汽车电器与电子技术 教学课件 作者 孙仁云 《汽车电器与电子技术》第04章点火系统.ppt

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1、第4章点火系统点火系统的作用是适时地为汽油发动机气缸内已压缩的可燃混合气，提供足够能量的电火花，使发动机能及时、迅速地燃烧做功。点火系的要求1．能产生足以击穿火花塞间隙的高电压;2．火花应具有足够的能量;3．点火时刻应适应发动机的工况变化.点火系统的分类：（1）传统点火系利用机械开关（即触点的闭合和打开）来控制点火线圈初级电流的通断，完成点火工作的。（2）电子点火系利用半导体器件（如晶体三极管、晶闸管等）作为开关来控制点火线圈初级电流的通断，完成点火工作。随着对汽车发动机燃油经济性和排放指标的要求越来越高，传统点火系已无法适应现代发动机的点火要求，目前已逐渐被电子

2、点火系统所取代。4.1传统点火系4.1.1传统点火系统的组成传统点火系统主要由电源、点火开关、点火线圈、分电器、和火花塞等部分组成，如下图所示。（1）电源及点火开关电源为蓄电池和发电机，标称电压多为12～14V，其作用是供给点火系统所需的电能。点火开关的作用是接通或断开电源电路。传统点火系统的组成l—点火开关2—起动开关3—蓄电池4—起动机5—高压导线6—阻尼电阻7—火花塞8—断电器9—电容器10—点火线圈11—附加电阻12—配电器（2）点火线圈点火线圈的功用是将12V的低压电转变为15～20kV的高压电。（3）分电器分电器主要包括断电器、配电器、电容器和点火提前

3、机构等部分。断电器的作用是用来接通或切断点火线圈初级电路。配电器的作用是将点火线圈产生的高压电按气缸的工作顺序送往各缸的火花塞。电容器与断电器触点并联，其作用是减小断电器触点分开时的火花，延长触点的使用寿命，提高次级电压。点火提前机构的作用是随发动机转速、负荷和汽油辛烷值的变化而改变点火提前角。（4）火花塞火花塞的作用是将高压电引入气缸燃烧室，产生电火花点燃混合气。4.1.2传统点火系的工作原理传统点火系是利用电磁感应原理，把来自蓄电池或发电机的12V低压电，经点火线圈和断电器转变为15～20kV的高压电，由分电器按一定规律送入各缸火花塞，击穿其电极间隙而点燃混合

4、气。其工作原理如图所示。传统点火系统工作原理示意图传统点火系的基本工作过程：1.断电器触点闭合初级电流按指数规律增长。如图a所示。2.断电器触点打开(1)初级电流下降为0，初级绕阻产生自感电动势200—300V;(2)次级绕阻产生更高电动势，互感作用，15—20Kv;如图b中实线所示.3.火花塞电极间火花放电过程电容放电;大电流，短时间;电感放电;小电流，时间较长实验证明：电感放电持续时间越长，点火性能越好;如图c所示.4.1.3影响次级电压的因素1.传统点火系的工作特性点火系统的工作特性是指点火系统所能产生的最大次级电压U2max随发动机转速n变化的规律。即U2

5、max=f（n）。传统点火系的工作特性从传统点火系统工作特性曲线可知：发动机转速对点火系统最高次级电压的影响很大。次级电压随转速升高而降低，是发动机高速时容易断火的原因。2.影响次级电压的其它因素（1）发动机的气缸数（2）火花塞积炭（3）电容对次级电压的影响（4）触点间隙对次级电压的影响（5）点火线圈的温度4.1.4传统点火系的构造1.点火线圈点火线圈是将电源的低压电转变为高压电的基本元件。由初级线圈、次级线圈和铁心等组成。按磁路的结构形式不同，可分为开磁路式点火线圈和闭磁路式点火线圈。（1）开磁路式点火线圈开磁路式点火线圈的结构如下图所示。三接线柱式点火线圈的绝

6、缘盖上有接线柱“-”、“开关”、“+开关”和高压插孔，它们分别接断电器、起动机附加电阻短路接线柱、点火开关和配电器。与两接线柱式点火线圈的主要区别是外壳上装有一个附加电阻，为固定该电阻，增加了一个低压接线柱。开磁路点火线圈a）电路原理b）结构示意图附加电阻附加电阻就接在标有“开关”和“+开关”的两接线柱上，与点火线圈的初级绕组串联。附加电阻可用低碳钢丝、镍铬丝或纯镍丝制成。具有受热时电阻迅速增大，而冷却时电阻迅速降低的特性。因此，在发动机工作时，可自动调节初级电流，改善起动和高速时的点火特性。（2）闭磁路式点火线圈传统的开磁路点火线圈中，由于磁路的上、下部分都是从

7、空气中通过的，初级绕组在铁心中产生的磁通，需经壳体内的导磁钢套形成回路，铁心自身未构成回路。开磁路式点火线圈磁路的磁阻大，漏磁较多，能量损失多。闭磁路点火线圈在“日”字形铁心内绕有初级绕组，在初级绕组的外面绕有次级绕组，磁力线经铁心构成闭合磁路，为了减少磁滞现象，常设有一个很微小的空气气隙。闭磁路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。闭磁路式点火线圈分电器主要由断电器、配电器、电容器和点火提前机构等部分组成。2.分电器（1）配电器配电器由配电器盖和分火头组成。配电器盖内有旁电极（旁电极的数目与气缸数相等），当分火头旋转时，它上面的导电

8、片轮流和各