汽车使用与维护 课件 项目五 点火系统与可变气门正时的检查与维护

项目五:点火系统与可变气门正时的检查与维护《汽车使用与维护》任务一：火花塞的检查一、学习目标：1.能掌握火花塞的结构和功用；2.能规范完成火花塞的检查；3.能根据思政内容了解国产火花塞品牌。

重点难点：1.重点知识：火花塞：汽油发动机点火系统的最终执行元件，接受点火系统产生的高压电使其跳过电极间隙而产生火花点燃气缸中的可燃混合气。2.难点知识：火花塞热特性：保持火花塞自清洁温度和承受热负荷能力的能力，主要取决于绝缘体裙部的长度。通过改变陶瓷体裙部的长度（或体积），可以直接改变火花塞散热的快慢。

火花塞的结构与功用火花塞的结构与功用火花塞是支持汽油发动机工作的重要原件（柴油发动机是压燃做功，没有火花塞）。在汽油机点火系统中火花塞是将高压电流引入气缸产生电火花，以点燃可燃混合气体的部件。主要由接线螺母、绝缘体、接线螺杆、中心电极、侧电极以及外壳组成，侧电极焊接在外壳上。

火花塞的热特性

火花塞的热特性也称为热值，是火花塞自身的散热能力，不同厂家对于火花塞热值的命名规则有所不同，所以不能归纳为热值“高”或“低”，可以简单地分为散热能力好的“冷型”火花塞和适用于低转速发动机的“热型”火花塞。比如冠军火花塞就是数值越大表示火花塞越偏向于“热型”，而NGK火花塞则是数值越大表示月偏向于“冷型”。在选购火花塞的时候一定要根据与车辆匹配的热值来选择，如果选择的不吻合，则会影响发动机的性能

火花塞的热特性

火花塞的材质对于性能的影响

火花塞是由铁壳、中央陶瓷体两大部分组成的，其中陶瓷体中还包含了接线螺杆和电极，电极材料对火花塞的性能影响最大。常见的电极材质有铜、镍合金、白金、铱金四种，金属导电性能从左到右依次增高（铜＜镍合金＜白金＜铱金），点火需要的电压从左到右依次降低（铜＞镍合金＞白金＞铱金），所以贵金属火花塞对于发动机的负荷更小，对于降低油耗有利；另外贵金属的使用寿命也更长，当然价格也是随着性能的增加而增加的，铱金火花塞的价格普遍在单支百元以上。

火花塞的检查

火花塞的检查

火花塞使用的材质对于它的更换周期有决定性影响，目前市场上主流的火花塞有铜芯、镍合金芯、白金芯、铱金芯，铜芯建议每隔2-3万公里更换一次，镍合金的周期比铜芯稍长，在4-6万公里左右更换即可，而铱金和白金芯的火花塞金属特性比较稳定，抗氧化能力好，所以使用寿命会相对要长很多，白金芯建议每隔8万公里更换一次；铱金芯的建议每隔10万公里更换一次，具体信息需查看车辆保养手册。

火花塞的检查

火花塞的检查除了检查火花塞本体外，还可以通过电极判断发动机的燃烧情况，如果电极以及绝缘体处呈淡黄色，则说明这支火花塞的工作状态是健康的；如果火花塞电极上有黑色的附着物，这可能是由于“烧机油”或混合气比例不均匀造成的。

火花塞的检查

火花塞的品牌

目前我国市场上博世、NGK、电装DENSO等国外知名火花塞品牌占有主导地位。许多国产品牌近年来总体呈上升趋势，国内知名电商综合数据显示火炬、纽时达、三维等国产火花塞品牌的市场占有率逐年升高。

火花塞的品牌

潍柴火炬科技股份有限公司前身为株洲湘火炬火花塞有限责任公司，公司创立于1961年，名为渌口内燃机配件厂，隶属农机部，后更名为株洲火花塞厂；1993年于深圳上市，股票名称“湘火炬”；2002年组建湘火炬汽车集团，分立株洲湘火炬火花塞有限责任公司；2005年潍柴动力吸收合并湘火炬，

2021年，因公司战略发展需要，整体变更为潍柴火炬科技股份有限公司，现为潍柴动力属下具有独立法人资格的控股子公司。项目五:点火系统与可变气门正时的检查与维护《汽车使用与维护》任务二：火花塞与点火线圈的更换一、学习目标：1.能掌握发动机点火系统的结构与工作过程；2.能规范完成火花塞与点火线圈的更换；3.能根据思政内容了解目前国产汽车零部件供应市场现状。

重点难点：1.重点知识：点火线圈：发动机点火系统的组成部分之一，为火花塞提供充分的高压能量促使其生成足够的电火花，点燃混合气。点火线圈主要由初级线圈、次级线固和铁心等构成部分。2.难点知识：点火正时：在发动机的压缩冲程终了，活塞达到行程的顶点时，点火系统向火花塞提供高压火花以点燃气缸内的压缩混合气作功，这个时间就是点火正时。

发动机点火系统的结构与功用

发动机点火系统的结构与功用

现代汽油发动机逐渐取消了分电器和集成点火模块及高压分缸线，采用发动机电脑控制的独立点火系统。点火系统最主要的作用是在发动机当前工况下最佳时刻（最佳点火提前角）产生足够能量的电火花。发动机电脑采集各传感器信号,主要包括曲轴的转速和位置、空气流量、凸轮轴位置、爆震反馈等，据此计算出最佳点火正时，然后发动机电脑向点火线圈的线圈控制器发送信号。

发动机点火系统的结构与功用

点火线圈内有两组线圈，初级线圈和次级线圈。当初级线圈接通电源时，随着电流的增长四周产生一个很强的磁场，铁芯储存了磁场能；当线圈控制器使初级线圈电路断开时，初级线圈的磁场迅速衰减，次级线圈就会感应出很高的电压。初级线圈的磁场消失速度越快，电流断开瞬间的电流越大，两个线圈的匝比越大，则次级线圈感应出来的电压越高。

发动机点火系统的结构与功用

该电压由点火线圈传递给火花塞，最终在火花塞中心电极和侧电极之间击穿间隙产生电火花点燃混合气。

火花塞与点火线圈的更换

工作良好的点火系统是维持发动机正常运转的必要条件，其部分或全部功能的缺失会导致发动机工作不良或不能启动运转。车辆实际使用维护中，对于点火系统执行器部分（点火线圈和火花塞）需要定期检查，必要时更换，威朗原厂火花塞推荐60000km进行更换。

国产汽车零部件市场情况

对于发动机点火线圈，不同于空气滤清器、机油、机油滤滤清器这些常规保养部件，其生产厂商大多属于OEM代工生产，所以市场上才会有原厂件和副厂件之分。数据显示，国内汽车零部件市场，外商及港澳台投资企业仅占49.25%，但其市场份额高达70%以上。可见，我国汽车零部件制造行业仍有很大提升空间。

国产汽车零部件市场情况

不过，经过多年的发展，自主零部件与外资/合资零部件的技术差距已逐渐缩小，一方面由于在国内建厂的外资/合资零部件厂商为我国汽车零部件行业培养了一大批技术及管理人才，另一方面由于自主零部件厂商对自主研发的投入逐渐加大，加上同时对众多国外零部件公司的外延并购，使得诸多关键零部件核心技术逐渐被消化吸收，自主品牌从而实现了技术上的积累及管理上的提升。国产零部件供应商近年来表现抢眼，逐步涌现出如福耀玻璃、星宇股份、精锻科技等优质企业，在汽车玻璃、车灯、精锻齿轮等细分领域产品竞争力强、下游客户优良。

国产汽车零部件市场情况

常州星宇车灯股份有限公司创立于1993年，2011年2月在上海证券交易所成功上市。公司专注于汽车车灯的研发、设计、制造和销售，是我国主要的汽车全套车灯总成制造商和设计方案提供商之一，客户涵盖欧系、日系、美系和中国多家自主品牌整车企业，主要包括上汽大众、上汽通用、北京奔驰、德国戴姆勒、德国大众、德国宝马、德国奥迪、法国PSA、通用汽车、一汽丰田等。项目五:点火系统与可变气门正时的检查与维护《汽车使用与维护》任务三：可变气门正时系统的检查与维护一、学习目标：1.能掌握可变气门正时的结构功用；2.能规范完成凸轮轴执行器的检查；3.能从思政内容中了解我国可变气门正时技术发展现状。

重点难点：1.重点知识：可变气门正时（VVT）：是一种用于汽车活塞式发动机中的技术。VVT技术可以调节发动机进气排气系统的重叠时间与正时，降低油耗并提升效率。2.难点知识：气门重叠角：是指发动机进气门和排气门处于同时开启的一段时间用曲轴转角来表示称为气门重叠角，发动机不同转速下对气门重叠角的需求也不一样。

可变气门正时的作用

在普通的发动机上，进气门和排气门的开闭时间是固定的，是根据试验而取得的最佳配气正时。然而发动机转速高时，进气气流流速高，惯性能量大，所以希望进气门早些打开，晚些关闭，使新鲜气体顺利充入气缸，尽量多一些混合气或空气。反之在在发动机转速较低时，进气流速低，流动惯性能量也小，如果进气门过早开启，由于此时活塞正上行排气，很容易把新鲜空气挤出气缸，使进气反而少了，发动机工作不稳定。

可变气门正时的作用

而可变气门正时技术，就是通过技术手段，实现气门叠加角的可变，使发动机充气效率在不同的工况下达到最佳从而降低油耗并提升效率。

可变气门正时的结构和工作原理

可变气门正时的结构和工作原理

目前中国汽车市场上量产车型大部分采用的液压驱动式VVT系统，系统主要由相位器和机油控制阀组成。以威朗L3G发动机为例，ECU根据节气门开度，冷却液温度，车速，空气流量信号，计算出发动机各工况下所需气门正时角，即凸轮轴目标位置；同时，ECU根据曲轴位置传感器和凸轮位置传感器传来的反馈信号计算得出的凸轮轴的实际位置。

可变气门正时的结构和工作原理

可变气门正时的结构和工作原理

ECU将目标位置和实际位置进行比较，并根据ECU的控制策略，向机油控制阀（凸轮轴执行器）发出作动信号，改变控制阀中阀芯的位置，从而改变油路中机油流向和流量大小，把提前、滞后、保持不变等信号以油压方式反馈至VVT相位器空腔内，以此来实现相位器内部定子和外部转子之间的相对转动，来调节凸轮轴的正时角度，从而达到调整进气（排气）量，和气门的开闭时间

中国可变气门正时市场发展现状

随着节能减排要求日益加严，VVT技术也由以前作为发动机特有技术趋近于发动机的标配。随着中国汽车市场爆发式增长，VVT技术的市场前景也异常乐观。下面针对国内目前一些主要VVT供应商进行简单介绍。

中国可变气门正时市场发展现状

海利达，总部位于德国，在美国和中国设有研发中心，其VVT生产基地位于江苏常熟。它于2014年被中航工业收购100%股权，最近开始实施零件国产化计划。其主要客户为上海通用，大众和吉利

中国可变气门正时市场发展现状

浙江泰州Deerfu，四川绵阳富临精工是国内较早进入VVT行业的本土供应商，目前除了给长城，吉利，上汽供货以外，也为G