第5章点火系统

1、汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第一节 概述一、点火系统发展概况1、19世纪末：磁电机点火系（如今还在一些摩托车上使用）2、1908年：传统点火系（以蓄电池和发电机为电源的点火系）3、60年代：有触点电子点火系统（晶体管代替触电，过渡产品）4、70年代：无触点电子点火系统（IC集成电路控制）5、80年代：微机控制电子点火系统（ECU控制）6、至今：最先进的无分电器的电子点火系汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第一节 概述二、点火系统分类1、按点火系统电源分：磁电机点火系：应用在摩托车及大型拖拉机上蓄电池点

2、火系：应用广泛2、按点火系统储存点火能量的方式分：电感蓄能式点火系：广泛采用电容储能式点火系：赛车3、按点火信号产生的方式分（无触点电子点火系统）：磁脉冲式：光电式：霍尔式：汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第一节 概述三、对点火系统的要求1、能产生足以击穿火花塞间隙的高电压击穿电压设计为30kv影响击穿电压的因素：（1）火花塞电极间隙（2）汽缸内混合气体的压力（3）汽缸内混合气体的温度（4）电极的温度和极性（5）发动机的工作状态汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第一节 概述2、电火花应有足够的点火能量 起

3、动时：0.1焦耳工作时：0.050.08焦耳3、点火时刻（点火提前角）应适应发动机的各种工况 转速升高 点火提前角增大负荷减小4、点火电压上升快、点火持续时间长（不小于0.0005S）汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第二节 传统点火系统一、组成1、电源：蓄电池、发电机2、点火开关：3、点火线圈：变压器（1）、作用：将电源的低压转变为高压（2）、组成：初级绕组、次级绕组、铁芯（3）、类型：开磁路式点火线圈：磁场上下部分从空气中通过，漏磁较多，能量损失大。闭磁路式点火线圈：铁芯为口字或日字型，一次绕组产生的磁通通过铁芯构成闭合磁路，漏磁少，能量损失小，

4、转换率高，体积小，重量轻，易散热。因此广泛使用。汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第二节 传统点火系统4、分电器（1）断电器：组成：包括凸轮，触点臂，触点。作用：凸轮操纵开关，控制初级绕组通断。（2）配电器：组成：分电器盖、分火头作用：按发动机点火顺序将高压电分配到各缸火花塞上。（3）电容器：作用：减小触点间的火花，防止触点烧蚀，提高二次电压。（4）点火提前机构：离心式：真空式：汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第二节 传统点火系统5、火花塞： （1）作用：伸进燃烧室内，当点火线圈放电时,在中心电极与负极的

5、间隙之间产生火花,点燃被压缩的燃油混合气。（2）工作条件及其要求：（3）结构：电极间隙：0.6-0.7mm，采用高能电子点火装置可增大至1-1.2mm（4）、特性与种类：1）热特性：指火花塞能够冷却其中心电极的能力,取决于绝缘体裙部长度,用热值来表示。汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第二节 传统点火系统热型火花塞：裙部长，受热面积大，传热距离长，散热困难，裙部温度高。用于低压缩比、转速低、小功率发动机。冷型火花塞：裙部短，受热面积小，传热距离短，散热容易，裙部温度低。用于低压缩高、转速高、大功率发动机。2）自净温度：500-600。使油滴烧掉，不形

6、成积碳。过低：产生积碳，不点火。过高：早燃，爆燃，回火。6、高压导线：7、附加电阻：汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第二节 传统点火系统二、工作原理(视频）低压电路：控制初级电路的通断。高压电路：初级电路切断时感生出高压电击穿火花塞。工作过程：1、触点闭合，初级电流增长 约20ms达最大稳定值2、触点分开，次级绕组中因电磁感应产生高压电 当触点分开，初级电路切断，电流迅速下降为0，在初级绕组和次级绕组中产生感应电动势 初级线圈匝数少：200300V 自感 次级线圈匝数多：1520KV 互感汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章

7、点火系统点火系统 第二节 传统点火系统3、火花塞电极间隙被击穿，产生电火花，点燃混合气当次级电压击穿电压时，击穿放电，形成电火花，产生电流迅速增加，使电压急剧下降。电容的作用：电容C1：1）防止初级线圈中产生的自感电动势击穿触点，使触点烧蚀，形成回路，使感应电动势降低2）击穿时放电（电容放电）电容C2：1）当不能击穿时，充电（储能作用）2）击穿时放电（电容放电）3）在最初时间汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第二节 传统点火系统电容放电特点：1）放电时间短2）放电电流很大电感放电特点：1）放电时间长2）放电电流较小3）放电电压较低电感放电又称为“火花

8、尾”，电感放电持续时间越长，点火性能越好断电器凸轮每转一周，每个缸按点火顺序轮流点火一次。汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第三节 电子点火系统一、电子点火系统的分类1.按控制点火线圈初级电流的电子元件分类晶体管、晶闸管、集成电路2.按点火系统有无触点分类1）触点式：晶体管辅助式2）无触点式：全晶体管式3.按点火提前角的控制方式分类普通式、微机控制式4.按点火能量的储存方式分类1）电感式：2）电容式：汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第三节 电子点火系统一、电子点火系统的特点1、晶体管取代断电器触点，控制一

9、次电流，可增大一次断电电流，减少点火线圈匝数，减小一次电路电阻，提高二次电压，改善点火性能。2、晶体管开关速度高，电磁能利用充分，高压电形成迅速，火花能量大，点火可靠。3、减小了火花塞积碳的影响。4、点火时间精确，混合气燃烧好迅速完全，汽车动力性经济性好。5、能适应现代汽车发动机高转速，高压缩比和向多缸方向发展的要求。6、点火电压高，点火能量大，可以在稀混合气工况下可靠点火，有效减小废气污染，和节约用油。7、对无线电干扰少，结构简单，重量轻，体积小，使用维护方便。汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第三节 电子点火系统二、电子点火系统的组成1.电源:2

10、.点火信号发生器：分电器转动时，将产生脉冲电压信号3.电子点火器控制器：将信号整形，处理后控制一次回路上三极管的导通与截止4.配电器：5.点火线圈：6.火花塞：汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第三节 电子点火系统三、电子点火系统的工作原理点火信号发生器采集发动机工况信号产生交变点火信号经过电子点火器晶体管前置电路放大整形控制大功率晶体管的导通和截止控制初级线圈通断控制次级线圈产生高压电汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第三节 电子点火系统1、霍尔效应式电子点火系统（1）霍尔效应原理UH=RH I B/dI

11、为定值时，霍尔电压UH随磁感应强度B的大小而变化。（2）霍尔效应式点火信号发生器的工作原理1）组成(在分电器内)触发叶轮: 与分火头制成一体信号触发开关：霍尔集成块，永久磁铁2）工作原理：叶轮本体对着霍尔集成块时，无霍尔电压叶轮缺口对着霍尔集成块时，有霍尔电压经过集成电路放大整形后以整齐的矩形脉冲方波信号输出。汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第三节 电子点火系统（3）霍尔式电子点火控制器工作原理：1）组成：一般多由专用点火集成块IC和一些外围电路组成2）基本工作过程：3）其他辅助控制：初级电流恒流控制闭合角控制停车断路保护汽车电气设备构造与维修汽车

12、电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第三节 电子点火系统3.磁脉冲式电子点火装置的工作过程（1）磁脉冲式电子点火信号发生器的工作原理信号转子转动时，线圈的磁通量发生变化，在线圈中感应出交变电动势。磁通变化越快，产生的感应电动势越大，因此，感应信号电压随发动机转速升高而升高。（2）磁脉冲式电子点火控制器的工作原理VT1导通：点火信号正向脉冲：初级电路导通点火信号反向脉冲：初级电路切断温度补偿：其他元件作用：汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第三节 电子点火系统四、电子点火系统的主要元件1、点火信号发生器（1）霍尔式点火信号发生器：（2）

13、磁脉冲式点火信号发生器：2、电子点火器（1）霍尔式电子点火器：（2）磁脉冲式电子点火器：3、配电器汽车电气设备构造与维修汽车电气设备构造与维修第第5 5章章 点火系统点火系统 第三节 电子点火系统4、点火线圈（1）开磁路:（2）闭磁路:5、点火提前机构（1）离心式：（2）真空式：6、火花塞（1）构造：（2）热特性： 一、名一、名 词词 解解 释释 1.传统点火装置传统点火装置 2.晶体管点火装置晶体管点火装置 3.霍尔效应霍尔效应二、填二、填 空空 题题 1.火花塞中心电极的突出量越大，跳火点距发动机燃烧室壳体越火花塞中心电极的突出量越大，跳火点距发动机燃烧室壳体越 ，离燃烧，离燃烧室中心越室

14、中心越 ，点火性能越好。，点火性能越好。 2.铜芯火花塞是将抗蚀性优良的铜芯火花塞是将抗蚀性优良的 合金与传导性良好的合金与传导性良好的 结合起来制成的结合起来制成的 3.为降低火花塞为降低火花塞 电压，延长火花塞电压，延长火花塞 电极寿命，减少分火头电极寿命，减少分火头 的蚀损，传的蚀损，传统点火系一般设计成高压电正极搭铁。统点火系一般设计成高压电正极搭铁。 4.磁电式点火信号发生器主要由磁电式点火信号发生器主要由 ， ， ， 等组成。等组成。 5.晶体管点火控制器的功能是将信号发生器传来的脉冲信号晶体管点火控制器的功能是将信号发生器传来的脉冲信号 ，在需要点，在需要点火的瞬间，将大功率开关

15、管由火的瞬间，将大功率开关管由 状态变为状态变为 状态，使点火线圈初级电流突状态，使点火线圈初级电流突然然 ，在点火线圈次级感应出点火高电压。，在点火线圈次级感应出点火高电压。 6.霍尔信号发生器主要由霍尔信号发生器主要由 ， ， 等组成。等组成。 7.汽车示液器可显示点火装置的汽车示液器可显示点火装置的 电压，电压， 波形，波形， 波形，波形， 波形波形 及波形及波形。 8.电容器在分电器上的作用是减少电容器在分电器上的作用是减少 火花，增强火花，增强 火化。电容器与断电触点火化。电容器与断电触点成成 联。联。 9.发现点火过早，应将分电器外壳朝分火头旋转相发现点火过早，应将分电器外壳朝分火

16、头旋转相 方向稍转一个角度调整方向稍转一个角度调整10.在标准三针放电器上试验点火线圈，当发火间隙为在标准三针放电器上试验点火线圈，当发火间隙为 mm，分电器转速为，分电器转速为 r/min。三针放电器应发出连续稳定的火花。三针放电器应发出连续稳定的火花。 11.点火线圈初级绕组与外壳应绝缘，采用点火线圈初级绕组与外壳应绝缘，采用 表测量接线柱与外壳的电阻时，表测量接线柱与外壳的电阻时，阻值不得低于阻值不得低于 M。 12.工作正常的火花塞，瓷芯表面应工作正常的火花塞，瓷芯表面应 ，呈，呈 或或 色，电极应完好无损。色，电极应完好无损。 13.旁置线圈式点火信号发生器转子凸齿与传感器线圈铁芯之

17、间的间隙应为旁置线圈式点火信号发生器转子凸齿与传感器线圈铁芯之间的间隙应为 mm，测量时应用，测量时应用 进行测量。进行测量。 14.使用电压表测量霍尔式晶体管点火装置控制器时，可将正表棒接点火线圈使用电压表测量霍尔式晶体管点火装置控制器时，可将正表棒接点火线圈 接线柱，负表棒接点火线圈接线柱，负表棒接点火线圈 接线柱，拔去分电器信号连线，接通点火开关、接线柱，拔去分电器信号连线，接通点火开关、电压表读数应为电压表读数应为 V，并在，并在 s时间内降到时间内降到 V。 15.晶体管点火装置信号发生器有晶体管点火装置信号发生器有 式，式， 式，式， 式，式， 式等几种。式等几种。 16.传统点火

18、装置断电触点间隙一般为传统点火装置断电触点间隙一般为 mm，过小易造成，过小易造成 ， ， ， ；过大易造成；过大易造成 ， ， 。三、判三、判 断断 题题 1.传统点火装置起动时的点火能量应比正常运转时的点火能量增大一倍。（传统点火装置起动时的点火能量应比正常运转时的点火能量增大一倍。（ ） 2.能使混合气燃烧产生的最大气缸压力出现在压缩上止点后能使混合气燃烧产生的最大气缸压力出现在压缩上止点后1015的点火时的点火时刻为最佳点火时刻。（刻为最佳点火时刻。（ ） 3.闭磁路点火线圈的磁阻较小，漏磁较少，能量转换效率高。（闭磁路点火线圈的磁阻较小，漏磁较少，能量转换效率高。（ ） 4.东风汽车

19、汽油机点火线圈采用专用白色附加电阻线。（东风汽车汽油机点火线圈采用专用白色附加电阻线。（ ） 5.怠速时，真空点火提前装置使点火提前角增到最大值。（怠速时，真空点火提前装置使点火提前角增到最大值。（ ） 6.高压阻尼电阻常设在高压线，火花塞、分火头上。（高压阻尼电阻常设在高压线，火花塞、分火头上。（ ） 7.晶体管点火装置初级电流比传统点火装置初级电流大。（晶体管点火装置初级电流比传统点火装置初级电流大。（ ） 8.当点火时间调整后装回分电器真空软管，发动机怠速应降低当点火时间调整后装回分电器真空软管，发动机怠速应降低50100r/min。（。（ ） 9.点火波形中火花线过分倾斜，说明次级回路

20、电阻过大，应拆去高压线阻尼点火波形中火花线过分倾斜，说明次级回路电阻过大，应拆去高压线阻尼电阻。（电阻。（ ） 10.断电触点厚度小于断电触点厚度小于O.5mm，应更换断电触点。（，应更换断电触点。（ ） 11.电容器击穿短路，易造成触点烧蚀，火花塞跳火微弱。（电容器击穿短路，易造成触点烧蚀，火花塞跳火微弱。（ ） 12.霍尔信号发生器叶片离开气隙时，分电器信号线应有霍尔信号发生器叶片离开气隙时，分电器信号线应有12V信号输出。（信号输出。（ ） 13.分电器中分火头力是从发动机凸轮轴的偏心轮传来的。（分电器中分火头力是从发动机凸轮轴的偏心轮传来的。（ ） 14.晶体管点火装置不需校正点火时间。（晶体管点火装置不需校正点火时间。（ ） 四、选四、选 择择 题题 1.传统点火装置分电器中的电容器容量为（传统点火装置分电器中的电容器容量为（ ）u u F。 A、1525 B、0.15O.25 C、