汽车发动机构造

1、山东建筑筑大学商商学院汽车发动动机构造造课 题：现代汽汽车发动动机电子子点火系系及发展趋势势学生姓名名： 张厚良良学 号： 22008809111400班 级： 营营销0882指导老师师： 闫法义义日 期： 220111.100.100摘要：点点火系统统是汽油油发动机机重要的的组成部部分,对对发动机机的性能能有着决决定性的的影响。本文简简要介绍绍了汽油油发动机机点火系系统的基基本工作作原理。在此基基础上,综述了了现代电电子点火火系统,尤其是是点火能能量及点点火控制制系统研研究的现现状、发发展趋势势。随着着发动机机向高转转速、稀稀混合气气方向发发展,普普通电子子点火系系统已不不能满足足要求,高能

2、微微机控制制点火系系统将成成为今后后点火系系统的发发展方向向。在现代汽汽车的高高速汽油油发动机机上，已已经采用用由微电电脑控制制的点火火系统，也称数数字式电电控点火火系统。这种点点火系统统由微电电脑（EECU）、各种种传感器器和点火火执行器器三部分分组成。实际上在在现代发发动机中中，汽油油喷射与与点火这这两个子子系统都都受同一一个ECCU控制制，合用用一组传传感器。传感器器基本上上与电控控汽油喷喷射系统统中的传传感器相相同，例例如有曲曲轴位置置传感器器（CKKP）、凸轮轴轴位置传传感器（CMPP）、节节气门位位置传感感器（TTPS）、进气气歧管压压力传感感器（MMAP）、爆震震传感器器等。其其

3、中爆震震传感器器是电控控点火专专用的一一个很重重要的传传感器（尤其是是采用了了废气涡涡轮增压压装置的的发动机机），它它能够监监测发动动机是否否爆燃及及爆燃的的程度，作为反反馈信号号使ECCU指令令实现点点火提前前，使发发动机不不会爆燃燃又能获获得较高高的燃烧烧效率。数字式电电控点火火系统（ESCC）按照照结构分分为分电电器式与与无分电电器式（DLII，也称称为直接接点火系系统（DDIS）两种种类型。分电器器式电控控点火系系统只用用一个点点火线圈圈产生高高压电，然后由由分电器器按照点点火顺序序依次在在各缸火火花塞点点火。由由于点火火线圈初初级线圈圈的通断断工作由由电子点点火电路路承担，因此分分电

4、器已已取消断断电器装装置，仅仅起到高高压电分分配职能能。 双缸点火火方式双缸点火火方式指指两个气气缸合用用一个点点火线圈圈，因此此这种点点火方式式只能用用于气缸缸数目为为偶数的的发动机机上。如如果在44缸机上上，当两两个缸活活塞同时时接近上上止点时时（一个个是压缩缩另一个个是排气气），两两个火花花塞共用用同一个个点火线线圈且同同时点火火，这时时候一个个是有效效点火另另一个则则是无效效点火，前者处处于高压压低温的的混合气气之中，后者处处于低压压高温的的废气中中，因此此两者的的火花塞塞电极间间的电阻阻完全不不一样，产生的的能量也也不一样样，导致致有效点点火的能能量大得得多，约约占总能能量的880左

5、右右。单独点火火方式单独点火火方式是是每一个个气缸分分配一个个点火线线圈，点点火线圈圈直接安安装在火火花塞上上的顶上上，这样样还取消消了高压压线。这这种点火火方式通通过凸轮轮轴传感感器或通通过监测测气缸压压缩来实实现精确确点火，它适用用于任何何缸数的的发动机机，特别别适合每每缸4气气门的发发动机使使用。因因为火花花塞点火火线圈组组合可安安装在双双顶置凸凸轮轴（DOHHC）的的中间，充分利利用了间间隙空间间。由于于取消分分电器和和高压线线，能量量传导损损失及漏漏电损失失极小，没有机机械磨损损，而且且各缸的的点火线线圈和火火花塞装装配在一一起，外外用金属属包裹，大幅减减少了电电磁干扰扰，可以以保障

6、发发动机电电控系统统的正常常工作。发动机点火系系工作原原理汽油机内内的可燃燃混合气气是靠火火花塞产产生的电电火花点点燃的。为了产产生电火火花，需需要供给给高压电电。从蓄蓄电池或或发电机机来的低低压电流流经过点点火线圈圈，电压压骤然升升高到11万V 左右，再经过过分电器器将高压压电分配配给每个个气缸的的火花塞塞。此时时在火花花之间的的隙缝产产生电火火花，按按照发动动机气缸缸的工作作按时将将各缸的的可燃混混合气点点燃。汽车点火火系和一一般家用用电器的的连接不不同，由由于汽车车的电器器设备的的电压较较低(66V、112、224V)，人体接触触没有危危险，所所以只采采用单根根导线连连接。即即用一根根导

7、线将将电源的的一极与与电器设设备的一一极相连电电源的另另一极用用搭铁线线与车架架或车身身相连。相当于于一般电电路的接接地线，汽车行行业称之之为搭铁。汽车的点点火系主主要由蓄蓄电池、发电机机、点火火开关、点火线线圈、电电容器、分电器器(断电电器和配配电器)、火花花塞以及及高压线线和附加加电阻等等组成。点火线圈圈由初级级线圈(低压部部分)和和次级线线圈(高高部分)组成。与初级级线圈相相连的是是点火开开关、断断电器和和电容器器。与次次级线圈圈相连的的有配电电器、高高压线和和火花塞塞。接通通点火开开关，低低压电流流从蓄电电池流向向点火线线圈的初初级线圈圈，它的的周围产产生的磁磁场因受受到点火火线圈中中

8、铁芯的的作用而而增强，由于断断电器的的作用，切断了了初级低低压电路路，初级级电流突突然下降降到零，铁芯中中的磁通通量也很很快消失失，与此此同时在在次级线线圈中则则感应出出高压电电流通过过火花塞塞的两极极产生电电火花，点燃气气缸内的的可燃混混合气。当某个个气缸的的活塞到到达压缩缩冲程终终了时，分电器器内的分分火头刚刚好转到到与这个个气缸火火花塞接接通的侧侧电极上上，此时时断电器器的触点点也刚好好打开，次级电电路在感感应出的的高压电电通过分分火头、侧电极极和高压压线流向向火花塞塞，产生生电火花花。在发发动机正正常工作作的条件件下，由由发电机机向蓄电电池和点点火系供供电；如如果耗电电量大，则由蓄蓄电

9、池和和发电机机共同供供电；在在发动机机起动时时，发电电机无法法发电，则由蓄蓄电池供供电。当当汽车消消耗掉大大量电流流后，发发电机将将发出的的电向蓄蓄电池补补充，使使它恢复复原有的的电量，以应坟坟发电机机不发电电时的一一切电力力消耗。蓄电池类类似一个个能源转转换装置置。在充充电时，将电能能转换为为化学能能贮存起起来。用用电时，又将贮贮存的化化学能转转变为电电能。汽汽车上的的用电大大发动机机的起动动机，在在起动时时要消耗耗几百安安培的电电流酸性性蓄电池池由于在在短期内内能输出出大电流流所以它它非常适适用于起起动。蓄蓄电池几几部贮有有电解液液，具有有腐蚀性性，故应应特别注注意勿使使它和皮皮肤接触触。

10、近年年来国内内外汽车车广泛使使用三相相硅整流流交流发发电机发发电。通通过6 个或88 个二二极管组组成三级级桥式全全波整流流电路(整流器器)，将将三相绕绕组中产产生的交交流电转转变为直直流电。发电机的的发电量量是随着着发动机机的转速速变化而而变化的的。当发发电机的的电压超超过恒定定值(如如13VV)时，就需要要加以限限制。现现在常用用的限压压装置有有晶体管管电压调调节器、集成电电路调节节器及机机械式调调节器等等，其中中机械式式调节器器在新式式轿车上上已很少少采用。晶体管管电压调调节器是是利用晶晶体三级级管的开开关作用用控制发发电机的的磁场，在发电电机转速速变经时时保持其其输出电电压不变变。集成

11、成电路调调节器的的工作原原理与前前者类似似，不同同点是将将所有元元件集成成在一个个半导体体基片(集成电电路)上上。由一一索的体体积小，工作可可靠，无无须维护护，故被被广泛使使用。分电器由由断电器器、配电电器、电电容器和和点火提提前调节节装置组组成。断电器的的作用是是周期性性地接通通和断开开初级电电路，以以使次级级电路中中感应出出高压电电。它的的主要部部分是一一对触点点。一个个是固定定的，另另一个是是活动的的。这两两个触点点一般时时间是闭闭合的，活动触触点随发发动机曲曲轴的转转动而开开合。在在触点分分开的瞬瞬间，次次级电路路中的电电压最高高。此时时配电器器刚好将将次级电电路接通通，使高高压电流流

12、流向火火花塞。触点的的间隙要要按规定定保持一一事实上上。太大大则使闪闪级电压压变低。太小则则触点间间产生火火花，使使初级电电路断电电不良，所以必必须对间间隙加以以调整并并固定好好，还要要经常加加以检查查调整。配电器的的作用是是将高压压电按妇妇动机各各气缸的的工作湎湎序轮流流分配给给各气缸缸的火花花塞。它它由分电电器盖和和分火头头线成。分电器器盖的中中心也与与点火线线圈的高高压输出出线相连连，盖周周围的也也与气缸缸数相等等，应按按气缸的的工作须须序分别别与各气气缸的火火花塞相相连。活活塞在气气缸里动动到什么么位置将将混合气气点燃对对发动机机工作的的优劣极极为关键键。从点点燃混合合气到混混合气完完

13、全燃烧烧所经历历的时间间约2mms。但但因发动动机的转转速很高高，所以以在这段段时间里里，曲轴轴已转过过相当大大的角度度。如果果在活塞塞向上运运动到达达最高点点时点火火，混合合气一边边燃烧，活塞一一边下行行使燃烧烧空间增增大，燃燃烧压力力不但不不增加，反而因因空间加加大而降降低，结结果造成成发动机机的功率率降低。这是我我们不希希望见到到的。为为此，我我们希望望活塞向向上运动动，尚未未到达最最高点时时点火，让燃气气的压力力在活塞塞位置相相当于曲曲轴曲柄柄转过最最高点之之后一个个角度时时达到最最大值。汽车点火火系中产产生电火火花的设设备是火火花塞。火花塞塞承受高高压、高高强度负负荷、化化学腐蚀蚀和

14、热负负荷，在在忽冷忽忽热交变变频率很很高的环环境下工工作。它它的电极极和裙部部遭受高高温燃气气的腐蚀蚀，因此此它的电电极必须须用传热热性好、耐高温温及搞腐腐蚀的材材料制成成。火花花塞的主主要牲是是它的热热特性。要使火火花塞正正常地工工作，必必须保持持适当的的温度。低于这这个温度度，火花花塞因积积炭而漏漏电，打打不着火火；高于于这个温温度，混混合气接接触火花花塞未步步火而自自燃引起起爆震。这个适适当温度度称之为为自净温温度(5500-6000C)。在这个个温度下下给气中中的油滴滴燃烧不不易形成成积炭，从而保保证发动动机能连连续地正正常工作作，当你你购置了了新车后后，也应应了解所所用火花花塞的热热

15、值。传统的蓄蓄电池点点火系存存在着以以下缺点点：当电电器角点点打开时时，触点点间产生生火花，使触点点本身逐逐渐烧蚀蚀影响断断电器的的使用寿寿命；火火花塞积积炭时不不能点火火；发动动机在高高转速时时易缺火火。基于于以上本本质性的的缺点，所以无无触点电电子点火火技术近近年来得得到长足足的发展展。无触点点点火系采采用传感感器代替替断电器器触点，产生点点火信号号。传感感器有多多种形式式，如磁磁肪冲式式、霍尔尔效应式式及光电电式等。某些因因家还采采用集成成电路点点火器，它的电电路连接接简单，工作可可靠，此此外，还还有一种种电容放放电式半半导体点点火系统统。该系系统是将将蓄电池池的电能能以电场场形式贮贮存

16、在电电容器中中，需要要点火时时，所贮贮电能向向点火线线圈的初初级线圈圈放电从从而在次次级电路路中感应应出主压压电。尽管以上上各种点点火系统统对于处处长角点点寿命是是有效的的，但对对点火提提前的要要求人需需依传统统的点火火提前装装置来实实现。由由于这些些装置实实际工作作起来并并不绝对对可靠，所以目目前出现现一咱微微电脑控控制的半半导体点点火系统统。它可可在发机机任何工工作善下下保证最最佳的点点火时刻刻。该系系统一般般由传感感器、微微电脑及及点火器器等组成成。不同同车型所所用的微微电脑控控制系统统并不完完全相同同，但它它们的工工作原理理是类似似的。它它是利用用各传感感器(温温度、负负荷、位位置、转

17、转速、爆爆震)接接受如发发动机转转速、负负荷、冷冷却水温温等隹息息，通过过电路反反馈给微微电脑，电脑根根据这些些信息以以及相关关数据，计算出出鞭工作作状况下下最佳的的点火提提前角和和初级电电路民时时间。然然后根据据其他信信息进行行修正。最后根根据计算算结果，在最佳佳时间向向点火器器发出信信号，接接通初级级电路，再经过过最佳时时间切断断电路，致使次次级电路路中感应应生成高高压电，经配电电器送往往火花塞塞产生电电火花，点燃混混合气。发动机机由静止止状态转转入工作作状态的的全过程程称之为为起动过过程。为为了完成成发动机机起动过过程设置置的装置置称为起起动系统统。只有有证发动动机曲轴轴转动起起来，气气

18、缸才能能不断地地吸入可可燃事气气，并经经过压缩缩、点燃燃、膨胀胀和排出出废气以以实动机机的工作作循环，因此起起动装置置必须具具备以下下各种要要求：有有足够的的力矩来来克服发发动机内内部机件件的阻力力；在一一定范围围的气温温下能可可靠地起起动，起起动需时时短；操操作方便便能连续续多次起起动；耗耗能少等等。现代汽车车起动时时所用的的动力来来自于自自身配备备的起机机。起动动机作为为机械动动力源，通过电电机轴上上的齿轮轮与发动动机曲轴轴后端的的飞轮外外缘齿圈圈相啮合合，通电电后带动动飞轮和和曲轴转转动。起起动机的的电源来来自蓄电电池。在在寒冷季季节里，为了便便于起动动，往往往需要将将机油、汽油和和冷却液液加温。起动装装置主要要是起动动机。它它由串激激直流电电动机、操纵机机构和离离合机构构所组成成。直流流电动机机低转速速时扭矩矩大，转转速高时时扭矩逐逐渐变小小，很适适合做起起动机之之用。发发动机起起动后，起动机机必须立立即与飞飞轮齿圈圈分离，为此，在起动动机上设设有脱开开机构。在起动动时，能能保证起起动机的的动力传传递给飞飞轮。起起动完毕毕