电控点火点火系

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汽车电器与电子控制工程 汽油机点火系 本章内容
一、点火系概述
二、传统点火系的结构和工作原理
三、微机控制点火系统
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汽车电器与电子控制工程
定义:能够按时在火花塞两电极 之间产生电火花的全部装置
一、点火系的任务
. 概述
二、点火系的分类
三、点火系的组成
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四、电火花的产生
汽车电器与电子控制工程
一、点火系的任务
汽车电器与电子控制工程 点火系的工作原理
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汽车电器与电子控制工程
点火系的工作过程
初级电压
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汽车电器与电子控制工程
点火系的工作过程
次级电压
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汽车电器与电子控制工程
断电器触点闭合时,初级电流并不立即达到欧 姆定律所指的稳定值(I=V/R),而是经过一定时 间后才能达到。因此,初级电流的高低与断电器触 点的闭合时间有关。蓄电池点火系发动机转速愈高, 次极电压愈低,就是因为转速升高后,断电器触点 闭合时间缩短,初级电流减小,导致初始磁通量减 小,断电器触点断开时引起的磁通量变化率减小, 次级绕组中产生的感应电动势降低。
汽车电器与电子控制工程
配电器
配电器的作用是将点火线圈中产生的高压电,按照发动机的工 作次序轮流分配给各气缸的火花塞上。主要由胶木制成的分电 器盖和分火头组成。 分电器盖中央插孔装 有炭精制成的中心触头, 弹簧始终使其与分火头顶 部的铜片接触。 分电器盖外围有与气 缸数目相等的侧插孔,各 嵌有铜套作为侧电极,在 分火头旋转时导电片依次 与个侧电极接通。
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混合气的燃烧速度(燃烧室结构)
汽车电器与电子控制工程
点火提前装置
作用:
实现点火提前,必须在压缩行程未到达上止点位置时,使触点分开。
方法:
1.触点不动、使凸轮相对相对轴向转一个角度 2.凸轮不动,使触点相对凸轮转一个角度
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汽车电器与电子控制工程
(1)离心式点火提前装置 它是随着发动机转速的变化改变 凸轮和轴的相位关系而调节点火提前 角的。 托板7固定在分电器轴8上,重块 4和10的大头端分别套在托板的两个 轴销6上,两个重块的小头端与托板 之间弹簧连接。
汽车电器与电子控制工程

2)传感线圈中产生正向信号电压时,起动发动机,分电器开始转动,信号发生器的 传感线圈开始产生交变电动势信号。此时传感线圈A端为正,B端为负,VT1处于反向 电压而截止;此时P点电压仍保持高电位,使VT2继续导通,VT3继续截止,VT4、VT5 继续导通,初级电路仍然接通。
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汽车电器与电子控制工程
当托板随分电器 轴旋转时,重块的离 心力使小头端克服弹 簧的拉力而绕大头端 的轴销转过一个角度, 通过柱销带动轴套, 使断电器凸轮顺旋转 方向转过这个角度, 点火提前。
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汽车电器与电子控制工程
(2)真空式点火提前装置 它是随着发动机负荷(节气门开度)的变化 改变触点与凸轮的相位关系而调节点火提前角的。
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3、微机控制点火系
微机控制点火系统原理图
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1)有分电器点火系统
丰田4A-GE发动机TCCS点火系统
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汽车电器与电子控制工程
2)无分电器式点火系
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汽车电器与电子控制工程
四、传统点火系的组成
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点火系一般由点火线圈、分电器、火花塞、电源 以及点火开关等组成。
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汽车电器与电子控制工程

由以上分析可看出,只要点火开关处于接通状态,尽管发动机还未起动,但由于VT2、 VT5导通,点火线圈中就有初级电流,因此停车时,不要忘记关断点火开关。
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汽车电器与电子控制工程 其 它 元 件 作 用



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VS1、VS2稳压管——反向串联后与点火信号发生器的传感线圈并联,在高转速时,使传 感线圈输出的正向和负向电压稳定在某一数值,保护VT2不受损害; VS3稳压管——与R4组成稳压电路,保证VT1、VT2保证在稳定电压下工作; VS4——当VT5管截止时,将初级绕组的自感电动势限制在某一值内,保护VT5管; C1——消除点火信号发生器传感线圈输出电压波形上的毛刺,防止误点火; C2与R4组成组容吸收电路,吸收瞬时过电压,防止误点火; R3——的作用是加速VT2级VT5的翻转。
如何解决蓄电池 点火系高、低速 之间的矛盾?
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汽车电器与电子控制工程 汽油机点火系 蓄电池点火系主要元件
一、分电器
原理: 在发动机工作时接通与 切断点火系统的初级电 路,使点火线圈的次级 绕组中产生高电压,并 按发动机要求的点火时 刻与点火次序,将点火 线圈产生的高压电分配 到相应气缸的火花塞上。
点火系的任务,就是定时将蓄电池或发电机 输出的低压电,经点火线圈变为高压电,再 由分电器按照发动机的点火顺序,轮流配送 3 给火花塞点火,从而点燃混合气。
汽车电器与电子控制工程
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汽车电器与电子控制工程
二、发动机对点火系的要求
1、能产生足以击穿火花塞间隙的电压
(一般为30 kV ) 2、火花应具有一定的能量(50~ 80mJ) ,起动时应可以达到100mJ。 3、点火时间应适应发动机的工况(最 佳点火时间) 4、点火电压上升快(减少泄漏)、点
汽车电器与电子控制工程 汽油机点火系 传统点火系的结构和工作原理
一、 组成 蓄电池点火 系主要由电 源、点火开 关、点火线 圈、断电器、 配电器、电 容器、火花 塞、高压导 线、附加电 阻等组成。
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二、工作原理
当断电器触点组闭合时,低压电路导 通,初级绕组通以初级电流,产生磁 场。当断电器凸轮顶开触点臂而使触 点组分开时,低压电路断开,初级电 流为零,这样,由于初级绕组中电流 的变化引起磁通量的变化,从而在线 圈较密的次级绕组中产生很高的感应 电动势,使火花塞两电极间隙处的气 体被击穿,产生火花
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汽车电器与电子控制工程 分电器实物图
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汽车电器与电子控制工程
分电器功用:
(1)接通或断开 初级电路 (2)将点火线圈 产生的高压电按照 发动机分配给各缸 火花塞
(3)根据发动机
转速和负荷自动调 节点火时刻
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汽车电器与电子控制工程
分电器组成

分电器的组成: 断电器 配电器 电容器 点火提前调节装置
火花塞使用中常见的故障
烧蚀
积炭
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汽车电器与电子控制工程
故障诊断与排除
(1)低压电路常见故障: 蓄电池存电不足; 线连接不良或错乱; 蓄电池搭铁不良; 分电器或霍尔传感器损坏; 点火开关损坏或接线不良; 晶体管点火控制单元损坏或接线不良。
汽车电器与电子控制工程
2、电子点火系(晶体管点火系)
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某些轿车和小型汽车采用。与传统点火系不同之处 在分电器元件,以导磁转子代替凸轮、电磁传感器 代替触点和电容器,加以电子控制的逻辑电路。
汽车电器与电子控制工程

日本丰田MS75系列汽车装用的磁脉冲式无触点电子点火系的电路原 理图见图4-25。
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汽车电器与电子控制工程
点火系的基本电路及工作原理分析

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1)发动机未转动时,信号发生器传感器线圈输出电压为0。 接通点火开关4,VT1导通。 蓄电池电流经R3、R1、VT1、传感线圈构成回路。此时P点位高,使VT2导通。 VT2导通后,其集电极电位降低,使VT3截止。 VT3截止,蓄电池由R5向VT4基极供电使VT4导通。 VT4导通,使R7承担正向压降,使VT5导通。 VT5导通接通初级电路:蓄电池+——点火开关——附加电阻——初级绕组——VT5—— 搭铁——蓄电池-。 此时初级绕组中有电流通过,在线圈中形成磁场。
汽车电器与电子控制工程

3)当分电器继续转动,传感线圈中产生负向信号电压时,即B端为正,A端为负时, VT1处于正向电压而导通,P点电位降低,使VT2截止。当VT2截止后,蓄电池通过R3、 R2向VT3提供基极电流,VT3导通。 VT3导通后则使VT4、VT5截止,初级电路中的电流 被切断,磁场迅速消失,次级绕组产生高压。
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汽车电器与电子控制工程
开磁路点火线圈实物
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汽车电器与电子控制工程 三、火花塞
功用:
将高压电引入燃烧室产生 火花并点燃混合气。
电极材料:镍锰硅铬合金
热特性 工作温度:500~600℃以上, 800~900 ℃以下 热型火花塞:裙部长,散热慢。 冷型火花塞:裙部短,散热快。
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汽车电器与电子控制工程
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汽车电器与电子控制工程
二、点火线圈
点火线圈是用来将电源的低电压转变为高压电的基本元件。 常用的点火线圈分为开磁路点火线圈和闭磁路点火线圈。
开磁路 点火线 圈采用 柱形铁 芯,其 上下两 端没有 连接在 一起, 磁力线 通过空 气形成 磁回路。 闭磁路 点火线 圈的铁 芯用"口 "字形或 "日"字 形的铁 片叠制 而成。 磁路闭 合。
火持续时间长
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汽车电器与电子控制工程
三、点火系的分类 汽油发动机点火系有四种类型:
1、传统 点火系
已淘汰
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2、普 通电子 点火系
正在淘汰
3、微 机控 制点 火系 正在广泛应用
4、磁电 机点火系
用于摩托车
汽车电器与电子控制工程
1、传统点火系(机械式点火系)
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化油器式发动机多采用。具有结构简单、制造容易、 工作可靠、维修方便、成本低等优点。
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汽车电器与电子控制工程
发动机低速运转时,初级电流大,次极电压高,点火可靠; 发动机高速运转时,初级电流小,次极电压低,容易失火。 如果点火线圈按高速时设计,低速时初级电流过大,线圈初 级绕组易过热;反之,按低速时设计,高速时易失火,点火 不可靠。解决的办法是在低压电路中串联一个附加电阻,其 电阻值随工作温度高低而变化(温度愈高,电阻值愈大), 从而满足高低速时的初级电流大小的要求。
1-点火信号发生器 2-点火器 3-点火线圈 4-点火开关 5-蓄电池
汽车电器与电子控制工程 点火器中三极管作用



VT1——发射极与基极 相连,相当于一个二极 管,起温度补偿作用; VT2——触发管,起信 号检测作用; VT3、VT4——放大作用, 将VT2输出放大以驱动 VT5; VT5——大功率管,控 制初级电流的通断。
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汽车电器与电子控来自百度文库工程 断电器
触点间隙,一般规定 0.35~0.45mm。
触点间隙过大,则触点闭合 时间缩短,使初级电流减小, 次级电压降低,高速时容易 缺火。可旋转偏心调节螺钉 1来调整触点间隙,首先, 要松开固定托板3的螺钉2。
触点间隙过小,触 点间易出现火花而 使初级电路断电不 良,甚至触点烧蚀 32
为什么转速愈高, 次极电压愈低?
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汽车电器与电子控制工程
断电器触点旁一般并联一只电容器,其作用是消 除自感电流的不利影响。当断电器触点分开时, 自感电流向电容器充电,加速初级电流和磁通的 衰减,并且减小了触点间的火花,避免触点烧蚀; 当断电器触点闭合时,电容器放电,初级电流增 大。即作用是消除自感电流不利影响,提高次极 电压;避免触点烧蚀。 电容器有什么作 用?
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汽车电器与电子控制工程
真空式点火提前装置内 腔被膜片分割成两个腔, 左室通大气,右室为真 空室,借真空软管接到 节气门旁的专用通气孔 上。膜片与拉杆连接成 一体,拉杆与断电器底 板连接;右室中安装弹 簧。当节气门开度增大 时,膜片右室感受到的 进气管真空度减小,弹 簧力迫使膜片左移,推 动断电器底板顺转动方 向转动,点火推迟。
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汽车电器与电子控制工程
电容器 作用:
利用电容器的充放电消弱一次绕组中的自感电动势对 产生高压电的影响.
连接:
与绕组并联
并联电容器
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汽车电器与电子控制工程 点火提前角
把火花塞点火时,曲轴曲拐位置与活塞位于 压缩上止点时曲轴曲拐位置之间的夹角称为点火 提前角。 发动机转速 发动机负荷 点火提前的影响因素 汽油的抗暴性能(油料)
火花塞选择依据:
火花塞选择的依据则是视发动机压缩比的高低。对 高压缩比的高速发动机,燃烧气体温度高,为防止绝缘 体裙部过热,应采用裙部较短的冷型火花塞;对低压缩 比、长期在低速运转的发动机,为避免裙部积碳,影响 点火性能,应采用裙部较长的热型火花塞。
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汽车电器与电子控制工程
多极 火花 塞
其他一些型式的火花塞
“V”型 电极火 花塞
侧电极 改善点 火性能
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汽车电器与电子控制工程
火花塞间隙: 中心电极与 侧电极之间 的间隙。
火花塞间隙 为什么不能 过大或过小?
间隙过小,则火花微弱,并且容易产生积碳而漏电;间隙
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过大,所需击穿电压增高,发动机不易起动,而且在高速 时容易发生“缺火”现象。
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