汽油机点火系统和发动机起动系统
汽车发动机启动原理
汽车发动机启动原理
汽车发动机是汽车的心脏，它的启动原理是汽车能否正常行驶的关键。
发动机
启动原理主要包括点火系统、供油系统和起动系统三个方面。
首先，点火系统是发动机启动的第一步。
点火系统的作用是在气缸内形成高压
电火花，点燃混合气，使发动机工作。
点火系统由点火线圈、火花塞、点火线圈和点火开关等组成。
当点火开关打开时，电流通过点火线圈，产生高压电流，通过火花塞产生火花点燃混合气。
点火系统的正常工作对发动机的启动至关重要。
其次，供油系统是发动机启动的第二步。
供油系统的作用是将汽油喷入气缸内，与空气混合，形成可燃混合气。
供油系统由油泵、喷油嘴、燃油滤清器和燃油压力调节器等组成。
当启动汽车时，油泵会将汽油送入喷油嘴，喷油嘴将汽油喷入气缸内，与空气混合，形成可燃混合气。
供油系统的正常工作对发动机的启动至关重要。
最后，起动系统是发动机启动的第三步。
起动系统的作用是使发动机转动起来，使点火系统和供油系统正常工作。
起动系统由起动电机、电磁开关、齿轮和电池等组成。
当启动汽车时，起动电机通过电磁开关将电能转化为机械能，使发动机转动起来。
起动系统的正常工作对发动机的启动至关重要。
综上所述，汽车发动机的启动原理主要包括点火系统、供油系统和起动系统三
个方面。
只有这三个系统正常工作，汽车才能够启动。
因此，保持这三个系统的正常工作状态对汽车的正常行驶至关重要。
汽车拖拉机学课后习题参考答案
汽车拖拉机学课后习题参考答案2017.12第一册发动机原理与构造第一章2.内燃机通常由那些机构和系统组成？它们各有什么功能？答( 1 )内燃机通常由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统(汽油机比柴油机区别的一个系统)、启动系统。
（2）①曲柄连杆机构：主要由活塞组、连杆组、曲柄飞轮组等组成。
它是柴油机运动和动力传递的核心，即在完成一个工作循环的过程中，通过连杆实现活塞在气缸中的往复运动与曲轴旋转运动的有机联系，将活塞的推力转变为曲轴的转矩，达到动力输出的目的。
②配气机构: 主要由气门组、气门传动组和气门驱动组等组成。
它按照柴油机既定循环工作要求，通过气门的“早开迟闭”，将干净的新鲜空气尽可能多地适时充入气缸，并及时将废气排出。
③燃料供给系统:根据柴油机工作循环地需要和工作负荷地变化，将清洁的高压柴油适时适量地供给喷油器，喷油器又使柴油以雾状喷入燃烧室，继而与气缸内的压缩空气得以混合并燃烧。
④润滑系统：功能是将润滑油压送到相对运动零件的摩擦表面，达到减少摩擦阻力、减轻零件磨损，清洗运动零件表面磨屑和冷却、减振、防锈、密封等综合作用。
⑤冷却系统：使受热零件多余热量得以发散，保证柴油机工作温度不致过高或过低。
⑥点火系统：汽油机上专门装了点火系统，其功用是按各缸点火顺序和一定的点火提前角，及时供给火花塞足够的高电压，使其两电极间产生足够强烈的电火花，保证顺利点燃混合气并膨胀作功。
⑦启动系统：借助外力使静止的柴油机启动并转入正常的自行运转。
4.四行程柴油机与四行程汽油机的主要结构和工作原理有何异同。
答⑴相同之处：两者的做功过程与排气过程是相同的。
⑵不同之处：①四行程柴油机吸入的是纯净空气，而四行程汽油机吸入的是混合气体。
②柴油机和汽油机大部分主要结构相同或相似，但汽油机比柴油机多了一个点火装置。
③汽油机与柴油机相比，汽油机具有转速高、质量轻、噪声小、启动易制造维修成本低等特点，但燃油消耗率比柴油机高25%，燃油经济性差。
点火系统
用来接通或截断点火线圈中初级线圈的电流，使 次级线圈产生高压，控制点火时刻。触点间隙为 0.35—0.45mm 将点火线圈产生的高压电按发火次序分送给各缸
配电器
电容器
热敏电阻 火花塞 离心提前点火调节装臵 真空提前点火调节装臵
保护断电器，提高次级电压。与断电器触点并联
保持初级电流的基本稳定 将高压电引进汽油机燃烧室，在火花塞电极间产 生电火花， 以点燃混合气 调节点火提前角
点火提前的概念及其后果 配电器 断电器 电容器 火提前角调节装臵
分电器的组成:
各组成的功用及构造连接关系；
无触点式半导体点火系
半导体点火系：
微机控制的半导体点火系
（2）闭磁路点火线圈 闭磁路点火线圈，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。
结构：用带气隙的“日”形或“口”形铁芯。初级绕 组230-370匝，0.5-1.0mm漆包线绕制，次级绕组1100026000匝，0.06-0.10mm漆包线绕制。 特点：漏磁小，转换效率高(从60%提到70%)，无外 壳，无绝缘盖，故易散热、结构简单、体积小、质量轻。
模块四、汽油机点火系统
一、 点火系统功用、要求与分类 二、 传统点火系统 三、 半导体点火系统 四、 微电脑点火控制系统
一、 点火系统功用、要求与分类
1、点火系的功用
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
1.离心式点火提前调节装臵： 根据发动机转速变化自动调整凸轮与分电器轴的相位。 2.真空式点火提前调节装臵：
根据发动机负荷的变化自动调整触点与凸轮的相位。
第三章汽油机电控点火系统
（3）电子控制点火系统的优点 无分电器点火系统由于取消了分电器，其性能更加优越， 除具有一般微机控制点火系的优点外，还具有以下优点：
1）不存在分火头和分电器盖间的跳火问题，能量损失和电 磁干扰明显减少；
2）减少或不设高压线，减小电磁干扰； 3）减小机械磨损，故障率大大降低； 4）节省安装空间，结构简单。
2.电控点火系统的类型：有分电器和无分电器式
二、电控点火系统的组成及工作原理
1、基本组成
（1）电源 （2）传感器 （3）电控单元 （4）点火控制器 （5）点火线圈 （6）分电器 （7）火花塞
电控点火系的组成
（2）传感器：检测发动机各种状态参数，为ECU提供点火提 前角的控制依据。
1）转速和曲轴位置传感器：检测发动机曲轴转速信号、发 动机曲轴转角信号、曲轴基准位置信号，ECU根据转速信号 确定基本点火提前角，根据转角和基准位置信号确定曲轴位 置。
2）进气流量传感器 ：检测进气流量，确定基本点火提前角。
3）节气门位置传感器：检测节气门的开度大小,判定发动机 负荷状态；同时还能反映节气门变化快慢，判定加速、减速 工况，修正点火提前角。
4）水温传感器：检测冷却液温度，修正点火提前角。
5）进气温度传感器：检测进气温度，修正点火提前角。
6）爆震传感器：检测发动机的爆震信号，实现点火时刻闭 坏控制。
采用电子控制点火系统时， 可以使发动机的实际点火提 前角更接近于理想的点火提 前角。
图 转速对点火提前角的影响
（2）发动机负荷的影响
最佳点火提前角随发动机负 荷增大而减小。
在普通点火系统中，用真空 提前调节器调整点火提前角， 只能按简单的线性规律调节， 调节曲线与理想曲线相差较 大。
点火系
3.1.3
汽油机点火系的分类 2、普通 电子点 火系统 正在淘汰
3、微机 控制点 火系统 正在广泛应用
1、传统
点火系 统
已淘汰
1、传统点火系统 简单便宜，故障功率高，高速性能差； 2、普通电子点火系统 结构简单，体积小，重量轻，高速性能好； 3、微机控制点火系统 点火时间控制精确。
§3.2 传统点火系的组成与工作原理
传统点火系基本工作原理
1、初级电路接通，初级电流按指数规律 增长（20ms达最大值），点火线圈积蓄能量；
传统点火系基本工作原理
2、触点分开，次级绕组中因电磁感应 产生高压电 当触点分开，初级电路切断，电流迅速下 降为0，在初级绕组和次级绕组中产生感应电 动势 初级线圈匝数少：200—300V 自感 次级线圈匝数多：15—20KV 互感
① 离心式点火提前装置
离心式点火提前装置安装在分 电器底板的下方，用来在发动机转 速变化时自动调节点火提前角（发 动机转速升高，点火提前角增大）。
当发动机转速升高 时，离心重块克服弹簧 拉力向外甩开，并带动 拨板和凸轮顺旋转方向 转过一个角度，使凸轮 提前顶开触点，点火提 前角加大。
离心调节器 1、组成 离心调节器主要由离心块、托板、拨板、弹 簧等组成。 2、工作 拨 托板固定在分电器轴 板 上，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。在转速变化 时，利用离心力自动使信 离 心 号发生器提前产生点火信 快 号来调节点火提前角。
3、火花塞间隙击穿，产生电火花 •
电火花由电容放电和电 感放电产生。电容放电是由分 布电容C2的储能使火花塞间隙 被击穿跳火，跳火以后，线圈 磁场能量沿电离的火花缓慢放 电，形成电感放电。 • 电容放电的电压高，时 间短；电感放电的电压低，而 放电的持续时间长。
发动机点火系统(2)
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其系统结构如下图，由多种传感器、微机控制器和点火执行器组成。 其工作原理， 参看286页中所述
21
又称直接点火系统，它除了具有有分电器微机控制点火系统的优点外， 因取消了分电器总成，它还具有增大点火能量、降低干扰等一系列优点.
正是由于该种系统具有一系列优点，已被国内外广泛采用，逐步
霍尔电势差。 18
(也称霍尔元件，是一个带集成电路的半导体基片。)
当有外加电压作用在 触发器两端时，便有电 流I在其中通过。如果 在垂直电流方向上，同 时有外加磁场的作用， 且在垂直电流和磁场的 方向上，产生霍尔电压 的现象，称为霍尔现象。
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各种普通电子点火系统都存在着考虑控制因素不全、点火提前角控制不精确的缺陷，影响发动机性 能的充分发挥。微机控制点火系统是继无触点电子点火系统之后，点火系统发展的有一次飞跃。
各部分的作用如何？（作业） 8-6.试述无分电器微机控制点火系统的组成，
其点火方式分为哪两种？
26
初级电路；一次绕组通电时，在其周围产生磁场，
并由于磁铁的作用而加强。当触点被凸轮顶开时，
初级电路被切断，点火线圈一次绕组中的电流下
降到零，线圈周围的磁场也迅速消失，因此在点
火线圈的二次绕组中产生感应电压。高电压电经
配电器分送到各缸火花塞，作用于火花塞的中心
电极和侧电极之间，当该电压达到火花塞间隙的
击穿电压时，火花塞间隙被击穿，产生电火花，
触点式电子点火系 统工作时，流过触点的 电流是三级管的基极电 流，它是一次电流的 1/5~1/10,可以减少触点 火花，延长触点的使用 寿命，提高发动机的可 靠性。
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该种系统就是利用传感器代替断电器触点，产生点火信号，控制点火线圈的通断和点火系
启动和点火系统工作原理
启动和点火系统工作原理
启动和点火系统是汽车发动机正常运转所必需的两个关键系统。
以下是它们的工作原理：
1. 启动系统：
- 工作原理：启动系统的主要作用是通过电动机将电池的电能转化为机械能，带动发动机曲轴旋转，使发动机能够自行运转。
- 具体过程：当驾驶员转动钥匙时，启动电路被激活，电流从电池流向启动电机。
启动电机开始旋转，并通过齿轮传动将动力传递给发动机曲轴。
当曲轴达到一定转速时，发动机的燃油系统开始喷油，点火系统开始点火，发动机开始自行运转。
2. 点火系统：
- 工作原理：点火系统的主要作用是在适当的时刻提供高电压火花，点燃发动机气缸内的混合气，使发动机能够正常工作。
- 具体过程：当发动机运转时，曲轴带动分电器旋转，分电器中的凸轮控制点火线圈的开闭。
当点火线圈闭合时，电流通过线圈产生磁场，当磁场消失时，线圈中会产生高电压，通过火花塞放电，点燃气缸内的混合气。
点火系统需要根据发动机的转速和负荷来调整点火时机，以保证发动机的正常运转。
综上所述，启动系统和点火系统是汽车发动机正常运转所必需的两个关键系统。
启动系统负责启动发动机，点火系统则负责在适当的时刻点燃混合气，使发动机能够正常工作。
这两个系统的协同工作，保证了汽车的正常行驶。
汽油发动机,汽油发电机工作原理及常见故障处理
汽油发动机,汽油发电机⼯作原理及常见故障处理汽油发动机，汽油发电机⼯作原理及常见故障处理汽油发动机，汽油发电机⼯作原理及常见故障处理⼀、通⽤汽油发动机的基本原理及结构1、通⽤汽油发动机是以汽油作为燃料通过燃烧将化学能转化为机械能的动⼒源;以它作为动⼒匹配的⼀系列终端产品称为通⽤机械，如:汽油发电机组系列、汽油机⽔泵系列、草坪机系列、微耕机系列、电焊机系列等终端产品。
2、我公司⽣产单缸四冲程汽油发动机及内燃机匹配的⼀系列终端产品为主。
3、单缸四冲程汽油发动机主要由能量转换系统、点⽕系统、供油系统、速度控制系统、配⽓系统等主要系统组成。
⼆、主要系统的⼯作性能、系统零部件及常见故障简介(零部件名称、装配位置见《零部件⽬录》图册)。
1、能量转换系统:主要由缸头、活塞、活塞环、连杆、曲轴组成。
常见故障有:缺机油造成――活塞、连杆拉缸;曲轴、连杆抱死;连杆断裂。
使⽤时间过长磨损活塞环后造成:冒⿊烟(烧机油)。
2、点⽕系统:主要由点⽕器、⽕花塞组成、飞轮磁钢。
常见的故障有:点⽕器、⽕花塞坏造成――发动机不能启动。
点⽕系统维修时应注意:点⽕器与飞轮间隙0.4?0.1mm。
3、供油系统:主要由化油器、化油器隔板、化油器纸垫、空滤器、油箱、油管组成。
常见故障有:⽆燃油造成――发动机不能启动;供油不⾜、纸垫漏⽓、空滤器堵塞造成――转速不稳定且功率下降。
4、调速系统:主要由调速齿轮、摆杆、节⽓门复位弹簧、调速拉簧、拉杆、化油器节⽓门(同化油器⼀体)、油门⽀架组成。
常见的故障有:复位弹簧、调速拉簧的位置、弹⼒发⽣变化造成――转速不稳定且功率下降。
摆杆、调速齿轮间歇发⽣变化造成――⾼速飞车。
5.配⽓系统:主要由凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、进排⽓门组成。
配⽓系统维修时应注意a.凸轮轴与曲轴上⼩点对正。
b.调整摇臂与⽓门摇臂的间隙应注意:进⽓门0.08-0.1mm，排⽓门0.12-0.15mm。
三、通⽤汽油发动机常见故障的处理故障现象故障判断及处理不能启动或启动后突然熄⽕1、熄⽕开关没开，熄⽕线短路。
汽油发动机点火系统工作原理
发动机发动机－－点火系工作原理点火系工作原理发动机中促使火花塞按时产生电火花的装置称之为点火系。
汽油机内的可燃混合气是靠火花塞产生的电火花点燃的。
为了产生电火花，需要供给高压电。
从蓄电池或发电机来的低压电流经过点火线圈，电压骤然升高到1万V 左右，再经过分电器将高压电分配给每个气缸的火花塞。
此时在火花之间的隙缝产生电火花，按照发动机气缸的工作按时将各缸的可燃混合气点燃。
汽车点火系和一般家用电器的连接不同，由于汽车的电器设备的电压较低(6V、12、24V)，人体接触没有危险，所以只采用单根导线连接。
即用一根导线将电源的一极与电器设备的一极相连电源的另一极用搭铁线与车架或车身相连。
相当于一般电路的接地线，汽车行业称之为搭铁。
汽车的点火系主要由蓄电池、发电机、点火开关、点火线圈、电容器、分电器(断电器和配电器)、火花塞以及高压线和附加电阻等组成。
点火线圈由初级线圈(低压部分)和次级线圈(高部分)组成。
与初级线圈相连的是点火开关、断电器和电容器。
与次级线圈相连的有配电器、高压线和火花塞。
接通点火开关，低压电流从蓄电池流向点火线圈的初级线圈，它的周围产生的磁场因受到点火线圈中铁芯的作用而增强，由于断电器的作用，切断了初级低压电路，初级电流突然下降到零，铁芯中的磁通量也很快消失，与此同时在次级线圈中则感应出高压电流通过火花塞的两极产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。
当某个气缸的活塞到达压缩冲程终了时，分电器内的分火头刚好转到与这个气缸火花塞接通的侧电极上，此时断电器的触点也刚好打开，次级电路在感应出的高压电通过分火头、侧电极和高压线流向火花塞，产生电火花。
在发动机正常工作的条件下，由发电机向蓄电池和点火系供电；如果耗电量大，则由蓄电池和发电机共同供电；在发动机起动时，发电机无法发电，则由蓄电池供电。
当汽车消耗掉大量电流后，发电机将发出的电向蓄电池补充，使它恢复原有的电量，以应坟发电机不发电时的一切电力消耗。
发动机启动与点火系统控制教案
发动机启动与点火系统控制教案第一章：发动机启动系统概述1.1 教学目标：让学生了解发动机启动系统的基本组成和作用。
让学生掌握发动机启动系统的常见故障和诊断方法。
1.2 教学内容：发动机启动系统的组成：启动电机、启动开关、电池、启动继电器等。
发动机启动系统的作用：启动发动机、提供动力传输。
发动机启动系统的常见故障：启动电机损坏、启动开关故障、电池问题、启动继电器故障等。
发动机启动系统的诊断方法：观察故障现象、使用诊断工具检测。
1.3 教学活动：讲解发动机启动系统的基本组成和作用。
演示发动机启动系统的常见故障和诊断方法。
学生进行实际操作，诊断发动机启动系统故障。
第二章：点火系统的基本原理2.1 教学目标：让学生了解点火系统的基本原理和作用。
让学生掌握点火系统的常见故障和诊断方法。
2.2 教学内容：点火系统的基本原理：通过点火线圈产生高电压，点燃混合气体。
点火系统的作用：提供火花点燃混合气体，实现燃烧。
点火系统的常见故障：点火线圈故障、火花塞问题、点火控制器故障等。
点火系统的诊断方法：观察火花塞的火花情况、使用诊断工具检测。
2.3 教学活动：讲解点火系统的基本原理和作用。
演示点火系统的常见故障和诊断方法。
学生进行实际操作，诊断点火系统故障。
第三章：点火系统的组件介绍3.1 教学目标：让学生了解点火系统的各个组件及其功能。
让学生掌握点火系统组件的检查和更换方法。
3.2 教学内容：点火线圈：产生高电压，传递给火花塞。
火花塞：点燃混合气体，产生火花。
点火控制器：控制点火时机和电压。
其他组件：点火模块、点火线、点火器等。
3.3 教学活动：讲解点火系统的各个组件及其功能。
演示点火系统组件的检查和更换方法。
学生进行实际操作，检查和更换点火系统组件。
第四章：点火系统的故障诊断与维修4.1 教学目标：让学生掌握点火系统的故障诊断方法。
让学生掌握点火系统的维修技巧。
4.2 教学内容：点火系统的故障诊断方法：观察火花塞的火花情况、使用诊断工具检测。
汽车主要组成部分及功用(汽油机二大机构五大系统,底盘的四个系统)
发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。
无论是汽油机，还是柴油机；无论是四行程发动机，还是二行程发动机；无论是单缸发动机，还是多缸发动机。
要完成能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和系统。
汽油机由两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；曲柄连杆机构曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。
它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。
在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。
而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
配气机构配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。
配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。
燃料供给系汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。
润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。
并对零件表面进行清洗和冷却。
润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成点火系统在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。
能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
汽车构造教案(第一章)
第二节 往复活塞式内燃机的基本结构及基 本术语 • 二、基本术语 • 1. 工作循环
• 活塞式内燃机的工作循环是由进气、压缩、作功和 排气等四个工作过程组成的封闭过程。周而复始地 进行这些过程，内燃机才能持续地作功。
第二节 往复活塞式内燃机的基本结构 及基本术语
• 2.上、下止点
• 活塞顶离曲轴回转中 心最远处为上止点； 活塞顶离曲轴回转中 心最近处为下止点。 在上、下止点处，活 塞的运动速度为零。
汽车构造教案
制作人；孙桂权
教材介绍
• 本课程通过对汽车发动机(汽油机和柴油机)的总 体构造、主要系统的功能、组成和基本结构的学 习， • 使学生了解和掌握汽车发动机 • 的基本工作原理，同时培养学 • 生对汽车的兴趣和爱好，并为 • 后续专业课程的学习和从事相 • 关科研工作打下坚实的基础。
课程内容
二、 四冲程柴油机工作原理
• 四冲程柴油机的工作循环同样包括进气、压缩、作功和排气等四个过程，在 各个活塞行程中，进、排气门的开闭和曲柄连杆机构的运动与汽油机完全相 同。只是由于柴油和汽油的使用性能不同，使柴油机和汽油机在混合气形成 方法及着火方式上有着根本的差别。 1.进气行程 • 在柴油机进气行程中，被吸入气缸的只是纯净的空气。 2.压缩行程 • 因为柴油机的压缩比大，所以压缩行程终了时气体压力高。 3.作功行程 • 在压缩行程结束时，喷油泵将柴油泵入喷油器，并通过喷油器喷入燃烧室。 因为喷油压力很高，喷孔直径很小，所以喷出的柴油呈细雾状。细微的油滴 在炽热的空气中迅速蒸发汽化，并借助于空气的运动，迅速与空气混合形成 可燃混合气。由于气缸内的温度远高于柴油的自燃点，因此柴油随即自行着 火燃烧。燃烧气体的压力、温度迅速升高，体积急剧膨胀。在气体压力的作 用下，活塞推动连杆，连杆推动曲轴旋转作功。 4.排气行程 • 排气行程开始，排气门开启，进气门仍然关闭，燃烧后的废气排出气缸。
点火系统
主讲 张西振 汽车机点火系统
一、概述 二、普通电子点火系统 三、电控点火系统
汽油机点火系统
教学目标 1．熟悉各类型点火系统的组成与工作原理； 2．熟悉点火系统主要元件的功用、结构与原理； 3．能够对点火系统主要元件进行检修； 4．能够对点火系统常见故障进行诊断与排除。 教学内容 一、概述 二、普通电子点火系统 三、电控点火系统
汽油机点火系统 二、普通电子点火系统
3.点火信号发生器 点火信号发生器 安装位置： 安装位置：分电器内。 功用：产生控制电子点火器的脉冲信号。 功用： 类型： 类型：电磁式、霍尔式和光电式三种 。
汽油机点火系统
电磁式点火信号发生器 电磁式点火信号发生器
电磁式电子点火系统的组成图 1－火花塞 2－点火信号发生器 3－点火线圈 4－点火开关 5－蓄电池 6－电子点火器 7－分电器总成
汽油机点火系统
2.点火线圈 检修 点火线圈—检修 点火线圈
外观检查： 外观检查：脏污或接线柱锈蚀应清洁；胶木盖裂损、 接线柱松动、壳体变形、填充物外溢、高压插座接 触不良等应更换。 绝缘性能的检查： 绝缘性能的检查：测量点火线圈任一接线柱与壳体 之间的电阻值，应不小于50M ，否则应更换。 绕组电阻的检查： 绕组电阻的检查：测量点火线圈一次绕组和二次绕 组的电阻值，不符合规定应更换。 附加电阻器的检查： 附加电阻器的检查：测量附加电阻器的阻值，不符 合规定应更换。 点火线圈性能的检查： 点火线圈性能的检查：在专用的电器试验台上利用 三针放电器进行测试。
a）二低压接线柱式
b）三低压接线柱式
1—绝缘座 2—铁心 3—一次绕组 4—二次绕组 5—导磁钢套 6—外壳 7—低压接线柱“－” 8—胶木盖 9—高压接线桩 10—低压接线柱“+”或“开 关” 11—低压接线柱“+开关” 12－附加电阻器
点火系统
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首先，点火系统应按发动机的工作顺序进行点火。其次，必须在最有利的时刻进行点火。
由于混合气在气缸内燃烧占用一定的时间，所以混合气不应在压缩行程上止点处点火，而应适当提前，使活 塞达到上止点时，混合气已得到充分燃烧，从而使发动机获得较大功率。点火时刻一般用点火提前角来表示，即 从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度。
点火系统
一种燃油机械中的一个系统01 作用03 分类 Nhomakorabea目录
02 要求
点火系统是汽油发动机重要的组成部分，点火系统的性能良好与否对发动机的功率、油耗和排气污染等影响 很大。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“点火系统”。通常由蓄电池、发电机、分电器、 点火线圈和火花塞等组成。
作用
点火系统汽油机在压缩接近上止点时，可燃混合气是由火花塞点燃的，从而燃烧对外作功，为此，汽油机的 燃烧室中都装有火花塞。点火系的功用就是按照气缸的工作顺序定时地在火花塞两电极间产生足够能量的电火 花。
初级绕组中电流下降的速度愈大，铁芯中磁通的变化就愈大，次极绕组中的感应电压也就愈高。初级电路为 低压电路，次极电路为高压电路。
传统点火系在断电器触点分开瞬间，次极电路中分火头恰好与侧电极对准，次极电流从点火线圈的次极绕组， 经蓄电池正极、蓄电池，搭铁、火花塞侧电极、火花塞中心电极、高压导线，配电器流回次极绕组。
2）气缸内混合气体的压力和温度：混合气的压力越大，温度越低，击穿电压就越高。
3）电极的温度：火花塞电极的温度越高，电极周围的气体密度越小，击穿电压就越低。
第三章 汽油机电控点火系统
第三章汽油机电控点火系统第一节电控点火系统的功能汽油机电控点火系统的功能主要包括点火提前角、通电时间及爆燃控制三个方面。
一、点火提前角控制1、点火提前角对发动机性能的影响定义：点火提前角是从火花塞发出电火花，到该缸活塞运行至压缩上止点时曲轴转过的角度。
对应于发动机每一工况都存在一个“最佳”点火提前角，对于现代汽车而言，最佳的点火提前角不仅保证发动机的动力性和燃油经济性都达到最佳值，还必须保证排放污染最小。
点火提前角过大(点火过早)，则大部分混合气在压缩过程中燃烧，活塞所消耗的压缩功增加，且缸内最高压力升高，末端混合气自燃所需的时间缩短，爆燃倾向增大。
点火提前角过小（点火过迟），则燃烧延长到膨胀过程，燃烧最高压力和温度下降，传热损失增多，排气温度升高，功率、热效率降低，但爆燃倾向减小，NOx排放量降低。
试验证明，最佳的点火提前角，应使发动机气缸内的最高压力出现在上止点后10°～15°。
如图所示，适当点火提前角，可使发动机每循环所做的机械功最多(C曲线下阴影部分)。
2、最佳点火提前角的确定依据最佳点火提前角的数值必须视燃料性质、转速、负荷、混合气浓度等很多因素而定。
(1)发动机转速如图所示，点火提前角应随发动机转速升高而增大。
因为随发动机转速的提高，以秒计的燃烧过程所需时间缩短，但燃烧过程所占的曲轴转角增大，为保证发动机气缸内的最高压力出现在上止点后10°～15°的最佳位置，就必须适当提前点火(即增大点火提前角)。
与采用机械式离心提前器的传统点火系统相比，采用电控点火（ESA,electronic spark advance)系统时，可以使发动机的实际点火提前角接近于理想的点火提前角。
(2)负荷汽油发动机的负荷调节是通过节气门进行的量调节，随负荷减小，进气管真空度增大，进气量减少，气缸内的温度和压力均降低，燃烧速度变慢，燃烧过程所占的曲轴转角增大，应适当增大点火提前角，如图所示。
发动机启动系统的组成
发动机启动系统的组成发动机启动系统是指发动机在启动时所需要的一系列组件和装置，其作用是提供启动能量，使发动机能够正常运转。
发动机启动系统的组成包括起动机、电瓶、点火系统和燃油系统。
起动机是发动机启动系统中的关键组件，其作用是利用电能将发动机带动起来。
起动机通常由电动机、齿轮传动装置和起动机电磁开关组成。
当驾驶员打开钥匙开关，电瓶会向起动机供电，起动机电磁开关会将电能转化为机械能，通过齿轮传动装置带动发动机的曲轴转动，从而实现发动机的启动。
电瓶是发动机启动系统的能量来源，它负责提供电能给起动机。
电瓶通常由铅酸蓄电池组成，其内部通过化学反应产生电能。
当驾驶员打开钥匙开关时，电能会从电瓶流向起动机，驱动起动机正常工作。
因此，电瓶的电量充足与否对发动机的启动起着关键作用。
点火系统是发动机启动系统中的另一个重要组成部分，其作用是在每个气缸的正时点上点火，使混合气能够燃烧。
点火系统通常由点火线圈、火花塞和点火控制装置组成。
当驾驶员打开钥匙开关时，点火控制装置会向点火线圈发送信号，点火线圈再将电能转化为高压电流，通过火花塞产生火花，点燃气缸内的混合气。
只有点火系统正常工作，发动机才能启动。
燃油系统是发动机启动系统中的另一个重要组成部分，其作用是提供燃油给发动机燃烧。
燃油系统通常由燃油泵、燃油滤清器和喷油器组成。
当驾驶员打开钥匙开关时，燃油泵会将燃油从油箱中抽取出来，并通过燃油滤清器过滤杂质，最后喷入发动机的气缸中。
只有燃油系统正常供给燃油，发动机才能正常运转。
除了以上几个主要组成部分外，发动机启动系统还包括一些辅助设备，如启动电路、传感器和控制模块等。
启动电路负责控制起动机的工作，保证发动机正常启动。
传感器用于检测发动机的工作状态，以便控制模块对发动机进行合理调节。
控制模块则负责控制整个发动机启动系统的工作，保证各个组件之间的协调运行。
发动机启动系统是一个复杂的系统，包括起动机、电瓶、点火系统和燃油系统等多个组成部分。
汽油机点火系统的功能和基本工作原理
怠速控制的原理
• 目标转速的确定 • 怠速工况的确定 • 根据转速偏差的
闭环控制
EGR控制系统
• 废气再循环（EGR）的含义式将部分废气 重新引入到气缸内参与燃烧，降低气缸内 仰起的含量，从而抑止NOx的生成，达到 改善排放的目的。主要在富氧的部分负荷 时采用。
EGR的作用
• EGR率太高：燃烧缺氧，HC和CO排 放增加；
• 未来发展主要围绕提高排放和经济性水平 进行
爆震的控制
爆震： 汽油发动机是利用火花塞跳火将汽缸内的混合气点燃， 正常的燃烧是火焰从火花塞处开始被点燃，而后火焰前烽迅速向 外推进。当发动机由于某种原理，使汽缸内未燃部分混合气的温 度和压力都很高时，那么，这部分的混合气就会在火焰前峰到来 之前自行燃烧。这样，就会在汽缸内形成无方向的爆炸燃烧，简 称爆燃，又因为爆燃时会引起强烈的振动，并伴有强烈的金属敲 击声，所以，一般又称爆震。
(2)起动后点火提前角的控制 发动机起动后，电控单元对最佳点火提前角的计算和控制一般
按照如下步骤进行： 首先根据G信号和Ne信号确定初始点火提前角(固定值)， 然后根据发动机转速和负荷确定基本点火提前角， 最后根据有关传感器的信号确定修正点火提前角， 最佳点火提前角：
最佳点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角十修正点火提前角(或点火延迟角）
③ 修正点火提前角 除了转速和负荷外，其他对点火提前角有重要影响的因素均归入到修正点火
提前角中。电控单元根据有关传感器的信号，分别求出对应的修正值，它们的代 数和就是修正点火提前角。修正点火提前角所包括的修正值有：
*暖机修正 发动机冷起动后，当冷却液温度低时，应增大点火提前角。暖机过程中，随冷 却液温度升高，点火提前角的变化趋势如图所示。修正曲线的形状与提前角的大 小随车型而异。
发动机点火系统
发动机点火系统概述发动机点火方式有炽热点火、压缩着火和电火花点火三种，柴油机用压缩着火，汽油机一般采用电火花点火。
1、对点火系统的要求点火系统应在发动机各种工况和使用条件下，保证可靠而准确的点火。
为此，点火装置应满足下列三个基本要求1．能产生足以击穿火花塞电极间隙的高压电实践证明，汽车发动机在满负荷低速时需8~10kV的高压，启动时则常需9~17kV的高压，正常点火一般在15kV以上，为了保证点火可靠，考虑各种不同因素的影响，点火高电压必须有一定的储量，所以点火装置产生的电压一般在15~20kV之间，而且高电压的升值要快。
2．火花塞应具有足够的能量要使混合气可靠点燃，火花塞产生的火花应具有一定的能量，发动机正常工作时，由于混合气压缩终了的温度已接近其自燃温度，因此所需的火花能量很小（1~5MJ）。
蓄电池点火系统能发出15~50町的火花能量，足以点燃混合气。
但在发动机启动、怠速运转以及节气门急剧打开时，则需较高的火花能量。
启动时，由于混合气雾化不良，废气稀释严重，电极温度低，故所需的点火能量最高。
另外，为了提高发动机的经济性，当采用空燃比a=1.2~1.25的稀混合气时，由于稀混合气难于点燃，也需增加火花能量。
考虑上述情况，为了保证可靠点火，火花塞一般应保证有50~80MJ的点火能量，启动时应产生大于100MJ的火花能量。
3．点火时刻应适应发动机的工作情况因为混合气在发动机的气缸内从开始点火到完全燃烧需要一定的时间（千分之几秒），所以要使发动机产生最大的功率，就不能在压缩行程终了活塞行至上止点才点火，而是需要适当提前一些。
因为发动机气缸的多少，负荷的大小，转速的变化，燃油品质的不同，即是同一发动机由于工况和使用条件的不同等等，都直接影响气缸内混合气的点火时间，为了使发动机能发出最大工功率，点火装置必需适应上述情况的变化实现最佳点火。
2、点火系统的分类按照点火系统的组成和产生高压的方式不同，发动机的点火系统分为：传统点火系统、半导体点火系统、微机控制点火系统以及磁电机点火系统。
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2.分电器：在发动机工作时按发动机要求的点火时刻与点火 顺序，将点火线圈产生的高压电分配到相应气缸的火花塞上。
3.火花塞：将高压电引入燃烧室，并提供一个跳火间隙。 4.电源：点火系工作时所需要的电能，由蓄电池和发电机两 个电源供给。 如图所示。
断电器
1-固定盘 2-片簧 3-销钉 4-活动触点臂 5-托板 6-固定螺钉 7-调节螺钉
配电器
配电器安装在断电器上方，它由胶木制的分电器盖1和分火头 2组成。分火头插装在断电器凸轮3的顶端，和断电器凸轮一起 旋转，其上有金属导电片。
电容器
1-金属箔2-盖板3-外壳 4-绝缘纸
点火提前调节装置
2.真空式点火提前调节装置
在发动机负荷（即节气门开 度）变化时，该装置自动地调 节点火提前角。它用改变断电 器触点与凸轮之间相位关系的 方法，在发动机负荷增大时自 动地减小点火提前角。
a）节气门部分开启 b）节气门全开 c）节气门全闭
1-分电器亮2-断电器底板3-真空点火提前调节装置外壳 4-弹簧5-真空连接管6-化油器节气门7-膜片8-拉杆9-
断电器触点10-断电器凸轮
火花塞
a）冷型 b）普通型 c）热型
1-接线螺母2-绝缘体3-接线螺杆4-垫圈5-火花塞壳体6-密封剂7-密封垫圈8-紫铜垫圈9-侧 电极1点火系存在如下缺点：断电器触点分开时，在触点之间产 生火花，使触点逐渐氧化、烧蚀，因而断电器触点的使用寿命 短；在火花塞积炭时，因火花塞漏电而二次电压升不上去，不 能可靠地点火；点火线圈产生的高压电随发动机转速的升高和 气缸数的增多而下降，因此在高速时容易出现缺火等现象。
1-信号转子 2-传感线圈 3-铁心 4-永久磁铁
点火电控单元
点火电控单元用来将传感器输入的脉冲信号整形、放大，转 变为点火控制信号，经开关型大功率晶体三极管，控制点火线 圈一次电路的通、断和点火系的工作。
2.霍耳效应式
霍尔效应式无触点点火系由内装霍尔发生器的分电器、放大 器、点火线圈和火花塞等组成。利用霍耳元件的霍耳效应制成 传感器，产生点火信号，控制点火系的工作。装有霍耳发生器 的分电器结构如图所示。霍耳发生器结构及工作原理。
3.电力起动机起动 以电动机作为动力源，当电动机轴上的驱 动齿轮与发动机飞轮周缘上的环齿啮合时，电动机旋转而产生的 动力，就通过飞轮传递给发动机的曲轴，使曲轴旋转、发动机起 动。电动机以蓄电池为电源，结构简单、操作方便、起动迅速而 可靠。
目前，几乎所有的汽车发动机都采用电力起动机起动。
第二节：传统点火系统
调节的方法有两种，一是断电器触点不动，转动凸轮，改变其 于触点间的位置；另一是保持凸轮不动，转动触点，改变其与 凸轮间的位置。
1.离心式点火提前调节装置：2.真空式点火提前调节装置：
a）点火提前角为零
b）转动凸轮使点火提前角增大
c）转动断电器底板连同触点使点火提前角增大
1-触点 2-凸轮 3-凸轮轴 4-断电器底板 θ－点火提前角
由安装在分电器内的传感器1、点火电控单元2、点火线圈3、 点火开关4和蓄电池5等组成。
传感器
传感器是一个磁脉冲式点火信号发生器，用来在发动机工作时产生点火信 号。它由安装在分电器轴上的信号转子1、安装在分电器底板上的永久磁铁4 和绕在铁心3上的传感线圈2等组成。 磁通量与电压信号的关系。
a）转子凸齿转向线圈铁心 b）转子凸齿与线圈铁心中心线对齐 c）转子 凸齿离开线圈铁心
第一节 概 述
一、点火系统： 点火系功用：按发动机点火次序在规定时刻供给火花塞足够能 量的直流高压电，使其两电极间产生电火花点燃混合气，使发 动机做功。击穿电压应能达到15～20kV。 按照点火系的组成和产生高压电的方法不同，分为传统点火系、 半导体点火系、微机控制点火系等。 二、起动系统： 从发动机的曲轴在外力作用下开始转动，到发动机开始自动怠 速运转的全过程，为发动机的起动过程。 发动机常用的起动方式有：人力起动、辅助汽油机起动和电力 起动机起动。
采用半导体点火系统可以改善发动机的高速性能；在火花塞 积炭时仍有较强的跳火能力；可以减小触点火花，延长触点的 使用寿命，还可以取消触点进一步改善点火性能。因此，采用 半导体点火系可以提高发动机的动力性、经济性，并减少排气 污染。
半导体点火系，分为有触点式半导体点火系和无触点半导体 点火系两种类型。
1.磁脉冲式无触点点火系
起动方式
1.人力起动 人力起动目前主要用于大功率柴油机的辅助汽油 机的起动。在一些装用中、小功率汽油机的汽车上，还备有起动 摇柄和起动爪，作为后备起动装置，或用于检修、调整发动机或 起动电路故障时转动曲轴。对于柴油机，由于起动转矩和起动转 速要求很高，不可能使用手摇起动，因此其曲轴上无起动爪。
2.辅助汽油机起动 只用于大功率柴油机的起动，其起动装置 体积大、结构复杂。
第十章：汽油机点火系统和发动机起动系统
第一节：概述 第二节：传统点火系统 第三节：半导体点火系统 第四节：微机控制点火系统 第五节：发动机起动系统 重点：微机控制点火系统的组成及工作原理；起动系统组成及 工作原理。 难点：微机控制点火系统。 教学目的：掌握微机控制点火系统的组成及各部分的工作原理； 起动系统的组成及工作原理。
一、传统点火系统的组成： 二、点火系统的工作过程： 三、汽油机的点火时刻： 四、传统点火系统主要零部件的结构和工作原理：
如图所示。
1-点火开关 2-电流表 3-蓄电池 4-起动机 5-高压导线 6-高压阻尼电阻 7火花塞 8-电容器 9-断电器 10-配电器 11-点火线圈 12-附加电阻
一、点火系统组成
1.离心式点火提前调节装置
发动机转速变化时，它 自动地改变断电器凸轮与 分电器轴之间的相位关系， 以改变点火提前角。
离心式点火提前调节装 置通常装在断电器固定板 下面。其功用是随发动机 转速的变化而自动改变点 火提前角。
1-凸轮；2-带孔拨板；3、9-重块；4-销钉； 5-轴销；6-托板；7-轴；8、10-弹簧