第4章点火系统.ppt

1、200803,学习目标,掌握点火系统的组成与工作原理 掌握分电器、点火线圈、火花塞的组成与工作原理 掌握磁感应式普通电子点火系和霍尔式普通电子点火系的组成与工作过程 掌握微机控制点火系的组成、分类和工作原理 掌握点火系统的故障诊断与维修方法。 了解现代汽车点火系统工作过程,200803,教学内容,3.1 概述 3.2 传统点火系 3.2 点火系统的元件 3.3 无触点电子点火系 3.4 点火系统的使用与检修,200803,3.1概述,一、作用 点火系将电源的低电压变成高电压（ 12V低电压变为17-30kV的高电压），再按照发动 机点火顺序轮流送至各气缸，点燃压缩混合气； 能适应发动机工况和使

2、用条件的变化，自动调节点火时刻，实现可靠而准确的点火； 在更换燃油或安装分电器时进行人工校准点火时刻。 二、分类 随着科学技术的发展，现代汽车发动机点火系统的结构形式也随之发展。目前汽 车上使用的点火系统，大致可分为传统点火系、电子点火系、磁电机点火系。 1、传统点火系统(又称蓄电池点火系)：指初级电路的通断由断电器触点控制的 点火系统。其结构简单、成本低廉，因此得到广泛应用。但该点火系工作可靠 性差，点火状况受转速、触点技术状况影响较大，需要经常维修、调整 。,200803,3.1概述,2、电子点火系统：它包括普通电子点火系和微机控制电子点火系。 普通电子点火系又称晶体管点火系或半导体点火系

3、，它是利用晶体管或 可控硅等作为开关来控制点火线圈初级电流，将低压电变为高压电。 微机控制点火系是依据发动机转速、负荷、温度、进气压力、排气成分 等信号，由微机计算、处理、判断，在最佳时刻发出信号，控制点火模块使 点火线圈产生高压电。 3、磁电机点火系：它是问世最早的一种点火系，其高压电由磁电机产生， 不需另设电源。该点火系多数是用在高负荷状态下工作的竞赛汽车发动机， 以及某些不带蓄电池的摩托车和拖拉机的起动用辅助汽油机上。,200803,3.1概述,传统点火系的组成,200803,3.1概述,晶体管点火装置,200803,3.1概述,三、对点火系的要求 为了保证发动机在各种工况和使用条件下都

4、能可靠而准确地点火，点火系应满足 以下基本要求。 1、点火电压高 由高压放电使两电极之间产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。一般来说，电极间隙越大、气缸内混合气压力越高、温度越低，击穿火花塞电极间隙所需的电压就越高。为了保证发动机在任何困难的工况下都能可靠点火，通常要求点火系能提供20kv以上的点火电压。但过高的次级电压，将造成绝缘困难，使成本提高。因此，点火线圈的最高次级电压通常限制在30kv以内。 2、点火能量大 要使可燃混合气被点燃，电火花必须具备足够的能量。在发动机正常工作时，混合气压缩终了温度已接近自燃温度，电火花只要有很小的能量即可点火但在起动时，由于混合气雾化不良，废气稀释严重，

5、火花塞电极温度低，所需能量最高。为了保证可靠点火，要求传统点火系应有5080m1的点火能量。,200803,3.1概述,3、点火时刻适当 (1)应按发动机的工作顺序点火，如东风、解放等型汽车六缸发动机的点火顺序为153-6-2-4；奥迪100型轿车和桑塔纳轿车四缸发动机的点火顺序为13-4-2： (2)发动机转速、负荷、温度等参数变化时，点火时刻也能随之变化，保证在最佳时刻点火，使发动机输出功率最大，排气污染最小。 四、电子点火系统与传统点火系统比较 1、结构上，取消了断电器。用信号发生器代替凸轮；用点火器取代了白金触点。 2、原理上，初级绕组电流的通、断由信号发生器和点火器配合完成，其他工作

6、过程变化不大 。 、点火器除了控制初级绕组电流的通、断外，内有控制电路（闭合角控制和恒流控制）可改善点火性能。,200803,3.1概述,五、电子点火系统的优缺点 1、优点： （1）由于采用了信号发生器，从根本上消除了由触点引起的一系列问题。 （2）在所有转速范围内都能可靠点火（闭合角控制和恒流控制），在提高 点火电压和点火能量方面很有成效。 2、缺点： 对点火时刻的控制依然依靠离心式和真空式两套机械式点火提前装置 来完成，不能保证发动机点火时刻始终处于最佳状况。（因为最佳点火提前 角除了与转速和负荷有关外，还和其他因素有关。）,200803,3.2传统点火系,一、传统点火系的组成(1)电源：

7、提供低压直流电（两个电源）。作用是供给点火系所需的电能。发动机 起动时由蓄电池供电，正常工作后一般由发电机供电。 (2)点火线圈：变压（初级绕组、次级绕组）。 (3)分电器：断电、配电、调整点火时间。 (4)火花塞：引入高压电，产生电火花。 (5)附加电阻：用来改善点火特性和起动性能。起动时将附加电阻短接，增大初级电流，增强起动点火花能量。附加电阻在点火电路正常工作时,串联在点火线圈低压电路中,用以改善点火特性。但在发动机起动时,利用电磁开关上的附加电阻短路开关来暂时短接隔除,以提高起动性能。附加电阻是热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化,一般采用正热敏电阻。 (6)点火开关：控制低压电路的通断

8、，控制发动机起动、工作和熄火。,200803,3.2传统点火系,二、工作原理： 1一个原理： 以电磁感应（互感）理论为基础。 2二个电路： 断电器触点闭合低压电路（初级电路） 断电器触点断开高压电路（次级电路） 3三个阶段（正常工作）： 接通点火开关，当发动机曲轴转动时，断电器凸轮在发动机凸轮轴的驱 动下旋转，交替地使断电器触点闭合、打开。 。,如图：,200803,3.2传统点火系,当触电闭合时，接通点火线圈初级绕组的电路；当触电分开时，切断初级绕组电路，使点火线圈的次级绕组中产生高压电；当火花塞的电极间隙被击穿时，产生电火花，点燃混合气。其工作过程可分为三个阶段： 触点闭合、初级电流增长过

9、程低压电路： 蓄电池或发电机“+”点火开关“ON”档附加电阻点火线圈初级绕组断电器活动触点固定触点搭铁蓄电池或发电机“”。 此时初级电流增长，但由于初级绕组中产生了一个与初级电流方向相反的自感电动势，它阻碍初级电流的迅速增长，使初级电流按指数规律增长。如果触点不分开，经过一段时间（约20ms）后，初级电流将达到最大稳定值。 触点闭合时，电路简图如下：,如图：,200803,3.2传统点火系, 触点断开、次级绕组产生高压电过程 高压电路： 点火线圈次级绕组“+” 附加电阻点火开关蓄电池或发电机火花塞侧电极分电器盖分火头点火线圈次级绕组“”。 当断电器凸轮转过一定角度后，便将触点顶开，初级电路被切

10、断，初级电流迅速下降到零，它所产生的磁场也迅速消失，在初级和次级绕组中都产生感应电动势。初级绕组匝数少，产生1500-2000V的自感电动势，次级绕组匝数多，产生的互感电动势高达15-20kV。 初级绕组中产生的自感电动势在触点分开时，将作用在触点之间，并击穿触点间隙形成花火，使初级电流通过触点间的火花放电而继续形成通路。初级电流不能迅速断流，就会造成铁心中磁场的下降速率减小而使次级绕组的互感电动势降低。此外，触点间的火花会很快烧蚀触点，使点火系统不能正常工作。为此，在断电器触点之间并联一个电容，使触点分开瞬间，初级绕组中的自感电动势迅速向电容充电，减小触点火花，提高次级绕组的互感电动势。 同

11、时，次级绕组中产生的互感电动势将向分布在次级电路中的分布电容充电。,200803,3.2传统点火系, 击穿火花塞间隙，形成电火花过程。 起动时电路短接附加电阻，电路稍有不同。右图所示：,如图：,200803,3.2传统点火系,通常，火花塞的击穿电压总是低于次级绕组最高电压。这样，当增长的 次级电压达到火花塞的击穿电压时，就使火花塞电极间隙击穿而形成电火 花，使次级电流迅速增加，次级电压急剧下降。 火花塞电极间隙击穿后，储存在初级和次级电容中的电场能首先放出。 这部分由电容储存的能量维持的放电称为“电容放电”。其特点是放电时间极 短，放电电流很大。 由于电火花是在次级电压达到最大值以前发生的，所

12、以电容放电只消耗 了磁场能的一部分。 火花塞间隙击穿以后，阻力减小，铁心中剩余的磁场能将沿着电离了火 花塞间隙缓慢放电，形成“电感放电”（又称“火花尾”）。其特点是放电时间 较长，放电电流较小，放电电压较低。实验证明，电感放电的持续时间越 长，点火性能越好。 发动机工作期间，断电器凸轮每转一圈各缸按点火顺序轮流点火一次。,200803,3.3点火系统的元件,一、点火线圈 点火装置的核心部件是点火线圈和开关装置，提高点火线圈的能量，火 花塞就能产生足够能量的火花，这是点火装置适应现代发动机运行的基本条 件。 1、结构 由初级绕组、次级绕组、铁心、高低压接线柱、附加电阻等组成。两个 绕组都绕在同一

13、个铁心上，次级绕组在内，初级绕组在外。次级绕组的匝数 大于初级绕组的匝数。 初级线圈用较粗的漆包线，通常用0.5-1毫米左右的漆包线绕200-500匝 左右；次级线圈用较细的漆包线，通常用0.1毫米左右的漆包线绕15000- 25000匝左右。初级线圈一端与车上低压电源（+)联接，另一端与开关装置 （断电器）联接。次级线圈一端与初级线圈联接，另一端与高压线输出端联 接输出高压电。,200803,3.3点火系统的元件,2、工作原理： 点火线圈之所以能将车上低压电变成高电压，是由于有与普通变压器相同的形式，初级线圈与次级线圈的匝数比大。但点火线圈工作方式却与普通变压器不一样，普通变压器是连续工作的

14、，而点火线圈则是断续工作的，它根据发动机不同的转速以不同的频率反复进行储能及放能。 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；当开关装置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。,点火线圈的结构,200803,3.3点火系统的元件,3、点火线圈的种类 （1）按低压绕组的接线柱分：二接线柱和三接线柱两种； （2）按有无附加电阻分：有附加电阻和无附加电阻两种； （3）按铁心的形状分：开磁路和闭磁路两种； （4）按点火能量分：普

15、通型和高能型两种。 传统的点火线圈是用开磁式，其铁芯用0.3毫米左右的硅钢片叠成，铁芯 上绕有次级与初级线圈。由于磁路上、下部分是从空气中通过的，铁芯未构 成闭合磁路，所以漏磁较多，主要用于传统点火系统中。 闭磁式点火线圈，将初级绕阻和次级绕组都绕在口字形或日字形的铁芯上。 初级绕组在铁芯中产生的磁通，通过铁芯构成闭合磁路 。闭磁式点火线圈 的优点是漏磁少，磁路的磁阻小，因而能量损失小，能量变换率高，可达 75%（开磁路式点火线圈只有60%）。因此电子点火系统普遍采用闭磁式点火 线圈。,200803,3.3点火系统的元件,如图：,如图：,200803,3.3点火系统的元件,如图：,200803

16、,3.3点火系统的元件,三接线柱式点火线圈上装有一附加电阻，接在标有“开关”和“+开关”的两 接线柱上。附加电阻又称热敏电阻，用电阻温度系统数较大的低碳钢丝或镍 铬丝制成，具有受热时电阻迅速增大，冷却时迅速降低的特性，因此，在发 动机工作时，可自动调节初级电流，改善高速时的点火特性。在安装时应将 附加电阻的两接线柱接至启动机的辅助开关触点上，在启动时将其短路，以 提高启动时的初级电流，使启动容易。 两接线柱式点火线圈无附加电阻，其“-”接线柱接至配电器触点，而“+” 接线柱上接有两根导线，其中一根导线接至启动机电磁开关的附加电阻短路 接柱上，另一根导线接至点火开关，此根导线就是附加电阻线，阻值

17、约为 1.7，相当于三接线柱点火线圈的附加电阻。,200803,3.3点火系统的元件,4、附加电阻 （1）材料：是由低碳钢丝、镍铬丝或纯镍丝制成。 （2）特点：受热时电阻迅速增大，冷却时迅速降低的特性 （3）作用：用于改善点火系的工作特性，使发动机转速较低时，阻值增大，而高转速时阻值减小。 在发动机工作时，可自动调节初级电流，改善高速时的点火特性。在安装时应将附加电阻的两接线柱接至启动机的辅助开关触点上，在启动时将其短路，以提高启动时的初级电流，使启动容易。 （4）工作过程： 发动机转速低时断电器触点闭合时间长初级电流增加流过附加电阻的电流 增加附加电阻的温度升高阻值加大初级电流下降，限制了初

18、级电流的增加，使 点火线圈不至于过热；当发动机转速升高闭合时间下降初级电流下降电阻阻值 减少使初级电流下降较少，避免了高速时发生断火现象。而在起动时，由于蓄电池 电压下降较多，为了增加初级电流，将附加电阻短路，防止初级电流下降太多，保证 了可靠点火。,200803,3.3点火系的元件,二、 普通 分电器,200803,3.3点火系统的元件,1-配电器盖 2-分火头 3-凸轮 4-触点及断电器底板总成 5-电容器 6-轴节 7-油杯 8-真空提 前机构 9-配电器壳体 10-活动底板 11-偏心螺钉 12-固定触点与支架 13-活动触点臂 14-接 线柱 15-拉杆 16-膜片 17-真空提前机

19、构外壳 18-弹簧 19-螺母 20-触点臂弹簧片 21-油毡 及夹圈 （一）断电器 断电器装在固定板上，固定板上又装有活动板，其上装有触点副。 触点由钨制成，一触点固定，另一触点活动。固定触点搭铁，它固定在活动 板上，可借助转动偏心螺钉调整触点间隙。活动触点固定在触点臂的一端， 臂的另一端有孔，套在销钉上。臂中部连有夹布胶木顶块，靠弹簧片压紧在 凸轮上。 触点臂经弹簧片和导线与壳体外面的绝缘接线柱连接。凸轮的凸角数和发动 机的气缸数相同，凸轮与拨板制成一体，装在配电器轴上，经离心提前机构 的离心重块由配电器轴驱动。,200803,3.3点火系统的元件,（2）配电器 配电器的作用是将高压电按发

20、动机各气缸的点火顺序配送火花塞。由配 电器盖、分火头和高压线组成。 分火头插装在凸轮的顶端，和凸轮一起转动。分配器盖上有与发动机气缸数 相等的旁电极，分火头的顶端铆有铜质导电片，其导电片端部与旁电极有 0.20.8mm的间隙。当断电器触点打开时，高压电自导电片跳至与其相对 的旁电极，再经高压分线送至火花塞。 （3）电容器 电容器由两条铝箔或锡箔组成，在两条箔带之间夹以绝缘蜡纸，然后卷 成筒状在真空中抽去层间的空气，再经浸蜡处理后装在金属外壳中，其中一 条箔带的底部与外壳紧密接触，另一条箔带则通过外壳绝缘的导电片由导线 引出（图9-10）。,200803,3.3点火系统的元件,电容器用固定夹和螺

21、钉拧装于配电器壳体的外面，与断电器触点并联。 电容器为纸介质式，电容器工作时要承受触点打开时初级线圈产生的200-300V自感电动势，因此要求其耐压为500V。其容量应在0.5-0.25F之间。,如图：,200803,3.3点火系统的元件,（4）点火提前机构 配电器上装的随发动机转速和负荷的变化而自动改变提前角的离心提前机构和真空提前机构。 1）离心提前机构 离心提前机构的功能是在发动机转速变化时，自动调节点火提前角。它装在断电器固定板下面，如图9-11所示。,如图：,200803,3.3点火系统的元件,在配电器轴上固定有托板，两个重块分别套在托板的柱销上，重块另一 端由弹簧拉住，凸轮和拨板为

22、一体套在配电器的上端，而拨板的孔则插在离 心块的销钉上。 发动机转速增高时，在离心力的作用下重块克服弹簧的拉力向外甩开， 销钉推动拨板及凸轮沿原来旋转方向相对于轴转过一个角度，使凸轮提前顶 开触点，点火提前角增大。转速降低时弹簧将重块拉回，使提前角自动减 小。 两个重块的弹簧由不同粗细的钢丝绕成，弹力不同。低速范围内只有细 弹簧起作用，点火提前角增大得较快；而在高速范围内，由于两根弹簧同时 工作，因而点火提前角增大比较平稳，使之更符合发动机的要求。,200803,3.3点火系统的元件,2）真空提前机构 真空提前机构安装在配电器壳体的外侧，内部构造如图9-8所示。 当发动机负荷小时，节气门开度小

23、，小孔处真空较大，吸动膜片，拉杆推动活动板带、 着触点副逆凸轮旋转方向转动一定角度，使点火提前角增大。节气门开度大时（负荷 增大），小孔处真空度降低，膜片在弹簧力作用下，使点火提前角自动减小。怠速 时，节气门接近全闭，小孔处于节气门上方，真空度几乎为零，使点火提前角很小或 基本不提前。,200803,3.3点火系统的元件,点火时刻对发动机工作的影响 ： 点火过迟：活塞到达上止点时才点火，则混合气的燃烧主要在活塞下行过程 中完成，炽热的气体与气缸壁接触的面积增大，转变为有效功的热量相对减 少，气缸内最高燃烧压力降低，导致发动机过热，功率下降。 点火过早：如果点火时刻提前过多，由于混合气的燃烧完全

24、在压缩过程进 行，气缸内的燃烧压力急剧升高，当活塞到达上止点之前即达最大，使活塞 受到反冲，发动机作负功，不仅使发动机的功率降低，并有可能引起爆燃和 运转不平稳现象，加速运动部件和轴承的损坏。 影响点火提前角的因素：发动机的转速和发动机的负荷。 随着发动机转速的增加，点火提前角应增大；随着发动机负荷的增加， 点火提前角应减小。,200803,3.3点火系统的元件,三、火花塞 1、作用：将高压电引进发动机燃烧室，在电极间形成火花，以点燃可燃混合气。 安装位置：火花塞安装于气缸盖的火花塞孔内，下端电极伸入燃烧室。上端连接分缸高压线。 2、对火花塞的要求：足够的机械强度、足够的绝缘强度、良好的温度特

25、性、良好的耐腐蚀性、良好的密封性。 3、结构：火花塞主要由接触螺母、瓷绝缘体、中心电极、侧电极和壳体等部分组成。如右图所示。 自上而下：接线螺母；陶瓷绝缘体；金属导体杆；壳体；导电玻璃；电阻；密封圈；中心电极；旁电极,200803,3.3点火系统的元件,4、火花塞的热特性： 火花塞热特性就是指火花塞发火部位的热量向发动机冷却系统散热的性能。 影响火花塞热特性的主要因素是火花塞裙部的长度。 裙部较长时，受热面积大，吸收热量多，而散热路径长，散热少，裙部温度较高，把 这种火花塞称为“热型”火花塞。反之，当裙部较短时，吸热少，散热多，裙部温度较 低，把这种火花塞成为“冷型”火花塞。 火花塞热特性常用

26、热值表示。国产火花塞热值分别用1、2、3、4、5、6阿拉伯数字 表示。1、2、3为低热值火花塞；4、5、6为中热值火花塞；7、8、9及以上为高热值 火花塞。热值数越高，表示散热性越好。因而，小数字为热型火花塞，大数字为冷型 火花塞。 5、火花塞的选择方法: 对于大功率、高压缩比和高转速的发动机来说，燃烧室内温度高，火花塞裙部温度就 高，应选用冷型火花塞。 对于小功率、小压缩比、低转速的发动机而言,燃烧室内温度低，火花塞裙部温度就 低，应选择热型火花塞。,200803,3.4 无触点电子点火系,1、特点：增大初级电流，提高次级电压和点火能量，改善高速性能。减小触点火花，延长触点使用寿命，克服机械

27、触点带来的各种缺陷。维护容易，起动性能好。混合气燃烧完全，排污少。有利于汽车朝多缸、高速方向发展。 2、种类 按使用元件分：晶体管、集成电路和微机控制。 按储能方式分：电感储能、电容储能两种。 按有无分电器分：有分电器和无分电器两种。 按使用的信号发生器分：电磁感应式、霍尔式和光电式。 3、组成：由点火线圈、信号发生器、电子点火器等组成。,200803,3.4 无触点电子点火系,（1）信号发生器：将非电量转换为电量的传感器，它通过一定的方式将汽 车发动机曲轴转过的角度或活塞在气缸在位置转换成相应的电脉冲信号，最 后送到电子控制器中，控制初级电路的通断，产生点火信号。 信号发生器通常安装在分电器

28、内部，常用的信号发生器有电磁感应式、霍尔 式和光电式三种。 （2）电子点火器：根据信号发生器送来的信号，通过电子元件控制点火线 圈初级电路的通断，从而在次级电路产生高压，并通过分电器送入各缸的火 花塞中，实现点火。根据使用的电子元件不同，有晶体管式、集成电路式、 计算机控制式和整体式等几种点火器。 （3）点火线圈：使用闭磁路高能点火线圈。,200803,3.4 无触点电子点火系,（一）磁感应式点火装置 1、组成 磁感应式电子点火系又称为磁脉冲式电子点火系，由电源、点火开关、磁感应式分电器（内装磁感应式点火信号发生器）、点火器（点火模块）、专用点火线圈、火花塞等部件组成。 2、结构特点：利用传感

29、器代替断电器触点，产生点火信号，控制点火线圈的通断和点火系统的工作。其中，磁感应式分电器主要由磁感应传感器、点火提前调节装置、配电器等组成。磁感应传感器由转子、定子、永久磁铁、传感线圈等组成。当发动机工作时，分电器通过转子、定子，使传感线圈内的磁通发生变化，产生电压信号，供给点火控制器。其突出优点是结构简单，不需外加电源。,磁感应信号发生器的结构,200803,3.4 无触点电子点火系,（二）丰田汽车磁感应式电子点火系 1磁感应式点火信号发生器（传感器） （1）磁感应信号发生器结构（图7-2）：该信号发生器安装在分电器内的底板上，由信号转子、永久磁铁、铁心、传感线圈组成。 （2）工作原理 磁感

30、应信号发生器是利用电磁感应原理，信号转子转动时，信号转子的凸齿与铁心的空气隙发生变化，使通过传感线圈的磁通发生变化，因此传感线圈中便产生感应的交变电动势，该交变电动势输入到点火器，以控制点火系统工作。其工作过程（假设信号转子顺时针转动）见图7-3。,如图：,200803,3.4 无触点电子点火系,如图：,200803,3.4 无触点电子点火系,工作过程： 当信号转子顺时针转动，在a位置时，铁心处于两凸齿之间，此时空气间 隙最大，穿过线圈铁心磁通变化率最小，感应电动势为零；在b位置时，信 号转子的凸齿逐渐接近铁心，凸齿与铁心间的空气隙越来越小，通过传感线 圈的磁通逐渐增大，当信号转子凸齿的齿角与

31、铁心边缘相对时，磁通急剧增 加，磁通变化率最大，此时产生的感应电动势达到最大；在c位置时，转子 凸齿和铁心中心线正好对齐时，这时凸齿与铁心之间的空气气隙最小，通过 线圈的磁通量最大，但磁通量的变化量为零，因而传感器线圈中的感应电动 势为零；在d位置时，信号转子的凸齿逐渐离开铁心，凸齿与铁心间的空气 隙越来越大，通过传感线圈的磁通逐渐减小，当信号转子凸齿的齿角与铁心 边缘相对时，磁通急剧减小，磁通变化率最大，此时产生的感应电动势反向 达到最大。,200803,3.4 无触点电子点火系,2点火系的基本电路及工作原理丰田车系装用的磁感应式点电子点火系的电路原理图见下图。 （1）点火器中各三极管作用：

32、V1发射极与集电极相连，相当于一个二极管。起温度补偿作用； V2触发管，起信号检测作用； V3、V4放大作用，将VT2输出放大以驱动V5； V5大功率管，控制初级电流的通断。,如图：,200803,3.4 无触点电子点火系,（2）点火系的基本电路及工作原理分析 传感线圈中产生正向信号电压时， V1截止，V2导通，V3截止，V4、V5导通，初级电路仍然接通。 传感线圈中产生负向信号电压时， V1导通，V2截止，V3导通，V4、V5截止，初级电路切断，磁场迅速消失，次级绕组产生高压。再由分电器分配给各缸火花塞，在火花塞间隙间跳火，点燃混合气。这样，定时转子每转动一周，各缸轮流点火一次。 （3）其它

33、元件作用 VS1、VS2反向串联后与点火信号发生器的传感线圈并联，在高转速时，易产生过高的感应电压，稳压管可消去过高的电压，使传感线圈输出的正向和负向电压稳定在某一数值，保护V2不受损害； VS3与R4组成稳压电路，保证V1、V2保证在稳定电压下工作； VS4当V5管截止时，将初级绕组的自感电动势限制在某一值内，保护V5管；C1消除点火信号发生器传感线圈输出电压波形上的毛刺，防止误点火； C2与R4组成阻容吸收电路，吸收瞬时过电压，防止误点火； R3的作用是加速V2级V5的翻转。,200803,3.4 无触点电子点火系,（二）霍尔式电子点火装置 1、信号发生器 （1）结构：由与分火头制成一体的

34、触发叶轮、霍尔集成电路、带导磁板的导磁板的永久磁铁、触发开关和专用插座等组成。 触发叶轮与分火头一体，其上有与发动机气缸数相等的叶片；霍尔集成电路的外层是霍尔元件；集成电路的作用是放大霍尔电压。由于产生的霍尔电压值太小(20mV)，需要进行放大到几百mV。,霍尔信号发生器,200803,霍尔效应：处在磁场中的半导体基片（霍尔元件）通电时，在垂直于磁场的方向上便会产生一个与电流和磁通密度成正比的电压，此电压即为霍尔电压，这种现象称为霍尔效应。此电压大小取决于磁通的大小，而与其变化率无关 。 （2）工作情况：当叶片处在永久磁铁与霍尔元件之间时，永久磁铁的磁场被叶片短路，霍尔元件上的磁通量为零，没有

35、霍尔电压输出，集成电路输出高电压。当叶片离开永久磁铁时，霍尔元件上又有磁通，产生霍尔电压，集成电路输出低电压。由于霍尔电压的值较弱，不能直接作为点火系的控制信号，要经过集成电路放大、整形后使用。此信号发生器始终需要电流供电，故为有源的。,霍尔传感器工作原理,3.4 无触点电子点火系,200803,3.5 点火系统的使用与检修,一、点火系使用注意事项 1.在停车、检查或进行必要的拆装时，应先关闭点火开关； 2.蓄电池要处于充足电的状态，点火系中各导线要联接好，特别是搭铁必须 良好。 3.在更换点火系部件时，一般应更换同型号的，避免各种型号混用，不能用 普通点火线圈取代专用点火线圈。 4.在车上进

36、行焊接时，要先拆除蓄电池接线。 5.冲洗车辆时，应避免水溅入电子器件内。 6.判断故障时，不要使用刮火的方法试电； 7.发动机运转时，严禁拆卸蓄电池。 二、点火系元器件的检修 （一） 点火线圈 1、检测 用万用表电阻档分别测量初、次绕组的电阻。 若测量得电阻无穷大，则为绕组有断路故障；若电阻过大或过小，则说明绕组有接触 不良或短路故障。 用万用表测点火线圈接线柱与点火线圈外壳之间的电阻，若电阻为零，说明绕组搭 铁；若电阻小于50M说明绝缘性能差。,200803,3.5 点火系统的使用与检修,2、点火线圈的故障 点火线圈是将电源的低电压转变成点火所需的高电压的基本装置。点 火线圈只是在起动时才达

37、到满负载工作，在一般情况下很少出现故障。为防 止漏电，应保持各部件清洁、干燥。 如发现点火线圈的填料冒出，应予以更换。 晶体管无触点点火系统使用的是高能点火线圈，点火能量较普通点火线 圈高1.5-2.0倍。 点火线圈故障表现为下列几种形式： 低压电路电流过量而发热，使绝缘体变质以至烧损，引起低压电路的短路 或断路，影响高压线圈电压产生，导致点火线圈工作不良； 初级绕组或次级绕组断路，或两者绕组间绝缘损坏，短路或搭铁； 火花塞间隙过大，点火线圈端头的塑料外套潮湿或沾有导电体、高压电流 借导体通到低压接线柱构成回路，将塑胶烧坏而引起短路，形成高压线火花 微弱或无火花； 点火线圈绝缘盖有裂纹，造成漏

38、电。,200803,3.5 点火系统的使用与检修,（二）分电器 应经常保持分电器清洁，要定期除尘并检查分电器盖是否有裂纹。如果各触点磨 损严重应更换分电器盖。在拆下分电器盖时，可向分电器轴的润滑毛毡内注入几滴润 滑油。 无触点点火系由于没有触点，此部分不需定期进行维护。如果怀疑其有故障，应 检查磁极间隙（0.30-0.4Omm）。磁极间隙一般是固定的，不可调整，如果没有特殊 情况，则不需要检查磁极间隙。 （三）火花塞 1、拆卸火花塞 依次拆下火花塞上的高压分线。在拆下高压分线时，应做好各缸的记号，以免搞乱、 装错。 拆卸高压分线时，不要抓住电线猛拉，应该抓住高压分线末端的防尘套扭转着卸下 电线

39、。 拆卸火花塞前，要清除火花塞孔处的杂物和灰尘。如果不易吹掉，可用抹布和起子 进行清除。用布块堵住火花塞孔，防止垫圈、钉屑等杂物从火花塞孔中落入气缸，以 免造成“拉缸”及其他部件损坏。,200803,3.5 点火系统的使用与检修,用火花塞套筒逐一卸下各缸的火花塞。拆卸时火花塞套筒要确实套牢火花塞，否则，会损坏火花塞的绝缘磁体，引起漏电。为了稳妥，可用一只手扶住火花塞套筒并轻压套筒，另一只手转动套筒，来卸下火花塞。 2、检查火花塞 火花塞的正常状态是绝缘体端部颜色变成灰白到淡黄色。在绝缘体端部及电极上有少量易刮去或刷去的粉状堆积。壳体内呈淡灰色或由黄色到棕黑色的堆积物。 如发现火花塞绝缘体顶端起

40、疤、破裂或电极熔化、烧蚀都表明火花塞已 烧坏，如图 1所示，应进行更换。,如图,200803,3.5 点火系统的使用与检修,对燃烧状态不好的火花塞，应先进行清洁，去除火花塞磁体上的积炭和污迹，然后检验其性能。有条件应使用火花塞清洁器清洁火花塞。 检查时经验做法是： 将火花塞放置在缸体上（使火花塞能与缸体导通），用从点火线圈出来的中央高压线触到火花塞的接线柱上（不能有间隙），如图 2所示，打开点火开关使高压电跳火，让高压电通过火花塞，如果从火花塞间隙处跳火，说明火花塞是好的；如果不从间隙处跳火，说明火花塞的内部磁体的绝缘已被击穿，必须更换这只火花塞。,如图,200803,3.5 点火系统的使用与

41、检修,3、检查、调整火花塞电极间隙 火花塞的间隙因车型不同而异，可以从随车手册中查到。如果找不到适当的依据，火花塞的电极间隙一般可按0.7-0.9mm调整间隙。触点间隙过小，触点容易烧蚀；触点间隙过大，火花塞跳火会变弱，甚至断火。 如果有火花塞量规，可用来测量火花塞电极间隙，如图 3所示。如果手边没有量规，可用折断的钢锯片或刀片来代替量规，测量火花塞间隙。火花塞间隙太大时，可用起子柄轻轻敲打旁电极来调整，但不要用力过大，否则旁电极可能因过度弯曲而损坏；如果间隙过小时，可用“一”字头的起子插入电极间，扳动起子把间隙调整到要求为止。,如图：,200803,3.5 点火系统的使用与检修,调整间隙时，

42、只能弯动旁电极，不能弯动中心电极，以免损坏绝缘体。 火花塞间隙调整好之后，旁电极与中央电极应略成直角，如过度偏曲或 电极烧蚀成圆形，则该火花塞不能再使用，应更换新品。 4、安装火花塞 安装火花塞时，先用手抓住火花塞的尾部，对准火花塞孔，用手拧上几 圈，然后再用火花塞套筒拧紧。如果用手拧入感觉有困难或费力，应把火花 塞取下来，再试一次，千万不要勉强拧入，以免损坏螺纹孔。为使火花塞安 装顺利，可以在火花塞螺纹上涂抹一点机油。 在安装火花塞时，为保证密封性，不能使火花塞槽内有异物。火花塞不 能拧得太紧，其拧紧力矩为2ONm，以免损坏密封垫片而影响导热性能。 连接高压线时，要注意各缸线的顺序，不要插错

43、。起动发动机，查看有 没有严重的抖动或放炮声。如果有抖动或放炮声，说明把各缸高压线插错 了，应重新安插高压线。,200803,3.5 点火系统的使用与检修,三、点火系常见故障的诊断 1、点火过早故障的诊断 摇转曲轴有倒转，化油器口有油喷。 加速突爆无怠速，只快不慢转不均。 温度升高动力小，会使燃油增消耗。 顺时转动分电器，触点间隙重调好。现象：发动机急加速时有敲击声，摇转曲轴有反转现象，怠速维持不住或发抖。主要原因：点火时间过早或断电器触点间隔过大。 措施：打开分电器盖检查。首先用厚薄规测量断电器触点间隔，间隙过大则应按规定进行调整。 2、点火过迟故障的诊断 发动困难有回火，加速缓慢耗油多。

44、温度升高动力低，调整间隙逆转壳。现象：发动机突然加速时，转速不能迅速提高反而沉闷无力，甚至发动机出现过热，排气管放炮、化油器回火、发动机启动困难等现象。主要原因:是点火时间过迟或断电器触点间隔过小。,200803,3.5 点火系统的使用与检修,3、发动机启动困难 存电不足极柱脏，点火部件有故障。 短路断路部件烧，间隙点火不正常。主要原因：蓄电池存电不足、极柱脏污、夹头松动；低压线路断路、 短路；点火开关损坏；分电器断电器触点烧蚀或过脏、隔过大或过小；点火 线圈损坏；电容器击穿；分电器盖或分火头裂纹漏电；高压线老化漏电或高 压线连接错乱；点火正时失准。 对这些故障，应先高压，后低压逐步检查排除。

45、,200803,小结,1、传统点火线的组成。 传统点火系由蓄电池（发电机）、点火开关、点火线圈、断电器、配电器、高压线、火花塞等部件组成。 蓄电池（发电机）：提供点火能量。 点火开关：控制和切断点火电路。 点火线圈：将12V的低压直流电变成1500020000V的高压电。 断电器：控制点火电路的通断的，使点火线圈能产生高压电。 配电器：将高压电按发动机作功顺序分配，经过高压线送到火花塞中。 高压线：将高压电送入火花塞中。 火花塞：点燃气缸内的可燃混合气。 2、传统点火线是如何产生电火花的？ 1）断电器触点闭合时：断电器触点闭合时，接通初级电路，电流流过点火线圈的初级线圈，在线、圈周围产生磁场，

46、把电能转换成磁场能。 2）断电器触点打开： 断电器触点打开时，初级电路断开，电流突变在初级线圈中产生自感电动势，约200-300V。 由于电磁感应，在次级绕组中会产生感应电动势，其值取决于两线圈的匝数比（47-70），该电压值约为12000-21000V之间，此电压加在火花塞电极两端，其中旁电极为正极。 如果该电压达到一定的数值，在压缩终了时足以击穿火花塞之间的混合气，产生电火花，点燃混合气。 3）结论：断电器的开闭由断电器凸轮轴控制，凸轮由发动机的凸轮轴或汽油泵驱动，凸轮的凸角数与气缸数相等。这样，发动机的曲轴旋转两周，凸轮轴旋转一周，每个气缸按顺序点火一次。,200803,小结,3、点火系

47、次级电压都要受到哪些因素的影响？ 1）发动机转速与气缸数对次级电压的影响。随着发动机转速的提高和气缸数的增加，次级电压下降。 2）火花塞积炭对次级电压的影响。火花塞积炭时，相当于在火花塞电极间并联一个电阻，将次级回路闭合，产生漏电，使电压U2max 不能上升到最大值，从而降低了点火性能。当积炭严重时，电极间将不能产生火花而“断火”，影响发动机的正常工作。 3）电容器对次级电压的影响。4）断电器触点间隙对次级电压的影响。间隙过大，闭合时间短，初级电流下降，次级电压下降；间隙过小，分离不彻底，磁通的变化率下降，次级电压下降。 5）点火线圈温度对次级电压的影响。温度过高，初级绕组的电阻增大，初级电流

48、下降。正常情况下，点火线圈的温度不应超过80 。 4附加电阻是如何改善点火系的性能的？ 附加电阻的作用是用于改善点火系的工作特性，使发动机转速较低时，阻值增大，而高转速时阻值减小。 其工作原理是： 1）发动机转速低时触点闭合时间长初级电流增加流过附加电阻的电流增加附加电阻的温度升高阻值加大初级电流下降，限制了初级电流的增加，使点火线圈不至于过热。 2）发动机转速升高闭合时间下降初级电流下降电阻阻值减少使初级电流下降较少，避免了高速时发生断火现象。 3）在起动时，由于蓄电池电压下降较多，为了增加初级电流，将附加电阻短路，防止初级电流下降太多，保证了可靠点火。,200803,小结,5电容器有何作用

49、？ 电容器的作用是吸收触点断开时初级绕组中产生的自感电动势，减小触点间的火花，保护触点。 6为何要有点火提前？点火提前要怎样来表示？ 因为火花塞产生火花点燃混合气后，火焰需要一定的时间才能传播至整个燃烧室，即从开始点火到混合气燃烧到产生最大压力，有一定的时间延迟。如果到压缩终了再点火，产生最大压力时活塞已处于下行位置，此时不可能获得最大功率。所以需要点火提前。 汽油机点火时刻用点火提前角来表示。点火提前角是指从火花塞开始跳火到活塞行至上止点为止这一段时间曲轴转过的角度。 7随发动机工况的改变，点火提前角应怎样变化？ 当发动机的转速发生变化时，点火提前角应作相应的变化，转速增大，点火提前角加大，

50、反之减小。 当发动机的负荷发生变化时，点火提前角也要作相应的变化，负荷加大，点火提前角减小，反之加大。,200803,小结,8离心调节器是怎样改变点火提前角的？ 离心式点火提前装置是根据发动机转速的变化自动调节点火提前角的，由一端固定在分电器小轴上的两个离心块和两根粗细不等的弹簧等组成，其基本原理是通过离心力的变化自动调节点火提前角，具体的工作原理如下： 当发动机的转速升高时，分电器的转速随之升高，两重块在离心力作用下，克服弹簧外力向外甩开，同时带动拨板和凸轮沿凸轮旋转的方向相对于分电器轴转动一个角度，点火提前角增大。转速越高，离心块离心力越大，点火提前角越大。 当转速降低时，弹簧将重块拉回，

51、凸轮逆旋转方向回转，点火提前角减小。 为了使点火提前角的变化基本适应发动机的要求，离心调节器中的两个弹簧的弹力是不同的，低速时，只有弹力小的弹簧起作用，提前角的增加幅度较大；高速时，两个弹簧共同起作用，提前角增加的幅度较小。当转速达到一定值时，点火提前角不再增加。,200803,小结,9真空调节器是怎样改变点火提前角的？ 真空式点火提前装置是通过改变触点与凸轮之间的相对位置实现点火提前角的改变的，其由一个带膜片的机构组成，膜片的一端通大气，另一端与节气门的下方相通，其工作原理如下： 1）小负荷时：节气门开度也小，节气门下方及管道的真空度增大，真空吸力吸引膜片压缩弹簧而拱曲，通过拉杆拉动底板带着

52、断电器触点逆着分电器轴旋转方向转动一定角度（凸轮位置相对不变），使凸轮提前将触点打开，于是点火提前角增大。负荷越小，节气门开度也越小，真空度越高，点火提前角越大。 2）大负荷时：节气门开度增大，真空度减小，膜片在弹簧力的作用下压向左方，拉杆拉动断电器底板顺着凸轮的旋转一个角度，使点火提前角减小。 3）发动机怠速和起动时：节气门接近关闭，吸入孔在节气门的上方，该处的真空度几乎为零，弹簧失去膜片使点火提前角最小或接近为零。,200803,小结,10断电器触点间隙的大小、对点火性能有何影响？ 断电器的触点由活动和固定两个触点组成，触点由钨合金材料制成，其中固定触点搭铁,活动触点接点火线圈的“-”接线

53、柱。触点的最大断开间隙值为0.35-0.45mm，可通过固定触点上的静触点偏心螺钉来进行调节。 触点的接触好坏直接影响点火系的工作情况：触点接触不良，初级电流减小，点火电压降低； 触点的间隙和闭合角变化，影响触点的闭合和断开时间。触点间隙大，闭合角小；而触点间隙过小，闭合角过大。 11火花塞的热特性对发动机工作有何影响？ 火花塞热特性就是指火花塞发火部位的热量向发动机冷却系统散热的性能。 影响火花塞热特性的主要因素是火花塞裙部的长度。裙部较长时，受热面积大，吸收热量多，而散热路径长，散热少，裙部温度较高，把这种火花塞称为“热型”火花塞。反之，当裙部较短时，吸热少，散热多，裙部温度较低，把这种火

54、花塞成为“冷型”火花塞。 火花塞热特性常用热值表示。国产火花塞热值分别用1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、阿拉伯数字表示。1、2、3为低热值火花塞；4、5、6为中热值火花塞；7、8、9及以上为高热值火花塞。热值数越高，表示散热性越好。因而，小数字为热型火花塞，大数字为冷型火花塞。,200803,小结,12电磁感应式点火信号发生器的工作原理。 磁感应点火信号发生器是利用电磁感应的基本原理工作的。信号转子由分电器轴带动旋转，在旋转过程中，信号转子的凸齿与铁心之间的气隙在不断发生改变，使得通过其中的磁通量作相应的变化。由于磁通量的变化，在线圈中产生了大小和方向都不断发生变化的感应电动势

55、。通过该交变的感应电动势，输出一个交变的信号，控制初级电路的通断。 工作原理如下： 1）当信号转子不动时，磁通量不发生改变，无感应电动势输出。 2）当信号转子的两个凸齿中央正对铁心的中心线时，磁路中凸齿与铁心间的空气隙最长，通过线圈的磁通量最小，磁通的变化率为零； 3）当信号转子的凸齿逐渐接近铁心时，凸齿与铁心间的气隙越来越小，线圈的磁通量不断增大，当凸齿的齿角与铁心边线相对时，磁通的变化率最大。 4）随着转子的旋转，凸齿逐渐对正铁心，此时磁通的变化率在下降。当凸齿的中心与铁心正对时，空气隙最小，通过线圈的磁通量最大，但磁通的变化率为零，感应电动势为零。 5）当凸齿离开铁心时，气隙在逐渐增大，

56、磁通的变化率开始减小，感应电动势的方向发生改变，大小也随着凸齿的位置发生变化。,200803,小结,13霍尔效应式点火信号发生器的工作原理。 霍尔效应：处在磁场中的半导体基片（霍尔元件）通电时，在垂直于磁场的方向上便会产生一个与电流和磁通密度成正比的电压，此电压即为霍尔电压，这种现象称为霍尔效应。 工作原理： 1）当叶片处在永久磁铁与霍尔元件之间时，永久磁铁的磁场被叶片短路，霍尔元件上的磁通量为零，没有霍尔电压输出，集成电路输出高电压。 2）当叶片离开永久磁铁时，霍尔元件上又有磁通，产生霍尔电压，集成电路输出低电压。 3）由于霍尔电压的值较弱，不能直接作为点火系的控制信号，要经过集成电路放大、

57、整形后使用。 4）霍尔式点火装置为有源点火装置。 14点火系使用时注意事项。 1）在停车、检查或进行必要的拆装时，应先关闭点火开关； 2）蓄电池要处于充足电的状态，点火系中各导线要联接好，特别是搭铁必须良好。 3）在更换点火系部件时，一般应更换同型号的，避免各种型号混用，不能用普通点火线圈取代专用点火线圈。 4）在车上进行焊接时，要先拆除蓄电池接线。 5）冲洗车辆时，应避免水溅入电子器件内。 6）判断故障时，不要使用刮火的方法试电； 7）发动机运转时，严禁拆卸蓄电池。,200803,小结,15点火系不能点火故障判断方法。 1）检查蓄电池电压是否正常； 2）检查各处导线连接情况； 3）判断故障在

58、高压电路还是低压电路。观察高压放电情况(通过高压电路检查)：接通点火开关，将接入分电器盖的中央高压线拔出，距离发动机机体4-6mm，起动发动机观察高压火的情况。如果火花强烈（蓝色火花），说明低压电路工作正常，如果无火花或火花很弱，低压电路有故障。 4）高压电路故障的判断方法。高压电路的故障有：分火头、分电器盖、点火正时错乱、火花塞和分高压线等器件。 检查分火头：打开分电器盖，拔出中央高压线，使其距分火头4-6mm，起动发动机或人工接通及切断断电器触点，如果高压线与分火头之间有火花，说明分火头的绝缘性能损坏，无火花表明分火头良好。 检查分电器盖：将各分高压线拔下一一试火，如果火花强烈，故障在火花

59、塞或点火正时错乱。无火花，可测量分高压线的导通情况或更换分电器盖。 火花塞检查：更换后进行对比试验。若更换后发动机运转更不平稳，表明之间的火花塞正常。 5）低压电路故障的判断方法。通过观察电流表的指示来判断，无电流：有断路故障；有读数，但不间歇摆回零位，有短路或搭铁故障：(1)若电流值10A左右，附加电阻串入，初级绕组未串入；(2)若电流3-5A，断电器触点不能打开、电容器烧蚀；若车上不带电流表，可通过万用表进行逐点测量，通过是由后向前的方法进行。,200803,小结,16如何检查磁感应信号发生器。 检查转子与定子之间气隙，应为0.2-0.4，如不符，进行调整； 检查感应线圈电阻，电阻无穷大，则为线圈断路；过大或过小都需更换信号发生器总成。 17如何检查霍尔式信号发生器。 1）关掉点火开关； 2）打开分电器盖，拔下分电器盖上的中央高压线并搭铁； 3）将电压表两触针接在霍尔信号发生器连接器信号线（绿白线）和搭铁线（棕白线）间（或控制器插头3 、6 之间） ； 4）合上点火开关，起动发动机，观察电压表读数，当触发叶轮的叶片在空气隙时，其电压值为2-9V ；当触发叶轮的叶片不