汽车构造第六章 汽油发动机点火系统

第一节 概述
• 三、点火时刻
• 从火花塞发出电火花（点火时刻）开始到活塞移到上止点之间的曲轴转
角，称为点火提前角。 • 点火时刻对发动机的影响很大。
图6-1 点火时刻对发动机性能的影响 a）点火过迟 b）点火适时 c）点火过早
第二节 电子点火系统
• 目前，电子点火系目前主要指的是无触点电子点火系。 • 无触点电子点火系的结构特点是利用点火信号发生器（传感器）代替触 点（传统蓄电池式点火系中断电器中的元件）触发和控制点火系的工作。 • 无触点电子点火系按触发方式不同可分为：磁感应式（磁脉冲式）、霍 尔效应式和光电式等几种点火装置。
2. 点火线圈分配式
图6-23无分电器点火系 1-双火花塞点火线圈 2-点火控制器 3-电控单元 4-火花塞
图6-24 双火花塞点火线圈 1-高压插接器 2-铁芯 3-初级绕组 4-次级绕组 5-低压插接器
图6-25双火花塞点火电路
图6-26 四火花塞点火线圈电路
图6-17不同热特性的火花塞 a）热型 b）中型c）冷型
3.点火线圈
点火线圈是将蓄电池或发电机所供给的低压电变成高压电的主要部件。 筒式点火线圈实物见图6-18a，主要由铁芯6、初级绕组4、次级绕组5、胶木盖 8及绝缘材料7等组成。
图6-18 筒式点火线圈 a) 实物图 b)内部电路图 1-导磁壳体 2-绝缘介质 3-绝缘层 4-初级绕组 5-次级绕组 6-铁芯 7-绝缘材料
光电式电子点火装置的光电式信号发生器（图6-9a）装在分电器内，是光电式电
子点火装置的核心元件，主要由信号转子1（遮光盘）、发光二极管3（光源）、 光敏三极管4（光接收器）和转子轴2组成。
图6-9光电式信号发生器及其工作原理 a)光电式信号发生器 b) 光电式信号发生器工作原理 1-信号转子 2-转子轴 3-发光二极管 4-光敏三极管
二、无分电器的微机控制点火系
无分电器的微机控制技术，根据发动机转速传感器和负荷传感器的信号控制发 动机的点火提前角。精确地控制发动机在各种工况下的最佳点火时刻。 按点火方式不同，无分电器的微机控制点火系分为二极管分配式和点火线圈分 配式两大类。 1. 二极管分配式 二极管分配式点火的方式是利用二极管单向导电的特性，对点火线圈产生的高
图6-5霍尔效应示意图 1-磁极 2-外加电压 3-霍尔电压 4-霍尔触发器 5-接触面 6-磁力线 7-剩余电子
2.霍尔效应发生器
霍尔效应发生器的结构如图6-6所示。它由触发叶轮1和信号触发开关4组成。
触发叶轮与分火头制成一体并由分电器轴带动，其上有与气缸数相等的叶片。
图6-6霍尔效应发生器 1-触发叶轮 2-霍尔集成电路 3-带导磁板的永久磁铁 4-信号触发开关 5-连接导线
2.火花塞
火花塞的功用是将点火线圈产生的高压电引进燃烧室，并在两电极之间产生电 火花以点燃可燃混合气。
图6-16火花塞 1-接线螺母 2瓷-绝缘体 3-中心电极 4-侧电极
当裙部较长时，受热的表面积大，吸收的热量多，裙部的温度容易上升。因 此，把这种火花塞称为“热型”火花塞（图6-17a）；相反，裙部较短的火 花塞称为“冷型”火花塞图6-17c；裙部长度介于二者之间的则为中型火花 塞（图6-17b）。
一、磁感应式无触点电子点火系统
图6-2 磁感应式无触点点火系统电路图 1—点火信号发生器 2—点火控制器 3—点火线圈 4—点火开关 5—蓄电池
1.点火信号发生器
点火信号发生器（图6-3）装在分电器内，它由分电器轴带动的信号转子1 （图6-4a）、永久磁铁4、铁芯3和绕在铁芯上的传感线圈2组成。其功用是 产生信号电压，控制点火线圈的通断和点火系的工作。
2.点火控制器
通常装在一个小盒内，基本电路见图6-2中的2，它是由三极管VT1和VT2组成的 点火信号检出电路、VT3和VT4组成的开关放大电路及大功率三极管VT5组成的。 其功用是将从点火信号发生器得到的信号整形、放大以控制点火线圈初级电 路的通、断。
二、霍尔效应式电子点火装置
• 1．霍尔效应原理 • 霍尔效应的原理如图6-5，科用尔效应原理，科用霍互蓬憾所示。当外加 电压作用的电流I通过放在磁场中的半导体基片（即霍耳触发器4）且电 流方向与外加磁场方向垂直时，则在半导体基片的横向侧面上产生一个 与电流和磁感应强度成正比的电压，该电压称为霍耳电压UH。
图6-11断电器 a)断电器触点闭合 b)断电器触点断开 1-活动触点臂 2-活动触点 3-
图6-12分电器 1-分火头 2-侧电极 3-中心电极 4-分电器盖
图6-13离心点火提前调节装置 1-断电器凸轮 2-带孔拨版 3-分电器轴 4-销钉 5-重块 6-托板 7-弹簧
四、点火系统主要元件
1.分电器
图6-10分电器 a) 分电器实物 b) 分电器结构示意图 1-分电器盖 2-分火头 3-断电器凸轮 4一分电器盖弹簧夹 5一断电器活动触点臂弹簧及固定夹 6一活动触点及支架 7一固定触点 8一接头 9一弹簧 10一真卞调节器膜片 11一真空调节器外壳 12一拉杆 13一油杯 14一固定销及联轴节 15一联轴节钢丝 16一联接轴 17一离心调节器底板1 8一重块弹簧 l9一离心调节器重块 ⒛一拨板 21一断电器底板 22一真空调节器拉杆销及弹簧 23一电容器 24一油毡 25一断电器接线柱 26一分电器轴 27一分电器外壳 28一中心电极 29一分缸高压线插孔 30一中心高压线插孔
汽车构造
主编 关文达
第六章 汽油发动机点火系统
第一节 第二节 第三节 概述 电子点火系统 微机控制点火系统
第一节 概述
• 一、功用
• 点火系的功用是按照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，使其两级产生电火花点燃可燃混合气，使发动机作功。
第一节 概述
• 二、分类
• 目前轿车汽油机应用的点火系按产生高压电的方式不同分为：电子点火
系和微机控制点火系。 • （1）电子点火系 是一种新型的点火系，其电源是蓄电池和发电机，其
低压电转变成高压电是由晶体管和点火线圈共同来完成的。根据点火信
号产生的方式不同分为有触点式和无触点式。 • （2）微机控制点火系 亦称数字式点火系。也是以蓄电池和发电机为电 源，借点火线圈将低压电变成高压电的。微机控制点火系通过电控单元 和各种传感器控制点火时刻，改善了发动机的动力性、经济性和排气污 染。
（2）霍尔效应式分电器
如图6-15，它是霍尔效应式电子点火系装用的分电器，其结构特点是用传感器 （触发叶轮4和触发开关5）代替图6-11的触点（活动触点 2和固定触点3）。
图6-15 霍尔效应式分电器 1-分电器盖 2-防尘罩 3-分火头 4-触发叶轮 5-触发开关 6-固定板 7-分电器壳 8-真空点火提前调节装置
图6-3 点火信号发生器立体图 1-分火头 2-信号转子 3-转子齿 4-线圈支架 5-连接导线 6-定子 7-定子齿
图6-4点火信号发生器及其工作原理 a) 点火信号发生器 b) 信号转子凸齿与铁芯靠近c) 信号转子凸齿与铁芯队正 d) 信号转子凸齿离开铁芯 1-信号转子 2-传感线圈 3-铁芯 4-永久磁铁
图6-7霍尔效应发生器工作原理 a）触发叶片进入空气隙中 b 触发叶片离开空气隙中 1-触发叶轮叶片 2-霍尔集成块 3-永久磁铁 4-霍尔传感器 5-导板
图6-8 装有霍尔效应发生器的电子点火系电路图 1-点火电控单元 2-点火线圈 3-霍尔效应发生器 4-分电器 5-火花塞
三、光电式电子点火装置
压电进行分配的点火方式。
该种点火方式是每个气缸的火花塞上直接装用一个点火线圈，各个汽缸自行点 火。它的的结构特点是点火线圈与火花塞之间不设高压线。
图6-20单火花塞点火线圈 1-铁芯 2-火花塞 3-高压插接器 4-次级绕组 5-初级绕组 6-低压插接器
图6-21单火花塞点火电路
图6-22 二管分配式的点火原理 1-凸轮轴位置传感器 2-电控单元3-点火控制器 4-继电器 5-曲轴位置传感器
第三节 微机控制点火系
一、有分电器的微机控制点火系
该点火系的组成如图6-19所示，该系统除了保留了分电器15、点火线圈14、火
花塞16和点火开关1外，其它各种传感器、电控单元等都可和电控汽油喷射系 统共用。
图6-19有分电器的微机控制点火系组成示意图 1-点火开关 2-蓄电池 3-进气温度传感器 4冷却液温度传感 5-节气门位置传感器 6-空气流量传感器 7-爆震传感器 8-曲轴位置传感器 9-车速传感器 10-凸轮轴位置传感器 11-电控单元 12-点火系报警装置 13-电子点火组件 14-点火线圈 15-分电器 16-火花塞