汽车发动机控制系统检修 课件 2.2.5任务3：点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理

《汽车发动机控制系统检修》点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理《汽车发动机控制系统检修》模块二发动机管理系统课程目标知识目标点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理能力目标①了解点火线圈及火花塞的工作原理；②能够叙述火花塞功用及常见故障。①能按照生产厂家的技术规范对点火线圈和火花塞进行检修；②能够正确拆装点火线圈；③能够正确拆装火花塞；④能够独立对点火系统进行故障排除。点火线圈的作用在汽车发动机的点火系统中，点火线圈承载着将电源的低电压转化为高电压，从而点燃发动机内部可燃混合气体的重任。点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理《汽车发动机控制系统检修》01点火线圈的结构与工作原理点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理点火线圈:初级线圈（低压线圈）、次级线圈（高压线圈）以及铁芯组成1初级线圈通常采用较粗的铜质漆包线绕制，并直接与电源和电路开关相连，用于接收来自电源的低压电流。2次级线圈则使用较细的铜质漆包线绕制，并连接火花塞，用于产生高电压并传递给火花塞。3铁芯位于线圈的中心，主要作用是增强导磁性，提高线圈的转换效率。点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理01点火线圈的结构与工作原理点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理01点火线圈的结构与工作原理单独点火方式用点火线圈独立点火线圈剖面图《汽车发动机控制系统检修》02点火线圈的类型点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理02点火线圈的类型传统点火线圈点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理02点火线圈的类型同时/独立点火线圈双缸同时点火系统用的点火线圈独立点火系统用的点火线圈《汽车发动机控制系统检修》03点火线圈工作原理点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理点火线圈的工作原理基于电磁感应原理A当电路开关闭合时，初级线圈接通电源，电流通过初级线圈并在铁芯周围产生磁场。随着电流的增大，磁场也不断增强。B当电路开关断开时，初级线圈的电流迅速减小，磁场迅速衰减，这一过程中会在次级线圈中感应出高电压。点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理03点火线圈工作原理点火线圈工作原理点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理03点火线圈工作原理1-ECU；2—点火模块；3—初级线圈；4—次级线圈；5—火花塞点火模块接收ECU的点火控制信号，当某缸的控制信号为低电平时，点火器中对应此缸的功率晶体管导通，点火线圈通电01点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理03点火线圈工作原理当某缸的控制信号变为高电平时，对应的三极管截止，磁场迅速消失，线圈中电流被切断，次级绕组产生高压电，高压电送至火花塞跳火。02《汽车发动机控制系统检修》04火花塞功用点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理火花塞功用火花塞的主要功用是将点火线圈产生的脉冲高电压引入发动机气缸，并在火花塞两电极之间产生电火花，以点燃可燃混合气。点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理04火花塞功用《汽车发动机控制系统检修》05火花塞结构点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理火花塞连接在点火线圈次级绕组末端，主要由中心电极、侧电极、陶瓷绝缘体、接线螺杆、接线螺母等组成。点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理05火花塞结构《汽车发动机控制系统检修》06火花塞类型及品牌点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理06火花塞类型及品牌1.标准型火花塞其绝缘体裙部略缩入壳体端面，侧电极在壳体端面以外，是使用最广泛的一种。2.细电极型火花塞其电极很细，特点是火花强烈，点火能力好，在严寒季节也能保证发动机迅速可靠地起动，热范围较宽，能满足多种用途。点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理06火花塞类型及品牌3.锥座型火花塞其壳体和旋入螺纹制成锥形，因此不用垫圈即可保持良好密封，从而缩小了火花塞体积，对发动机的设计更为有利。点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理06火花塞类型及品牌4.多电极型火花塞侧电极一般为两个或两个以上，优点是点火可靠，间隙不需经常调整，故在电极容易烧蚀和火花塞间隙不能经常调节的一些汽油机上常常采用。点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理06火花塞类型及品牌5.屏蔽型火花塞利用金属壳体把整个火花塞屏蔽密封起来。屏蔽型火花塞不仅可以防止无线电干扰，还可用于防水、防爆的场合。点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理06火花塞类型及品牌6.电阻型火花塞电阻型火花塞是在火花塞内装有5～10kΩ的电阻，是在绝缘体中心部位内藏电阻值5kΩ的陶瓷电阻体的火花塞。原因是它们上装载着控制发动机的电子仪器等多种电子产品。没有电阻提的无电阻火花塞在使用过程中，由于电磁波干扰会使设备出现误操作或混入杂音等故障。点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理06火花塞类型及品牌7.绝缘体突出型火花塞绝缘体突出型火花塞绝缘体裙部较长，突出于壳体端面以外。它具有吸热量大、抗污能力好优点，且能直接受到进气的冷却而降低温度，因而不易引起炽热点火，故热适应范围宽。8.电极缩入型火花塞汽车发动机控制系统检修电极缩入型火花塞将侧电极制作成U形（如日本DENSO火花塞），以提高点火强度。点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理06火花塞类型及品牌9.沿面跳火型火花塞沿面跳火型火花塞（如图4-2-9所示），即沿面间隙型，它是一种最冷型的火花塞，其中心电极与壳体端面之间的间隙是同心的。它必须与点火能量大、电压上升率快的电容放电型点火系统配合使用，可完全避免火花塞“炽热点火”及电极“跨连”现象，即使在油污情况下也能正常发火。沿面跳火型火花塞，即沿面间隙型，它是一种最冷型的火花塞，其中心电极与壳体端面之间的间隙是同心的。它必须与点火能量大、电压上升率快的电容放电型点火系统配合使用，可完全避免火花塞“炽热点火”及电极“跨连”现象，即使在油污情况下也能正常发火。《汽车发动机控制系统检修》07火花塞常见故障点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理（1）积碳现象：火花塞上有松软、乌黑的沉积物，表明有积碳。原因：①可燃混合气比例不正确、空气滤清器堵塞等造成的混合气过浓。②发动机温度过低，燃烧不完全。③燃油质量太低或变质，燃烧不正常。④火花塞太冷、热值太低。后果：碳的沉积物是可以导电的，可能造成火花塞失火。点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理07火花塞常见故障火花塞积碳（2）机油油污现象：火花塞电极和内部出现油性沉积物。原因：个别火花塞上有油性沉积物，可能是气门杆油封损坏造成的。各个缸体的火花塞都粘有这种沉积物，则说明气缸蹿油。空气滤清器和通风装置堵塞气缸极易出现蹿油。后果：机油沉积物覆盖火花塞会使火花塞无法通过间隙跳火，而是通过机油从更短的路径跳火到侧电极。点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理07火花塞常见故障火花塞机油油污（3）积灰现象：火花塞中心电极及侧电极表面覆盖浅褐色沉积物。原因：积灰是由于过多的机油添加剂引起的。积灰若出现在火花塞半边，说明发动机上部磨损严重。积灰若包围电极，说明发动机下部磨损严重。后果：积灰可引起自点火，造成功率损失或损坏发动机。点火线圈、火花塞功用、结构、工作原理07火花塞常见故障火花塞积灰（4）爆震现象：绝缘体顶端破裂。原因：爆震燃烧是绝缘体破裂的主要原因。点火时刻过早、燃烧室内温度过高都可能导致发动机爆震燃烧。后果：相同的振动也会损坏其他发动机零