汽车电器课程 汽车点火系统工作原理

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气缸内混合气体的压力和温度
混合气的压力越 大，温度越低， 其密度就越大， 离子自由运动距 离就越短，不易 发生碰撞电离， 击穿电压就越高， 见图4-2。
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电极的温度和极性
火花塞电极的温度越高，电极周围的气体密度越小，击 穿电压就越低；针状的中心电极为负极且温度较高时， 击穿电压就较低。中心电极是负极时其击穿电压比中心 电极是正极时约降低20%~40%，见图4-3。
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一、点火系作用
在汽油发动机中，气缸内的混合气是由高压电 火花点燃的，而产生电火花的功能是由点火系 来完成的。
点火系将电源的低电压变成高电压，再按照发 动机点火顺序轮流送至各气缸，点燃压缩混合 气；并能适应发动机工况和使用条件的变化， 自动调节点火时刻，实现可靠而准确的点火； 还能在更换燃油或安装分电器时进行人工校准 点火时刻。
动时应产生高于100mJ的能
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3．点火时刻应适应发动机的工 作情况
实践证明，燃烧最大压 力出现在上止点后 10°~15°时，发动机 的输出功率最大，此时 所对应的点火提前角为 最佳点火提前角。
影响最佳点火提前角的 因素很多，主要有（1） 发动机转速：（2）发 动机负荷（3）汽油辛 烷值
（1）火花塞电极间隙和形状 （2）气缸内混合气体的压力和温度 （3）电极的温度和极性 （4）发动机的工作情况
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火花塞电极间隙和形状
火花塞电极的间隙越 大，气体中的电子和 离子受电场力的作用 越小，不易发生碰撞 电离，击穿电压就越 高，见图4-1；电极 的尖端棱角分明，所 需的击穿电压低。
汽车点火系统
点火系是发动机正常工作所必需的电器 系统之一，对本章内容来说，在学习了 解传统点火系的分电器、点火线圈、火 花塞的等各组成部件的结构、原理基础 上，整体把握普通电子点火系的工作原 理，掌握磁感应式和霍尔式普通电子点 火系的工作过程。
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第一节 点火系概述
一、点火系作用 二、点火系种类 三、电子点火系的分类 四、点火系的要求
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三、电子点火系的分类
2．按信号发生器型式分类
（1）磁感应式；
（2）霍尔式；
（3）光电式；
（4）电磁震荡式。
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四、点火系的要求
无论是哪一类的点火装置，均有共同的 技术性能要求，即应在发动机各种工况 和使用条件下保证可靠而准确地点火， 为此应满足以下三个方面的要求：
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发动机的工作情况
发动机转速
击穿电压与发动机转 速的关系见图4-4。发 动机高速工作时，气 缸内的温度升高，使
气缸的充气量减ห้องสมุดไป่ตู้，
致使气缸中压力减小，
因而火花塞的击穿电
压随转速的升高而降
低。发动机在起动和
急加速时击穿电压升
高，而全负荷且稳定
工作状态时击穿电压
较20低20/6。/8
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2．火花应具有足够的能量
发动机正常工作时，由于混合 气压缩终了的温度接近其自燃 温度，仅需要1~5mJ的火花 能量。
但在混合气过浓或是过稀时， 发动机起动、怠速或节气门急 剧打开时，则需要较高的火花 能量。
经济性和排气净化要求提高提 高火花能量。
电子点火系一般应具有
80~100mJ的火花能量，起
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二、点火系种类
点火系按采用的电源不同，可分为蓄电 池点火系和磁电机点火系两大类。
蓄电池点火系按是否采用电子元件控制 可分为
传统点火系 电子点火系 微机控制点火系统
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1． 传统点火系
汽车上的蓄电池或发电机向点火系提供电能， 机械触点控制点火时刻，点火时刻的调节采用 机械式自动调节机构，储能方式为电感储能。
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发动机的工作情况
②混合气空燃比
见图4-5，由图可见， 混合气过稀和过浓时击 穿电压都会升高。
此外，发动机的功率、 压缩比以及点火时刻等 因素也影响击穿电压的 高低。为了保证点火的 可靠性，点火系必须有 一定的次级电压储备。 但过高的次级电压，将 造成绝缘困难，使成本 提高。
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1．能产生足以击穿火花塞间隙的电压 2．火花应具有足够的能量 3．点火时刻应适应发动机的工作情况
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1．能产生足以击穿火花塞间隙的电压
火花塞电极击穿而产生火花时所需要的电压称 为击穿电压。点火系产生的次级电压必须高于 击穿电压，才能使火花塞跳火。击穿电压的大 小受很多因素影响，其中主要有：
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3．点火时刻应适应发动机的工 作情况
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第二节、传统点火系统
传统点火系统的组成 （1） 电源 （2） 点火线圈 （3） 分电器：断电器；配电器；电容
器；点火提前角机构。 （4） 火花塞 （5） 点火开关
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传统点火系统的组成
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电子点火系的点火电压和点火能量高，受发动 机工况和使用条件的影响小，结构简单，工作 可靠，维护、调整工作量小，节约燃油，减小 污染，应用日益广泛。
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三、电子点火系的分类
1．按储能方式分类 （1）电感储能电子点火系：火花能量以
磁场形式储存在点火线圈中，如蓄电池 点火系； （2）电容储能电子点火系统：火花能量 以电场的形式储存在专门的储能电容器 中。
传统点火系结构简单，成本低，是一种应用较 早、较普遍的点火系。
但该点火系工作可靠性差，点火状况受转速、 触点技术状况影响较大，需要经常维修、调整。 随着汽车技术的发展，传统点火系越来越不适 应现代发动机对点火的要求，正日趋被新的电 子点火系所取代。
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2．电子点火系
蓄电池或发电机向点火系提供电能，晶体管控 制点火时刻，点火时刻的调节采用机械式调节 机构或电子调节机构，储能方式有电感储能和 电容储能两种。
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二、传统点火系的工作原理
基本工作过程如 下：
（1） 触点闭合 一次侧电流增长
初级线圈电流 按指数规律增长
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传统点火系的工作原理
（2） 触点分开 下降为0，一次绕
阻产生自感电动 势200—300V 二次绕阻产生更 高电动势，互感 作用，15—20Kv