学习任务9 汽车点火系

1、幻灯片编辑：哈尔滨工业大学出版社 2013全国汽车类情境体验拓展互动“1+1”理实一体化规划教材主讲人：马利伟更新日期：2013-7-31汽油机点火系汽油机点火系 任务任务目标目标任务任务描述描述1.了解：点火系的类型。 2.熟悉：传统点火、电子点火系及微机控制点火系的组成及功用。 3.掌握：传统点火、电子点火系及微机控制点火系各主要部件结构。 4.学会：传统点火、电子点火系及微机控制点火系的工作原理。发动机是汽车的动力装置。汽油发动机能否正常工作除了与良好的燃油混合气、较高的压缩压力有关外，另一个重要因素就是能否根据发动机的工作顺序定时供给火花塞足够能量的高压电，产生电火花，点燃混合气。本任

2、务将对汽油机传统点火系、电子点火系及微机控制点火系是如何实现发动机的顺利点火任务做详细讲解。学习学习任任务务 9 92学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 33Syllabus Do one thing at a time, and do it well本章内容合作交流创新项目9.1 汽油机点火系概述 项目9.2 传统汽油机点火系组成与工作原理项目9.3 点火时刻 项目9.4 点火系主要零部件项目9.5 电子点火系项目9.6 微机控制点火系项目9.7 汽车电源 学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.1 汽油机点火系概述 58%41产生电火花2电源电压转变3调节点

3、火时刻4校准点火时刻9.1.1点火系的基本功用学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.1 汽油机点火系概述 58%51传统蓄电池点火系 2电子点火系 3微机控制点火系 4磁电机点火系 9.1.2点火系的类型学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.1 汽油机点火系概述 58%61能产生足以击穿火花塞两电极间隙的电压2电火花应具有足够的点火能量 3点火时刻应与发动机的工作状况相适应 9.1.3点火系的要求 学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.1 汽油机点火系概述 58%7 汽车发动机的点火系采用单线制连接，即电源的一个电极用导线与各用电设备

4、相连，而电源的另一个电极则通过发动机机体、汽车车架和车身等金属构件与各用电设备相连，称为搭铁。搭铁的电极可以是正极也可以是负极。因为热的金属表面比冷的金属表面容易发射电子，发动机工作时火花塞的中心电极较侧电极温度高，因而电子容易从中心电极向侧电极发射，使火花塞间隙处离子化程度高，火花塞间隙容易被击穿，击穿电压可降低15%20%。因此，无论整车电气系统采用正极搭铁还是负极搭铁，点火线圈的内部连接或外部接线，均应保证点火瞬间火花塞中心电极为负极，即火花塞电流应从火花塞的侧电极流向中心电极。9.1.4点火系的特点 学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 Agenda8项目项目 小节小节2点

5、火系的基本功用。点火系的类型 。点火系的要求 。点火系的特点 。学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.2 传统汽油机点火系组成与工作原理58%99.2.1 传统汽油机点火系组成火花塞分电器蓄电池点火开关电阻点火线圈学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.2 传统汽油机点火系组成与工作原理58%109.2.2 传统汽油机点火系工作原理蓄电池次级绕组点火线圈铁芯 初级绕组 凸轮电容器断点火花塞点火线圈电流路径学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.2 传统汽油机点火系组成与工作原理58%119.2.2传统汽油机点火系组成点火线圈附加电阻点火开

6、关电流表断电器配电器火花塞起动机蓄电池点火线圈初级电流路径 学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 Agenda12项目项目 小节小节2传统汽油机点火系组成。传统汽油机点火系工作原理。学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.3 点火时刻 58%从点火时刻起到活塞到达压缩上止点，这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角。能使发动机获得最佳动力性、燃油经济性和最佳排放性能的点火提前角，称为最佳点火提前角。139.3.1 最佳点火提前角学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.3 点火时刻 58%首先拆下第一缸火花塞的高压线，并使其离开气缸体23mm，然后接

7、通点火开关并摇转曲轴。当第一缸高压线跳火时停止曲轴转动，此时检查点火正时记号是否对准。飞轮上的正时记号应与飞轮壳上的刻线对准，如偏差明显应调整点火正时。149.3.2 点火正时的检查学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.3 点火时刻 1无正时灯调整方法2正时灯调整法159.3.3 点火正时的调整 学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 Agenda16项目项目 小节小节2最佳点火提前角。点火正时的检查。点火正时的调整 。学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4 点火系主要零部件58%包括蓄电池、发电机、调节器。其中发电机为主电源，发动机正常工作

8、时，由发电机向全车用电设备供电，同时给蓄电池充电。蓄电池的主要作用是发动机启动时向起动机供电，同时辅助发电机向用电设备供电。调节器的作用是使发电机的输出电压保持恒定。179.4.1 汽车电源学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件1传统的点火开关（带锁芯型点火开关） 起动档 工作档 附件档 锁定档 预热档 189.4.2 点火开关 学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件带智能进入和起动系统点火开关 当 钥 匙 在 车 内 时 ， 按 下“ENGINE START STOP”开关(发动机开关)，能起动和停止发动机，或选择A

9、CC、ON或关闭点火。199.4.2 点火开关 学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件 加电阻也称热敏电阻，它由低碳钢丝、镍铬丝或纯镍丝制成，具有温度升高时电阻迅速增大、温度降低时电阻迅速减小的特点。附加电阻的作用是改善正常工作时的点火性能和起动时的点火性能。 209.4.3 附加电阻 学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件1.组成219.4.4 点火线圈 高压线接头附加电阻接头铁芯初级绕组次级绕组外壳上盖初级接线柱学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件 2.分类 按磁路的结构形式

10、不同，可分为开磁路式点火线圈和闭磁路式点火线圈。 3.点火线圈的型号 点火线圈的型号为：DQ+产品代号+电压等级+分组代号+设计序号+变型代号。 其中，DQG表示干式点火线圈；DQD表示电子点火系统用点火线圈；G、D分别表示“干”、“电”。电压等级：112V；224V。229.4.4 点火线圈 学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 58%传统点火系的分电器主要由配电器、断电器、电容器和点火提前调节机构组成 。1断电器239.4.5 分电器学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件2. 配电器 配电器装于断电器的上方，由分电器盖、分火头组成，分电器盖

11、的中间有一个高压线座孔（中央电极分电器盖四周均匀布置有与气缸数相等的旁电极，可以通过高压线与各缸火花塞相连。分火头装在分电器凸轮轴上，导电片将中央高压电引入旁电极，和旁电极之间有0.250.8mm的间隙。249.4.5 分电器学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件3 电容器 电容器安装在分电器的壳体上。其极片为两条狭长的金属箔带，用两条同样狭长的绝缘纸与极片交错重叠，卷成圆筒形，在浸渍蜡绝缘介质后，装入圆筒形的金属外壳中加以密封。一个极片与金属外壳在内部接触，另一极片与引出外壳的导线连接。电容器外壳固定在分电器外壳上搭铁，使电容器与断电器触点并联。259.

12、4.5 分电器纸带箔带软导线外壳引线学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件4点火提前调节装置 点火提前角调节方法 269.4.5 分电器触点断电器凸轮分电器轴断电器底板OOOOOO学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件4点火提前调节装置1）离心式点火提前装置 279.4.5 分电器 分电器轴弹簧拨板托板离心块 其作用是使点火提前角随着发动机转速和负荷的变化而变化，以获得最佳的点火提前角。 发动机工作时，它利用改变断电器凸轮与分电器轴之间相对位置的方法，在发动机转速变化时自动调节点火提前角。发动机工作时，当曲轴的转速达到

13、200400r/min后，重块的离心力克服弹簧拉力的作用向外甩开。此时，两重块上的销钉推动拨板连同凸轮，顺着旋转方向相对于分电器轴转过一个角度，将触点提前顶开，点火提前角加大。随发动机转速升高，点火提前角不断加大。学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件4点火提前调节装置2）真空式点火提前调节装置 其作用是使点火提前角随着发动机转速和负荷的变化而变化，以获得最佳的点火提前角。 289.4.5 分电器拉杆弹簧膜片真空调节器学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件4点火提前调节装置2）真空式点火提前调节装置 真空点火提前调节装

14、置工作原理 (a)节气门部分开启(b)节气门全开 (c)节气门全闭299.4.5 分电器(a)(b)(c)学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件4点火提前调节装置2）真空式点火提前调节装置 双膜片式真空点火提前装置 1-分电器壳；2-副膜片；3-副壳片室；4-主膜片体；5-主膜片；6-主膜片室；7-弹簧；8、12-连接管；9-主膜片室吸气孔；10-化油器；11-副膜片室吸气孔；13-限位块；14-真空点火提前调节器壳体；15-拉杆309.4.5 分电器学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件4点火提前调节装置2）真空式点

15、火提前调节装置 双真空式单膜片提前调节装置 319.4.5 分电器 其前、后两个真空室分别用管道接至节气门上、下两侧的小孔上。怠速时，节气门处于实线位置，延迟真空室起作用，拉杆左移，使点火延迟；非怠速时，节气门开启，提前真空室起作用，拉杆右移，使点火提前。 学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件4点火提前调节装置2）真空式点火提前调节装置 点火提前角的手动调节装置也称辛烷值校正器 329.4.5 分电器 (a) 标准位置；(b) 顺时针转动外壳；(c) 逆时针转动外壳 1-调节臂；2-夹紧螺钉及螺母；3-托架；4-调节底板；5-拉杆12345学习任务学习任

16、务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件1火花塞的结构 1-接线螺母；2-高氧化铝陶瓷绝缘体；3-商标；4-六角形钢质壳体；5-内垫圈；6-密封垫圈；7-中心电极导电杆；8-火花塞裙部螺纹；9-电极间隙；10-中心电极和侧电极；11-型号；12-去干扰电阻 339.4.5 火花塞学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件2作用 火花塞将高压电引进发动机燃烧室，在其电极间形成火花，以点燃可燃混合气。3位置 火花塞拧装于气缸盖的火花塞孔内，下端电极伸入燃烧室。上端连接分缸高压线，如图所示。4工作环境 火花塞是点火系中工作条件最恶劣、要求高、易

17、损坏部件。349.4.5 火花塞火花塞学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件5火花塞的类型(1)标准型与突出型火花塞 (2)单侧极与多侧极火花塞(3) 镍基合金与铜芯电极火花塞 (4) 普通型与电阻型火花塞359.4.5 火花塞(a) 标准型；(b) 突出型多侧极火花塞 学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件6火花塞的要求 混合气燃烧时，要求火花塞必须有足够的机械强度。 火花塞承受着交变的高电压，要求它应有足够的绝缘强度，能承受30kV高压。 要求火花塞不但耐高温，而且能承受温度剧变，不出现局部过冷或过热。 要求火花塞

18、要耐腐蚀。 火花塞气密性应当好，以保证燃烧室不漏气。 火花塞的电极间隙影响击穿电压，所以要有合适的电极间隙。 火花塞安装位置要合适，以保证有合理的着火点。369.4.5 火花塞学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件 7 火花塞的热特性 火花塞裙部的工作温度取决于火花塞热特性和发动机气缸的工作温度。火花塞热特性就是指火花塞吸收的热量与散出的热量达到平衡状态时的温度。影响火花塞热特性的主要因素是火花塞裙部的长度。裙部较长时，受热面积大，吸收热量多，而导致散热传播路径长，散热困难，裙部温度较高，把这种火花塞称为“热型”火花塞。反之，当裙部较短时，吸收热量少，散热

19、容易，裙部温度较低，把这种火花塞称为“冷型”火花塞。379.4.5 火花塞学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.4点火系主要零部件1触点火花减少。2不受触点限制。3发动机的动力性、燃料经济性较好。4减轻了对无线电的干扰。5结构简单，质量轻，体积小，使用和维修方便。389.5.1 电子点火系优点学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.5 电子点火系1有触点电子点火系399.5.2 电子点火系分类学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.5 电子点火系2无触点电子点火系409.5.2 电子点火系分类学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火

20、系 项目9.5 电子点火系 无触点电子点火系利用传感器代替断电器触点，产生点火信号，控制点火线圈的通断和点火系统的工作，可以克服与触点相关的一切缺点。目前，有触点电子点火系已基本上被无触点电子点火系所取代。2无触点电子点火系 点火信号发生器 1）磁脉冲式点火信号发生器 组成419.5.2 电子点火系分类学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.5 电子点火系 信号转子永久磁铁铁芯磁通感应线圈空气隙2无触点电子点火系 点火信号发生器 2）霍尔式点火信号发生器 组成429.5.2 电子点火系分类学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.5 电子点火系2 2无触点电子

21、点火系无触点电子点火系 点火信号发生器点火信号发生器 2）霍尔式点火信号发生器439.5.2 电子点火系分类学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.5 电子点火系BIUH永久磁铁外回电霍尔电压霍尔触发器接触面磁力线剩余电子I永久磁铁带缺口的转子霍尔触发器霍尔效应原理图霍尔效应原理图 霍尔发生器的工作原理示意图霍尔发生器的工作原理示意图 霍尔效应式点火信号发生器工作示意图霍尔效应式点火信号发生器工作示意图 2无触点电子点火系3）光电式点火信号发生器 光电效应式点火信号发生器是利用光电效应原理，以红外线或可见光光束进行触发的，主要由遮光盘(信号转子)、遮光盘轴、光源、光接收器(光

22、敏元件)等组成。 449.5.2 电子点火系分类学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.5 电子点火系3电子点火系主要零件结构（1）点火控制器（2）分电器（3）火花塞 重点强调与传统点火系的不同点。459.5.2 电子点火系分类学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.5 电子点火系Agenda46项目项目 小节小节2电子点火系优点。电子点火系分类 。有触点电子点火系 。无触点电子点火系。电子点火系主要零件结构。学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 1 有触点电子点火系 微机控制点火系一般由传感器、微机控制器(ECU)、点火执行器(点火器、点火线圈

23、、火花塞等)组成。 479.6.1 微机控制点火系组成学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.6 微机控制点火系1有分电器微机控制点火系统 有分电器微机控制点火系又称非直接点火系。该系统中，点火线圈的高压电是经配电器进行分配的，即由分火头和分电器盖组成的配电器，依照点火顺序适时的将高压电分配到各缸，使各缸火花塞依次点火。 489.6.2 微机控制点火系分类 学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.6 微机控制点火系2.无分电器微机控制点火系499.6.2 微机控制点火系分类 学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.6 微机控制点火系点火线圈

24、独立共用点火控制器的点火系统工作原理图点火线圈独立共用点火控制器的点火系统工作原理图 点火线圈配电方式点火线圈配电方式二极管配电方式二极管配电方式 1微机控制单元2点火控制器3点火线圈509.6.3 主要元器件的结构及原理 学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.6 微机控制点火系Agenda51项目项目 小节小节2微机控制单元组成及工作原理。点火控制器组成及工作原理。点火线圈组成及工作原理学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 52学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.7 汽车电源 汽车点火系及全车电器设备的电源由蓄电池、发电机及其调节器组成。

25、两电源并联后与用电设备相连。如图9.44所示，发动机正常运行时，发电机向点火系及其他用电设备供电，并同时向蓄电池充电。1蓄电池的功用（1）直接供电（2）向发电机供电（3）协助发电机供电（4）充电（5）吸收瞬时过电压539.7.1 蓄电池学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.7 汽车电源2蓄电池的结构 蓄电池一般由6个或12个单格电池组成，每个单格电池的标称电压为2V，串联成12V或24V的蓄电池供汽车电气设备使用。蓄电池主要由极板、隔板、电解液和外壳组成。549.7.1 蓄电池学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.7 汽车电源3蓄电池的型号 蓄电池的型号

26、包括三个部分。 第部分表示串联的单格电池数，用阿拉伯数字表示，蓄电池的标准电压是该数字的2倍。 第部分表示蓄电池类型和特征，用两个汉语拼音字母表示。第一个字母为“Q”表示启动型铅蓄电池。第二个字母表示蓄电池结构特征。如：干荷蓄电池用“A”表示；薄型极板用“B”表示；免(无)维护蓄电池用“W”表示。 第部分表示额定容量，用阿拉伯数字表示，单位为Ah，单位可省略。在其后用一个字母表示特殊性能，如：高启动率用“G”表示，塑料槽用“S”，用“D”表示低温启动性好。559.7.1 蓄电池学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.7 汽车电源4蓄电池的工作原理 由蓄电池充放电时的电化学反应

27、过程可得出以下结论： 蓄电池充电时，由于正极板的活性物质产生反应，产生氧气逸出；负极板 发生化学反应，产生氢气，形成气泡。 蓄电池在放电时，电解液中的硫酸逐渐减少而水增多，电解液密度下降；充电时则相反，电解液密度增加。因此通过测量电解液密度就可判断蓄电池充放电的程度。569.7.1 蓄电池学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.7 汽车电源 车用发电机是在发动机的驱动下，将机械能转变为电能的装置。它作为汽车的主要电源，其作用是在发动机怠速以上转速运行时，为电气设备供电且不断地给蓄电池充电。目前，汽车使用的发电机几乎都是交流发电机。这是因为交流发电机与直流发电机相比，具有体积小

28、、质量轻、结构简单、维修方便、寿命长、发动机低速时充电性能好、配用的调节器结构简单、产生的无线电干扰信号弱、能节省大量铜材等优点。汽车用交流发电机通过二极管整流，使其输出直流电，由于整流二极管是硅材料的，所以也称为硅整流交流发电机。579.7.2 发电机学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.7 汽车电源 1硅整流交流发电机的类型 硅整流发电机按总体结构的不同分为普通交流发电机、整体式交流发电机、带泵交流发电机、无刷交流发电机以及永磁交流发电机。 按整流器结构不同，交流发电机又可分为：六管交流发电机、八管交流发电机、九管交流发电机以及十一管交流发电机。 按励磁绕组搭铁方式不同，交流发电机可分为内搭式和外搭铁式。589.7.2 发电机学习任务学习任务9 9 汽油机点火系汽油机点火系 项目9.7 汽车电源 2硅整流交流发电机的结构硅整流交流发电机的结构599.7.2 发电机学习任务学习任务9