2-9电路实验台连线

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影响点火提前角的因素
●负荷：当发动机转速一定时，随着负荷的加大， 点火提前角应适当减小。反之，发动机负荷减小 时，点火提前角则应适当增大。 ● 转速：当发动机节气门开度一定时，随着转速 增高，应适当加大点火提前角。点火提前角应随 转速增高适当加大。 ● 汽油：使用辛烷值高，抗暴性能好的汽油，点 火提前角应较大。
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霍尔效应式点火系
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霍尔效应
当电流I通过放在磁场
中的半导体基片（称为
霍尔元件）且电流方向
和磁场方向垂直时，在
I
垂直于电流和半导体基
片的横向侧面上即产生
一个电压，这个电压称
为霍尔电压UH 霍尔电压UH的大小：
UH
RH d
IB
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霍尔传感器
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磁感应信号发生器
工作原理：当信号转子随 分电器轴转动时，信号转 子的凸齿与铁心的空气隙 发生变化，使通过线圈的 磁通发生变化，因此线圈 中便产生感应的交变电压 信号，用这个信号作为点 火控制信号。
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发动机转动，磁感应信号发生 器发出交变电动势，通过晶体 管使初级电路接通。
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传统点火系的优缺点
随着汽车技术的发展，汽油发
动机有了新的发展趋势：高转
速，高压缩比，高性能，大功
➢结构简单 ➢成本低廉
率方向发展，对排气➢净触化，点降 易烧蚀，断 低油耗也有新要求。电器寿命短
➢工作比较可靠
➢火花塞易积炭， 点火不可靠
➢发生故障易排除
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点火系组成元件
附加电阻：附加电阻与点火线圈初级 绕组串联其作用是调节初级电流大小， 维持初级电流基本稳定。其特点是温度 愈高，电阻愈大，所以又叫热敏电阻。
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转速升高时，初级电流小，次级 电压下降—高速缺火； 转速低时，初级电流大，次级 电压增大—线圈过热。 初级电路中串联一热敏电阻
电动势变化时，三极管两端 电压变化，三极管会导通或截 止。
电动势交变时，通过晶体管 作用，初级电路断开，次级绕 组产生高压，使火花塞跳火。
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资料查阅
方法：网上查阅、书籍查阅 内容：三极管的工作原理及条件 要求：每位同学必须掌握该内容，下节课上课前
交以上内容的纸质材料。写明学号、姓名、组别。
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初级电路和次级电路
初级电路：
蓄电池正极 点火开关
点火线圈初级绕组
断电器 蓄电池负极
次级电路：
点火线圈次级绕组 蓄电池正极
接地
火花塞侧电极
中心电极
配电器
点火线圈次级绕组
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点火系主要元件
分电器
断电器 配电器 电容器 各种点火提前 调节装置
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根据以上所学，分析点火电路
发动机未转动时： 发动机起动后： 产生高压时：
在图上标出三种状 态下，该点火电路 的电流方向
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信号发生器与VT2、 VT5及次级电压的关系
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磁感应式点火系
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磁感应式点火系
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磁感应式点火系
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磁感应式点火系特点
磁感应式信号发生器结构较简单，便 于批量生产，耐高温，适用各种工作环 境，故被广泛采用。
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电容放电式
特点：点火线圈初级电路导通的瞬间产生高压。（P214） 组成：直流升压器、可控硅及其触发器、点火线圈、分 电器、火花塞 工作过程：接通点火开关，低压直流电变为高压直流电， 向电容器充电，初级电路不通。可控硅导通时，电容器向 初级绕组放电，次级绕组中产生高压电，击穿火花塞点火。
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霍尔信号发生器的优缺点：
工作可靠，无磨损，不受灰尘油污影响， 无调整部件，小型坚固，寿命长。 发动机起动性能好，信号的强弱与发动机 转速无关。 价格较高
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磁感应式点火系
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磁感应信号发生器
作用：产生点火控制信号，送到点火器
安装位置：安装在分电器中原来安装断电器触点的活动底板上。
◆凸轮的棱数和转速
凸轮棱数与气缸数有 关，其转速与曲轴转 速关系为1：2
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配电器
炭精中心触头
➢功用：将点火线圈中产 生的高压电，按照发动机 工作次序轮流分配到各气 缸的火花塞上。
➢组成：分电器盖，分火 头
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侧电极
分火头
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电容器
安装位置：电容器与断电器触点并联
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真空式点火提前调节装置
●组成：膜片、弹簧、拉杆 ●工作原理：凸轮不动，触点反向转动。
小负荷工作时（a图），节气门开度小，其 后真空度大，将膜片和拉杆向右吸一段距 离。此时，底板和触点在顶杆带动下相对凸 轮逆时针旋转一个角度，实现点火提前。 全负荷工作时（b图），真空度减小，膜片 向左拱曲，提前角自动减小。 零负荷工作时（c图），节气门近乎全闭， 真空度几乎为零，弹力作用下提前角减小或 不提前。此时怠速，不需要提前。
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点火提前调节方法（原理）
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压缩行程中， 活塞到达上 止点前便使 触点分开。
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点火提前调节装置
调节原理： ➢压缩行程中，活塞到达上止点前便使触点分开。 调节方法： ➢触点不动使凸轮相对于其轴旋转方向过一个角度θ ➢ 当凸轮不动使触点相对于凸轮逆旋转方向转过一个角度θ 分类： ➢离心式点火提前调节装置 ➢真空式点火提前调节装置
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自由端
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离心式点火提前调节装置
●组成：重块、带孔拨板、销钉
●工作原理：触点不动，凸轮转动。
发动机不工作时，弹簧将两重块的 小端向内拉拢到图中虚线所示位置。 当曲轴的转速达到来200--400R/MIN后， 重块离心力克服弹簧拉力向外甩出。转速 达1500r/min时，此时两个重块上的销在 长方孔的外缘上，重块便不能继续 向外甩，点火提前角也就不再继续增加。
火花塞：作用是将高 压电引入气缸并产生 火花点燃混合气。
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无触点普通电子点火系统
采用各种形式的点火信号发生器来代替断电器触点， 信号发生器产生的触发或者控制点火信号经过点火器内 的电路，最后控制大功率三极管的导通或者截止，来达 到控制点火线圈初级电路通断的目的。
类型： 霍尔效应式点火系 磁电感应式点火系
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霍尔信号发生器的工作原理：
2）原理： 触发叶轮转动时，每当叶片进入空气隙，磁场被切断，霍尔元件不产 生霍尔电压，发生器内集成电路输出端三极管截止，信号发生器输出高 电位； 当触发叶轮离开空气隙，永久磁铁的磁通通过霍尔集成块，构成回路， 这时，霍尔集成块产生霍尔电压，集成电路输出端三极管导通，信号发 生器输出低电位。 叶片不停的转动，信号发生器输出一个矩形波信号，作为控制信号给 点火器。由点火器控制初级电路的通断。
火花塞
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总结
接通点火开关，发动机转动，分电器的信号发生器叶 片转动，叶片进入空气隙，信号发生器输出高电位， 送入点火器，点火器通过内部电路适时地驱动末级大 功率三极管导通，初级电路接通；
叶片离开空气隙时刻，信号发生器输出端由高电位下 跳为低电位，点火器大功率三极管截止，初级电路切 断，产生次级高压。
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开磁路线圈（传统点火系P206）
➢铁芯——最内层 ➢次级绕组——中间层 ➢初级绕组——最外层 ➢外壳 ➢附加电阻
初级绕组：200～300匝 次级绕组：15000～23000匝
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闭磁路线圈（电子点火系）
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铁心中产生的磁通， 通过铁心形成闭合磁 路，因而泄漏的磁通 量即磁路损失大大减 小，点火线圈的转换 效率高。
（1）保护触点，自感电流向电容器充 电，防止触点烧损。（2）加速点火线 圈中的磁通变化率，提高次级电压。
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点火提前
●概念：通常把火花塞点火时，曲轴曲拐位置与 活塞位于压缩上止点时曲轴曲拐位置之间的夹 角称为点火提前角。
●点火过早和点火过迟的影响 •套环现象 •功率降低
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辛烷值校正器
◆人工手动调整。 ◆辛烷值减小，提前角减小。
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接线柱
点火线圈（变压器）
作用：点火线圈把电源的低压电转 变成火花塞点火所需要的高压电。
类型： 开磁路点火线圈：如左图。
闭磁路点火线圈：闭磁路点火线圈 的铁芯用“口”字形或“日”字形 的铁片叠制而成。磁路闭合，导磁 能力强，能量损失小，主要用于电 子点火系。
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电子点火系的组成
•点火开关：作用 是控制电路通电。
点火线圈：作用是
将12V低压电变为 15～25KV高压电。
•由信号发生器、配 电器、点火提前机构 组成
电源：作用 是供给电能
点火器：控制初 级电路通断
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分电器：作用是提供点火
信号；按顺序分配火花到
各缸；按发动机工况改变 点火时间
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断电器
活动触点
◆功用：
周期地接通和断开 初级电路，使初级 电流发生变化以便 在点火线圈中感应 生成次级电压。
分电器轴
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接线柱 固定触点 紧固螺钉 调整螺钉 分电器凸轮
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断电器
◆触点：钨质。
◆触点间隙：0.35-0.45mm
•触点间隙不可过大或过小 •触点间隙的调整
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点火系电路连接原则
➢单线制
➢负极搭铁
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蓄电池点火系的组成
点火线圈
附加电阻
电容器
点火开关 蓄电池
断电器 火花塞
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配电器
起动机
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蓄电池点火系工作原理
搭铁 ◆触点闭合时，初级电路通电，为低压电路。
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蓄电池点火系工作原理
◆触点断开时，在初级绕组通电时，其周围产生磁场，并由于铁芯 的作用而加强。当断电器凸轮顶开触点时，初级电路被切断，初级 电路迅速下降到零，铁芯中的磁通随之迅速衰减以至消失，因而在 匝数多，导线细的次极绕组中感应出很高的电压，使火花塞两极之 间的间隙被击穿，产生火花。
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点火器
外形
管脚
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点火器
功能：接收触发信号，控制初级电 路通断;控制初级电流大小；控制 闭合角大小；停电保护；过压保护， 反向保护等
集成
片 2020/11/19
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霍尔电子点火系原理电路图
高电位时，导通，初级电路通； 低电位时，截止，初级电路断开。
金属壳体 镊锰硅铬合金
中心电极
直接搭铁
侧电极
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火花塞
◆火花塞的“自净温度”：
◆温度范围 低于500～600度，易积碳、引起 火花微弱或不跳火； 高于800～900度，易引起早燃。
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火花塞的类型
h
h
h
冷型：绝缘体裙部长度h=8mm；普通型：h=11mm和h=14mm；
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热型：h=16mm和h=20mm
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火花塞跳火间隙
●跳火间隙对火花塞的工作的影响：
间隙过小，容易因产生积炭而漏电，则火花微弱： 间隙过大，所需击穿电压增高发动机不易起动，且在 高转速时容易发生“缺火”现象。
●常用标准：0.6---0.8mm。高能电子点火系达 到1.0—1.2mm。
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点火系的概述
能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机 点火系。
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点火系的类型
分类与组成 蓄电池点火系 半导体（电子）点火系
电源 蓄电池或发电机 蓄电池或发电机
产生高压的方法 点火线圈和断电器 点火线圈和半导体元件
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➢高速易缺火
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总结
➢传统点火系目前在汽车上基本不再使用，但在 用车上还有较多应用该点火系的。该点火系结 构和原理相对简单，重点是产生结构和高压的 原理，务必真正理解和掌握。
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电子点火系
传感器
点火控 制器
点火线圈、 分电器
利用了一些半导体元件替代了蓄电池点火系中的 断电器，产生脉冲信号控制点火
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复习与回顾
●根据下图，说明火花塞是如何跳火的？ ●分电器由哪些结构组成？各有何作用？
●何为点火提前？影响其大小的因素是什么？
●若将点火线圈中的附加电阻拿掉，会对发动机工作造成 何种影响？
发动机中为何设置点火提前？影响点火提前角大 小的因素有哪些？
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火花塞
功用：是将点火线圈 所产生的脉冲高压电 引进燃烧室，并在其 两个电极间产生电火 花以点燃混合气。