第8章发动机之点火系起动系和电源系
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动机起动系
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一、发动机起动方法
1. 起动 发动机需要用外力转动曲轴，直到气缸内 能形成可燃混合气并着火燃烧，才能自动进 行工作循环，转入工作状态 2. 起动过程 发动机从静止到转入工作状态的全过程 3. 起动装置 完成起动过程所需要的装置。包括驱动装 置和辅助装置
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二、附加继电器控制起动
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起动过程
（1）起动开关接通 启动继电器：线圈通电，触点闭合 吸引线圈和保护线圈：电路由启动继电器接 通，产生磁场方向一致，活动铁芯左移： 驱动齿轮与飞轮啮合：活动铁芯左移通过拨 叉带动驱动齿轮右移 接触盘接通电机开关：活动铁芯左移使接触 盘接通电机开关接线柱，启动机主电流电路 接通，启动发动机
章 发动机之 起动系、电源系
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动机点火系
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点火系统功用
点火系将电源的低电压12V或24V变成高 电压（一般为15~20KV），再按照发动机 点火顺序轮流送至各气缸，点燃压缩混合 气 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
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半导体电子点火系统
磁脉冲式无触点点火装置 霍尔效应式无触点点火装置
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磁脉冲式无触点点火装置
1.组成
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2.磁脉冲式传感器
· 转子凸齿逐渐转向线圈铁心：空气隙越小，磁通量增多，磁通变化率变大，线圈 感应电势越大直至达到最大值 · 转子凸齿与线圈铁心对齐：空气隙最小，磁通变化率为零，线圈感应电势下降到 零 · 转子凸齿逐渐离开线圈铁心：空气隙越大，磁通量减小，磁通变化率变大，线圈 感应电势反向越大直至达到反向最大值
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（2）起动开关断开 启动继电器：线圈断电，触点断开 吸引线圈和保护线圈：电路由电机开关接 通，产生磁场方向相反相互消弱，活动铁芯 退回原位： 驱动齿轮与飞轮分离：活动铁芯左移通过 拨叉带动驱动齿轮右移 接触盘断开电机开关：流切断启动机电路
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发动机电源系
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发动机电源组成
1. 组成 由蓄电池、发电机和调节器组成 蓄电池和发电机是并联连接配合工作 2. 工作情况 蓄电池：发动机起动或低速运行时，向起动机、 点火系及其它用电设备供电 发电机：主要电源。汽车正常运转时，向除起动 机外的全部用电设备供电，并向蓄电池供电 用电设备用电量过大时：超过发电机的供电能力， 由蓄电池和发电机共同供电
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点火系统分类
传统点火系统（蓄电池点火系统） 半导体电子点火系统 微机控制点火系统
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传统点火系统（蓄电池点火系统）
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点火提前角控制
最佳点火提前角 •最佳点火提前角： 保证动力性、经济 性最佳，排放污染 最小 •最佳点火提前角： 最高压力在上止点 后10~15º ，机械功 (阴影)最多
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7. 起动方法： 人力起动：手摇转动飞轮，小功率机采用 电起动：蓄电池为电源、串激直流电机 柴油机用汽油机起动：用于大功率柴油机 的起动 压缩空气起动：将高压空气按工作顺序送 入气缸推动活塞而驱动曲轴旋转
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3.蓄电池类型 多用铅蓄电池，电源电压一般为12V 4. 发电机类型 多用硅整流交流发电机 5. 发电机的电压调节器 作用：发动机转速变化时，使发电机的端 电压保持恒定 类型：触点振动式电压调节 器、晶体管电压调节器、集成电路电压调节 器
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3.工作原理
(1)低压回路 蓄电池正极→ 点火开关→初 级线圈→三极 管VT5的集电 极→发射极→ 搭铁→蓄电池 负极
(2)高压回路 次级线圈→电阻R8→蓄电池正极→蓄电池→搭铁→火 花塞侧电极→火花塞中心电极→高压线→配电器→次 级线圈
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4. 起动阻力 包括摩擦阻力、压缩阻力、零件加速运动的 惯性阻力。 5. 起动时间 由起动到自行运转所需时间，电起动<5s、间 隔15s，人力起动<30s。 6. 起动转速 在一定环境条件下起动时，必须的最低转速， 柴油机100~300r/min、汽油机 50~70r/min。
微机控制点火系统
微机控制点火系统的主要构成
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微机控制点火系统工作原理
ECU：确定最 佳点火提前角 和点火线圈初 级闭合角(通电 时间)
各传 感器 信号
点 火 器
点 火 线 圈
火 花 塞
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微机控制点火系统主要优点 •在各种工况下，可自动获得最佳的点火 提前角，使发动机的动力性、经济性、 排放性及稳定性均处于最佳。 •在整个工作过程中，均可对点火线圈初 级电路的通电时间和电流进行控制，不 仅提高了点火的可靠性，而且可有效地 减少电能消耗，防止点火线圈烧损。 •采用爆燃控制功能后，可使点火提前角 控制在爆燃的临界状态，以此获得最佳 的燃烧过程。
动机起动系
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一、发动机起动方法
1. 起动 发动机需要用外力转动曲轴，直到气缸内 能形成可燃混合气并着火燃烧，才能自动进 行工作循环，转入工作状态 2. 起动过程 发动机从静止到转入工作状态的全过程 3. 起动装置 完成起动过程所需要的装置。包括驱动装 置和辅助装置
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二、附加继电器控制起动
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起动过程
（1）起动开关接通 启动继电器：线圈通电，触点闭合 吸引线圈和保护线圈：电路由启动继电器接 通，产生磁场方向一致，活动铁芯左移： 驱动齿轮与飞轮啮合：活动铁芯左移通过拨 叉带动驱动齿轮右移 接触盘接通电机开关：活动铁芯左移使接触 盘接通电机开关接线柱，启动机主电流电路 接通，启动发动机
章 发动机之 起动系、电源系
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动机点火系
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点火系统功用
点火系将电源的低电压12V或24V变成高 电压（一般为15~20KV），再按照发动机 点火顺序轮流送至各气缸，点燃压缩混合 气 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
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半导体电子点火系统
磁脉冲式无触点点火装置 霍尔效应式无触点点火装置
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磁脉冲式无触点点火装置
1.组成
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2.磁脉冲式传感器
· 转子凸齿逐渐转向线圈铁心：空气隙越小，磁通量增多，磁通变化率变大，线圈 感应电势越大直至达到最大值 · 转子凸齿与线圈铁心对齐：空气隙最小，磁通变化率为零，线圈感应电势下降到 零 · 转子凸齿逐渐离开线圈铁心：空气隙越大，磁通量减小，磁通变化率变大，线圈 感应电势反向越大直至达到反向最大值
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（2）起动开关断开 启动继电器：线圈断电，触点断开 吸引线圈和保护线圈：电路由电机开关接 通，产生磁场方向相反相互消弱，活动铁芯 退回原位： 驱动齿轮与飞轮分离：活动铁芯左移通过 拨叉带动驱动齿轮右移 接触盘断开电机开关：流切断启动机电路
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发动机电源系
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发动机电源组成
1. 组成 由蓄电池、发电机和调节器组成 蓄电池和发电机是并联连接配合工作 2. 工作情况 蓄电池：发动机起动或低速运行时，向起动机、 点火系及其它用电设备供电 发电机：主要电源。汽车正常运转时，向除起动 机外的全部用电设备供电，并向蓄电池供电 用电设备用电量过大时：超过发电机的供电能力， 由蓄电池和发电机共同供电
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点火系统分类
传统点火系统（蓄电池点火系统） 半导体电子点火系统 微机控制点火系统
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传统点火系统（蓄电池点火系统）
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点火提前角控制
最佳点火提前角 •最佳点火提前角： 保证动力性、经济 性最佳，排放污染 最小 •最佳点火提前角： 最高压力在上止点 后10~15º ，机械功 (阴影)最多
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7. 起动方法： 人力起动：手摇转动飞轮，小功率机采用 电起动：蓄电池为电源、串激直流电机 柴油机用汽油机起动：用于大功率柴油机 的起动 压缩空气起动：将高压空气按工作顺序送 入气缸推动活塞而驱动曲轴旋转
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3.蓄电池类型 多用铅蓄电池，电源电压一般为12V 4. 发电机类型 多用硅整流交流发电机 5. 发电机的电压调节器 作用：发动机转速变化时，使发电机的端 电压保持恒定 类型：触点振动式电压调节 器、晶体管电压调节器、集成电路电压调节 器
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3.工作原理
(1)低压回路 蓄电池正极→ 点火开关→初 级线圈→三极 管VT5的集电 极→发射极→ 搭铁→蓄电池 负极
(2)高压回路 次级线圈→电阻R8→蓄电池正极→蓄电池→搭铁→火 花塞侧电极→火花塞中心电极→高压线→配电器→次 级线圈
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4. 起动阻力 包括摩擦阻力、压缩阻力、零件加速运动的 惯性阻力。 5. 起动时间 由起动到自行运转所需时间，电起动<5s、间 隔15s，人力起动<30s。 6. 起动转速 在一定环境条件下起动时，必须的最低转速， 柴油机100~300r/min、汽油机 50~70r/min。
微机控制点火系统
微机控制点火系统的主要构成
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微机控制点火系统工作原理
ECU：确定最 佳点火提前角 和点火线圈初 级闭合角(通电 时间)
各传 感器 信号
点 火 器
点 火 线 圈
火 花 塞
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微机控制点火系统主要优点 •在各种工况下，可自动获得最佳的点火 提前角，使发动机的动力性、经济性、 排放性及稳定性均处于最佳。 •在整个工作过程中，均可对点火线圈初 级电路的通电时间和电流进行控制，不 仅提高了点火的可靠性，而且可有效地 减少电能消耗，防止点火线圈烧损。 •采用爆燃控制功能后，可使点火提前角 控制在爆燃的临界状态，以此获得最佳 的燃烧过程。