第十章发动机点火系统
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发动机点火系统课件
点火系统的性能直接影响发动机的性能和燃油经济性，因此其维护和保养非常重要 。
点火线圈的工作原理
点火线圈是点火系统中的重要 组成部分，它的主要作用是将 低压电转化为高压电。
点火线圈由初级线圈和次级线 圈组成，初级线圈的电流由点 火器控制，次级线圈的电流用 于产生电火花。
当点火器控制初级线圈的电流 切断时，次级线圈中产生感应 电动势，从而产生电火花。
火花塞的使用寿命一般在2-4 万公里左右，具体取决于火花
塞材质和发动机工况。
点火控制器的使用寿命一般在 10万公里左右，但若出现故
障应及时更换。
点火信号发生器的使用寿命一 般在10万公里左右，但若出
现故障应及时更换。
05 新型点火系统技术介绍
直接点火系统
总结词
直接点火系统是一种新型的点火系统，它通过直接将点火线圈连接到火花塞上 来实现点火。
态，适时地产生电火花。
电源
电源为点火系统提供电能，通 常由蓄电池或发电机提供。
02 点火系统的原理与工作流程
点火系统的原理
点火系统是发动机的重要组成部分，它的主要作用是将高压电传输到火花塞，产生 电火花，点燃气缸内的可燃混合气，从而推动活塞运动，产生动力。
点火系统的原理基于电磁感应定律，通过点火线圈将低压电转化为高压电，然后通 过火花塞产生电火花。
微机控制点火系统
微机控制点火系统是电子 点火系统的升级版，通过 微处理器对点火时刻进行 更精确的控制。
点火系统的基本组成
01
02
03
04
点火线圈
点火线圈的作用是将低电压转 换为高电压，为火花塞提供足
够的能量产生电火花。
火花塞
火花塞是点火系统的终端元件 ，负责将高压电引入气缸内，
点火线圈的工作原理
点火线圈是点火系统中的重要 组成部分，它的主要作用是将 低压电转化为高压电。
点火线圈由初级线圈和次级线 圈组成，初级线圈的电流由点 火器控制，次级线圈的电流用 于产生电火花。
当点火器控制初级线圈的电流 切断时，次级线圈中产生感应 电动势，从而产生电火花。
火花塞的使用寿命一般在2-4 万公里左右，具体取决于火花
塞材质和发动机工况。
点火控制器的使用寿命一般在 10万公里左右，但若出现故
障应及时更换。
点火信号发生器的使用寿命一 般在10万公里左右，但若出
现故障应及时更换。
05 新型点火系统技术介绍
直接点火系统
总结词
直接点火系统是一种新型的点火系统，它通过直接将点火线圈连接到火花塞上 来实现点火。
态，适时地产生电火花。
电源
电源为点火系统提供电能，通 常由蓄电池或发电机提供。
02 点火系统的原理与工作流程
点火系统的原理
点火系统是发动机的重要组成部分，它的主要作用是将高压电传输到火花塞，产生 电火花，点燃气缸内的可燃混合气，从而推动活塞运动，产生动力。
点火系统的原理基于电磁感应定律，通过点火线圈将低压电转化为高压电，然后通 过火花塞产生电火花。
微机控制点火系统
微机控制点火系统是电子 点火系统的升级版，通过 微处理器对点火时刻进行 更精确的控制。
点火系统的基本组成
01
02
03
04
点火线圈
点火线圈的作用是将低电压转 换为高电压，为火花塞提供足
够的能量产生电火花。
火花塞
火花塞是点火系统的终端元件 ，负责将高压电引入气缸内，
第10章起动和点火系统-GasTurbineAero
在这个阶段，起动机和涡轮转子共同带动发动机 转子加速。发动机获得的加速力矩为：
Ma Ms MT M f
10.1.1 起动过程
讨论：
当 MT M f 时，n np 叫做自持转速，这时 M a M s
当 n np 时，MT M f ，仅有涡轮不能带动发动机转子； 当 n np 时，MT M f ，但转速接近 n p 时，不能脱开起动机 ，一般起动机脱开转速 n2 (1.2 ~ 2.0)np
Ma MT M f
10.1.1 起动过程
讨论：
慢车转速是指涡轮扭矩等于转子阻力矩时的转速，也称 为空车转速，这时，发动机基本不产生推力。
np n ni 时，涡轮扭矩始终大于发动机的阻力力矩，
发动机不能稳定工作；
当 n ni 后，在任一转速下，均能使 MT M f ，发动
机能稳定工作。
10.2.2 高能点火器
图10-9 晶体管式直流点火器
10.2.2 高能点火器
二、交流高能点火器
交流高能点火器由变压器、整流器、储能电容、扼流线 圈、放电间隙、放电电阻和安全电阻等组成。
10.2.2 高能点火器
图10-10 交流高能点火器
10.2.2 高能点火器
工作情况： 通电→经变压器产生高压交流电→整流器整流→储能 电容充电→能击穿放电间隙→储能电容器储存的能量 经扼流圈→向电嘴供电→在电嘴放电表面上发生强烈 的闪光放电→产生火花→点燃混合气。
Gas Turbine
Aero-engine
LOGO
第 10 章 起动和点火系统
第十章 起动和点火系统
主要内容： 10.1 起动系统 10.2 点火系统 10.3 典型的起动和点火系统
Ma Ms MT M f
10.1.1 起动过程
讨论：
当 MT M f 时，n np 叫做自持转速，这时 M a M s
当 n np 时，MT M f ，仅有涡轮不能带动发动机转子； 当 n np 时，MT M f ，但转速接近 n p 时，不能脱开起动机 ，一般起动机脱开转速 n2 (1.2 ~ 2.0)np
Ma MT M f
10.1.1 起动过程
讨论：
慢车转速是指涡轮扭矩等于转子阻力矩时的转速，也称 为空车转速，这时，发动机基本不产生推力。
np n ni 时，涡轮扭矩始终大于发动机的阻力力矩，
发动机不能稳定工作；
当 n ni 后，在任一转速下，均能使 MT M f ，发动
机能稳定工作。
10.2.2 高能点火器
图10-9 晶体管式直流点火器
10.2.2 高能点火器
二、交流高能点火器
交流高能点火器由变压器、整流器、储能电容、扼流线 圈、放电间隙、放电电阻和安全电阻等组成。
10.2.2 高能点火器
图10-10 交流高能点火器
10.2.2 高能点火器
工作情况： 通电→经变压器产生高压交流电→整流器整流→储能 电容充电→能击穿放电间隙→储能电容器储存的能量 经扼流圈→向电嘴供电→在电嘴放电表面上发生强烈 的闪光放电→产生火花→点燃混合气。
Gas Turbine
Aero-engine
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第 10 章 起动和点火系统
第十章 起动和点火系统
主要内容： 10.1 起动系统 10.2 点火系统 10.3 典型的起动和点火系统
十章节发动机点火系
成分、发动机的结构及其他一些因素有关(如燃烧室的形状、压缩比等)。 当节气门开度一定时，随着发动机转速升高，应适当增大点火提前角，否则燃烧
会延续到作功行程，使发动机的动力性、经济性下降。 当发动机转速一定时，随着负荷增加，节气门开度增大，应适当减小点火提前角。
反之，发动机负荷减小时，点火提前角应当加大。 最佳点火提前角还与所用汽油的抗爆性有关。
微机控制点火系统
微机控制点火系统可以通过各种传感器感知多种因素对点火提前角的 影响，使发动机在各种工况和使用条件下的点火提前角都与相应的最佳点 火提前角比较接近，并且不存在机械磨损等问题，克服了离心点火提前调 整装置和真空点火提前调整装置的缺陷，使点火系统的发展更趋完善，发 动机的性能得到进一步改善和更加充分的发挥。 型式：按是否配有分电器分为有分电器微机控制点火系统和无分电器微机 控制点火系统两种。
3)由于次级电压和点火能量的提高，使其对火花塞积炭不敏感，且可以加大火花塞 电极间隙，点燃较稀的混合气，从而有利于改善发动机的动力性、经济性和排气 净化性能。
4)大大减轻了对无线电的干扰。 5)结构简单，质量轻，体积小，使用和维修方便。
目前，国内外汽车上使用的电子点火系统主要分为有触点的电子点火系统和无触点的 电子点火系统两大类。无论是哪一类电子点火系统，都是利用电子元件(晶体三极管) 作为开关来接通或断开点火系统的初级电路，通过点火线圈来产生高压电。
①开磁路点火线圈 点火线圈的铁芯由若干片涂有绝缘漆的硅钢片叠成，二次绕组和一次绕组
都套装在柱形铁芯上。 ②闭磁路点火线圈
闭磁路点火线圈将一次绕组和二次绕组都绕在口字形或日子形铁芯上。初 级绕组在铁芯中产生的磁通，通过铁芯形成闭合磁路，泄漏的磁通量和磁路损 失大大减少，点火线圈的转化效率高。
会延续到作功行程，使发动机的动力性、经济性下降。 当发动机转速一定时，随着负荷增加，节气门开度增大，应适当减小点火提前角。
反之，发动机负荷减小时，点火提前角应当加大。 最佳点火提前角还与所用汽油的抗爆性有关。
微机控制点火系统
微机控制点火系统可以通过各种传感器感知多种因素对点火提前角的 影响，使发动机在各种工况和使用条件下的点火提前角都与相应的最佳点 火提前角比较接近，并且不存在机械磨损等问题，克服了离心点火提前调 整装置和真空点火提前调整装置的缺陷，使点火系统的发展更趋完善，发 动机的性能得到进一步改善和更加充分的发挥。 型式：按是否配有分电器分为有分电器微机控制点火系统和无分电器微机 控制点火系统两种。
3)由于次级电压和点火能量的提高，使其对火花塞积炭不敏感，且可以加大火花塞 电极间隙，点燃较稀的混合气，从而有利于改善发动机的动力性、经济性和排气 净化性能。
4)大大减轻了对无线电的干扰。 5)结构简单，质量轻，体积小，使用和维修方便。
目前，国内外汽车上使用的电子点火系统主要分为有触点的电子点火系统和无触点的 电子点火系统两大类。无论是哪一类电子点火系统，都是利用电子元件(晶体三极管) 作为开关来接通或断开点火系统的初级电路，通过点火线圈来产生高压电。
①开磁路点火线圈 点火线圈的铁芯由若干片涂有绝缘漆的硅钢片叠成，二次绕组和一次绕组
都套装在柱形铁芯上。 ②闭磁路点火线圈
闭磁路点火线圈将一次绕组和二次绕组都绕在口字形或日子形铁芯上。初 级绕组在铁芯中产生的磁通，通过铁芯形成闭合磁路，泄漏的磁通量和磁路损 失大大减少，点火线圈的转化效率高。
78汽车结构 第10章发动机点火系PPT课件
第10页
工作过程
16.08.2020
▪ 接通点火开关，当断电器触点闭合时，蓄电池的电流从蓄电池的正极 出发，经点火开关、点火线圈的一次绕组（200~300匝的粗导线）、 断电器活动触点臂、触点、分电器壳体接地，流回蓄电池负极（图103a所示）。由于回路中流过的是低压电流，所以称这条电路为低压电 路或一次电路。电流通过点火线圈一次绕组时，在一次绕组的周围产 生磁场，并由于铁心的作用而加强。当断电器凸轮顶开触点时，一次 电路被切断，一次电流迅速下降到零，铁心中的磁场随之迅速衰减以 至消失，因此在匝数多（15000~23000匝）、导线细的二次绕组中感 应出很高的电压，称为高压电。二次绕组中产生的高压电，作用在火 花塞的中心电极和侧电极之间，当高压电超过火花塞间隙的击穿电压 时，火花塞的间隙被击穿，产生电火花，点燃混合气。一次绕组中电 流下降的速率越高，铁心中磁通的变化率越大，二次绕组中产生的电 压越高。
火花塞的中心电极较侧电极温度高，因而电子容易从中心电极向 侧电极发射，使火花塞间隙处离子化程度高，火花塞容易跳火， 击穿电压可降低15%~20%。因此，无论汽车的电系采用正极搭 铁还是负极搭铁，点火线圈的内部连接或外部连接，均应保证点 火瞬间火花塞中心电极为负，即火花电流应从火花塞的侧电极流 向中心极。 ▪ 由于电子设备在汽车上的广泛应用，目前国内、外汽车几乎都采
▪ （4）磁电机点火系 它由磁电机内的永久磁铁和电磁线
圈的作用产生高压电，而不需要另设低压电源。在发动机中等转速 和高转速范围内，可以产生较高的高压电，使发动机工作可靠。磁 电机点火系多用于主要在高速、满负荷下工作的赛车发动机，以及 某些不带蓄电池的摩托车发动机和大功率柴油机的起动发动机上。
第4页
16.08.2020
▪ 在火花塞的两个电极之间加上直流电压，当电压增长到一定值时，
工作过程
16.08.2020
▪ 接通点火开关，当断电器触点闭合时，蓄电池的电流从蓄电池的正极 出发，经点火开关、点火线圈的一次绕组（200~300匝的粗导线）、 断电器活动触点臂、触点、分电器壳体接地，流回蓄电池负极（图103a所示）。由于回路中流过的是低压电流，所以称这条电路为低压电 路或一次电路。电流通过点火线圈一次绕组时，在一次绕组的周围产 生磁场，并由于铁心的作用而加强。当断电器凸轮顶开触点时，一次 电路被切断，一次电流迅速下降到零，铁心中的磁场随之迅速衰减以 至消失，因此在匝数多（15000~23000匝）、导线细的二次绕组中感 应出很高的电压，称为高压电。二次绕组中产生的高压电，作用在火 花塞的中心电极和侧电极之间，当高压电超过火花塞间隙的击穿电压 时，火花塞的间隙被击穿，产生电火花，点燃混合气。一次绕组中电 流下降的速率越高，铁心中磁通的变化率越大，二次绕组中产生的电 压越高。
火花塞的中心电极较侧电极温度高，因而电子容易从中心电极向 侧电极发射，使火花塞间隙处离子化程度高，火花塞容易跳火， 击穿电压可降低15%~20%。因此，无论汽车的电系采用正极搭 铁还是负极搭铁，点火线圈的内部连接或外部连接，均应保证点 火瞬间火花塞中心电极为负，即火花电流应从火花塞的侧电极流 向中心极。 ▪ 由于电子设备在汽车上的广泛应用，目前国内、外汽车几乎都采
▪ （4）磁电机点火系 它由磁电机内的永久磁铁和电磁线
圈的作用产生高压电，而不需要另设低压电源。在发动机中等转速 和高转速范围内，可以产生较高的高压电，使发动机工作可靠。磁 电机点火系多用于主要在高速、满负荷下工作的赛车发动机，以及 某些不带蓄电池的摩托车发动机和大功率柴油机的起动发动机上。
第4页
16.08.2020
▪ 在火花塞的两个电极之间加上直流电压，当电压增长到一定值时，
第10章-发动机点火系统
25
第四节 电子点火系统
二、无触点电子点火系统
（1）磁脉冲式点火信号发生器
磁脉冲式点火信号发生器是依靠电磁感应原理制
成的。它一般安装在分电器的内部，由信号转子和感
应器两部分组成。信号转子由分电器轴驱动，其转速
与分电器轴相同；感应器固定在分电器底板上，由永
久磁铁、铁心和绕在铁心上的传感线圈组成。
信号转子的外缘有凸齿，凸齿数与发动机的气缸
合气燃烧有一定的速度，即从火花塞跳火到气缸内的可燃混合气完全燃
烧是需要一定时间的。虽然这段时间很短，不过千分之几秒，但是由于
发动机的转速很高，在这样短的时间内曲轴却转过较大的角度。
因此，应提前点火，即在活塞到达压缩行程上止点之前火花塞跳火
，使燃烧室内的气体压力在活塞到达压缩行程上止点后10°～12°时达
二、无触点电子点火系统
霍尔触发器(也称霍尔元
件)是一个带集成电路的半导
体基片。当直流电压作用于触
发器的两端时，便有电流I在
其中通过，如果在垂直于电流
的方向还有外加磁场的作用，
则在垂直于电流和磁场的方向
上产生电压UH，该电压称为
霍尔电压，这种现象称为霍尔
效应。
图10-27 霍尔发生器的工 作原理示意图
火系
正在淘汰
3、微 机控制 点火系
正在广泛应用
第一节 概 述
三、发动机对点火系的要求
1）能产生足以击穿火花塞间隙的 电压 （一般7～8kV，冷启动 19kV ，现在要求15～20kV ）
2）点火花应具有足够的能量（50 ～80mJ，起动时＞100mj）
3）点火时刻应适应发动机的工况 （最佳点火时间）
1-永久磁铁；2-外加电压；3-霍尔电 压；4-霍尔触发器；5-接触面；6-磁 力线；剩余电子。
第四节 电子点火系统
二、无触点电子点火系统
（1）磁脉冲式点火信号发生器
磁脉冲式点火信号发生器是依靠电磁感应原理制
成的。它一般安装在分电器的内部，由信号转子和感
应器两部分组成。信号转子由分电器轴驱动，其转速
与分电器轴相同；感应器固定在分电器底板上，由永
久磁铁、铁心和绕在铁心上的传感线圈组成。
信号转子的外缘有凸齿，凸齿数与发动机的气缸
合气燃烧有一定的速度，即从火花塞跳火到气缸内的可燃混合气完全燃
烧是需要一定时间的。虽然这段时间很短，不过千分之几秒，但是由于
发动机的转速很高，在这样短的时间内曲轴却转过较大的角度。
因此，应提前点火，即在活塞到达压缩行程上止点之前火花塞跳火
，使燃烧室内的气体压力在活塞到达压缩行程上止点后10°～12°时达
二、无触点电子点火系统
霍尔触发器(也称霍尔元
件)是一个带集成电路的半导
体基片。当直流电压作用于触
发器的两端时，便有电流I在
其中通过，如果在垂直于电流
的方向还有外加磁场的作用，
则在垂直于电流和磁场的方向
上产生电压UH，该电压称为
霍尔电压，这种现象称为霍尔
效应。
图10-27 霍尔发生器的工 作原理示意图
火系
正在淘汰
3、微 机控制 点火系
正在广泛应用
第一节 概 述
三、发动机对点火系的要求
1）能产生足以击穿火花塞间隙的 电压 （一般7～8kV，冷启动 19kV ，现在要求15～20kV ）
2）点火花应具有足够的能量（50 ～80mJ，起动时＞100mj）
3）点火时刻应适应发动机的工况 （最佳点火时间）
1-永久磁铁；2-外加电压；3-霍尔电 压；4-霍尔触发器；5-接触面；6-磁 力线；剩余电子。
10第十章发动机点火系
第四节 蓄电池点火系的主要元件
1. 分电器
1）、功用：
(1)接通或断开初级电路 (2)将点火线圈产生的高压电按照发动机分配给各缸火花塞 (3)根据发动机转速和负荷自动调节点火时刻
2）、组成：断电器、配电器、电容器和点火提前调节装置组成。
断电器的功用是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极电压。断电器的触点间隙一般为0.35～ 0.45 mm，可以通过调整固定触点的位置来改变触点间隙。
知识点： 发动机点火系统功用及组成
第一节 概述
1.作用 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。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。
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。
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。
第三节 点火提前
1．点火提前
点火时刻对发动机性能影响很大，从火花塞点火到气缸 内大部分混合气燃烧，并产生很高的爆发力需要一定的时 间，虽然这段时间很短，但由于曲轴转速很高，在这段时 间内，曲轴转过的角度还是很大的。若在压缩上止点点火， 则混合气一面燃烧，活塞一面下移而使气缸容积增大，这 将导致燃烧压力低，发动机功率也随之减小。因此要在压 缩接近上止点点火，即点火提前。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。
半导体点火系分类：有触点式电子点火系统和无触点式电子点 火系统
发动机点火系统课件
作用
点火系统的作用是控制气缸内的混合 气在恰当的时刻产生电火花，使混合 气迅速燃烧，产生动力，驱动发动机 的运转。
点火系统的组成与分类
组成
点火系统通常由电源、点火线圈、 分电器、火花塞和高压线等组成。
分类
根据点火系统的结构和工作原理， 可分为蓄电池点火系统、电子点 火系统和微机控制点火系统。
点火系统的原理与特点
05
发动机点火线圈的连接是 否紧固，外观是否有破 损或连接不良等现象。
更换标准
如发现点火线圈性能下 降或损坏，应及时更换。 一般建议在车辆行驶里 程达到10万公里时进行 更换。
选型匹配
在更换点火线圈时，需 选择与车辆相匹配的型 号及规格，以确保其正 常工作。
故障现象
汽车在行驶过程中，突然出现加速无力、抖动严重、 噪音大等症状，且故障时好时坏。
故障原因
点火线圈老化，导致点火性能下降，不能正常工作。
维修方法
更换新的点火线圈，并进行点火系统调试。
案例二：火花塞积碳严重导致的发动机失火
故障现象
01 汽车在行驶过程中，突然出现加速顿挫、抖动、噪音
大等症状，且故障时好时坏。
发动机启动困难故障诊断与排除
01
故障原因
点火系统故障、供油系统故障、进气系统故障、电控系统故障等。
02
故障诊断
检查点火系统是否正常工作，检查供油系统油压和喷油嘴是否正常，检
查进气系统是否漏气，检查电控系统各传感器是否正常工作。
03
故障排除
修复点火系统故障，调整供油系统油压和喷油嘴，修复进气系统漏气，
初级线圈
初级线圈位于点火线圈初级电路中，用于储存电能。
充电过程
当断电器闭合时，初级线圈开始充电，电能转化为磁场能。
点火系统的作用是控制气缸内的混合 气在恰当的时刻产生电火花，使混合 气迅速燃烧，产生动力，驱动发动机 的运转。
点火系统的组成与分类
组成
点火系统通常由电源、点火线圈、 分电器、火花塞和高压线等组成。
分类
根据点火系统的结构和工作原理， 可分为蓄电池点火系统、电子点 火系统和微机控制点火系统。
点火系统的原理与特点
05
发动机点火线圈的连接是 否紧固，外观是否有破 损或连接不良等现象。
更换标准
如发现点火线圈性能下 降或损坏，应及时更换。 一般建议在车辆行驶里 程达到10万公里时进行 更换。
选型匹配
在更换点火线圈时，需 选择与车辆相匹配的型 号及规格，以确保其正 常工作。
故障现象
汽车在行驶过程中，突然出现加速无力、抖动严重、 噪音大等症状，且故障时好时坏。
故障原因
点火线圈老化，导致点火性能下降，不能正常工作。
维修方法
更换新的点火线圈，并进行点火系统调试。
案例二：火花塞积碳严重导致的发动机失火
故障现象
01 汽车在行驶过程中，突然出现加速顿挫、抖动、噪音
大等症状，且故障时好时坏。
发动机启动困难故障诊断与排除
01
故障原因
点火系统故障、供油系统故障、进气系统故障、电控系统故障等。
02
故障诊断
检查点火系统是否正常工作，检查供油系统油压和喷油嘴是否正常，检
查进气系统是否漏气，检查电控系统各传感器是否正常工作。
03
故障排除
修复点火系统故障，调整供油系统油压和喷油嘴，修复进气系统漏气，
初级线圈
初级线圈位于点火线圈初级电路中，用于储存电能。
充电过程
当断电器闭合时，初级线圈开始充电，电能转化为磁场能。
发动机点火系统
作用
点火系统的作用是控制和产生电火花 ，确保发动机正常运转，提高发动机 的效率和性能。
点火系统的分类
传 助点火系统。
电子点火系统
采用电子控制单元（ECU）来控制 点火时刻和点火线圈的初级电流。
微机控制点火系统
采用微处理器来控制点火时刻、点 火线圈的初级电流和高压电的脉冲 宽度。
发动机点火系统
汇报人： 202X-01-03
目录
• 点火系统的概述 • 点火系统的部件 • 点火系统的原理 • 点火系统的故障诊断与维修 • 点火系统的发展趋势
01
点火系统的概述
Chapter
点火系统的定义和作用
定义
点火系统是发动机的关键部分，负责 在适当的时刻产生电火花，点燃气缸 内的可燃混合气，使其燃烧做功。
点火系统的故障诊断与维修
Chapter
点火系统常见故障
如线圈老化、短路等，影响点火 电压和点火能量。
如电子元件损坏、控制逻辑错误 等，导致点火信号异常。
火花塞故障 点火线圈故障 高压线故障 点火控制器故障
如积碳、电极磨损等，导致点火 不良或无法点火。
如绝缘层破损、接触不良等，导 致高压电传输受阻。
点火系统的维修与保养
定期更换火花塞
根据车辆使用情况和火花塞类型，定期更换 以保证点火性能。
检查高压线
定期检查高压线的绝缘层和接触情况，确保 高压电传输稳定。
清洁点火线圈
清除点火线圈上的灰尘和污垢，保持其良好 的散热性能。
定期保养点火控制器
按照维修手册要求，对点火控制器进行定期 保养和检查。
05
点火系统的发展趋势
Chapter
点火线圈
01
02
03
点火系统的作用是控制和产生电火花 ，确保发动机正常运转，提高发动机 的效率和性能。
点火系统的分类
传 助点火系统。
电子点火系统
采用电子控制单元（ECU）来控制 点火时刻和点火线圈的初级电流。
微机控制点火系统
采用微处理器来控制点火时刻、点 火线圈的初级电流和高压电的脉冲 宽度。
发动机点火系统
汇报人： 202X-01-03
目录
• 点火系统的概述 • 点火系统的部件 • 点火系统的原理 • 点火系统的故障诊断与维修 • 点火系统的发展趋势
01
点火系统的概述
Chapter
点火系统的定义和作用
定义
点火系统是发动机的关键部分，负责 在适当的时刻产生电火花，点燃气缸 内的可燃混合气，使其燃烧做功。
点火系统的故障诊断与维修
Chapter
点火系统常见故障
如线圈老化、短路等，影响点火 电压和点火能量。
如电子元件损坏、控制逻辑错误 等，导致点火信号异常。
火花塞故障 点火线圈故障 高压线故障 点火控制器故障
如积碳、电极磨损等，导致点火 不良或无法点火。
如绝缘层破损、接触不良等，导 致高压电传输受阻。
点火系统的维修与保养
定期更换火花塞
根据车辆使用情况和火花塞类型，定期更换 以保证点火性能。
检查高压线
定期检查高压线的绝缘层和接触情况，确保 高压电传输稳定。
清洁点火线圈
清除点火线圈上的灰尘和污垢，保持其良好 的散热性能。
定期保养点火控制器
按照维修手册要求，对点火控制器进行定期 保养和检查。
05
点火系统的发展趋势
Chapter
点火线圈
01
02
03
点火控制系统说明书
第十章点火系统190天然气发动机采用德国MOTORTEC公司生产的点火控制系统，G12V190Z L T天然气机采用IC500型，8V190Z L T天然气机采用IC100型，主要由点火控制器、点火线圈、火花塞、低压线、高压线、信号传感器及导线等组成。
一、系统介绍1、系统接线线路图2、系统工作原理参照系统接线图，发动机正常工作时，系统通过传感器分别从飞轮和凸轮轴上获取信号，点火控制器按照发动机点火顺序，依次将信号通过低压线、点火线圈、高压线送至火花塞，实现气缸内点火。
发动机飞轮上装有一组定时螺钉，定时信号传感器根据获取的信号实现每缸点火。
发动机旋转两圈，每个气缸点火一次，完成一个工作循环，此时复位传感器把从凸轮轴上获取复位信号传给点火控制器，复位后进行下一个工作循环……二、点火控制系统的使用与维护1、点火控制器*点火控制器通过减振垫安装在发动机底盘上，并通过导线接地保护。
*工作温度范围-40℃～70℃。
*点火控制器要求连接24V直流电源，连接线路中须带5A的保险丝和开关。
*工作允许范围：10～32VDC，超出此范围可能损坏控制器。
*工作峰值电流为20A，平均消耗电流为5A，要求连接导线直径不低于2.5mm2。
*使用过程中应定期检查直流电源的电压，若电压过低，应抓紧充电。
注意：电源连接线路中正负极不要接反。
2、信号传感器点火系统中采用两个有源型信号传感器，分别是定时信号传感器和复位信号传感器。
*信号传感器顶端与定时螺钉（复位螺钉）的间隙约为0.75mm，在使用过程中要注意定期检查和调整。
*复位信号传感器可按以下步骤调节：首先盘车至一缸压缩上止点前230度处(8V190Z L T天然气机为235度)，旋入传感器使其与复位螺钉接触，再逆时针旋出1/2～2/3圈，然后用螺母锁紧，注意保证传感器不随锁紧螺母一起转动，以免引起间隙的变化。
前后盘车几次，确保复位螺钉不与传感器表面接触。
*传感器锁紧螺母最大扭紧力矩为15Nm。
发动机点火系统
发动机点火系统点火系统可能不是由电脑直接控制，还有可能是单独的一块点火模块，也就是ICM，ICM可能是电脑，也可能是一个模块，叫点火控制模块。
1、执行器执行器是什么？谁在实施着点火呢？是点火线圈，最重要的是点火线圈，点火线圈就相当于燃油喷射的喷油器，电脑通过对点火线圈发命令，才能实施点火过程。
点火线圈分三种，第一种是有分电器的，一种是无分电器的，有分电器的点火线圈肯定是一个点火线圈，它要对多个气缸点火。
另一种是无分电器的，这里面有两种，一种叫同时点火，什么意思啊？两个缸一块点！这个时候是一个点火线圈要控制两个气缸，如奥迪的V6，发动机的水箱后面，三个点火线圈并排排着，每一个出来两根高压线，从两边两个同处上止点的气缸，同处上止点的缸是什么意思呢？如果一个缸处在压缩上止点，还有一个缸处在排气上止点，排气那个缸其实已经在压缩上止点已经点过一次，烧完了，没有东西了，点也是白点，白点就点一回吧，所以我们说同时点火。
还有一种是单独点火，一个点火线圈只点一个缸。
现在全世界的点火系统无非就是这三种中的一种，还有其它的吗？有吗？有拿打火机点的吗？这三种哪个好啊，那肯定是最后一种，那就是单独点火。
2、传感器（1）定位传感器点火中最重要的传感器是什么传感器？就是定位信息，什么叫定位信息？也就是说，你一定要告诉我几个关键的数据，什么数据呢？就是曲轴、凸轮轴的上止点，你要准确地发出点火信号，你就必须准确地知道这些位置。
这定位信息包括：上止点TTC，你一定要告诉我各缸的上止点在哪里；第二个你要告诉我曲轴转角，也就是曲轴转过了多少角度，这就是要告诉我你离上止点前还有多少度，用CKP表示。
1缸在哪里，1缸在这呢，它离上止点前1度2度3度4度还是5度？你一定要告诉我你离上止点还有多远，否则就没有办法实施点火，它不像喷油啊，例如连续喷射，我一直在喷啊，你管我什么时候喷干嘛，你什么时候想用拿来用就可以了，点火行吗？总不能说我一直在点呢，你爱什么时候用就拿去用吧，我刚进气，你啪啪啪地点火，这怎么着，回火了吧，点火跟喷油有很大的不同，我喷完先搁在那，气门打开了，我再用，对不对？点火不行，你要告诉我上止点在哪，另外你还要告诉我离上止点还有多少度，你得一度一度地告诉我吧，你总不能告诉我还有30度呢，剩下的事情你自己掌握吧，这不完了吗？不行的，你一定要告诉我，现在30度呢，29度，28度，27度，我才能精确地把握，这是电脑啊，它不是人脑啊，它有点笨，你告诉我怎么着就怎么着。
《发动机点火系统》课件
工作原理
凸轮轴带动分电器轴旋转，分电器轴上的凸轮依次顶动触 点臂，使触点臂与点火线圈的接线柱接通或断开，从而控 制点火线圈的通电或断电。
高压线
80%
作用
将点火线圈产生的高压电传输到 火花塞。
100%
材料
高压线通常由钢芯和耐高温绝缘 材料制成。
80%
特点
高压线具有较高的绝缘性能和耐 高温性能，能够承受高压电的传 输而不发生漏电或短路。
02
点火系统的组成
点火线圈
作用
将低电压转换为高电压，为火花 塞提供足够的点火能量。
工作原理
点火线圈内部有两个线圈绕组， 当其中一个绕组接通电流时，磁 场发生变化，导致另一个绕组产
生高电压。
类型
干式点火线圈和湿式点火线圈。
分电器
作用
根据发动机的点火顺序，将高压电分配给相应的气缸。
组成
分电器盖、分电器轴、凸轮轴等。
点火系统故障的排除方法
检查电路连接
检查点火系统的电路连接是否 良好，如有问题需要进行修复
。
检查高压火花
检查高压火花是否正常，如有 问题需要进行修复或更换相关 部件。
检查点火线圈
如有问题需要更换点火线圈。
检查火花塞
如有问题需要更换火花塞。
05
点火系统的发展趋势
高压点火系统
总结词
高压点火系统是传统的点火方式，通过提高点火线圈的电压来增 加点火能量，从而提高发动机的燃烧效率。
火花塞
01
02
03
作用
在气缸内产生电火花，点 燃可燃混合气。
工作原理
当高压电通过火花塞的电 极间隙时，电极间隙内的 气体被击穿，产生电火花 。
类型
凸轮轴带动分电器轴旋转，分电器轴上的凸轮依次顶动触 点臂，使触点臂与点火线圈的接线柱接通或断开，从而控 制点火线圈的通电或断电。
高压线
80%
作用
将点火线圈产生的高压电传输到 火花塞。
100%
材料
高压线通常由钢芯和耐高温绝缘 材料制成。
80%
特点
高压线具有较高的绝缘性能和耐 高温性能，能够承受高压电的传 输而不发生漏电或短路。
02
点火系统的组成
点火线圈
作用
将低电压转换为高电压，为火花 塞提供足够的点火能量。
工作原理
点火线圈内部有两个线圈绕组， 当其中一个绕组接通电流时，磁 场发生变化，导致另一个绕组产
生高电压。
类型
干式点火线圈和湿式点火线圈。
分电器
作用
根据发动机的点火顺序，将高压电分配给相应的气缸。
组成
分电器盖、分电器轴、凸轮轴等。
点火系统故障的排除方法
检查电路连接
检查点火系统的电路连接是否 良好，如有问题需要进行修复
。
检查高压火花
检查高压火花是否正常，如有 问题需要进行修复或更换相关 部件。
检查点火线圈
如有问题需要更换点火线圈。
检查火花塞
如有问题需要更换火花塞。
05
点火系统的发展趋势
高压点火系统
总结词
高压点火系统是传统的点火方式，通过提高点火线圈的电压来增 加点火能量，从而提高发动机的燃烧效率。
火花塞
01
02
03
作用
在气缸内产生电火花，点 燃可燃混合气。
工作原理
当高压电通过火花塞的电 极间隙时，电极间隙内的 气体被击穿，产生电火花 。
类型
10 点火系统
4、蓄电池点火系—由蓄电池或发电机供给12V或24V的低压直 流电，借点火线圈和断电器将低压电转变为高压电，再通过配 电器分配到各缸火花塞，使两电极之间产生火花，点燃可燃混 合气。汽车一般为12V电源，由蓄电池供给低压直流电，发电 机给蓄电池充电。
5、搭铁—汽车发动机点火系线路与其它电器设备线路一样，均采 用单线制联结，即电源的一个电极用导线与各用电设备相联，而 另一个电极则通过发动机机体、汽车车架和车身与各用电设备相 联，称为搭铁，相当于接地。既可以以电源的负极搭铁，也可以 以电源的正极搭铁，汽车发动机点火系一般以电源的负极搭铁。 此时点火线圈的线路一般使火花塞的中心电极为负极，侧电极为 正极，由于电子容易从温度高的中心电极向温度低的侧电极发射 （高压电流方向从正极流向负极），因此，可降低击穿电压 15~20%左右。
第10章
发动机点火系统
本章内容
一、点火系概述 二、传统点火系的结构和工作原理 三、点火系重点问题 四、蓄电池点火系主要元件 五、电控点火系的组成与工作原理
第一节 概述
1、点火系发展历史:
十九世纪八十年代， 出现磁电机为电源的点火系 二十世纪初， 出现传统点火系，即以蓄电池和发 电机为电源的点火系 二十世纪六十年代， 出现电子点火系 二十世纪七十年代初 出现无触点的电子点火系。目前， 使用广泛 二十世纪七十年代末 开始使用微机控制点火时刻的电 子控制系统。
三、汽油机的点火机理：
在火花塞电极间加上高电压后，电极间的气体便发生电离现象， 所加电压愈高，气体电离的程度愈高。当电压增高到一定值时，火花 塞两极间的间隙被击穿而产生电火花。使火花塞两电极之间产生电火 花所需要的最低电压，称为击穿电压。当火花塞间隙为0.5~1.0mm时， 发动机冷起动时所需击穿电压约7000~8000V，实际工作电压一般在 10000~15000V。 击穿电压的高低与两电极之间的距离（火花塞间隙）、气缸内压 力和温度的大小有关。火花塞间隙愈大，气缸内气体压力愈高，温度 愈低时，则击穿电压愈高。 击穿电压的高低与火花塞间隙内的可燃混合气浓度也有关，气缸 内稀薄混合气难以点燃。为了提高汽油机压缩比，希望点燃稀薄可燃 混合气，但应保证火花塞间隙内混合气浓度较浓，离开火花塞距离愈 远，混合气浓度愈稀，这样，既保证了正常的火焰传播速率，又能使 气缸内总体空间平均的混合气浓度较为稀薄，远远超过了火焰传播上 限（分层充气进气方式）。
第十章发动机点火系统
N d
dt
触点闭合时，初级电路通电，电流从蓄电池的正极经点火开关，点火线圈的初级绕 组，断电器触点，接地流回蓄电池的负极，为低压电路。
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。
蓄电池点火系高、低速之间的矛盾？ 发动机低速运转时，初级电流大，次极电压高，点火可靠；发动机高速运 转时，初级电流小，次极电压低，容易失火。如果点火线圈按高速时设计， 低速时初级电流过大，线圈初级绕组易过热；反之，按低速时设计，高速 时易失火，点火不可靠。 解决方法： 解决的办法是在低压电路中串联一个附加电阻，其电阻值随工作温度高低 而变化（温度愈高，电阻值愈大），从而满足高低速时的初级电流大小的 要求。
火花塞裙部温度过低或过高对发动点火有何影响
当火花塞绝缘体裙部工作温度500C ~600C时，落在裙部的油粒能 完全烧尽，此温度称为火花塞的自净温度；若低于此温度，则容易 产生积碳，使火花塞裙部绝缘性能下降，使点火不可靠（裙部发 黑）；当温度高达800 C ~900 C时，可能产生灼热表面点火（裙 部发灰白色）。
开磁路点火线圈的组成
开磁路点火线圈： 柱形铁心，次级绕组在内侧，初
级绕组电流大，在外侧，以利于 散热。
一次绕组在铁心中产生的磁通， 通过导磁钢套形成磁回路，磁力 线经过空气穿过，磁路的磁阻大， 泄漏的磁通量多，即磁路损失大， 转换效率低。
产生高压电的原理 一次绕组： 240—370匝 二次绕组： 11000—23000匝
轮流分配给各气缸的火花塞上。主要由胶木制成的分电器盖和分火头组
dt
触点闭合时，初级电路通电，电流从蓄电池的正极经点火开关，点火线圈的初级绕 组，断电器触点，接地流回蓄电池的负极，为低压电路。
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。
蓄电池点火系高、低速之间的矛盾？ 发动机低速运转时，初级电流大，次极电压高，点火可靠；发动机高速运 转时，初级电流小，次极电压低，容易失火。如果点火线圈按高速时设计， 低速时初级电流过大，线圈初级绕组易过热；反之，按低速时设计，高速 时易失火，点火不可靠。 解决方法： 解决的办法是在低压电路中串联一个附加电阻，其电阻值随工作温度高低 而变化（温度愈高，电阻值愈大），从而满足高低速时的初级电流大小的 要求。
火花塞裙部温度过低或过高对发动点火有何影响
当火花塞绝缘体裙部工作温度500C ~600C时，落在裙部的油粒能 完全烧尽，此温度称为火花塞的自净温度；若低于此温度，则容易 产生积碳，使火花塞裙部绝缘性能下降，使点火不可靠（裙部发 黑）；当温度高达800 C ~900 C时，可能产生灼热表面点火（裙 部发灰白色）。
开磁路点火线圈的组成
开磁路点火线圈： 柱形铁心，次级绕组在内侧，初
级绕组电流大，在外侧，以利于 散热。
一次绕组在铁心中产生的磁通， 通过导磁钢套形成磁回路，磁力 线经过空气穿过，磁路的磁阻大， 泄漏的磁通量多，即磁路损失大， 转换效率低。
产生高压电的原理 一次绕组： 240—370匝 二次绕组： 11000—23000匝
轮流分配给各气缸的火花塞上。主要由胶木制成的分电器盖和分火头组
第10章讲义发动机点火系统
☆影响火花塞热特性的主要因素：
火花塞裙部的长度。
火花塞形式：
冷型：裙部高度在8mm,能耐较强的热负荷； 中型：裙部高度在11mm及14mm, 耐热能力一般； 热型：裙部高度在16mm及20mm,适于低热负荷的发动机使用；
§10.3 电子点火系统
传统点火系统的缺点: 1)触点容易烧蚀。在传统点火系统中，触点控制电流 的通断。当触点断开瞬间，触点间易形成火花，将 触点氧化、烧蚀;加之触点反复· 开闭，触点顶块与 凸轮长期摩擦而磨损，触点间隙变化，易导致点火 正时不稳，影响点火系统的正常工作。 2）由于受触点允许电流强度的限制，一般不超过 5A， 因此二次电压及火花能量的提高受到限制。 3)一次电流和二次电压的大小随发动机转速的升高和 气缸数的增多而下降，使多缸发 动机高速时点火不 可靠。 4）二次电压上升速率比较慢，对火花塞积炭和污染 比较敏感。
（二）、分电器
组成：断电器、配电器， 电容器以及点火提前调 节装置。 作用： ①接通与切断点火系统 的初级电路，使点火线 圈的次级绕组中产生高 电压； ②将点火线圈产生的高 压电分配到相应气缸的 火花塞上。
分电器的组成
分电器实物图
1、断电器
作用：周期性电 压。 结构：片簧，活动 触点，胶木，凸 轮 触点间隙：两触点 分开时的最大间 隙称为触点间隙 0.35—0.45mm
点
(1)离心点火提前调节器
作用: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。
离心点火提前角调节装置
发动机要求 当n↑→θ↑； 当n↓→θ↓。
离心点火提前装置就是为实现这一功能而设置的。断电 凸轮套在调节器横板上，该调节器横板既随分电器轴一同转 动，又可相对该轴发生摆动，其摆角是通过离心块感应发动 机转速来调节的。
《发动机的点火系统》课件
点火信号通过点火线圈传递到分电器 ，控制点火线圈的通电与断电，从而 产生高压电。
分电器的工作过程
分电器的作用是将点火线圈产生的高压电按照气缸顺序分配 到各缸的火花塞。
分电器根据点火信号和发动机的配气相位，将高压电传递给 相应的火花塞，实现准确点火。
火花塞的点火过程
火花塞在接收到高压电后，电极间隙产生电火花，点燃混 合气。
点火系统的分类
传统点火系统
传统点火系统由蓄电池、点火线圈、分电器和火花塞等组 成。这种点火系统广泛应用于早期的汽车发动机中。
电子点火系统
随着技术的发展，电子点火系统逐渐取代了传统点火系统 。电子点火系统使用电子控制单元（ECU）来控制点火时 间，具有更高的可靠性和精确度。
微电脑控制点火系统
微电脑控制点火系统是目前最先进的点火系统，通过微电 脑控制单元对点火进行精确控制，能够实现最佳的点火时 刻和能量输出。
引发混合气燃烧。
火花塞的电极材料需要具有良 好的导电性和耐高温性，以确 保电极间隙的稳定和可靠的点
火。
火花塞的效能和寿命对发动机 的性能和可靠性有着重要的影
响，因此需要定期更换。
04
点火系统的工作过程
点火信号的产生
点火信号是控制点火系统工作的指令 ，由发动机控制单元根据发动机的运 转状态和相关传感器信号产生。
06
点火系统的维护与保养
点火系统的日常维护
保持点火系统清洁
定期清理点火系统中的灰 尘和污垢，确保各部件正 常工作。
检查点火线路
检查点火线路是否完好， 有无破损或老化现象，如 有需及时更换。
检查火花塞
定期检查火花塞的工作状 态，如发现磨损或损坏， 应及时更换。
点火系统的定期保养
分电器的工作过程
分电器的作用是将点火线圈产生的高压电按照气缸顺序分配 到各缸的火花塞。
分电器根据点火信号和发动机的配气相位，将高压电传递给 相应的火花塞，实现准确点火。
火花塞的点火过程
火花塞在接收到高压电后，电极间隙产生电火花，点燃混 合气。
点火系统的分类
传统点火系统
传统点火系统由蓄电池、点火线圈、分电器和火花塞等组 成。这种点火系统广泛应用于早期的汽车发动机中。
电子点火系统
随着技术的发展，电子点火系统逐渐取代了传统点火系统 。电子点火系统使用电子控制单元（ECU）来控制点火时 间，具有更高的可靠性和精确度。
微电脑控制点火系统
微电脑控制点火系统是目前最先进的点火系统，通过微电 脑控制单元对点火进行精确控制，能够实现最佳的点火时 刻和能量输出。
引发混合气燃烧。
火花塞的电极材料需要具有良 好的导电性和耐高温性，以确 保电极间隙的稳定和可靠的点
火。
火花塞的效能和寿命对发动机 的性能和可靠性有着重要的影
响，因此需要定期更换。
04
点火系统的工作过程
点火信号的产生
点火信号是控制点火系统工作的指令 ，由发动机控制单元根据发动机的运 转状态和相关传感器信号产生。
06
点火系统的维护与保养
点火系统的日常维护
保持点火系统清洁
定期清理点火系统中的灰 尘和污垢，确保各部件正 常工作。
检查点火线路
检查点火线路是否完好， 有无破损或老化现象，如 有需及时更换。
检查火花塞
定期检查火花塞的工作状 态，如发现磨损或损坏， 应及时更换。
点火系统的定期保养
发动机点火系ppt课件
1．为什么要点火提前
点火时刻对发动机性能影响很大，从火花塞 点火到气缸内大部分混合气燃烧，并产生很高 的爆发力需要一定的时间，虽然这段时间很短， 但由于曲轴转速很高，在这段时间内，曲轴转 过的角度还是很大的。若在压缩上止点点火， 则混合气一面燃烧，活塞一面下移而使气缸容 积增大，这将导致燃烧压力低，发动机功率也 随之减小。因此要在压缩接近上止点点火，即 点火提前。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。
9
点火线路简图
10
工作原理
11
三、几个元件的作用 电容器与断电器触点并联，当触点断开时，有
两个作用
（1） 保护触点，自感电流向电容器充电，防止 触点烧损。
（2） 加速断电，提高次极电压。
当点火线圈铁芯中的磁通发生变化时， 不仅在次极绕组中产生高压电（互感电压）， 同时也在初级绕组中产生自感电压和电流，在 触点分开，初级电流下降瞬间，自感电流与原 初级电流方向相同，其感应电压高达300V左 右，在触点间产生强烈火花，使触点迅速烧损。
3．磁电机点火系
无
本身
4. 微机控制点火系 蓄电池或发电机
点火线圈
三、点火系的基本要求
1、能产生足以击穿火花塞两电极间隙的电压。
2、电火花应具有足够的点火能量。
3、点火时刻应与发动机的工作状况相适应。
3
四、点火系的特点
汽车发动机的点火系同汽车上的其它电器设备 一样采用单线制连接，即一端搭铁
12
影响断电器正常工作。同时使初级电流的变化 率下降，次极绕组中感应的电压下降。火花塞 间隙中的火花变弱，难以点燃混合气。
在触点闭合时，初级电流增长的过程中，初级 绕组中也有自感电流产生，其方向与初级电流 方向相反，使初级电流的增长速度减慢，次极 绕组产生的电压下降。
点火时刻对发动机性能影响很大，从火花塞 点火到气缸内大部分混合气燃烧，并产生很高 的爆发力需要一定的时间，虽然这段时间很短， 但由于曲轴转速很高，在这段时间内，曲轴转 过的角度还是很大的。若在压缩上止点点火， 则混合气一面燃烧，活塞一面下移而使气缸容 积增大，这将导致燃烧压力低，发动机功率也 随之减小。因此要在压缩接近上止点点火，即 点火提前。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。
9
点火线路简图
10
工作原理
11
三、几个元件的作用 电容器与断电器触点并联，当触点断开时，有
两个作用
（1） 保护触点，自感电流向电容器充电，防止 触点烧损。
（2） 加速断电，提高次极电压。
当点火线圈铁芯中的磁通发生变化时， 不仅在次极绕组中产生高压电（互感电压）， 同时也在初级绕组中产生自感电压和电流，在 触点分开，初级电流下降瞬间，自感电流与原 初级电流方向相同，其感应电压高达300V左 右，在触点间产生强烈火花，使触点迅速烧损。
3．磁电机点火系
无
本身
4. 微机控制点火系 蓄电池或发电机
点火线圈
三、点火系的基本要求
1、能产生足以击穿火花塞两电极间隙的电压。
2、电火花应具有足够的点火能量。
3、点火时刻应与发动机的工作状况相适应。
3
四、点火系的特点
汽车发动机的点火系同汽车上的其它电器设备 一样采用单线制连接，即一端搭铁
12
影响断电器正常工作。同时使初级电流的变化 率下降，次极绕组中感应的电压下降。火花塞 间隙中的火花变弱，难以点燃混合气。
在触点闭合时，初级电流增长的过程中，初级 绕组中也有自感电流产生，其方向与初级电流 方向相反，使初级电流的增长速度减慢，次极 绕组产生的电压下降。
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顶部的铜片接触。 分电器盖外围有与气缸数目相等
的侧插孔，各嵌有铜套作为侧电极，
在分火头旋转时导电片依次与个侧电 极接通。
分火头
3、电容器
作用:
利用电容器的充放电消弱一次绕组中的自感电动势对产生高压电 的影响.
连接：
与绕组并联
4、 点火提前 点火提前角
把火花塞点火时，曲轴曲拐位臵与活塞位于压缩上止点时曲轴曲
点火线圈由初级绕组和次级绕组组成，相当于变压器的作用。 点火开关闭合时，蓄电池点火系才能工作。当断电器触点组闭合时，低压 电路导通，初级绕组通以初级电流，产生磁场，由于铁芯的作用而加强磁 场。当断电器凸轮顶开触点臂而使触点组分开时，低压电路断开，初级电 流为零，这样，由于初级绕组中电流的变化引起磁通量的变化，从而在线 圈较密的次级绕组中产生很高的感应电动势，使火花塞两电极间隙处的气 体被击穿，产生火花。
低电压，称为击穿电压。当火花塞间隙为0.5~1.0mm时，发动机冷起动时
所需击穿电压约7000~8000V，实际工作电压一般在10000~15000V。
击穿电压的高低与两电极之间的距离（火花塞间隙）、气缸内压力和温度的大小有
关。火花塞间隙愈大，气缸内气体压力愈高，温度愈低时，则击穿电压愈高。
击穿电压的高低与火花塞间隙内的可燃混合气浓度也有关。气缸内稀薄混合气难以
d N dt
触点闭合时，初级电路通电，电流从蓄电池的正极经点火开关，点火线圈的初级绕 组，断电器触点，接地流回蓄电池的负极，为低压电路。 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。
4、要求 （1）在火花塞两电极间产生足够高的次级电压。 影响火花塞击穿电压的因素：火花塞两电极之间的距离，气缸压力， 气缸中气体的温度 。 （2）火花具有一定的能量。 点火能量不足时，会使发动机启动困难，发动机的动力性下降，油耗 和排污增加，甚至于发动机不能工作。 （3）在任何工况下，均获得最佳点火提前角。 点火时刻由点火提前角表示。当发动机的转速或负载发生变化时，可 以通过点火提前机构进行自动调节。 （4）无论是正极搭铁还是负极搭铁，均应保证点火瞬间火花塞中心 电极为负。 热的金属表面比冷的金属表面容易发射电子，发动机工作时，火花塞 的中心电极较侧电极温度高。
极向温度低的侧电极发射（高压电流方向从正极流向负极），因此，
可降低击穿电压15 % ~20 %左右。
第二节
一、 组成
传统点火系的结构和工作原理
蓄电池点火系主要由： 电源 点火开关
点火线圈
断电器 配电器 火花塞 高压导线 附加电阻等组成。
二、工作原理
点火线圈和断电器共同完成低压电转变为高压电的作用。
拐位臵之间的夹角称为点火提前角。
发动机转速 发动机负荷 混合气的燃烧速度（燃烧室结构） 汽油的抗爆性能（油料）
点火提前的影响因素
实现点火提前角调节的方法有两种：
（1）触点不动，使凸轮相对于其轴顺旋转方向转过一个角度，如图所示。
这样，在活塞尚未到达上止点时（假定点火提前角调节装臵不工作时，点 火提前角为零）断电器触点即分开，使点火提前。 （2）凸轮不动，使触点（连同固定托板）相对于凸轮逆旋转方向转过一 个角度，使点火也提前。
2、配电器
配电器的作用是将点火线圈中产生的高压电，按照发动机的工作次
序轮流分配给各气缸的火花塞上。主要由胶木制成的分电器盖和分火头 组成。分火头套在断电器凸轮的延伸端，此延伸端侧面有一平面，借此 保证分火头与凸轮同步旋转。 分电器盖中央插孔装有炭精制成 中央电极 侧电极 导电片
的中心触头，弹簧始终使其与分火头
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。
开磁路点火线圈的组成
开磁路点火线圈： 柱形铁心，次级绕组在内侧， 初级绕组电流大，在外侧，以利 于散热。 一次绕组在铁心中产生的磁通，
通过导磁钢套形成磁回路，磁力
线经过空气穿过，磁路的磁阻大， 泄漏的磁通量多，即磁路损失大，
搭铁
汽车发动机点火系线路与其它电器设备线路一样，均采用单线制联结，
即电源的一个电极用导线与各用电设备相联，而另一个电极则通过发 动机机体、汽车车架和车身与各用电设备相联，称为搭铁，相当于接
地。既可以以电源的负极搭铁，也可以以电源的正极搭铁，汽车发动
机点火系一般以电源的负极搭铁。此时点火线圈的线路一般使火花塞 的中心电极为负极，侧电极为正极，由于电子容易从温度高的中心电
分类 蓄电池点火系 半导体点火系 磁电机点火系 电源 蓄电池或发电机 蓄电池或发电机 磁电机 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
本章只介绍传统汽车蓄电池点火系的工作原理及组成，磁电机点火系应用 在摩托车发动机中，半导体点火系及微机控制点火系内容及电源、起动电 机等其它电器知识在以后的《汽车电器及电子控制技术》课程中介绍。 蓄电池点火系—由蓄电池或发电机供给12V或24V的低压直流电，借点火线圈 和断电器将低压电转变为高压电，再通过配电器分配到各缸火花塞，使两电 极之间产生火花，点燃可燃混合气。汽车一般为12V电源，由蓄电池供给低 压直流电，发电机给蓄电池充电。
转换效率低。
产生高压电的原理
一次绕组： 240—370匝 二次绕组： 11000—23000匝
开磁路点火线圈实物
闭磁路点火线圈
特点：形成闭合的磁路，减少磁通损失，提高次级电压。
传统蓄电池点火系统的缺点
① 断电器分开时，在触点触形成火花，使触点逐渐烧 蚀。断电器寿命短。
② 火花塞积碳时，火花塞间隙漏电，初级电压升不上 去。 ③ 次级电压随着发动机转数的增高和气缸数的增多而 下降，以至于缺火。 ④ 燃烧不好，污染增大。
火花塞的结构与分类
接负极
冷型： 裙部短，用于压缩比高的发动机。H=8mm 中型： 转速较低的发动机。 H=11mm或14mm 热型： 裙部长，散热慢。 H=16mm或20mm
火花塞裙部温度过低或过高对发动点火有何影响
当火花塞绝缘体裙部工作温度500C ~600C时，落在裙部的油粒能
完全烧尽，此温度称为火花塞的自净温度；若低于此温度，则容易
火花塞间隙为什么不能过大或过小？
间隙过小，则火花微弱，并且容易 产生积碳而漏电；间隙过大，所需击 穿电压增高，发动机不易起动，而且 在高速时容易发生“缺火”现象。
7、点火线圈
点火线圈是用来将电源的低电压转变为高压电的基本元件。 常用的点火线圈分为开磁路点火线圈和闭磁路点火线圈。
点火线圈分类
按铁芯结构型式有两种： 开磁路点火线圈： 开磁路点火线圈采用柱形铁芯，其上下 两端没有连接在一起，磁力线通过空气 形成磁回路。
电容器
第四节 蓄电池点火系主要元件
一、分电器原理：
原理是在发动机工作时接通
与切断点火系统的初级电路， 使点火线圈的次级绕组中产
生高电压，并按发动机要求
的点火时刻与点火次序，将 点火线圈产生的高压电分配
到相应气缸的火花塞上。
分电器实物图
分电器功用：
（1）接通或断开初级电
路
（2）将点火线圈产生的 高压电按照发动机分配 给各缸火花塞 （3）根据发动机转速和
它是随着发动机负荷（节气门开度）的变化改变触点与凸轮的相位关
系而调节点火提前角的。 发动机负荷 节气门开度
节气门下方真空度 固定托板顺时针旋转 点火提前角
5、火花塞
功用：将高压电引入燃烧室产生火花并点燃混合气。 电极材料：镍锰硅铬合金 热特性：工作温度：500～600℃以上，800～900 ℃以下。
三、电流回路
初级电压
次级电压
画电流回路
第三节
点火系重点问题
一、什么是击穿电压？
二、为什么转速愈高，次极电压愈低？ （其解决方法是什么？）
三、电容器的作用是什么？
一、什么是击穿电压？（点火机理）
在火花塞电极间加上高电压后，电极间的气体发生电离，所加电压 愈高，气体电离的程度愈高。当电压增高到一定值时，火花塞两极间的 间隙被击穿而产生电火花。使火花塞两电极之间产生电火花所需要的最
点燃。为了提高汽油机压缩比，希望点燃稀薄可燃混合气，但应保证火花塞间隙内混 合气浓度较浓，离开火花塞距离愈远，混合气浓度愈稀，这样，既保证了正常的火焰 传播速率，又能使气缸内总体空间平均的混合气浓度较为稀薄，远远超过了火焰传播 上限（分层充气进气方式）。
二、为什么转速愈高，次极电压愈低？
断电器触点闭合时，初级电流并不立即达到欧姆定律所指的稳定值
第十章 发动机点火系统
一、概述
二、传统点火系的结构和工作原理
三、点火系重点问题 四、蓄电池点火系主要元件
第一节
概述
1、定义—能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备，称为发动 机点火系。 2、功用 —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。
3、分类— 按照点火系的组成及产生高压电的方法不同，分为蓄电池点 火系、半导体点火系、磁电机点火系和微机控制点火系。
点火提前装臵
装臵
1.离心式点火提前调节装臵
2.真空式点火提前调节装臵 3.辛烷值校正器 离心式点火提前调节装臵和真空式点火提前调节装臵可以实现自 动调节点火提前角。
（1）离心式点火提前装臵
它是随着发动机转速的变化改变凸轮和轴的相位 关系而调节点火提前角的。 发动机转速 点火提前角
（2）真空式点火提前装臵
负荷自动调节点火时刻
分电器组成
分电器的组成：
断电器
配电器 电容器
点火提前调节装臵
的侧插孔，各嵌有铜套作为侧电极，
在分火头旋转时导电片依次与个侧电 极接通。
分火头
3、电容器
作用:
利用电容器的充放电消弱一次绕组中的自感电动势对产生高压电 的影响.
连接：
与绕组并联
4、 点火提前 点火提前角
把火花塞点火时，曲轴曲拐位臵与活塞位于压缩上止点时曲轴曲
点火线圈由初级绕组和次级绕组组成，相当于变压器的作用。 点火开关闭合时，蓄电池点火系才能工作。当断电器触点组闭合时，低压 电路导通，初级绕组通以初级电流，产生磁场，由于铁芯的作用而加强磁 场。当断电器凸轮顶开触点臂而使触点组分开时，低压电路断开，初级电 流为零，这样，由于初级绕组中电流的变化引起磁通量的变化，从而在线 圈较密的次级绕组中产生很高的感应电动势，使火花塞两电极间隙处的气 体被击穿，产生火花。
低电压，称为击穿电压。当火花塞间隙为0.5~1.0mm时，发动机冷起动时
所需击穿电压约7000~8000V，实际工作电压一般在10000~15000V。
击穿电压的高低与两电极之间的距离（火花塞间隙）、气缸内压力和温度的大小有
关。火花塞间隙愈大，气缸内气体压力愈高，温度愈低时，则击穿电压愈高。
击穿电压的高低与火花塞间隙内的可燃混合气浓度也有关。气缸内稀薄混合气难以
d N dt
触点闭合时，初级电路通电，电流从蓄电池的正极经点火开关，点火线圈的初级绕 组，断电器触点，接地流回蓄电池的负极，为低压电路。 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。
4、要求 （1）在火花塞两电极间产生足够高的次级电压。 影响火花塞击穿电压的因素：火花塞两电极之间的距离，气缸压力， 气缸中气体的温度 。 （2）火花具有一定的能量。 点火能量不足时，会使发动机启动困难，发动机的动力性下降，油耗 和排污增加，甚至于发动机不能工作。 （3）在任何工况下，均获得最佳点火提前角。 点火时刻由点火提前角表示。当发动机的转速或负载发生变化时，可 以通过点火提前机构进行自动调节。 （4）无论是正极搭铁还是负极搭铁，均应保证点火瞬间火花塞中心 电极为负。 热的金属表面比冷的金属表面容易发射电子，发动机工作时，火花塞 的中心电极较侧电极温度高。
极向温度低的侧电极发射（高压电流方向从正极流向负极），因此，
可降低击穿电压15 % ~20 %左右。
第二节
一、 组成
传统点火系的结构和工作原理
蓄电池点火系主要由： 电源 点火开关
点火线圈
断电器 配电器 火花塞 高压导线 附加电阻等组成。
二、工作原理
点火线圈和断电器共同完成低压电转变为高压电的作用。
拐位臵之间的夹角称为点火提前角。
发动机转速 发动机负荷 混合气的燃烧速度（燃烧室结构） 汽油的抗爆性能（油料）
点火提前的影响因素
实现点火提前角调节的方法有两种：
（1）触点不动，使凸轮相对于其轴顺旋转方向转过一个角度，如图所示。
这样，在活塞尚未到达上止点时（假定点火提前角调节装臵不工作时，点 火提前角为零）断电器触点即分开，使点火提前。 （2）凸轮不动，使触点（连同固定托板）相对于凸轮逆旋转方向转过一 个角度，使点火也提前。
2、配电器
配电器的作用是将点火线圈中产生的高压电，按照发动机的工作次
序轮流分配给各气缸的火花塞上。主要由胶木制成的分电器盖和分火头 组成。分火头套在断电器凸轮的延伸端，此延伸端侧面有一平面，借此 保证分火头与凸轮同步旋转。 分电器盖中央插孔装有炭精制成 中央电极 侧电极 导电片
的中心触头，弹簧始终使其与分火头
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。
开磁路点火线圈的组成
开磁路点火线圈： 柱形铁心，次级绕组在内侧， 初级绕组电流大，在外侧，以利 于散热。 一次绕组在铁心中产生的磁通，
通过导磁钢套形成磁回路，磁力
线经过空气穿过，磁路的磁阻大， 泄漏的磁通量多，即磁路损失大，
搭铁
汽车发动机点火系线路与其它电器设备线路一样，均采用单线制联结，
即电源的一个电极用导线与各用电设备相联，而另一个电极则通过发 动机机体、汽车车架和车身与各用电设备相联，称为搭铁，相当于接
地。既可以以电源的负极搭铁，也可以以电源的正极搭铁，汽车发动
机点火系一般以电源的负极搭铁。此时点火线圈的线路一般使火花塞 的中心电极为负极，侧电极为正极，由于电子容易从温度高的中心电
分类 蓄电池点火系 半导体点火系 磁电机点火系 电源 蓄电池或发电机 蓄电池或发电机 磁电机 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
本章只介绍传统汽车蓄电池点火系的工作原理及组成，磁电机点火系应用 在摩托车发动机中，半导体点火系及微机控制点火系内容及电源、起动电 机等其它电器知识在以后的《汽车电器及电子控制技术》课程中介绍。 蓄电池点火系—由蓄电池或发电机供给12V或24V的低压直流电，借点火线圈 和断电器将低压电转变为高压电，再通过配电器分配到各缸火花塞，使两电 极之间产生火花，点燃可燃混合气。汽车一般为12V电源，由蓄电池供给低 压直流电，发电机给蓄电池充电。
转换效率低。
产生高压电的原理
一次绕组： 240—370匝 二次绕组： 11000—23000匝
开磁路点火线圈实物
闭磁路点火线圈
特点：形成闭合的磁路，减少磁通损失，提高次级电压。
传统蓄电池点火系统的缺点
① 断电器分开时，在触点触形成火花，使触点逐渐烧 蚀。断电器寿命短。
② 火花塞积碳时，火花塞间隙漏电，初级电压升不上 去。 ③ 次级电压随着发动机转数的增高和气缸数的增多而 下降，以至于缺火。 ④ 燃烧不好，污染增大。
火花塞的结构与分类
接负极
冷型： 裙部短，用于压缩比高的发动机。H=8mm 中型： 转速较低的发动机。 H=11mm或14mm 热型： 裙部长，散热慢。 H=16mm或20mm
火花塞裙部温度过低或过高对发动点火有何影响
当火花塞绝缘体裙部工作温度500C ~600C时，落在裙部的油粒能
完全烧尽，此温度称为火花塞的自净温度；若低于此温度，则容易
火花塞间隙为什么不能过大或过小？
间隙过小，则火花微弱，并且容易 产生积碳而漏电；间隙过大，所需击 穿电压增高，发动机不易起动，而且 在高速时容易发生“缺火”现象。
7、点火线圈
点火线圈是用来将电源的低电压转变为高压电的基本元件。 常用的点火线圈分为开磁路点火线圈和闭磁路点火线圈。
点火线圈分类
按铁芯结构型式有两种： 开磁路点火线圈： 开磁路点火线圈采用柱形铁芯，其上下 两端没有连接在一起，磁力线通过空气 形成磁回路。
电容器
第四节 蓄电池点火系主要元件
一、分电器原理：
原理是在发动机工作时接通
与切断点火系统的初级电路， 使点火线圈的次级绕组中产
生高电压，并按发动机要求
的点火时刻与点火次序，将 点火线圈产生的高压电分配
到相应气缸的火花塞上。
分电器实物图
分电器功用：
（1）接通或断开初级电
路
（2）将点火线圈产生的 高压电按照发动机分配 给各缸火花塞 （3）根据发动机转速和
它是随着发动机负荷（节气门开度）的变化改变触点与凸轮的相位关
系而调节点火提前角的。 发动机负荷 节气门开度
节气门下方真空度 固定托板顺时针旋转 点火提前角
5、火花塞
功用：将高压电引入燃烧室产生火花并点燃混合气。 电极材料：镍锰硅铬合金 热特性：工作温度：500～600℃以上，800～900 ℃以下。
三、电流回路
初级电压
次级电压
画电流回路
第三节
点火系重点问题
一、什么是击穿电压？
二、为什么转速愈高，次极电压愈低？ （其解决方法是什么？）
三、电容器的作用是什么？
一、什么是击穿电压？（点火机理）
在火花塞电极间加上高电压后，电极间的气体发生电离，所加电压 愈高，气体电离的程度愈高。当电压增高到一定值时，火花塞两极间的 间隙被击穿而产生电火花。使火花塞两电极之间产生电火花所需要的最
点燃。为了提高汽油机压缩比，希望点燃稀薄可燃混合气，但应保证火花塞间隙内混 合气浓度较浓，离开火花塞距离愈远，混合气浓度愈稀，这样，既保证了正常的火焰 传播速率，又能使气缸内总体空间平均的混合气浓度较为稀薄，远远超过了火焰传播 上限（分层充气进气方式）。
二、为什么转速愈高，次极电压愈低？
断电器触点闭合时，初级电流并不立即达到欧姆定律所指的稳定值
第十章 发动机点火系统
一、概述
二、传统点火系的结构和工作原理
三、点火系重点问题 四、蓄电池点火系主要元件
第一节
概述
1、定义—能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备，称为发动 机点火系。 2、功用 —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。
3、分类— 按照点火系的组成及产生高压电的方法不同，分为蓄电池点 火系、半导体点火系、磁电机点火系和微机控制点火系。
点火提前装臵
装臵
1.离心式点火提前调节装臵
2.真空式点火提前调节装臵 3.辛烷值校正器 离心式点火提前调节装臵和真空式点火提前调节装臵可以实现自 动调节点火提前角。
（1）离心式点火提前装臵
它是随着发动机转速的变化改变凸轮和轴的相位 关系而调节点火提前角的。 发动机转速 点火提前角
（2）真空式点火提前装臵
负荷自动调节点火时刻
分电器组成
分电器的组成：
断电器
配电器 电容器
点火提前调节装臵