内燃机7_电气设备

1、第七章 电气设备,概述,内燃机电气设备，又多车辆的主要组成部分。 组成：电源系统、点火系统、起动系统、仪表等。柴油机没有点火系统。 更多的电控系统 总体原则 直流、低压 单线性、并联 负极搭铁,低压：车辆电器设备系统的额定电压有12V和24V两种。目前汽油机普遍采用12V，而柴油机则多采用24V。 直流：汽车发动机的起动机是直流串励式电动机，必须由蓄电池供电，而向蓄电池充电必须用直流，所以车辆电器设备为直流系统。 单线制：汽车上所有电器设备均为并联。而从电源到用电设备只用一根导线连接，底盘、发动机等金属机体作为另一公共“导线”。单线制导线用量少，线路清晰，安装方便。 负极搭铁：单线制时蓄电池的

2、一个电极接至车架上，称“搭铁”。负极接车架即为“负极搭铁”。负极搭铁对车架或车身的化学腐蚀较轻，对无线电干扰较小。,第一节 电源系统,组成：发电机、蓄电池 作用与要求 向内燃机本身供电，同时满足车辆全部用电设备的供电要求 发动机起动时，向起动机、点火系供电。 发电机不发电或电压较低时，向用电设备供电。 当用电设备开启较多、发电机负荷较大时，协助发电机供电。 当蓄电池存电不足且发电机运转时，发电机向蓄电池充电，实现能量转换和储存。,一、蓄电池,作用： 结构：（下页） 蓄电池的容量,蓄电池构造,极板：分为正极板和负极板，是蓄电池的核心。由栅架和活性物质构成。正极板上的活性物质是二氧化铅呈深棕色。负

3、极板上的活性物质是海绵状纯铅呈青灰色。,壳体：用于盛放电解液和极板组，由耐酸、耐热、耐振、绝缘性好并且有一定机械强度的材料制成。目前普遍采用聚丙烯塑料壳体。,隔板：为了减小蓄电他的内阻和尺寸，蓄电池内部正负极板应尽可能地靠近，但为了避免彼此接触造成短路，正负极板之间要用隔板隔开。隔板材料应具有多孔性且化学性能稳定，以便电解液渗透，并具有良好的耐田性和抗氧化性。隔板的材料有木质、微孔橡胶、微孔塑料、以及浸树脂纸质等。,1-正极板 2-负极板 3 -肋条 4-隔板 5-护板 6-封料 7-负极接线柱 8-加液孔螺塞 9-连条 10-正极接线柱 11-电极衬套 12-蓄电池容器,电解液：由高纯度硫酸

4、(密度为1.84g/cm3)和蒸馏水缺一定比例配制而成，密度一般为1.24-1.30g/cm3。,二、发电机,作用 分类 并激直流发电机 硅整流交流发电机 硅整流发电机的优点 体积小、质量轻 充电性能好 干扰小 简化结构,硅整流发电机的构造 转子 定子 端盖 硅整流发电机的工作原理 电路：图75 整流原理：图77,交流发电机构造,1-电刷弹簧压盖 2-电刷 3-电刷架 4-后端盖 5-硅二极管 6-散热板 7-转子 8-定子总成 9-前端盖 10-风扇 11-带轮,产生感应交变电势,直流电势的获得 因为用电设备均为直流供电方式 交流(三相桥式整流电路)直流电势 交流发电机的励磁 车用交流发电机

5、在发动机起动过程中或低速运转时，总是采用电池供给激励电流的他励方式来建立电压。因为它不能实现自激建立额定电压。,调节器 为什么要有调节器？ 原理： 通过调节磁通改变电势来实现。因为磁通与激磁电流成正比，而激磁电流又与激磁电路的电阻成反比。所以交流发电机的电压激调节问题实际归结为如何根据需要来改变激磁电路的电阻。 节压器的类型 单级振动式节压器 双级振动式节压器 晶体管节压器,触点振动式调节器,第二节 点火系统,蓄电池点火系 磁电机点火系,对点火系的要求,能产生足以击穿火花塞电极间隙的高电压 击穿电压：火花塞电极之间产生火花的电压。其影响因素有： 火花塞电极间隙的大小 气缸内混合气的压力和温度

6、电极的温度和极性 发动机的工作情况 火花应具有足够的能量 点火时刻适应发动机的工况变化 最佳点火提前角的影响因素 转速：角应随转速升高而增大 负荷：角随负荷增大(真空度大)而减小 起动及怠速：减小或不提前 汽油的辛烷值：角大易发生爆燃，辛烷值高的汽油可适当增大角 压缩比：压缩比大，角减小 混合气成分：过浓或过稀的混合气，角应增大 进气压力：进气压力小或大气压力低(如高原地区)角应加大,一、蓄电池点火系的组成及工作原理,组成 初级电路(低压电路)：蓄电池12,电流表11,点火开关10,附加电阻3, 点火线圈的初级线圈6,分电器2中的断电器等 次级电路(高压电路)：点火线圈的次级线圈5,配电器及盖

7、7,高压线8,火花塞8和阻尼电阻18,蓄电池：12V，供给点火系所需的电能 点火开关：控制点火系的初级电路及仪表电路等 分电器：由断电器和配电器组成 点火线圈：自耦变压器,将低压变成能击穿火花塞间隙的高压 电容器：减小触点分开时产生的火花，延长触点使用寿命 火花塞：产生电火花，点燃混合气,工作原理 低压回路的通电和断电（凸轮10的旋转与配气机构同步，凸棱数与发动机缸数相同），将蓄电池的直流电变为脉动电流，从而使点火线圈内的次级线圈感应出高压电。 并联电容器9的作用：脉动电流使初级线圈中也会产生自感电势且方向与原来的相反会减慢低压线圈中电流切断及磁场变化的速度，使次级电压降低，火花塞火花变弱。有

8、了9，触点打开的瞬间自感电势向9充电，减少触点火花；触点断开、电容器充电后向低压线圈放电，能加快低压电流的消失和磁场变化速度，提高次级线圈电压。 高压回路：高压从点火线圈经过配电器中心插孔1和配电臂3（分火头）轮流分配给各触点2，并通过高压线到各缸火花塞。,点火系统的工作过程分为三个阶段： 触点闭合、初级电流增长阶段 触点打开、次级绕组产生高压阶段 火花塞电极间火花放电阶段,二、蓄电池点火系的元件,点火线圈 附加电阻12的作用：阻值随温度变化较大的材料。低速时：断电器触点闭合时间较长，初级电流较大，12受热阻值增大较多，限制了初级电流的增长，不致使点火线圈过热。高速时，12的阻值增大较小，使初

9、级电流不致因触点接触时间变短而下降过多，从而能补偿高速时火花能量的过分降低，增加了发动机高速时点火的可靠性。起动时：由于蓄电池端电压急剧下降，初级电流减小较多，降低了火花塞上电火花的能量，往往造成起动困难，为此，此时利用起动开关的辅助触点，使附加电阻暂时短路。 分电器 火花塞,点火线圈 开磁路 点火线圈 闭磁路 点火线圈,分电器 断电器 配电器 点火提前角调节装置 离心点火提前调节装置 真空点火提前调节装置 辛烷值选择器,点火提前调节装置,最佳点火提前角：P195 最佳点火提前角与转速、负荷等有关 转速增高，角变大：因为时间短了 负荷增大，角变小：新鲜混合气相对残余废气的比例增大，混合气燃烧速度较快 汽油牌号（辛烷值）不同：抗爆性能不同，角不同。牌号越低，抗爆性能越差，必须较小点火提前角 怎么能改变点火提前角？ 改变断电器凸轮11顶开顶块7的时刻，即11与7的相对位置（图19），11安装在分电器轴（图18的8，图21的3）上。 怎么能使其随转速、负荷作相应改变？,点火提前角调节装置 离心点火提前调节装置 真空点火提前调节装置 辛烷值选择器,火花塞 间隙多为0.60.7mm， 若为电子点火可大到1.01.2mm,第三节 电子点火系,电子点火系概述,又称半导体点火系统，利用半导体器件(如三极管、可控硅)