项目七--点火系统和启动系统

项目七 点火系统和启动系统
一、传统点火系统
3、主要零部件
4）分电器
（2）配电器
配电器安装在断电器的上方，它由胶木制的分电器盖和分火头组成，如图所示。
（a）配电器盖
（b）分火头
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一、传统点火系统
4）分电器
（2）配电器
如图所示，分电器盖的中央有一高压线座孔 （中央电极），其内装有带弹簧的炭柱，压在分火 头的导电片上。分电器盖的四周均匀分布有与发动 机气缸数相等的旁电极，可通过高压分线与各缸火 花塞相连。分火头安装在分电器凸轮的顶端，随凸 轮一起旋转。当断电器触点分开时，分火头上的导 电片总是正对某一旁电极。发动机工作时，断电器 触点分开瞬间，来自点火线圈的高压电经中央电极 的炭柱、分火头上导电片，以火花形式跳到旁电极 上，再经高压导线送往火花塞。
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一、传统点火系统
1）蓄电池 （1）蓄电池的作用
3、主要零部件
① 汽车启动前，蓄电池向所有用电设备供电。
② 汽车启动时，蓄电池向启动机和点火装置供电，在短时间内 （5～10 s）为启动机提供强大的启动电流（200～600 A）。
③ 汽车启动后，当发电机电压低于用电设备所需电压时，蓄电池 向点火系统及其他设备供电；当同时接入的设备过多，发电机超 载时，蓄电池可协助发电机供电。
3、主要零部件
次级 线圈
采用0.1 mm的漆包线绕15 000～ 25 000匝，它所在的电路称为次级电 路。次级线圈一端与初级线圈连接， 另一端与高压线输出端连接，输出高 压电。
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一、传统点火系统
4）分电器
3、主要零部件
分电器包括断电器、配电器、点火提前角调 整机构等，如图所示。其中，断电器可接通或 切断点火线圈初级电路；配电器将点火线圈产 生的高压电按气缸工作顺序送至各缸火花塞； 点火提前角调整机构根据发动机转速、负荷等 的变化来改变点火提前角。
2
真空式点火提前角调整机构
该机构内膜片的左侧通大气，右侧通过真空管与化油器空气道中位于节 气门上方的吸气孔相通。
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一、传统点火系统
5）高压线
3、主要零部件
连接点火线圈（次级线圈）与分电器（配电器）的高压线，称为中央高压线； 连接分电器与火花塞的高压线，称为分缸高压线，如图所示。
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一、传统点火系统
3、主要零部件
6）火花塞
如图所示，在钢制壳体的内部固定有高氧化铝陶瓷绝缘体，使中心电极与侧电极 之间保持足够的绝缘强度。绝缘体孔的上部装有金属杆，通过接线螺母与高压导线相 连，下部装有中心电极。金属杆与中心电极之间用导电玻璃密封。
1—接线螺母；2—绝缘体；3—金属杆；4，8—内垫圈；5—壳体； 6—导电玻璃；7—密封垫圈；9—绝缘体裙部；10—中心电极；11—侧电极
1—蓄电池；2—启动机；3—启动继电器； 4—点火开关；5—电流表
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一、启动机的结构
1、串励式直流电动机
串励式直流电动机主要由电枢、磁极、电刷、壳体等部件构成。
它的作用是将蓄电池输入的电能转化为机械能，产生电磁转矩。
1）电枢
电枢主要由电枢轴、电枢铁芯、电枢 绕组和换向器等组成，如图7-20所 示。为了获得足够的转矩，通过电枢 绕组的电流一般为200～600 A。 电枢绕组各线圈的端头均焊接在换向 器片上，通过换向器和电刷将蓄电池 的电流引进来。换向片和云母片叠压 成换向器。
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一、传统点火系统
3、主要零部件
1）蓄电池
（2）蓄电池的构造
蓄电池是由单格电池串联而成的，每只单格电池电压约为2 V，串联成12 V或 24 V以供汽车选用。每一单格蓄电池由极板、隔板、电解液等组成，如图所示。
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一、传统点火系统
3、主要零部件
1）蓄电池
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二、电控点火系统
ECU：接收各传感器的输送信号， 并进行存储、运算和分析处理， 然后向点火器发出控制信号，以 完成对点火提前角、通电时间和 爆燃的控制。
S O
点火线圈：不需要点火时，点火 线圈以磁场能的形式储存点火所 需能量；需要点火时，点火线圈 释放点火能量，并将电源提供的 低压电转变为足以在火花塞电极 间击穿点火的高压电。
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二、电控点火系统
按高压电分配方式不同，电控点火系统可分为有分电器电控点火系统和 无分电器电控点火系统两种。
如图所示，当发动机运转时，ECU根据曲轴/ 凸轮轴位置传感器判断曲轴位置和气缸的冲程，根 据发动机转速和进气量信号确定基本点火提前角， 根据其他传感器信号实时修正点火提前角，确定最 佳点火提前角，并向点火器发出点火控制指令 （IGT信号），点火器依据该指令接通或切断点火 线圈的初级电路，在次级绕组中感应出高压电，通 过高压线、配电器配送给各缸火花塞，使火花塞跳 火，点燃混合气。
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一、传统点火系统
1、工作原理
当发动机工作时，断电器轴连同凸轮一起在发 动机凸轮轴的驱动下旋转。
凸轮转动时，断电器触点交替地闭合和打开。 当触点闭合时，接通点火线圈初级绕组的电路；当 触点分开时，切断初级绕组的电路，使点火线圈的 次级绕组中产生高压电。高压电经配电器分送至各 缸火花塞，当火花塞的电极间隙被击穿时，产生电 火花，点燃混合气。
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二、电控点火系统
按高压电分配方式不同，电控点火系统可分为有分 电器电控点火系统和无分电器电控点火系统两种。
1）无分电器独立点火式电控点火系统 如右上图所示，点火线圈数与气缸数相等，
各气缸均配有独立的点火线圈，每个点火线圈直 接单独对相应气缸进行点火。
2）无分电器分组同时点火式电控点火系统 如右下图所示，按两个一组将火花塞分成三
W T
火花塞：利用点火线圈产生的高 压电产生电火花，点燃气缸内的 混合气。
点火器：是电控点火系统的执行元 件，它将ECU输送来的控制信号进 行功率放大，控制点火线圈初级电 路的通电或断电，并在完成点火后 向ECU输送点火确认信号。
分电器：根据发动机的点火顺序， 将点火线圈产生的高压电依次输 送给各气缸火花塞。
电解液与极板上活性物质发生化学反应，可实现电能与化学能互相转换。
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一、传统点火系统
3、主要零部件
2）点火开关
（1）普通钥匙点火开关
汽车点火开关有START，ON，ACC，LOCK四个挡位。
LOCK挡：锁死汽车。当车钥匙放到这个挡位时，等 于锁死方向盘，方向盘不能有太大的活动。
（2）蓄电池的构造
极板：是蓄电池的核心部分。
在蓄电池充放电过程中，电能与化学能的相互转换是依靠极板上活性物质与 电解液中硫酸的化学反应来实现的。
隔板：放置在正负极板之间，将正、负极板隔开，以防正负极板
相互接触造成短路。隔板一面光滑，一面有槽。安装时，有槽的一 面朝向正极板，且与外壳底部垂直。
电解液：由高纯度的硫酸和蒸馏水按规定比例配制而成。
直流串励式电动机的工作原理是通电的 导体在磁场中会受电磁力作用，电磁力的方 向遵循左手定则。
发动机启动时，将点火开关钥匙旋至启动挡位，启动继电器通电后，吸下 可动臂使触点闭合，接通电磁开关线圈电路，启动机工作。发动机启动后，只 需松开点火开关钥匙，点火开关自动转回到点火工作挡位，启动继电器线圈断 电触点打开，电磁开关也随即断开，启动机停止工作。
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二、直流串励式电动机的工作原理
2）磁极
磁极主要由固定在机壳上的四个或六个磁极铁芯 和缠绕在铁芯上的磁场绕组组成，它的作用是产 生转子转动时所需的磁场。
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一、启动机的结构
1、串励式直流电动机
3）电刷
电刷的作用是将电源电流引入直流电 动机，使电枢产生定向转动力矩。它 一般安装在电刷架中，借弹簧压力紧 压在换向器上，如图所示。电刷一般 是用铜粉和石墨粉压制而成的，有利 于减小电阻和增加耐磨性。
ACC挡：给全车通电，收音机、车灯等可以正常使用， 空调不能使用。
ON挡：除了启动机，其余的基础设备都是开着的， 可以为方向盘解锁，使用空调，但空调无制冷效果。
START挡：是发动机启动挡位，启动后会自动恢复正 常状态，即ON挡。
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一、传统点火系统
3、主要零部件
2）点火开关
（2）一键式启动开关
目前，部分车型设置了一键启动开关，如图所示。一键启动的按钮或旋钮必 须在接收到智能钥匙的信号时才能启动，感应距离一般为50 cm以内。
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一、传统点火系统
3）点火线圈
初级 线圈
采用0.5～1 mm的漆包线绕200～ 500匝，它所在的电路称为初级电路。 初级线圈一端与车上低压电源（+）连 接，另一端与开关装置（断电器）连 接。
4）机壳
机壳是磁极和电枢的安装机体，一般有四个 检查窗口，便于进行电刷和换向器的维护。 此外，启动机的电磁开关也安装在机壳上， 其上有一绝缘接线端，接电动机电流引入线
电刷和电刷架
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一、启动机的结构
启动机的传动机构包括驱动齿轮、单向离 合器、拨叉、啮合弹簧等。 其中，单向离合器的作用是传递扭矩启动 发动机，以及启动后自动打滑脱离啮合， 保护启动机不被损坏。拨叉的作用是使离 合器做轴向移动。当发动机启动时，拨叉 在人力或电磁力的作用下，将驱动齿轮推 出与发动机飞轮齿圈啮合，启动机主开关 接通，启动机带动发动机曲轴运转。
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目录
CONTENT S
• 任务一 | 认识汽油机点火系统
• 任务二 |
认识启动系统
项目七 点火系统和启动系统
01 认识汽油机点火系统
项目七 点火系统和启动系统
一、传统点火系统
1、基本构成
传统点火系统包括蓄电池、点火开关、点火线圈、断电器、配电器、 高压线、火花塞等，如图所示。
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二、电控点火系统
电控点火系统主要由电源、点火开关、传感器、电控单元（ECU）、点火器、点 火线圈、分电器（有分电器电控点火系统）、火花塞等组成。它们的功能分别如下。
电源：为蓄电池或发电机，其作用是给点火系统提 供所需电能。
点火开关：用来接通或断开电源电路。
传感器：包括凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、爆燃传感器、 进气管绝对压力传感器（或空气流量计）、节气门位置传感器和 冷却液温度传感器等，主要用来检测发动机各种运行参数变化， 为ECU提供点火控制所需信号。
3、主要零部件
项目七 点火系统和启动系统
一、传统点火系统
3、主要零部件
4）分电器
（3）点火提前角调整机构
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离心式点火提前角调整机构
当发动机转速升高时，离心重块在离心力的作用下克服弹簧拉力向外甩 开，其上的销钉推动拨板连同凸轮沿原旋转方向相对于分电器轴转动一个角 度，使凸轮提前顶开触点，点火提前角增大；当发动机转速降低时，重块的 离心力相应减小，弹簧将重块拉回一些，点火提前角减小。
2、传动机构
驱动齿轮
单向离合器
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一、启动机的结构
3、控制装置
控制装置，可控制电动机电路的通断和传动机构的啮合与分离，并接通或 断开电动机和蓄电池之间的电路，同时还能接入和切断点火线圈的附加电阻。 启动机的控制装置可分为直接操纵式和电磁操纵式两种。目前，电磁操纵式启 动机应用最为广泛。
项目七 点火系统和启动系统
一、传统点火系统
3、主要零部件
4）分电器
（1）断电器
断电器由固定在断电器底板上的断电器触点和 断电器凸轮组成。断电器的触点是由钨制成的，一 个触点是固定的，另一触点是活动的，如图所示。 固定触点搭铁，固定在活动底板上，可借助转动偏 心螺Βιβλιοθήκη Baidu调整触点间隙。
断电器的工作原理是：当分电器凸轮轴将活动 触点顶开时，初级电路断路；当分电器凸轮轴未将 活动触点顶开时，初级电路接通。
组，同组火花塞共用一个点火线圈，次级绕组两 端分别与同组气缸火花塞相连，点火线圈的数量 是气缸数的一半。
1—点火线圈；2—火花塞；3—点火控制器； 4—ECU；5—传感器
项目七 点火系统和启动系统
02 认识启动系统
项目七 点火系统和启动系统
一、启动机的结构
完成启动过程所需的装置，称为 发动机的启动系统，它主要由蓄 电池、启动机、启动继电器、点 火开关等组成，如图所示。 启动机一般由串励直流电动机、 传动机构和控制装置（电磁开关） 三部分组成，如图所示。