汽车电器-电子点火系统

电子点火学习目标(1) 熟悉磁脉冲式电子点火系统 结构原理(2) 熟悉霍尔式电子点火系统结构原理(3) 掌握点火部件的测量方法电子点火系统利用装在分电器内的无触点传感器(即信号发生器)，使用电子点火器来 接收传感器发出的信号，及时切断点火线圈初级电流，不但同样可以产生次级高压电，而 且可使汽油发动机的点火性能得到改善。

电子点火系统分为电感式、电容式、磁脉冲式、霍尔式、光电式、电磁振荡式等，本章 以磁脉冲电子点火和霍尔电子点火为主进行讲解。

1.磁脉冲式电子点火系统1) 磁脉冲式电子点火系统的组 成磁脉冲式电子点火主要由电源、点 火开关、点火线圈、分电器、信号发生 器、电子点火器、高压缸线、火花塞等 组成。

磁脉冲式电子点火系统组成2) 点火线圈点火线圈实际上是一个变压器，利用电磁理论及互感原理，通过线圈内的通断电流, 产生强弱变化的磁场，从而感生出足够能量的高压电。

点火线圈的作用就是产生高压火。

(1) 点火线圈的种类。

以下是常见几种点火线圈。

ff I F J Ml 2 •号点火线圈的分类⑵点火线圈的型号。

ABC A L 产品代号DQ 表示点火线圈，DQ 表示干式点火线圈, 圈。

B —电压等级 1-12V, 2-24V, 6-6VOC-用途代号： 1 一单、双缸发动机；2 一四、六缸发动机;3 一四、六缸发动机4 一六、八缸发动机；5 一六、八缸发动机；6 一八缸以上的发动机7 一无触点分电器；8 一高能；9 一其他：包括三、五、七缸。

D L 设计序号E —变形代号(3) 点火线圈的结构。

① 点火线圈是产生点火所需高压电的一种变压器。

一般发动机点火系所采用的点火线 圈以磁路区分，可分为开磁路式及闭磁路式两种。

开磁路式点火线圈一般为罐状结构。

它 以数片硅钢片叠合而成棒状铁芯，次级线圈和初级线圈分别绕在铁芯的外侧。

初级线圈绕 在次级线圈的外侧，故次级线圈所产生的磁通变化与初级线圈完全相同。

D ERirA^+tffl拢立闭&路点丸嶷屈DQD 表示电子点火系用点火线丨■ it杯；2―铁心；刼址空组:圾统细斗51剝片；P卜亳：7- ―1*接8—胶木ji? g—高压疑器屋；皿―“+” A 44开关"揍挂开磁路点火线圈②闭磁路式点火线圈的铁芯是封闭的，磁通全部经过铁芯内部，铁芯的导磁能力约为空气的一万倍，故开磁路点火线圈欲获得与闭磁路点火线圈相同的磁通，则其初级线圈非有较大的磁动势（安培匝数）不可。

因此，必须采用匝数较多，线径较大的初级线圈；初级线圈的匝数多，如欲获得同样匝数比，则次级线圈的匝数也需增加，因此，闭磁路点火线圈可将点火线圈小型化。

目前，闭磁路点火线圈已相当小型化，可与点火器合二为一，甚至可与火花塞连体化。

L—初级绕组2-次级绕组$—铁心闭磁路点火线圈(4)点火线圈的原理。

①点火线圈之所以能将车上低压电变成高电压，是由于有与普通变压器相同的形式，初级线圈比次级线圈的匝数比大。

但点火线圈工作方式却与普通变压器不一样，普通变压器的工作频率是固定50Hz,又称工频变压器，而点火线圈则是以脉冲形式工作的，可以看成是脉冲变压器，它根据发动机不同的转速以不同的频率反复进行储能及放能。

②当初级线圈接通电源时，随着电流的增长四周产生一个很强的磁场，铁芯储存了磁场能；当开关装置使初级线圈电路断开时，初级线圈的磁场迅速衰减，次级线圈就会感应出很高的电压。

初级线圈的磁场消失速度越快，电流断开瞬间的电流越大，两个线圈的匝比越大，则次级线圈感应出来的电压越高。

(5)点火线圈的检测。

①首先观察点火线圈外壳是否有破损、裂痕现象，然后根据维修手册，用万用表电阻档测量点火线圈内初级线圈和次级线圈电阻。

应注意电子点火装置用点火线圈的初级线圈阻值较传统点火线圈小。

②点火线圈将要损坏时的主要特征是点火线圈发热、烫手。

③传统汽车检查点火线圈故障主要是看高压跳火，在低压电路正常的前提下，如点火线圈也没有故障，跳火时应为强烈的蓝色火花。

电子燃油喷射的点火线圈则主要是测初级和次级绕组的阻抗和用发光二极管测电路通断。

④可用红外线测温仪或手摸来确定点火线圈或点火模块是否产生内部短路或断路故障。

判断故障时，也可以重新启动，无论能否启动，都可以测点火线圈外壳的温度进行判断。

①点火线圈过热：点火线圈表面温度大于95C，说明点火线圈内部短路，必须更换。

②点火线圈过冷：启动时点火线圈表面温度和环境温度相等，说明点火线圈内部断路，必须更换。

⑤点火模块过热：点火模块温度高于100C，说明点火模块内部短路，必须更换。

⑥点火模块过冷：启动时点火模块和环境温度相等，说明点火模块内部断路，必须更换。

3)信号发生器(1)信号发生器的组成：信号发生器的作用是产生信号电压，输出给点火控制器，通过点火控制器来控制点火系的土作。

信号发生器安装在分电器内部，主要由永久磁铁、信号线圈、信号转子、信号线组成。

永久磁铁和信号线圈为’体，固定在活动底板上；信号转子安装在分电器轴上，当分电器轴转动时就会带动信号转子转动。

信号转子上有转子齿，转子齿的个数与发动机的缸数相同。

宿号域■信号发生器的组成（2）信号发生器工作原理：信号发生器利用电磁感应原理，信号转子转动时，信号转子的凸齿与铁心的空气隙发生变化，使通过传感线圈的磁通发生变化，因此传感线圈中便产生感应的交变电动势，该交变电动势输入到点火器，以控制点火系统土作，其工作过程如图4-10所示。

假设信号转子顺时针转动，当信号转子齿靠近信号线圈时此时凸齿与铁心间的空气隙越来越小，线圈感受到的磁通由弱变强，由于磁场变化较大，线圈中感应出正信号（A为正B 为负）；当信号转子齿与信号线圈相对时，此时磁通的强弱变化不大，线圈中无感应电流输出；当信号转子齿离开信号线圈时，此时凸齿与铁心间的空气隙越来越大，信号线圈感受到的磁通由强变弱，同样因磁场变化较大，线圈中感应出了负信号。

这样只要转子扫描信号线圈一次就会产生一个交流电信号（相当于发电机原理），转子转圈就会产生四个点火信号，同时通过信号线把产生的交流电信号传送给电子点火器。

信号发生器工作原理（3）信号发生器的检测。

信号发生器信号线圈电阻在500 Q一800 Q之间，信号电压在0.5V左右。

信号转子与信号线圈的间隙为0.2mm— 0.4mm。

4）高压缸线(1)高压缸线的作用。

如图4-11所示高压缸线即高压导线，它将点火线圈产生的高压电流传送到分电器，再从分电器转送相应气缸的火花塞。

(2)缸线的结构。

高压导线必须具备电流损耗小、高压电传输过程产生的电磁干扰小两个条件，电流损耗会使高压火花变弱，影响发动机的燃烧和动力。

高压电在传输过程中所产生的电磁干扰会影响到电子组件的正常工作，所以缸线一般都会设计有一定的电阻，以避免电磁干扰。

普通缸线由于包覆材质所限，约有5千欧姆的电阻值。

由于缸线的土作环境非常恶劣，所以缸线除了需要保证良好的电流传导性外，本身还需要适合各种恶劣环境的高强度。

因此线芯在橡胶材料外面采用了玻璃纤维的编织层，这种玻璃纤维能使线身整体抗拉力强度高达普通高压线的3倍以上。

5)电子点火器(1)电子点火器简称点火器，它和分电器为一体(有的车型点火器与分电器是分开的)，安装在分电器的外壳上与信号发生器相连。

点火器的主要作用是控制点火线圈内初级线圈电流的导通与截止。

同时还有把微弱的点火信号放大成强大的控制信号，使点火线圈初级电流恒定在约6A不变。

打开点火开关不起动车，5秒钟后自动切断初级电流可避免烧坏点火线圈及点火器等辅助功能。

(2)点火器工作原理。

为了便于对电子点火器土作原理的理解，以图4-13所示进行说电子点火器明。

当闭合点火开关时，电流经2号线到达点火器内部控制电路，控制电路使三极管VT导通，此时电流经蓄电池T点火开关T点火线圈初级线圈T 3号线T三极管VT T 1号线搭铁构成回路，初级线圈内有电流经过。

截止，初级线圈内无电流经过；当4号线输出正电压信号时，控制电路使■点火开关电池Ui控制电气导通当发动机启动后，信号发生器工作。

当4号线输出负电压信号时，控制电路使三极管VT 点火器工作原理三极管VT导通，初级线圈内又有电流经过。

这样点火器根据信号发生器的信号，不断地控制初级线圈内电流导通与截止，使次级线圈感应出高压电。

6 ）分电器分电器形式很多，但结构和工作原理基本相同。

如图4-14所示，分电器主要由信号发生器、点火器、配电器和点火提前调节装置等组成。

分电器的作用是控制点火线圈中初级线圈电流的通断，对次级线圈产生的高压电进行分配，并对发动机的点火时刻进行修正。

分电器结构分电器盖结构 分电器工作原理(2)工作原理：分火头由胶木制成，其顶部为一导电铜片，分火头装于信号转子的顶端，当其 旋转时，其上的导电片在距旁电极 0.25mm}0.8mm 的间隙处掠过。

如图4-18所示，当导电片对准盖内某一旁电 极，高压电便由中央电极经带弹簧的碳精柱、导电片跳 过旁电极，再经分缸高压线送至火花塞。

由于高压从分 火头导电片向旁电极跳火时，产生电火花，会对无线电 产生干扰。

因此，有的分火头内装置有几千欧姆的阻尼(1)配电器① 配电器组成：配电器由分火头、 分电器盖组成，其作用是按发动机的 土作顺序通过高压线将高压电依次分 配给各缸火花塞。

②分电器盖用胶木粉在钢模中加热压制而成，具有良好的耐高压电和耐热性能。

盖内周围 有与发动机气缸数相同的旁电极，和盖上的旁电极插孔相通，插孔用来安插分缸高压线。

盖的中间有主高压线插孔，在孔中有中央电极弹簧和碳精柱，碳精柱弹性地压在分火头的 导电片上。

分电器盖用两个弹性夹固定在分电器壳体上，。

电阻或在分火头尖端熔着一种特殊陶瓷以抑制对无线电 的干扰。

分电器工作原理7)火花塞(1) 火花塞的作用。

火花塞的功用是将点火线圈产生的脉冲高压电引入燃烧室，并在其 两个电极之间产生电火花，以点燃可燃混合气。

分火买描孔(2)火花塞的结构。

火花塞主要由接触头、瓷绝缘体、中心电极、侧电极和壳体等部分组成。

在钢质外壳的内部固定有陶瓷绝缘体，在绝缘体中心孔的上部有金属杆，杆的上端有接线螺母，用来接高压导线，下部装有中心电极。

金属杆与中心电极之间用导体玻璃密封，铜质内垫圈起密封和导热作用。

钢质外壳的上部有便于拆装的六角平面，下部有螺纹以便旋装在发动机气缸盖内，外壳下端固定有弯曲的侧电极。

电极一般采用耐高温、耐腐蚀的镍锰合金钢或铬锰氮、钨、镍锰硅等合金制成，也有采用镍包铜材料制成，以提高散热性能。

火花塞与气缸盖座孔之间应保证密封，密封方式有平面密封和锥面密封两种。

平面密封时，在火花塞与座孔之间应加装铜包石棉垫圈；锥面密封是靠火花塞壳体的锥形面与气缸盖之间相应的锥形面进行密封。

带倉五段連城町M防it飞厦豐・光花■阎障火花塞的结构(3)火花塞的工作原理。