第二节汽车发动机.ppt

1、汽车传统点火系的组成与工作原理,2,暴躁的汽车,造成这种现象的原因是什么？,视频中的汽车是否有故障？,问题？,发动机,底盘车身,汽车电气设备（ECU）,知识回顾,汽车的构成,发动机是为汽车提供动力的装置，是汽车的五脏六腑，决定着汽车的动力性、经济性、稳定性和环保性,汽油发动机由哪些系统构成？,汽油发动机由曲柄连杆机构、配气机构和点火系、起动系、燃料供给系、冷却系、润滑系组成。,汽车发动机是如何工作的？,四冲程汽油机工作原理,汽车点火系统,汽车发动机点火系统的作用是什么？,新知识,点火系统就是汽车的心跳,探究,点火系统的作用是什么？,将汽车电源供给的低压电转变为高压电。,按照发动机的作功顺序与点

2、火时间的要求适时、准确地将高压电配送给各缸的火花塞。,在电极间隙处产生点火花，点燃气缸内的可燃混合气。,无论是哪一类的点火装置，均有共同的技术性能要求，即应在发动机各种工况和使用条件下保证可靠而准确地点火，为此应满足以下三个方面的要求： 1能产生足以击穿火花塞间隙的电压 2火花应具有足够的能量 3点火时刻应适应发动机的工作情况,探究,对点火系统的基本要求是什么？,1能产生足以击穿火花塞间隙的电压,火花塞电极击穿而产生火花时所需要的电压称为击穿电压。点火系产生的次级电压必须高于击穿电压，才能使火花塞跳火。击穿电压的大小受很多因素影响，其中主要有： （1）火花塞电极间隙和形状 （2）气缸内混合气体

3、的压力和温度 （3）电极的温度和极性 （4）发动机的工作情况,（1）火花塞电极间隙和形状,火花塞电极的间隙越大，气体中的电子和离子受电场力的作用越小，不易发生碰撞电离，击穿电压就越高，电极的尖端棱角分明，所需的击穿电压低。,（2）气缸内混合气体的压力和温度,混合气的压力越大，温度越低，其密度就越大，离子自由运动距离就越短，不易发生碰撞电离，击穿电压就越高。,（3）电极的温度和极性,火花塞电极的温度越高，电极周围的气体密度越小，击穿电压就越低；针状的中心电极为负极且温度较高时，击穿电压就较低。中心电极是负极时其击穿电压比中心电极是正极时约降低20%40%。,（4）发动机的工作情况,发动机转速 发

4、动机高速工作时，气缸内的温度升高，使气缸的充气量减小，致使气缸中压力减小，因而火花塞的击穿电压随转速的升高而降低。发动机在起动和急加速时击穿电压升高，而全负荷且稳定工作状态时击穿电压较低。,（4）发动机的工作情况,混合气空燃比 混合气过稀和过浓时击穿电压都会升高。 此外，发动机的功率、压缩比以及点火时刻等因素也影响击穿电压的高低。为了保证点火的可靠性，点火系必须有一定的次级电压储备。但过高的次级电压，将造成绝缘困难，使成本提高。,2火花应具有足够的能量,发动机正常工作时，由于混合气压缩终了的温度接近其自燃温度，仅需要15mJ的火花能量。 但在混合气过浓或是过稀时，发动机起动、怠速或节气门急剧打

5、开时，则需要较高的火花能量。 经济性和排气净化要求提高提高火花能量。 点火系一般应具有80100mJ的火花能量，起动时应产生高于100mJ的能量。,3 点火时刻应适应发动机的工作情况,从点火时刻起到活塞到达压缩上止点，这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角。能使发动机获得最佳动力性、经济性和最佳排放时的点火提前角称为最佳点火提前角。实践证明，燃烧最大压力出现在上止点后1015时所对应的点火提前角为最佳点火提前角。影响最佳点火提前角的因素很多，主要有： （1）发动机转速 （2）发动机负荷 （3）混合气的成分 （4）压缩比,影响最佳点火提前角的因素,（1）发动机转速 由于发动机转速增加时,每一冲程

6、的时间将缩短,而且混合气体的燃烧速度并没有明显变化,故必须加大点火提前角,以保证及时点燃混合气。但是,由于混合气的压力、温度及扰流作用会随发动机的转速提高而增大,又有利于燃烧加快进行。总之,发动机转速升高时,最有利的点火提前角应随发动机转速的升高而增大。,影响最佳点火提前角的因素,（2）发动机负荷 发动机的节气门开度增大,即发动机的负荷增加时,由于进入气缸的混合气量增多,压缩终了压力和温度增高,使混合气燃烧速率加快,因此,最有利的点火提前角应该是随着发动机负荷的增加而相应减小。,影响最佳点火提前角的因素,（3）混合气的成分 由试验得知,当混合气的过量空气系数为0.80.9时燃烧速率最快,反之,

7、过量空气系数超过此范围时,燃烧速率会随着混合器的逐渐加浓或减稀而降低。所以此时的点火提前角要相应加大。,影响最佳点火提前角的因素,（4）压缩比 由于压缩比增大时,将使压缩终了的压力和温度增高,混合气的燃烧速度加快,所以,最有利的点火提前角应该随着压缩比的增高而相应减小。,1. 1908年美国人使用蓄电池和发电机为电源，并不断改进结构性能逐渐完善，这种点火系称之为传统点火系。（简单，成本低，故障率高，高速性能差） 2. 20世纪6070年代，无触点电子点火系开始应用。（高速性能好，点火时间精确） 3. 20世纪70年代末，以微机控制电子控制系统开始在汽车上使用。（点火控制更精确） 目前，比较常见的是微机控制无分电器电子直接式点火系。,知识拓展,点火系统的发展概况,传统点火系统组成,传统点火系统部件组成与作用,学生完成项目单填写,传统点火系统组成,低压回路,高压回路,归纳总结,27,1、点火系的功用就是按照气缸的工作顺序定时的在火花塞两电极间产生足够能量的电火花。 2、传统点火系的组成由