《汽车构造课件(第2版)》10章 点火系统与启动系统

第10章 发动机点火系统与启动系统
2. 传统点火系统工作原理 图10.2所示为传统点火系统的工作原理电路图。在传统点火系统中， 当发动机转动时，断电器7凸轮在凸轮轴的驱动下随之旋转。凸轮转 动时，断电器触点交替地闭合和打开。当点火开关3接通后，如触点 闭合时，便接通蓄电池(或发电机)向初级绕组供电，其电路是：蓄电 池1正极—电流表2—点火开关3—点火线圈5“开关”接柱—附加电阻 4—点火线圈“开关”接柱—点火线圈初级绕组—点火线圈“”接 柱—断电器触点—搭铁—蓄电池负极。初级电流流经的电路，称为低 压电路或初级电路。初级电流在初级绕组中逐渐增大至某一值，并建 立较强的磁场。当凸轮将触点打开时，初级电路被切断，初级电流及 磁场迅速消失，在两个绕组的每一匝中都感应出电动势。由于次级绕 组的匝数多，所以在次级绕组内就感应出15～20kV的电动势。此时， 随凸轮同轴旋转的分火头恰好对准某缸的旁电极，该高压电经配电器 加于火花塞，它足以击穿火花塞的电极间隙并产生火花，点燃混合气。
(4) 火花塞(spark plug) 其作用是将高压电引入汽缸并产生电火花点燃混合 气。
(5) 附加电阻(affixation resistance) 用来改善点火性能和启动性能。 (6) 点火开关(ignition switch) 用来控制点火系统初级电路；还用来控制仪
表电路、启动继电器电路等。
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10.2 传统点火系统
传统点火系统主要部件包括点火线圈、分电器和火花塞等。
10.2.1 点火线圈
点火线圈的作用是将电源的12V低压电转变为15～20kV高压电。点火线圈 按有无附加电阻可分为带附加电阻型和不带附加电阻型。按铁芯形状 不同可分为开磁路式和闭磁路式。按功能差异，分为普通型和高能型。
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10.1.2 发动机点火系统的工作原理
1. 传统点火系统的组成及功用 传统点火系统的组成如图11.1所示，主要包括以下几部分：
图10.1 传统点火系统 的组成
1—蓄电池 2—熔断器 3—点火开关 4—火花塞 5—分电器 6—点火线圈
7—点火线圈附加电阻
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(1) 电源(electrical source) 为蓄电池或发电机，其作用是给点火系统提供低 压电源，电压一般为12V或24V。
(2) 点火线圈 (ignition coil) 其作用是将12V低压电变成15～20kV的高压电， 其结构与自耦变压器相似。点火线圈初级绕组匝数少、导线粗，次级 绕组匝数多、导线细。
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10.1 概 述
汽油发动机工作时采用点燃式着火方式，因此，它必须 设置一个独立的系统用于专门点燃汽缸内压缩终了的高温 高压的可燃混合气——点火系统(ignition system)。 点火系统的主要功能是按照汽油机工作的要求，定时的 产生高压电点燃汽缸内的高温高压的可燃混合气。 汽油发动机工作时，通过进气行程吸入汽缸中的可燃混 合气，在压缩行程终了时，点火线圈的次级线圈产生15～ 20kV电压，通过火花塞产生的电火花，使混合气燃烧产生 强大的动力，推动活塞向下运动使发动机对外做功。
高压电流的回路(电感放电)是：次级绕组一附加电阻4—“开关”接 柱—点火开关3—电流表2—蓄电池1—搭铁—火花塞9侧电极—中心电 极—配电器8(旁电极、分火头)—初级绕组，一般从点火线圈到火花塞
的电路被称为高压电路，或称为次级电路。
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图10.2 传统点火系统的工作原理电路图
(2) 电子点火系统 由点火线圈和三极管以及集成电路构成的点火器的作 用，将电源的低压电转变为高压电。它是目前国内外汽车上广泛应用 的点火系统。
(3) 微机控制的点火系统 由点火线圈和微机控制装置产生的点火信号， 将电源的低压电转变为高压电。微机控制的点火系统已广泛应用于各 种轿车上。微机控制的点火系统根据工作方式不同可分为有分电器的 点火系统和无分电器的点火系统。
1. 开磁路点火线圈 传统的开磁路点火线圈的基本结构如图10.3所示，主要由铁芯、绕组、胶
木盖、瓷杯等组成。
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a. 结构示意图
b. 三柱式
c. 两柱式
图10.3 开磁路点火线圈的基本结构
1—接柱 2—初级绕组引出头及弹簧 3—橡胶罩 4—高压阻尼线 5—高压线插座 6—螺母及 垫圈 7—胶木盖8—橡胶密封图 9—螺钉及螺母 10—附加电阻盖 11—附加电阻(瓷质绝缘体)
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10.1.1 点火系统的分类
按照点火系统的组成和产生高压电的方法不同，分为传统wk.baidu.com火系统、电 子点火系统、微机控制点火系统以及磁电机点火系统。
(1) 传统点火系统 以蓄电池或发电机提供12V的低压直流电源，通过点火 线圈和断电器将低压电转变为高压电，再经过配电器分配到各缸火花 塞，使火花塞两电极之间产生电火花，点燃混合气。
(3) 分电器(distributor) 包括断电器、配电器、电容器和点火提前机构等部 分。断电器的作用是接通与切断初级电路；配电器的作用是将点火线 圈产生的高压电，按照发动机的工作顺序送至各缸火花塞；电容器的 作用是减少断电器触点火花，延长触点使用寿命和提高次级电压；点 火提前机构的作用是随发动机转速、负荷和汽油辛烷值变化改变点火 提前角。
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(4) 磁电机点火系统 它由磁电机产生低电压，通过内部的电 磁线圈产生高压电，并送入汽缸火花塞点燃可燃混合气， 而不需要另设低压电源。结构简单，主要用于各种小型汽 油发动机上。
目前，汽车发动机的点火系统与汽车的其他电器设备一样， 国内外汽车几乎都采用单线制和负极搭铁。
1—蓄电池 2—电流表 3—点火开关 4—附加电阻 5—点火线圈 6—分电器总成 7—断电器 8—配电器 9—火花塞 10—电容
综上所述，断电器触点每打开一次，产生一次高压电，当分电器轴转一 圈时，由配电器按照点火顺序将高压电轮流引至各汽缸点火一次。发 动机工作时，该过程周而复始地进行，若要停止发动机工作，只要断 开点火开关即可。