《汽车电器与电子技术》第04章点火系统

❖ 闭磁路点火线圈在“日”字形铁心内绕有初级 绕组，在初级绕组的外面绕有次级绕组，磁力 线经铁心构成闭合磁路，为了减少磁滞现象， 常设有一个很微小的空气气隙。闭磁路点火线 圈的优点是漏磁少、磁路的磁阻小，因而能量 损失小，能量变换率高。
闭磁路式点火线圈
2. 分电器
❖ 分电器主要 由断电器、 配电器、电 容器和点火 提前机构等 部分组成。
（1）配电器
❖ 配电器由配电器盖和分火头组成。
❖ 配电器盖内有旁电极（旁电极的数目 与气缸数相等），当分火头旋转时， 它上面的导电片轮流和各旁电极相对， 将点火线圈产生的高压电按气缸的工 作顺序送往各缸的火花塞。
（2）断电器
❖ 断电器由触点副和凸 轮组成（凸轮的凸角 数与汽缸数相等）。
❖ 其作用是用来接通和 断开初级电路。当触 点闭合时，初级绕组 中有电流流过，而当 凸轮旋转使凸角顶开 触点时，初级电路便 被切断。
（3）电容器
❖ 电容器装在分电器 的壳体上，它由两 条铝箔或锡箔组成， 一条箔带的底部与 外壳紧密接触，另 一条箔带则通过与 外壳绝缘的导电片 由导线引出。
❖ 电容器工作时要承 受触点打开时初级 绕组产生的200～ 300V自感电动势， 因此要求其耐压为 500 V。
l—蜡纸 2—铝箔 3—外壳 4—引出线
3. 火花塞电极间火花放电过程
❖ 电容放电; ❖ 大电流，短时间; ❖ 电感放电 ; ❖ 小电流，时间较长 ❖ 实验证明：电感放
电持续时间越长， 点火性能越好; ❖ 如图传统点火系的工作特性
点火系统的工 作特性是指点火系 统所能产生的最大 次级电压U2max随 发动机转速n变化 的规律。即
第 4 章 点火系统
❖ 点火系统的作用是适时地为汽油发动机气缸内 已压缩的可燃混合气，提供足够能量的电火花， 使发动机能及时、迅速地燃烧做功。
❖ 点火系的要求 1．能产生足以击穿火花塞间隙的高电压; 2．火花应具有足够的能量; 3．点火时刻应适应发动机的工况变化.
点火系统的分类：
（1）传统点火系 利用机械开关（即触点的闭合和打开）来控
4.1.4 传统点火系的构造
1. 点火线圈
点火线圈是将电源的低压电转变为高 压电的基本元件。由初级线圈、次级线圈 和铁心等组成。
按磁路的结构形式不同，可分为开磁 路式点火线圈和闭磁路式点火线圈。
（1）开磁路式点火线圈
❖ 开磁路式点火线圈的结构如下图所示。 ❖ 三接线柱式点火线圈的绝缘盖上有接线柱
“-”、“开关”、“+开关”和高压插孔， 它们分别接断电器、起动机附加电阻短路 接线柱、点火开关和配电器。 ❖ 与两接线柱式点火线圈的主要区别是外壳 上装有一个附加电阻，为固定该电阻，增 加了一个低压接线柱。
开磁路点火线圈
a）电路原理
b）结构示意图
附加电阻
❖ 附加电阻就接在标有“开关”和“+开 关”的两接线柱上，与点火线圈的初级 绕组串联。
（4）点火提前机构
分电器上装有随发动机转速和负荷的变 化而自动改变点火提前角的离心点火提前机 构和真空点火提前机构。
❖ 附加电阻可用低碳钢丝、镍铬丝或纯镍 丝制成。具有受热时电阻迅速增大，而 冷却时电阻迅速降低的特性。
❖ 因此，在发动机工作时，可自动调节初 级电流，改善起动和高速时的点火特性。
（2）闭磁路式点火线圈
❖ 传统的开磁路点火线圈中，由于磁路的上、下 部分都是从空气中通过的，初级绕组在铁心中 产生的磁通，需经壳体内的导磁钢套形成回路， 铁心自身未构成回路。开磁路式点火线圈磁路 的磁阻大，漏磁较多，能量损失多。
4.1.1传统点火系统的组成
传统点火系统主要由电源、点火开关、点 火线圈、分电器、和火花塞等部分组成，如下 图所示。
（1）电源及点火开关
电源为蓄电池和发电机，标称电压多为 12～14V，其作用是供给点火系统所需的电能。 点火开关的作用是接通或断开电源电路。
传统点火系统的组成 l—点火开关 2—起动开关 3—蓄电池 4—起动机 5—高压导线 6—阻尼电阻 7—火花塞 8—断电器 9—电容器 10—点火线圈 11—附加电阻 12—配电器
U2max=f（n）。
传统点火系的工作特性
从传统点火系统工作特性曲线可知：
发动机转速对点火系统最高次级 电压的影响很大。次级电压随转速升 高而降低，是发动机高速时容易断火 的原因。
2. 影响次级电压的其它因素
（1）发动机的气缸数 （2）火花塞积炭 （3）电容对次级电压的影响 （4）触点间隙对次级电压的影响 （5）点火线圈的温度
制点火线圈初级电流的通断，完成点火工作的。 （2）电子点火系
利用半导体器件（如晶体三极管、晶闸管 等 ）作为开关来控制点火线圈初级电流的通断， 完成点火工作。
随着对汽车发动机燃油经济性和排放指标的 要求越来越高，传统点火系已无法适应现代发动 机的点火要求，目前已逐渐被电子点火系统所取 代。
4.1传统点火系
点火提前机构的作用是随发动机转速、负 荷和汽油辛烷值的变化而改变点火提前角 。
（4）火花塞
火花塞的作用是将高压电引入气缸燃烧室， 产生电火花点燃混合气。
4.1.2传统点火系的工作原理
传统点火系 是利用电磁感应 原理，把来自蓄 电池或发电机的 12V低压电，经点 火线圈和断电器 转变为15～20kV 的高压电，由分 电器按一定规律 送入各缸火花塞， 击穿其电极间隙 而点燃混合气。 其工作原理如图 所示。
（2）点火线圈
点火线圈的功用是将12V的低压电转变为 15～20kV的高压电。 （3）分电器
分电器主要包括断电器、配电器、电容器 和点火提前机构等部分。
断电器的作用是用来接通或切断点火线圈 初级电路。
配电器的作用是将点火线圈产生的高压电 按气缸的工作顺序送往各缸的火花塞。
电容器与断电器触点并联，其作用是减小 断电器触点分开时的火花，延长触点的使用寿 命，提高次级电压。
传统点火系统工作原理示意图
传统点火系的基本工作过程 ：
1.断电器触点闭合
初级电流按 指数规律增 长。 如图a所示。
2. 断电器触点打开
(1) 初 级 电 流 下 降 为0，初级绕阻 产生自感电动 势200—300V;
(2) 次 级 绕 阻 产 生 更高电动势， 互感作用， 15—20Kv;
如图b中实线所示.