汽车电气设备构造与维修资源5.ppt

1、汽车电气设备构造与维修,模块5 汽油机点火系统,5.1概述5.1.1点火系统的类型和发展过程5.1.2点火系统的基本要求5.2传统点火系统的组成及工作原理5.2.1传统点火系统的组成及作用5.2.2传统点火系统工作原理5.3传统点火系统主要部件的结构与原理5.3.1点火线圈5.3.2分电器5.3.3火花塞5.3.4其他5.3.5传统点火系统工作特性,5.1概述,5.1.1点火系统的类型和发展过程,1.按照所供电源的不同分(1)磁电机点火系统19世纪80年代中期，德国发明了将低压磁电机替代电池作为点火电源，并利用机械方法断开装在燃烧室内触点的电源，产生电火花点火的装置并取得专利，这是汽车最基本的

2、点火装置。(2)蓄电池点火系统1908年试制出了可靠完善的蓄电池点火装置，由蓄电池和发电机提供电源，并不断在改进控制形式，目前在广泛应用。2.按照控制方式的不同分(1)传统点火系统20世纪初出现的传统点火系统，指一次电路的通断由触点控制的点火系统，如图5-1所示。,5.1.1点火系统的类型和发展过程,图5-1传统点火系统,(2)晶体管点火系统晶体管点火系统也称电子点火系统。,5.1.1点火系统的类型和发展过程,(3)计算机控制点火系统20世纪70年代末，微机控制点火时刻的电子控制系统开始使用，由计算机根据各种传感器输入的信号，经过运算和判断，控制点火的时间，如图5-3所示。3.按点火系统储存点

3、火能量的方式分(1)电感储能式点火系统,5.1.1点火系统的类型和发展过程,图-晶体管点火系统,5.1.1点火系统的类型和发展过程,图-计算机控制点火系统,5.1.1点火系统的类型和发展过程,图5-4无分电器点火系统,(2)电容储能式点火系统点火系统产生高压前从电源获取的能量以储能电容建立电场能量的方式储存。,5.1.1点火系统的类型和发展过程,图-电容储能电子点火系统的基本原理图,5.1.1点火系统的类型和发展过程,4.按点火信号产生的方式分类 (1)磁感应式由分电器轴驱动的导磁转子转动，改变磁路磁阻，使感应线圈的磁通量发生变化而产生点火电压信号。(2)光电式由分电器轴驱动的遮光转子转动，通

4、过阻挡和穿过发光二极管光线的变化，使光敏晶体管产生点火信号。(3)电磁振荡式由分电器轴驱动的耦合转子转动，通过振荡电路起振和不起振的变化，再经滤波电路滤波后而得到点火信号。(4)霍尔效应式由分电器轴驱动的触发叶片转动，通过霍尔元件能否接收到磁力线而产生的变化来产生点火信号。,5.1.2点火系统的基本要求,1.迅速产生足以击穿火花塞间隙的高电压2.电火花应具备足够高的能量3.点火时刻应适应发动机的各种工况【习题5.1】1.点火系统的作用是什么？2.简述点火系统的基本要求。3.点火系统按点火控制方式如何划分？4.火花塞上产生的电压高低与哪些因素有关？,5.2传统点火系统的组成及工作原理,5.2.1

5、传统点火系统的组成及作用,图5-6传统点火系统的组成,传统点火系的组成主要有电源（蓄电池和发电机）、点火开关、点火线圈、附加电阻、分电器、电容器、火花塞、高低压线等，如图5-6所示 。,5.2.2传统点火系统工作原理,图5-7传统点火系统工作原理图,5.2.2传统点火系统工作原理, 触点闭合，一次电流增长(第一阶段)。电路如图5-8所示，等效电路图如图5-9所示，为电阻、电感串联电路，电流逐渐增大，磁场能量增强，线圈中磁通量增大。,图5-8一次电路闭合示意图,图5-9等效电路图,5.2.2传统点火系统工作原理, 断电器触点断开，二次绕组产生高电压(第二阶段)。由于触点断开，一次电流迅速衰减、消

6、失，磁通变化快，自感较大(约200300V)，并向电容放电，如图5-10所示，等效电路图5-11所示。,图5-10一次电路断开示意图,图5-11等效电路图,5.2.2传统点火系统工作原理, 火花放电过程：正常情况，二次电流不用达到最大值即可击穿火花塞间隙，放电。此时火花塞电极形成通路(约1万伏)，电阻小(相对)，二次电流大；分布电容释放能量，时间短(1s)，电流大(称“电容放电”)。此时，线圈内储存磁场能消耗一部分，剩余的磁场能沿着已电离形成的通路火花塞间隙放电，电压低(约600V)，时间长(千分之几秒)，电流小(称“电感放电”)，这样，有利于提高点火性能。【习题5.2】1.传统点火系统工作过

7、程经历了哪三个阶段？2.传统点火系统由哪些部分组成？,5.3传统点火系统主要部件的结构与原理,5.3.1点火线圈,1.构造,图5-12点火线圈外型示意图,5.3.1点火线圈,图-点火线圈磁路)开磁路点火线圈的磁路)闭磁路点火线圈的磁路1磁力线2铁心3一次绕组4二次绕组5导磁钢片6空气隙,5.3.1点火线圈,图5-14点火线圈接线柱形式,5.3.1点火线圈,图5-15开磁路点火线圈结构示意图,5.3.1点火线圈,图-6附加电阻,3.闭磁路点火线圈,2.附加电阻,5.3.1点火线圈,图5-17闭磁路点火线圈a)日字铁心磁路分布b)口字铁心磁路分布1一次绕组2二次绕组3铁心,3.闭磁路点火线圈,5.

8、3.1点火线圈,图5-18闭磁路式点火线圈结构,4.型号、规格,5.3.2分电器,图-分电器结构,1.断电器,分电器总成由断电器、配电器、电容器和点火提前机构组成，其结构如图519所示。,5.3.2分电器,图5-20断电器,1.断电器,5.3.2分电器,图-触点间隙与闭合角a)触点开始分开b)最大间隙c)触点闭合,5.3.2分电器,图5-22配电器,2.配电器,5.3.2分电器,3.点火提前调节装置(1)点火提前角汽油燃料以相当稳定的恒速燃烧，但是发动机内的混合气燃烧不是瞬时完成的，而有一个燃烧过程。(2)离心式点火提前调节机构离心式点火提前调节机构随发动机转速的变化而自动调节点火提前角，发动

9、机转速越高，最佳点火提前角越大。,5.3.2分电器,图-离心式点火提前调节机构,5.3.2分电器,图-离心提前机构原理a)点火正时提前之前b)点火正时提前之后,5.3.2分电器,图-离心提前机构工作特性,5.3.2分电器,(3)真空式点火提前机构真空式点火提前机构是随发动机负荷的大小而自动改变点火提前角的装置。,图5-26真空式点火提前机构,5.3.2分电器,图-真空提前机构的工作原理a)发动机负荷小b)发动机负荷大c)发动机怠速,5.3.2分电器,图-真空提前机构的工作特性,(4)辛烷值选择器辛烷值选择器的作用是根据燃油辛烷值的不同，由人工调节点火提前角，也称人工调节器。,5.3.2分电器,

10、图-电容器结构,4.电容器,5.3.2分电器,5.国产分电器的型号、规格 FD FD：分电器的拼音字母大写 第一格：缸数代号：2双缸；4四缸；几代表几缸 第二格：结构代号：1无离心；2无真空；3拉偏心；4拉圆心；5拉外壳；7特殊 第三格：改进型,5.3.3火花塞,1.火花塞的工作条件及要求1)应有足够的机械强度。2)足够的绝缘强度。3)耐高温，并能承受温度的剧烈变化。4)耐腐蚀性。5)密封性好。,5.3.3火花塞,图-0火花塞,2.火花塞的构造,5.3.3火花塞,图-1火花塞传热路径图,3.火花塞的热特性及类型,5.3.3火花塞,图5-32热型和冷型火花塞a)热型火花塞b)冷型火花塞,5.3.

11、4其他,1.点火开关2.高压线,图5-33高压线,5.3.5传统点火系统工作特性,1.发动机的转速和气缸数对二次电压的影响,图-不同转速时一次电流的上升情况,5.3.5传统点火系统工作特性,图-5气缸数不同时二次电压与转速的关系,5.3.5传统点火系统工作特性,图-6发动机的转速对二次电压的影响,2.火花塞积炭对二次电压的影响,5.3.5传统点火系统工作特性,图-7火花塞积炭对点火能量的影响,2.火花塞积炭对二次电压的影响,5.3.5传统点火系统工作特性,图-8火花塞积炭对二次电压的影响1火花塞轻微积炭时2火花塞较严重积炭时3火花塞严重积炭时,5.3.5传统点火系统工作特性,3.电容对二次电压的影响,图-9电容器对二次电压的影响,5.3.5传统点火系统工作特性,4.断电器触点的间隙,图-40断电器触点间隙,5.3.5传统点火系统工作特性,图-41断电器触点间隙较大时,5.其他因素影响,5.3.5传统点火系统工