点火系统_ppt

4.2.2 传统点火系统 的工作原理
其工作过程可分为三个阶 段。 1、触点闭合，初级 电流逐步增长 2、触点断开，次级 绕组中产生高压电 3、火花塞电极间隙 被击穿，产生电火花 ，点燃可燃混合气
4.2.3
传统点火系统的工作特性及影响次级电压的 因素
1、工作特性 点火系统所能产生的最高次级电压U2max随发动机转速变 化的规律称为点火系统的工作特性，如图所示。发动机工 作时的转速变化范围是很大的，点火系统的最高次级电压 理论计算公式为：
2）火花塞积炭


2、影响次级电压的因素
3）电容值的大小 从U 2max的理论计算式可知，U 2max随电容C1和C 2的减 小而增大。当C1＝0时，U 2max最大，但实际上C1太小， 就不能很好地起到吸收点火线圈初级绕组自感电动势的作 用，触点断开时的电火花将会增大，从而使U 2max降低。 C1过大时，触点火花虽小，但电容充放电的周期较长，磁 场下降速率减慢，也会使U 2max降低。一般C1值在0.15 ～0.35 μF之间为宜。分布电容C 2应越小越好，但C 2不 可能减小到零，因为次级绕组、配电盘、高压导线和火花 塞本身都具有一定的电容量，所以受结构限制不可能过小 ，一般为40～70μF。
第4章 点火系
第四章 点火系
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节

传统点火系的组成及工作原理 传统点火系的主要元件 传统点火系工作特性及使用 传统点火系故障诊断与排除 触点式电子点火装置 无触点电子点火装置 数字式点火装置
4.1 概述

4.1.1
点火系统的作用

4.2.4
2) 断电器
传统点火系的主要元件
位于分电器的中部，由固定在断 电器底板上的断电器触点和断电器凸 轮组成。断电器的触点由钨制成， 作用是用来接通和断开初级电路。 一个触点及支架固定在底板上且直 接搭铁，并可借助转动固定触点支架 的偏心螺钉调整触点间隙。另一个触 点为活动触点，在触点臂回位钮簧的 作用下，向固定触点靠近。
U 2 max
UB (1 e R
R120 b LnZ
)
L N1 2 C1 ( ) C2 N2
式中，UB——点火系统电源电压；R——点火系统初级回路电 阻； L——点火线圈初级绕组电感；n——发动机转速； Z——发动机气缸数；C1——分电器上的电容； C2——分布电容；τ b——触点的相对闭合时间； N1／N2——点火线圈初次级绕组匝数比。
4.1 概述


4.1.2 点火系统的发展概况 汽油发动机的点火系统主要历经了四个阶段： 1886年，第一辆以四循环内燃机为动力的汽车是以磁电机为 电源的点火系。 1908年，美国人首先在汽车上使用蓄电池点火装置，这种以 蓄电池和发电机为电源的点火系经过不断的改进，结构性能逐渐 完善，半个多世纪以来曾在汽车上得到广泛的应用，并称之为传 统点火系统。 20世纪60年代，出现了电子点火系统。 20世纪70年代，无触点的电子点火系统开始应用并得到了迅 速的发展。 20世纪70年代末期，随着微机控制的喷油系统的应用与发展 ，以微机控制点火时刻的点火系统开始在汽车上使用。
4.2.3 传统点火系统的工作特性及影响次级电压的 由上可知，次级电压的最大值U2max随发动机转速的升高而降低。 因素 从图可看出，在发动机转速为1000r/min左右，次级电压U2max 达到最高值，随着发动机转速的升高，次级电压将下降到某一限值 1、工作特性 V1(保证能可靠点燃可燃混合气的最低电压)，超过此限值，发动机 点火系统所能产生的最高次级电压U2max随发动机转速变 将不能稳定地工作。 化的规律称为点火系统的工作特性，
UB (1 e R
R120 b LnZ
U 2 max
)
L N1 2 C1 ( ) C2 N2
2、影响次级电压的因素
1）发动机气缸数

从次级电压理论计算式可知，次级电压的最大值将随发动机气缸数的 增加而降低。这是因为断电器凸轮的凸角数与气缸数相同，发动机的气 缸数越多，断电器凸轮每转一周，其触点开闭的次数就越多，于是触点 的闭合时间缩短，次级电压的最大值降低。 积炭具有导电性，它覆盖在火花塞绝缘体的表面及电极的周围，使火 花塞电极间的有效间隙减小，降低了火花塞间隙的击穿电压，U 2max 还没有升到足够高时，因火花塞的击穿而降下。当积炭严重时，由于漏 电严重，火花塞甚至不能跳火，发动机不能正常工作。 当火花塞由于积炭严重而不能跳火时或跳火过弱时，可用“吊火”的方 法临时补救。即拔出高压导线使它与火花塞间保留3～4 mm的间隙（称 附加火花间隙），使次级电压上升过程中不发生泄漏。当次级电压上升 到足够高的值后，将附加火花间隙和火花塞间隙同时被击穿。须指出的 是“吊火”法是在提高次级电压的条件下工作的，增加了点火线圈的负 担，只能短时使用。因此在积炭严重时，应及时清除，消除积炭的影响 。
4.1.2

点火系统的作用与要求
1、点火系统的作用 点火系统的作用是将汽油发动机工作时 吸入气缸的可燃混合气，在压缩行程终了时 ，及时地用电火花点燃可燃混合气，并满足 可然混合气充分地燃烧及发动机工作稳定的 性能要求，使汽油发动机顺利地实现从热能 到机械能的转变。
4.1.2
点火系统的作用与要求

4.2.2 传统点火系统的工作原理
4.2.2 传统点火系统的工作原理

传统点火系统的工作原理如图所示。 发动机工作时，由发动机凸轮轴以1︰1的传 动关系驱动分电器轴。分电器上的凸轮使断电器 触点交替地闭合和打开。当触点闭合时，接通点 火线圈初级绕组的电路；当触点打开时，切断点 火线圈初级绕组的电路，使点火线圈的次级绕组 中产生高压电；经火花塞的电极产生电火花，点 燃混合气。其工作过程可分为三个阶段。
在汽油发动机中，气缸内的混合气是由高压电火 花点燃的，而产生电火花的功能是由点火系来完 成的。 点火系将电源的低电压变成高电压，再按照发动 机点火顺序轮流送至各气缸，点燃压缩混合气； 并能适应发动机工况和使用条件的变化，自动调 节点火时刻，实现可靠而准确的点火；还能在更 换燃油或安装分电器时进行人工校准点火时刻。
2、影响次级电压的因素
4）触点间隙 断电器触点间隙是指断电器凸轮将动触 点顶开至最大位置时触点间的距离，如图 所示。触点间隙增大，触点闭合角2β （ 触点闭合时凸轮所转过的、相对于曲轴的 角度）减小，相对闭合时间缩短，U 2max 降低。反之，若触点间隙减小，触点闭合 角增大，相对闭合时间增加，U 2max提高 但如果触点间隙过小，会因触点火花严重 而使U 2max降低(间隙小，击穿间隙所需 的电压低而产生触点间隙火花)。因此， 触点间隙一般为0.35～0.45 mm。 5）点火线圈温度 当点火线圈过热时，由于初级绕组的 电阻增大，使初级电流减小，次级电压 下降。
经点火线圈和断电器转变为15~20V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气。
4.2.2 传统点火系统的工作原理
低压电路
4.2.2 传统点火系统的工作原理

传统点火系的电路可分为低压电路和高压电路2部 分：低压电中和高压电路。低压电路的作用是控 制点火线圈初级电路的通断，使点火线圈内磁场 产生突变而使点火线圈次级绕组产生高压电。低 压电路主要包括：蓄电池、电流表（有些车辆没 有）、点火开关、附加电阻、点火线圈初级绕组 、断电器、容电器等。高压电路的作用是在点火 线圈初级电路被切断时感生出高压电，击穿火花 塞间隙，点燃可燃混合气。次级电路主要包括： 点火线圈次级绕组、中心高压线、配电器、分缸 高压线、火花塞等。
触点间隙与闭合角的关系
4.2.4 传统点火系的主要元件
1、分电器 传统分电器由 断电器、配电 器、电容器和 点火提前机构 等组成，如图 所示。
断电器凸轮和离 心提前调节装置 分电器盖 分火头 分电器轴 触点副
电容器
真空点火 提前装置
4.2.4 传统点火系的主要元件
1、分电器有三个功能： 断电器 接通和断开初级线圈电路 将点火线圈产生的高压电按发动机点火顺序分配给 配电器 各个气缸 根据发动机转速和负荷自动调节发电机点火时刻

4.2.1 传统点火系统的组成




主要包括： 4、火花塞 产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。 5、点火开关 控制点火线圈的初级电路。 6、附加电阻 稳定点火线圈的初级电流，改善点火性能和起动性能。
4.2.2 传统点火系统的工作原理
利用电磁感应原理，把来自蓄电池或发动机的12V低压电，
2、对点火系统的要求 点火系将电源的低电压变成高电压，再按照 （1）点火系统应能迅速及时地产生足以击穿 发动机点火顺序轮流送至各气缸，点燃压缩混 火花塞电极间隙的高电压（击穿电压） 合气；并能适应发动机工况和使用条件的变化， （2）电火花应具有足够的点火能量 自动调节点火时刻，实现可靠而准确的点火； （3）能根据发动机各种工况提供最佳的点火 还能在更换燃油或安装分电器时进行人工校准 时刻 点火时刻。
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4.2.4
传统点火系的主要元件
3) 点火提前机构
分电器的点火提前机构一般设有两套：一套是能随发动机转速的 变化而自动调节点火提前角的离心式点火提前机构，另一套是按发动 机负荷不同而自动调节点火提前角的真空式点火提前机构。
2．离心点火提前调节机构 其作用是在转速变化时，利用离心力自动使信号发生器 提前产生点火信号来调节点火提前角。在分电器轴上固 定有托板，两个重块分别套在托板的柱销上，重块的另 一端由弹簧拉向轴心。信号发生器的转子与拨板一起套 在分电器轴上，拨板的两端有长形孔，套于离心块的销 钉上。点火提前角无需调整时，离心调节器处于不工作 位置，两离心块在拉簧作用下抱向轴心。当发动机转速 升高时，两离心块在离心力作用下向外甩开，离心块上 的销钉拨动拨板和信号发生器转子，顺着分电器轴的旋 转方向相对于轴转动一个角度，提前产生点火信号，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。反之，转速降低，点火提前角减小。