙减小，降低了火花塞间隙的击穿电压，U 2max还没有升到足够高时，因火花塞的击穿而降下。当积炭严重时，由于漏还没有升到足够高时，因火花塞的击穿而降下。当积炭严重时，由于漏电严重，火花塞甚至不能跳火，发动机不能正常工作。电严重，火花塞甚至不能跳火，发动机不能正常工作。l当火花塞由于积炭严重而不能跳火时或跳火过弱时，可用当火花塞由于积炭严重而不能跳火时或跳火过弱时，可用“吊火吊火”

15、的方的方法临时补救。即拔出高压导线使它与火花塞间保留法临时补救。即拔出高压导线使它与火花塞间保留34 mm的间隙（称的间隙（称附加火花间隙），使次级电压上升过程中不发生泄漏。当次级电压上升附加火花间隙），使次级电压上升过程中不发生泄漏。当次级电压上升到足够高的值后，将附加火花间隙和火花塞间隙同时被击穿。须指出的到足够高的值后，将附加火花间隙和火花塞间隙同时被击穿。须指出的是是“吊火吊火”法是在提高次级电压的条件下工作的，增加了点火线圈的负法是在提高次级电压的条件下工作的，增加了点火线圈的负担，只能短时使用。因此在积炭严重时，应及时清除，消除积炭的影响担，只能短时使用。因此在积炭严重时，应及时清

16、除，消除积炭的影响。3）电容值的大小）电容值的大小 从从U 2max的理论计算式可知，的理论计算式可知，U 2max随电容随电容C1和和C 2的减的减小而增大。当小而增大。当C10时，时，U 2max最大，但实际上最大，但实际上C1太小，太小，就不能很好地起到吸收点火线圈初级绕组自感电动势的作就不能很好地起到吸收点火线圈初级绕组自感电动势的作用，触点断开时的电火花将会增大，从而使用，触点断开时的电火花将会增大，从而使U 2max降低。降低。C1过大时，触点火花虽小，但电容充放电的周期较长，磁过大时，触点火花虽小，但电容充放电的周期较长，磁场下降速率减慢，也会使场下降速率减慢，也会使U 2max

17、降低。一般降低。一般C1值在值在0.150.35 F之间为宜。分布电容之间为宜。分布电容C 2应越小越好，但应越小越好，但C 2不可不可能减小到零，因为次级绕组、配电盘、高压导线和火花塞能减小到零，因为次级绕组、配电盘、高压导线和火花塞本身都具有一定的电容量，所以受结构限制不可能过小，本身都具有一定的电容量，所以受结构限制不可能过小，一般为一般为4070F。触点间隙与闭合角的关系触点间隙与闭合角的关系 4）触点间隙）触点间隙 断电器触点间隙是指断电器凸轮将动触断电器触点间隙是指断电器凸轮将动触点顶开至最大位置时触点间的距离，如图点顶开至最大位置时触点间的距离，如图所示。触点间隙增大，触点闭合角

18、所示。触点间隙增大，触点闭合角2 2（触点闭合时凸轮所转过的、相对于曲轴的触点闭合时凸轮所转过的、相对于曲轴的角度）减小，相对闭合时间缩短，角度）减小，相对闭合时间缩短，U U 2max 2max降低。反之，若触点间隙减小，触点闭合降低。反之，若触点间隙减小，触点闭合角增大，相对闭合时间增加，角增大，相对闭合时间增加，U U 2max 2max提高提高但如果触点间隙过小，会因触点火花严重但如果触点间隙过小，会因触点火花严重而使而使U U 2max 2max降低降低( (间隙小，击穿间隙所需间隙小，击穿间隙所需的电压低而产生触点间隙火花的电压低而产生触点间隙火花) )。因此，。因此，触点间隙一般

19、为触点间隙一般为0.350.350.45 mm0.45 mm。5）点火线圈温度）点火线圈温度l 当点火线圈过热时，由于初级绕组的当点火线圈过热时，由于初级绕组的电阻增大，使初级电流减小，次级电压电阻增大，使初级电流减小，次级电压下降。下降。 1、分电器、分电器l传统分电器由传统分电器由断电器、配电断电器、配电器、电容器和器、电容器和点火提前机构点火提前机构等组成，如图等组成，如图所示。所示。 分电器盖分电器盖分火头分火头分电器轴分电器轴触点副触点副断电器凸轮和离断电器凸轮和离心提前调节装置心提前调节装置电容器电容器电容器电容器真空点火真空点火提前装置提前装置 1、分电器有三个功能：、分电器有三

20、个功能：l接通和断开初级线圈电路接通和断开初级线圈电路l将点火线圈产生的高压电按发动机点火顺序分配给将点火线圈产生的高压电按发动机点火顺序分配给各个气缸各个气缸l根据发动机转速和负荷自动调节发电机点火时刻根据发动机转速和负荷自动调节发电机点火时刻 断电器断电器配电器配电器点火提前机构点火提前机构1) 1) 配电器配电器l配电器安装在断电器的上方，它由配电器安装在断电器的上方，它由胶木制的胶木制的分电器盖和分火头分电器盖和分火头组成。组成。l中央有一中央有一高压线插孔高压线插孔（中央电极，（中央电极，其内装有带弹簧的炭柱，压在分火头其内装有带弹簧的炭柱，压在分火头的导电片上）。的导电片上）。l四

21、周均匀分布着与发动机气缸数相四周均匀分布着与发动机气缸数相等的等的旁电极旁电极( (通至盖上金属套坐孔，以通至盖上金属套坐孔，以安插高压分线，可通过分缸高压钱与安插高压分线，可通过分缸高压钱与各气缸火花塞相连。各气缸火花塞相连。l分火头分火头套装在凸轮的顶端，和凸轮套装在凸轮的顶端，和凸轮一起旋转（其中有金属导电片）一起旋转（其中有金属导电片）中央高压插孔中央高压插孔2) 2) 断电器断电器l 位于分电器的中部，由固定在断位于分电器的中部，由固定在断电器底板上的断电器触点和断电器凸电器底板上的断电器触点和断电器凸轮组成。断电器的触点由钨制成，轮组成。断电器的触点由钨制成，l作用是用来接通和断开

22、初级电路。作用是用来接通和断开初级电路。l一个触点及支架固定在底板上且直一个触点及支架固定在底板上且直接搭铁，并可借助转动固定触点支架接搭铁，并可借助转动固定触点支架的偏心螺钉调整触点间隙。另一个触的偏心螺钉调整触点间隙。另一个触点为活动触点，在触点臂回位钮簧的点为活动触点，在触点臂回位钮簧的作用下，向固定触点靠近。作用下，向固定触点靠近。3) 3) 点火提前机构点火提前机构l由于可然混合气从点燃到产生最高温度与最大压力需要一段时间由于可然混合气从点燃到产生最高温度与最大压力需要一段时间( (该时间的长短受很多因素的影响该时间的长短受很多因素的影响) )来实现，根据可然混合气的燃烧理来实现，根

23、据可然混合气的燃烧理论，火花塞应当在活塞达到上止点前，相对于曲轴转角的某一时刻点论，火花塞应当在活塞达到上止点前，相对于曲轴转角的某一时刻点火，使气缸内的气体压力，在活塞运行到上止点后相对于曲轴转角火，使气缸内的气体压力，在活塞运行到上止点后相对于曲轴转角10101515时达到最高值，发动机才能发挥最大的热效率。因此，我时达到最高值，发动机才能发挥最大的热效率。因此，我们将这一点火时刻称之为点火提前角们将这一点火时刻称之为点火提前角( (点火后曲拐转到上止点所转过的点火后曲拐转到上止点所转过的角度角度) )。l最佳点火提前角对发动机的功率、稳定性及排放污染有较大的影响最佳点火提前角对发动机的功

24、率、稳定性及排放污染有较大的影响l最佳点火提前角应根据发动机转速、混合气的浓度及混合质量、燃最佳点火提前角应根据发动机转速、混合气的浓度及混合质量、燃油品质等诸多因素来确定。当转速一定时，随着负荷的加大，点火提油品质等诸多因素来确定。当转速一定时，随着负荷的加大，点火提前角应适当减小；发动机负荷减少时，点火提前角应当加大。当负荷前角应适当减小；发动机负荷减少时，点火提前角应当加大。当负荷一定时，点火提前角应随转速提高适当增大；当使用高辛烷值汽油时一定时，点火提前角应随转速提高适当增大；当使用高辛烷值汽油时，因其抗爆性好，点火提前角应适当增大。，因其抗爆性好，点火提前角应适当增大。3) 3) 点

25、火提前机构点火提前机构 分电器的点火提前机构一般设有两套：一套是能随发动机转速的分电器的点火提前机构一般设有两套：一套是能随发动机转速的变化而自动调节点火提前角的离心式点火提前机构，另一套是按发动变化而自动调节点火提前角的离心式点火提前机构，另一套是按发动机负荷不同而自动调节点火提前角的真空式点火提前机构。机负荷不同而自动调节点火提前角的真空式点火提前机构。l 其作用是在转速变化时，利用离心力自动使信号发生器其作用是在转速变化时，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。在分电器轴上固提前产生点火信号来调节点火提前角。在分电器轴上固定有托板，两个重块分别套在托板的柱销上，重块

26、的另定有托板，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，套于离心块的销在分电器轴上，拨板的两端有长形孔，套于离心块的销钉上。点火提前角无需调整时，离心调节器处于不工作钉上。点火提前角无需调整时，离心调节器处于不工作位置，两离心块在拉簧作用下抱向轴心。当发动机转速位置，两离心块在拉簧作用下抱向轴心。当发动机转速升高时，两离心块在离心力作用下向外甩开，离心块上升高时，两离心块在离心力作用下向外甩开，离心块上的销钉拨动拨板和信号发生器转子，顺着分电器轴的旋的销钉拨动拨板和信号

27、发生器转子，顺着分电器轴的旋转方向相对于轴转动一个角度，提前产生点火信号，点转方向相对于轴转动一个角度，提前产生点火信号，点火提前角增大。转速越高，离心块离心力越大，点火提火提前角增大。转速越高，离心块离心力越大，点火提前角越大。反之，转速降低，点火提前角减小。前角越大。反之，转速降低，点火提前角减小。l其作用是在发动机负荷变化时，自动调节点火提前角。装其作用是在发动机负荷变化时，自动调节点火提前角。装于分电器壳体一侧。在外壳内固定有弹性金属片制成的膜于分电器壳体一侧。在外壳内固定有弹性金属片制成的膜片，膜片中心一侧与拉杆固连，另一侧压有弹簧。拉杆由片，膜片中心一侧与拉杆固连，另一侧压有弹簧。

28、拉杆由壳底座孔中伸出，与底板相连，拉动底板带着信号发生器壳底座孔中伸出，与底板相连，拉动底板带着信号发生器的定子相对于轴产生角位移。的定子相对于轴产生角位移。l当发动机负荷较小时，节气门开度也小，节气门下方及管当发动机负荷较小时，节气门开度也小，节气门下方及管道的真空度增大，真空吸力吸引膜片压缩弹簧而拱曲，通道的真空度增大，真空吸力吸引膜片压缩弹簧而拱曲，通过拉杆拉动底板带着信号发生器的定子逆着分电器轴旋转过拉杆拉动底板带着信号发生器的定子逆着分电器轴旋转方向转动一定角度，提前产生点火信号，于是点火提前角方向转动一定角度，提前产生点火信号，于是点火提前角增大。负荷越小，节气门开度也越小，真空度

29、越高，点火增大。负荷越小，节气门开度也越小，真空度越高，点火提前角越大，反之，负荷变大则点火提前角减小。提前角越大，反之，负荷变大则点火提前角减小。l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。同，可分为开磁路式点火线圈和闭磁路式点火线圈。1）开磁路式点火线圈）开磁路式点火线圈l如图所示，是一种常见的开磁路式点火线圈。有二接柱式如图所示，是一种常见的开磁路式点火线圈。有二接柱式(不带附加电不带附加电阻阻)和三接柱式之分。和三接柱式之分。l点火线圈的中心是用硅钢片叠成的铁心，

30、在铁心外面套上绝缘的纸板点火线圈的中心是用硅钢片叠成的铁心，在铁心外面套上绝缘的纸板套管，纸质套管上绕有直径为套管，纸质套管上绕有直径为 0.060.10 mm、约、约11 00023 000匝的次级绕组；初级绕组用直径为匝的次级绕组；初级绕组用直径为0.5l.0 mm、约绕、约绕230370匝的高强漆包线，绕在次级绕组的外面，以利于散热，如下图所匝的高强漆包线，绕在次级绕组的外面，以利于散热，如下图所示。绕组和外壳之间装有导磁钢套，底部有瓷质绝缘支座，上部有绝示。绕组和外壳之间装有导磁钢套，底部有瓷质绝缘支座，上部有绝缘盖，外壳内充满沥青或变压器油等绝缘物，加强绝缘并防止潮气侵缘盖，外壳内充

31、满沥青或变压器油等绝缘物，加强绝缘并防止潮气侵入。入。l三接线柱式与二接柱式点火线圈的区别在于三接柱式带附加电阻，而三接线柱式与二接柱式点火线圈的区别在于三接柱式带附加电阻，而二接柱式不带附加电阻。三接柱式点火线圈的绝缘盖上有二接柱式不带附加电阻。三接柱式点火线圈的绝缘盖上有 “-”、“开开关关”、“+开关开关”三个接柱，分别接断电器、起动机附加电阻短路接三个接柱，分别接断电器、起动机附加电阻短路接柱、点火开关柱、点火开关“IG”接柱或接柱或15接柱。附加电阻接在标有接柱。附加电阻接在标有“开关开关”和和“+开关开关”的两接柱上，与点火线圈的初级绕组串联。的两接柱上，与点火线圈的初级绕组串联。

32、 闭磁路式点火线圈的结构如闭磁路式点火线圈的结构如图所示。有图所示。有“口口”字形和字形和“日日”字形之分。与开磁路式点火线圈字形之分。与开磁路式点火线圈不同的是铁心内绕有初级绕组，不同的是铁心内绕有初级绕组，而次级绕组绕在初级绕组外面。而次级绕组绕在初级绕组外面。绕组在铁心中的磁通，通过铁心绕组在铁心中的磁通，通过铁心形成闭合磁路，故称为闭磁路式形成闭合磁路，故称为闭磁路式点火线圈。此外，与开磁路式点点火线圈。此外，与开磁路式点火线圈相比，闭磁路式点火线圈火线圈相比，闭磁路式点火线圈具有漏磁少、转换效率高、体积具有漏磁少、转换效率高、体积小、质量轻、铁心裸露易于散热小、质量轻、铁心裸露易于散

33、热等优点，目前已在电子点火系统等优点，目前已在电子点火系统中广泛采用。中广泛采用。l火花塞的工作条件极其恶劣，它要受到高压、火花塞的工作条件极其恶劣，它要受到高压、高温以及燃烧产物的强烈腐蚀。因此要求火花塞高温以及燃烧产物的强烈腐蚀。因此要求火花塞必须具有足够的机械强度、能够承受冲击性高压必须具有足够的机械强度、能够承受冲击性高压电的作用、能承受剧烈的温度变化且具有良好的电的作用、能承受剧烈的温度变化且具有良好的热特性，并要求火花塞的材料能抵抗燃气的腐蚀热特性，并要求火花塞的材料能抵抗燃气的腐蚀1）火花塞的结构）火花塞的结构l 火花塞的结构如图所示。火花塞的结构如图所示。2）火花塞的型号与类型

34、）火花塞的型号与类型 根据国家专业标准根据国家专业标准 ZBT 3700389火花塞火花塞产品型号编制方法产品型号编制方法的规定，火花塞型号由三部的规定，火花塞型号由三部分组成：分组成：l第第1部分为字母，表示火花塞的结构类型及主部分为字母，表示火花塞的结构类型及主要型式尺寸。要型式尺寸。l第第2部分为阿拉伯数字，表示火花塞热值，部分为阿拉伯数字，表示火花塞热值，l第第3部分为汉语拼音字母，表示火花塞派生产部分为汉语拼音字母，表示火花塞派生产品、结构特性、材料特性及特殊技术要求等。品、结构特性、材料特性及特殊技术要求等。点火系的分类点火系的分类机械式触点点火系统机械式触点点火系统传统点火系统传

35、统点火系统电子点火系统电子点火系统电感式电感式电容式电容式微机控制微机控制普通电子点火系普通电子点火系光电式光电式霍尔式霍尔式电磁式电磁式无触点式无触点式有触点式有触点式l电子点火系的组成电子点火系的组成 普通电子点火系一般由电子点火器、点火信号发生普通电子点火系一般由电子点火器、点火信号发生器、配电器、点火线圈、火花塞等主要部件组成器、配电器、点火线圈、火花塞等主要部件组成l电子点火系的工作原理电子点火系的工作原理a. 信号发生器工作信号发生器工作磁脉冲式点火信号发生器磁脉冲式点火信号发生器具有点火信号电压的大小具有点火信号电压的大小随发动机转速的变化而变随发动机转速的变化而变化的特点。发动

36、机转速升化的特点。发动机转速升高时，点火信号发生器磁高时，点火信号发生器磁路的磁阻变化速率提高，路的磁阻变化速率提高，相应磁通量的变化速率也相应磁通量的变化速率也提高，传感线圈产生的信号提高，传感线圈产生的信号电压也就随之增大。电压也就随之增大。组成：组成：工作原理：工作原理：当点火信号产生正向脉冲时：点火线圈储能当点火信号产生正向脉冲时：点火线圈储能当点火信号产生反向脉冲时：次级绕组产生高压电当点火信号产生反向脉冲时：次级绕组产生高压电l霍尔效应式电子点火系统是利霍尔效应式电子点火系统是利用霍尔效应原理制成的传感器用霍尔效应原理制成的传感器产生点火信号，触发和控制电产生点火信号，触发和控制电

37、子点火系统工作的。子点火系统工作的。l1 1）霍尔原理图）霍尔原理图 霍尔效应原理如图所示。当电流霍尔效应原理如图所示。当电流I I通通过放在磁场中的半导体基片过放在磁场中的半导体基片（即霍尔元件）（即霍尔元件）且电流方向与磁场方向垂直时且电流方向与磁场方向垂直时( (如图所示如图所示) )在垂直于电流和磁场的半导体基片的横向在垂直于电流和磁场的半导体基片的横向侧面上将产生一个电压侧面上将产生一个电压U UH H( (通常称之为霍通常称之为霍尔电压尔电压) )。霍尔电压的高低与通过的电流。霍尔电压的高低与通过的电流和磁感应强度成正比，可用下式表示：和磁感应强度成正比，可用下式表示：l式中，式中

38、，R RH H霍尔系数；霍尔系数；d d半导体半导体基片厚度；基片厚度；I I电流；电流；B B磁感应强磁感应强度。度。l 由上式可知，当通过的电流由上式可知，当通过的电流I I为一为一定值时，霍尔电压定值时，霍尔电压U UH H 随磁感应强度随磁感应强度B B的的大小而变化。大小而变化。 IBdRUHH2 2）霍尔效应式点火信号发生器的工作原理）霍尔效应式点火信号发生器的工作原理l 霍尔信号发生器正是利用霍尔现象来产生点火信号的。霍尔式信号霍尔信号发生器正是利用霍尔现象来产生点火信号的。霍尔式信号发生器的结构组成如图发生器的结构组成如图a)a)所示，其工作原理如图所示，其工作原理如图b)b)

39、、c)c)所示所示a) 霍尔信号发生器的组成 b) 叶片在气隙内 c) 叶片不在气隙内霍尔信号发生器霍尔信号发生器 霍尔信号发生器的输出信号霍尔信号发生器的输出信号l霍尔式电子点火器一般多由专用点火集成块霍尔式电子点火器一般多由专用点火集成块IC和一些外围电和一些外围电路组成，比较接近微机控制的点火系统路组成，比较接近微机控制的点火系统(但还是有根本的区别但还是有根本的区别)。除了具有控制点火线圈初级电流的通断外，还具有其它辅助控制除了具有控制点火线圈初级电流的通断外，还具有其它辅助控制，如限流控制、停车断电保护等功能。这使该点火系统显示出更，如限流控制、停车断电保护等功能。这使该点火系统显示

40、出更多的优越性，如点火能量高，在发动机转速范围内基本保持恒定多的优越性，如点火能量高，在发动机转速范围内基本保持恒定，高速不断火，低速耗能少，起动可靠等。下图为霍尔式点火装，高速不断火，低速耗能少，起动可靠等。下图为霍尔式点火装置的工作电路置的工作电路霍尔式点火装置的工作电路霍尔式点火装置的工作电路l霍尔式点火装置的工作电路，其电子点火器的基本工作过霍尔式点火装置的工作电路，其电子点火器的基本工作过程如下：程如下： 接通点火开关，发动机转动，当霍尔信号发生器输出信号接通点火开关，发动机转动，当霍尔信号发生器输出信号Ug为高电位，该信号通过点火器插座端子和端子进入点为高电位，该信号通过点火器插座

41、端子和端子进入点火器。此时，点火器通过内部电路，驱动点火器大功率晶体火器。此时，点火器通过内部电路，驱动点火器大功率晶体VT导通，接通初级电路。其电路是：蓄电池导通，接通初级电路。其电路是：蓄电池(或发电机或发电机)“”极极点火开关点火开关点火线圈初级绕组点火线圈初级绕组N1点火器大功率晶体管点火器大功率晶体管VT反馈电阻反馈电阻Rs搭铁搭铁蓄电池蓄电池(或发电机或发电机) “”极。极。 l 当霍尔信号发生器输出信号当霍尔信号发生器输出信号Ug下跳为低电位时，点火器下跳为低电位时，点火器大功率晶体大功率晶体VT立即截止，切断点火线圈初级电路，次级绕组立即截止，切断点火线圈初级电路，次级绕组产生

42、高压电。产生高压电。l霍尔式点火装置的其它辅助控制的工作过程：霍尔式点火装置的其它辅助控制的工作过程： 初级电流的恒流控制初级电流的恒流控制 闭合角控制闭合角控制 停车断路保护停车断路保护l光电式电子点火系统是利用光敏元件（光敏晶体管或光敏二极管）的光电效应原理，制成光电式信号发生器给点火电子组件（点火器）提供点火信号，来达到控制点火的目的。l与传统点火系相比，电子点火系统的组成主要区别在与传统点火系相比，电子点火系统的组成主要区别在点火点火信号发生器信号发生器和和电子点火器电子点火器(点火模块点火模块)。电子点火器与点火。电子点火器与点火信号发生器是配套使用的，点火信号发生器一般安装在分信号

43、发生器是配套使用的，点火信号发生器一般安装在分电器内，按点火信号产生的性质不同，可分为三类，即磁电器内，按点火信号产生的性质不同，可分为三类，即磁感应式、霍尔式和光电式。感应式、霍尔式和光电式。l1、桑塔纳轿车用电子点火系统、桑塔纳轿车用电子点火系统l 图为桑塔纳轿车用电子点火系统示意图，该车采用的是霍尔图为桑塔纳轿车用电子点火系统示意图，该车采用的是霍尔式电子点火装置。其中霍尔式电子点火信号发生器上有式电子点火装置。其中霍尔式电子点火信号发生器上有3个端子，个端子，分别是分别是“+”、“-”、“S”(信号信号)端子。点火模块上有端子。点火模块上有7个接线端个接线端子，子，号端子接点火线圈的负

44、极；号端子接信号发生器的号端子接点火线圈的负极；号端子接信号发生器的“-”端子，端子，并通过号端子与点火模块的壳体一起搭铁；号端子与点火线圈并通过号端子与点火模块的壳体一起搭铁；号端子与点火线圈的正极并联，接点火开关的的正极并联，接点火开关的15号端子，受点火开关的控制；号端号端子，受点火开关的控制；号端子接信号发生器的子接信号发生器的“+”端子；号端子接信号发生器的端子；号端子接信号发生器的“S”(信号信号)端子；号端子空置不接。端子；号端子空置不接。 工作时，接通点火开关，由电源系统给点火模块提供一个工作电工作时，接通点火开关，由电源系统给点火模块提供一个工作电压，点火模块同时也给信号发生

45、器提供一个稳定的工作电压。当分压，点火模块同时也给信号发生器提供一个稳定的工作电压。当分电器轴转动时，信号发生器所产生的信号电压经点火模块的号端电器轴转动时，信号发生器所产生的信号电压经点火模块的号端子输入，点火模块根据号端子的输入信号，控制点火线圈初级电子输入，点火模块根据号端子的输入信号，控制点火线圈初级电流的通断，并产生次级电压，次级电压由配电器按点火次序分配到流的通断，并产生次级电压，次级电压由配电器按点火次序分配到各缸火花塞，点燃可燃混合气使发动机做功。各缸火花塞，点燃可燃混合气使发动机做功。桑塔纳轿车用电子点火系统桑塔纳轿车用电子点火系统l微机控制的点火系是在普通电子点火系的基础上

46、，电微机控制的点火系是在普通电子点火系的基础上，电子技术的高速发展以及超微计算机在汽车工业上应用子技术的高速发展以及超微计算机在汽车工业上应用的必然结果。采用微机控制点火系统，可使发动机实的必然结果。采用微机控制点火系统，可使发动机实际点火提前角接近理想点火提前角，在各种运转条件际点火提前角接近理想点火提前角，在各种运转条件下，点火提前角可获得复杂而精确的控制：怠速时，下，点火提前角可获得复杂而精确的控制：怠速时，最佳点火提前角使发动机运转更平稳、排放污染最低最佳点火提前角使发动机运转更平稳、排放污染最低、油耗最小；部分负荷时，可降低油耗和提高行驶特、油耗最小；部分负荷时，可降低油耗和提高行驶

47、特性；大负荷时，能满足发动机最大转矩输出和避免工性；大负荷时，能满足发动机最大转矩输出和避免工作中产生爆震的要求。作中产生爆震的要求。 1 1、微机控制点火系的组成、微机控制点火系的组成l 微机控制的点火系主要由传感器、电子控制单元微机控制的点火系主要由传感器、电子控制单元(ECU)(ECU)、执行、执行器器( (点火器、点火线圈、火花塞等点火器、点火线圈、火花塞等) )组成。组成。l传感器（包括各种开关）主要有曲轴位置传感器、空气流量计传感器（包括各种开关）主要有曲轴位置传感器、空气流量计（或绝对压力传感器）、水温传感器、进气温度传感器、氧（或绝对压力传感器）、水温传感器、进气温度传感器、氧

48、（O2O2）传感器、节气门位置传感器、车速传感器、爆震传感器、）传感器、节气门位置传感器、车速传感器、爆震传感器、空调开关信号等。各种传感器的构造与工作原理，因篇幅有限空调开关信号等。各种传感器的构造与工作原理，因篇幅有限，这里不作描述，请参阅，这里不作描述，请参阅电控发动机电控发动机等其它参考资料。等其它参考资料。l电子控制单元电子控制单元(ECU)(ECU)的作用是根据发动机各传感器输入的信息的作用是根据发动机各传感器输入的信息及内存的数据，进行运算、处理、判断，然后输出指令（信号）及内存的数据，进行运算、处理、判断，然后输出指令（信号）控制有关执行器（如点火器）动作，实现对点火系的精确控

49、制。控制有关执行器（如点火器）动作，实现对点火系的精确控制。l执行器根据电子控制单元执行器根据电子控制单元(ECU)(ECU)或其它控制元件的指令或其它控制元件的指令( (信号信号) )执行各自的功能。执行各自的功能。1、传统点火系统、传统点火系统的使用的使用 传统点火系统在使用过程中，应注意以下事项。传统点火系统在使用过程中，应注意以下事项。确保各部位导线及接柱连接的可行。确保各部位导线及接柱连接的可行。确认发动机工作时分火头的旋转方向，以便能按发动机作功顺确认发动机工作时分火头的旋转方向，以便能按发动机作功顺序，正确连接各缸高压线而不至于启动时点火错乱，造成发动序，正确连接各缸高压线而不至

50、于启动时点火错乱，造成发动机不能启动的故障。机不能启动的故障。安装分电器时，必须保证点火正时正确。安装分电器时，必须保证点火正时正确。洗车时应尽量避免水将点火系统元器件及洗车时应尽量避免水将点火系统元器件及高压线打湿而造成漏电。高压线打湿而造成漏电。发动机熄火后需要使用辅助电器时，应将点火开关置于发动机熄火后需要使用辅助电器时，应将点火开关置于ACCACC档档而不要长时间置于而不要长时间置于IGIG档或档或ONON档，以免造成初级绕组的长时间放档，以免造成初级绕组的长时间放电而使蓄电池亏电，同时还降低了点火线圈的使用寿命。电而使蓄电池亏电，同时还降低了点火线圈的使用寿命。应定时对点火系统进行维

51、护与调整，确保点火系工作性能的稳应定时对点火系统进行维护与调整，确保点火系工作性能的稳定可靠。定可靠。远途运输的车辆，应备有断电器触点、点火线圈及电容器作为远途运输的车辆，应备有断电器触点、点火线圈及电容器作为备用零件，以便中途零件损坏时可以及时更换。备用零件，以便中途零件损坏时可以及时更换。2 2、传统点火系统的维护、传统点火系统的维护1 1）点火正时的调整）点火正时的调整 首先确认或调整断电器触点间隙应符合要求。首先确认或调整断电器触点间隙应符合要求。 确认第一缸压缩上止点位置确认第一缸压缩上止点位置 确认断电器触点刚刚打开时刻确认断电器触点刚刚打开时刻 起动发动机，在发动机达到正常工作温

52、度时（水温起动发动机，在发动机达到正常工作温度时（水温70708080），检查点火正时。），检查点火正时。 行车检查点火正时。行车检查点火正时。2 2）点火系统的维护）点火系统的维护 要保证发动机运转正常，少出故障，必须做好传统点火系统的要保证发动机运转正常，少出故障，必须做好传统点火系统的维护工作。维护工作。 传统点火系统维护作业内容主要有：传统点火系统维护作业内容主要有： 及时清理火花塞积炭；及时清理火花塞积炭； 检查调整火花塞间隙；检查调整火花塞间隙； 检查高压导线的连接及其对缸体的绝缘情况；检查高压导线的连接及其对缸体的绝缘情况； 传统分电器触点应无烧蚀，触点间隙正常传统分电器触点应无

53、烧蚀，触点间隙正常 l断电器触点间断电器触点间隙的检查与调隙的检查与调整整l电子点火系与传统点火系相比，具有点火性能可靠、点火能电子点火系与传统点火系相比，具有点火性能可靠、点火能量强、故障率低等特点。其结构组成与传统点火系相比，大量强、故障率低等特点。其结构组成与传统点火系相比，大部分元件如配电器、点火提前装置、火花塞、点火线圈等基部分元件如配电器、点火提前装置、火花塞、点火线圈等基本一样，只有个别的元器件如信号发生器、点火模块等有所本一样，只有个别的元器件如信号发生器、点火模块等有所区别。因此，我们在分析与排除电子点火装置的故障时，所区别。因此，我们在分析与排除电子点火装置的故障时，所采用

54、的方法与手段，基本上与传统点火系相似，并在前面的采用的方法与手段，基本上与传统点火系相似，并在前面的章节已作描述。故本节只针对电子元器件的故障诊断与排除章节已作描述。故本节只针对电子元器件的故障诊断与排除加以说明。加以说明。l电子元器件的故障分为两大部分，一部分为信号发生器的故电子元器件的故障分为两大部分，一部分为信号发生器的故障，而另一部分为点火模块的故障。障，而另一部分为点火模块的故障。1 1、信号发生器常见故障的诊断与排除、信号发生器常见故障的诊断与排除 1 1）磁感应式信号发生器）磁感应式信号发生器磁感应式信号发生器常见的故障有：信号感应线圈磁感应式信号发生器常见的故障有：信号感应线圈

55、短路、断路、转子轴磨损偏摆或定子短路、断路、转子轴磨损偏摆或定子( (感应线圈与感应线圈与导磁铁芯组件导磁铁芯组件) )移动，使转子和定子之间的气隙不移动，使转子和定子之间的气隙不当，造成信号减弱或无信号而不能触发电子点火器当，造成信号减弱或无信号而不能触发电子点火器工作，点火系不能产生火花。工作，点火系不能产生火花。磁感应式点火信号发生器的检测磁感应式点火信号发生器的检测 检查导磁转子与定子检查导磁转子与定子( (铁芯铁芯) )之间的气隙，之间的气隙，气隙不合适，应予以调整，调整方法如图所示。有气隙不合适，应予以调整，调整方法如图所示。有些气隙是不可调的，若间隙不合适，只能更换信号些气隙是不

56、可调的，若间隙不合适，只能更换信号发生器总成。检测参数见表发生器总成。检测参数见表5-45-4。 检查感应线圈的电阻，电阻无穷大，则检查感应线圈的电阻，电阻无穷大，则说明线圈断路，过大或过小都需更换信号发生说明线圈断路，过大或过小都需更换信号发生器总成。器总成。 1 1、信号发生器常见故障的诊断与排除、信号发生器常见故障的诊断与排除 2. 2. 霍尔式点火信号发生器霍尔式点火信号发生器 霍尔效式点火信号发生器的常见故障有：内霍尔效式点火信号发生器的常见故障有：内部集成块烧坏，线路断脱，因而不能产生点火电部集成块烧坏，线路断脱，因而不能产生点火电压信号或信号太弱，不能使电子点火器触发工作压信号或

57、信号太弱，不能使电子点火器触发工作 霍尔式点火信号发生器的检测如图所示：先霍尔式点火信号发生器的检测如图所示：先拆下分电器总成，断开点火开关，拔出分电器盖拆下分电器总成，断开点火开关，拔出分电器盖上的中央高压线并搭铁，将万用表打到直流电压上的中央高压线并搭铁，将万用表打到直流电压档，并将万用表的正表笔接在插接器信号输出线档，并将万用表的正表笔接在插接器信号输出线“S”“S”端子、负表笔接在插接器的端子、负表笔接在插接器的“”端子上；端子上；然后接通点火开关，按分火头的旋转方向转动分然后接通点火开关，按分火头的旋转方向转动分电器驱动轴，同时观察电压表上的读数。当触发电器驱动轴，同时观察电压表上的

58、读数。当触发叶轮的叶片位于霍尔传感器的空气隙中时，其电叶轮的叶片位于霍尔传感器的空气隙中时，其电压值应为压值应为9V9V左右；当触发叶轮的叶片不在空气隙左右；当触发叶轮的叶片不在空气隙中时，其电压值应为中时，其电压值应为0.4V0.4V左右。在电源电压正常左右。在电源电压正常的情况下，如电压表读数与上述不符，则说明霍的情况下，如电压表读数与上述不符，则说明霍尔信号发生器出了故障，应予更换。尔信号发生器出了故障，应予更换。3 3）光电式点火信号发生器）光电式点火信号发生器 光电式点火信号发生器的常见故障有：光敏发光元件沾污、光电式点火信号发生器的常见故障有：光敏发光元件沾污、损坏，内部电路断路或接触不良等，使之信号减弱或无信号产生损坏，内部电路断路或接触不良等，使之信号减弱或无信号产生，造成发动机不能工作。光电式点火信号发生器的检测：打开分，造成发动机不能工作。光电式点火信号发生器的检测：打开分电器盖，检查光敏、发光元件表面是否脏污，线路连接是否良好电器盖，检查光敏、发光元件表面是否脏污，线路连接是否良好。如果无问题，从发动机上拆下分电器总成，拆下分电器线路插。如果无问题，从发动机上拆下分电器总成，拆下分电器线路插接器，用导线将插接器的两个电源端子接器，用导线将插接器的两个电源端子(“+”(“+”与与“-”)-”)分别与分别与蓄电池的正负极相连蓄电池的正负极相连( (注意正负极