汽车电气系统第章点火系

第五章点火系概述1、点火系的功用

点火系的作用是将汽车的低压电变为高压电，并适时送到点火缸火花塞，击穿火花塞间隙，点燃混合气，使发动机做功。第一节概述1、传统点火系2、普通电子点火系3、微机控制点火系已淘汰正在淘汰正在广泛应用2、点火系的种类3、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（8～10kV）2）火花应具有一定的能量（50～80mJ）3）点火时间应适应发动机的工况（最佳点火时间）第二节

普通电子点火系一、传统点火系

1.组成点火开关：作用是控制电路通电。电源：作用是供给电能点火线圈：作用是将12V低压电变为15～25KV高压电。分电器：作用是适时控制初级电路通断，按顺序分配火花到各缸火花塞：作用是将高压电引入气缸并产生火花点燃混合气。附加电阻：作用是改善点火性能和起动性能2.工作原理3.传统点火系点火过程初级电路接通，点火线圈积蓄能量；初级电路切断，点火线圈产生次级高压；次级高压加到火花塞上，击穿火花塞间隙，点燃混合气。接通、切断，必须自动完成。二、无触点电子点火系1.无触点电子点火系统的类型1）磁感应式无触点电子点火系统；2）霍尔式无触点电子点火系统；3）光电式无触点电子点火系统；4）电磁振荡式无触点电子点火系统。2.无触点电子点火系的组成点火开关：作用是控制电路通电。电源：作用是供给电能点火线圈：作用是将12V低压电变为15～25KV高压电。点火器：作用是控制初级电路通断分电器：提供点火信号；按顺序分配火花到各缸；按发动机工况改变点火时间火花塞：作用是将高压电引入气缸并产生火花点燃混合气。3.无触点电电子点火火系的分分电器分电器结结构分三三部分：：1）信号发发生器：：①磁感应式式；②霍尔式；；③光电式；；④电磁振荡荡式2）配电器器3）点火提提前机构构①真空提前前机构:作用是随随发动机机负荷的的变化自自动改变变点火提提前角；；②离心提前前机构:作用是根根据转速速的变化化自动改改变点火火提前角角。传统点火火系和电电子点火火系的比比较1、电子点点火系中中由点火火控制器器初级电电路通断断、传统统点火系系没有点点火器；；2、电子点点火系的的分电器器和传统统点火系系的分电电器机构构不同；；3、电子点点火系点点火能量量高，性性能好。。二、电子子点火系系分电器器的结构构和工作作原理1.磁感应式式（磁脉脉冲式））信号发发生器：：1）组成：信信号转子子、永久久磁铁、、铁心、、传感线线圈；2）作用：产产生点火火控制信信号，送送到点火火器；3）安装位位置：安安装在分分电器中中原来安安装断电电器触点点的活动动底板上上。2.配电器配电器的的作用是是：将高高压电按按发动机机点火顺顺序分配配给各缸缸。1）由分电电器盖和和分火头头组成；；2）分电器器盖；3）分火头头装分电电器凸轮轮轴上，，导电片片将中央央高压电电引入旁旁电极，，和旁电电极之间间有0.25～0.8mm的间隙；；4）分缸线线现在多多为阻尼尼线。3.点火提前前机构点火提前前机构：：作用是是根据发发动机的的转速、、负荷自自动改变变点火提提前角。。1）离心提提前机构构:作用是根根据转速速的变化化自动改改变点火火提前角角2）真空提提前机构构:作用是随随发动机机负荷的的变化自自动改变变点火提提前角3）辛烷值值选择器器(人工调节节器)2）真空提提前机构构:作用是随随发动机机负荷的的变化自自动改变变点火提提前角第四节点点火线线圈点火线圈圈是将低低压电变变为高压压电的主主要部件件，是汽汽车点火火系的高高压电源源。一、点火火线圈的的结构：：1.开磁路点点火线圈圈第四节点点火线线圈一、点火火线圈的的结构：：2.闭磁路点点火线圈圈第四节点点火线线圈二、附加电阻阻1．作用：：解决点点火线圈圈高速断断火和低低速发热热的问题题。2．在起动动时为获获得较强强的点火火能量，，需将附附加电阻阻短路，，有起动动机电磁磁开关自自动完成成三、点火火线圈的的检验点火线圈圈的检验验主要包包括：初初级绕组组和次级级绕组的的断路、、短路、、搭铁故故障检验验，发火火强度检检验。1．初级绕绕组和次次级绕组组的断路路、短路路、搭铁铁故障检检验1）测量电电阻法2）试灯检检验法2．点火线线圈的发发火强度度检验1）在试验验台上进进行2）对比法法检验第五节：：火花塞塞火花塞的的工作条条件及对对其要求求：1、受高压压燃气冲冲击及发发动机振振动，故故应有足足够的机机械强度度。2、受冲击击性高电电压作用用，故应应有足够够的绝缘缘强度。。3、应能承承受温度度的剧烈烈变化。。4、火花塞塞的电极极应采用用耐腐蚀蚀材料。。5、应有适适当的电电极间隙隙和安装装位置，，气密性性要良好好。火花塞的的结构1、接线螺母2、高氧化铝陶陶瓷绝缘体3、商标4、钢质壳体（（六角形）5、内垫圈（密密封导热）6、密封垫圈7、中心电极导导电杆8、火花塞裙部部螺纹9、电极间隙10、中心电极和和侧电极11、型号12、去干扰电阻阻提高对点火系系电磁干扰的的抑制能力其他一些型式式的火花塞多极火花塞改善点火性能能“V”型电极火花塞塞其他一些型式式的火花塞火花塞的热特特性火花塞裙部的的温度：1、500~700℃为自净温度，，适当。2、温度过高，，形成炽热点点火，损坏发发动机。决定受热情况况和散热条件件热型：裙部较较长，吸热多多，散热难，，温度高冷型：裙部较较短，吸热少少，散热易，，温度低适用于大功率率高压缩比高高转速的发动动机功率转速和压压缩比较低的的发动机火花塞的散热热热型和冷型火火花塞火花塞的型号号E4T1989年标准：1、表示火花塞塞结构类型和和主要型式尺尺寸。2、表示火花塞塞热值。3、表示火花塞塞派生产品结结构特征，发火端特征材材料特性及特特殊技术要求求。123火花塞使用中中常见的故障障集炭烧蚀烧蚀第六节磁磁脉冲式无触触点火装置（（磁感应式式）电源点火开关附加电阻点火线圈点火器配电器信号发生器火花塞1.（磁感应式））磁脉冲式信信号发生器1）组成：信号号转子、永久久磁铁、铁心心、传感线圈圈；2）作用：产生点点火控制信号号，送到点火火器；3）安装位置：：安装在分电电器中原来安安装断电器触触点的活动底底板上。4）工作原理：当当信号转子随随分电器轴转转动时，信号号转子的凸齿齿与铁心的空空气隙发生变变化，使通过过传感线圈的的磁通发生变变化，因此传传感线圈中便便产生感应的的交变电压信信号，用这个个信号作为点点火控制信号号。5）转速对信号号电压波形的的影响6）铁心间隙对信信号对信号电电压波形的影影响AB第七节霍霍尔式无触点电子点点火系1、霍尔效应原理理：如图所示，当当电流I通过放在磁场场中的半导体体基片（称为为霍尔元件））且电流方向向和磁场方向向垂直时，在在垂直与电流流和半导体基基片的横向侧侧面上即产生生一个电压，，这个电压称称为霍尔电压压UH霍尔电压UH的大小：2、霍尔式信号发生器1）霍尔信号发生生器的基本结结构：a触发叶轮：b霍尔传感器：：（由永久磁铁铁霍尔集成块块组成）2、霍尔式信号发生器1）霍尔信号发生生器的基本结结构：霍尔集成块：：霍尔元件和和集成电路2）原理：触发叶轮转动动时，每当叶叶片进入空气气隙，磁场被被旁路，霍尔尔元件不产生生霍尔电压，，集成电路输输出端三极管管截止，信号号发生器输出出高电位；当触发叶轮离离开空气隙，，永久磁铁的的磁通通过霍霍尔集成块，，构成回路，，这时，霍尔尔集成块产生生霍尔电压，，集成电路输输出端三极管管导通，信号号发生器输出出低电位。叶片不停的转转动，信号发发生器输出一一个矩形波信信号，作为控控制信号给点点火器。由点点火器控制初初级电路的通通断。霍尔信号发生生器的优缺点点：1）工作可靠，，无磨损，不不受灰尘油污污影响，无调调整部件，小小型坚固，寿寿命长。2）发动机起动动性能好，信信号的强弱与与发当即转速速无关。3）价格较高点火器功能：控制初级电路路通断;控制初级电流流大小；控制制闭合角大小小；停电保护护；过压保护护，反向保护护，慢恢复控控制点火器电路图图1）基本功能接通点火开关关，发动机转转动，分电器器的信号发生生器叶片转动动，叶片进入入空气隙，信信号发生器输输出高电位，，送入点火器器，点火器通通过内部电路路适时地驱动动末级大功率率三极管导通通，初级电路路接通；叶片离开空气气隙时刻，信信号发生器输输出端由高电电位下跳为低低电位），点点火器大功率率三极管导通通，初级电路路切断，产生生次级高压。。点火器的其它它功能2）限流控制（恒流控制））桑车采用高能能点火线圈;高能点火线圈圈初级电路电电阻小，电感感小初级电流流增长快，初初级电流大，，若不控制，，点火线圈和和点火器会因因过热而损坏坏。点火器的其它它功能3）闭合角控控制闭合角定义：：闭合角是指点点火器中控制制初级电路的的大功率三极极管在导通期期间分电器轴轴转过的角度度。闭合角控制的的必要性：若不控制，低低速时，限流流时间过长，，造成点火线线圈寿命降低低，大功率管管过渡发热；；3）闭合角控制的的方法在点火器中的的闭合角控制制电路，使发发动机转速低低时，延迟大大功率管的导导通，在转速速高时提前导导通，使大功功率管VT的导通时间保保持不变。实际上控制下下列情况下的的时间t2保持不变：①转速变化化时；②电源电压压变化时；③点火线圈圈参数变化时时。如果转速等因因素变化时，，导通时间保保持不变，则则闭合角（导导通角）是变变化的。闭合角的变化化由点火器中中闭合角控制制电路控制。。4）停车断电电保护因汽车的停驶驶时间是随机机的，就可能能会处在初级级电路导通期期间而停驶，，如果此时点点火开关忘记记关断，就会会导致点火线线圈和大功率率管长期通电电而加速损坏坏，因此而设设置停车断电电保护功能。。第九节

微机机控制点火系系1、微机控制点点火系的组成成这种点火系统统主要由与点点火有关的各各种传感器、、电子控制器器（ECU电脑）、点火火电子组件（（点火器）、、点火线圈、、配电器、火火花塞等组成成，如图所示示。1、传感器传感器用来不不断地检测与与点火有关的的发动机工作作状况信息，，并将检测结结果输入电子子控制器，作作为运算和控控制点火时刻刻的依据。各各车型使用的的传感器类型型、数量、结结构及安装位位置不同，但但其作用大同同小异。微机机控制的电子子点火系统中中所用的传感感器主要有以以下几种：l）曲轴位置传传感器：检测测两个信号：：①曲轴转角(或发动机转速速)，检测发动机机转速信号②曲轴基准位位置（点火基基准传感器,活塞上止点位位置）：检测测基准缸活塞塞上止点位置置信号（凸轮轮轴位置传感感器）2）空气流量计计（进气管负负压传感器））检测进气量量信号；3）冷却液温传传感器：检测测水温信号；；4）氧传感器：：检测空燃比比浓稀信号；；5）节气门位置置传感器：检检测节气门的的开度和加速速信号；6）车速传感器器：检测车速速信号；7）空档开关：：检测变速器器空档信号；；8）点火开关：：检测点火状状态还是起动动状态信号；；9）空调开关：：检测空调是是开还是关信信号；10）蓄电池：检检测电池电压压信号；11）进气温度传传感器：检测测进气温度信信号；12）爆震传感器器：检测爆震震信号。2．电子控制器器（ECU）控制电脑一般般被称为ECU，英文为（ElectronicControlUnit）它是点火控制制系统和喷油油控制系统的的中枢，作用用是接收上述述各有关传感感器信号，并并按照特定的的程序进行判判断、运算后后，给点火电电子组件输出出最佳点火提提前角和初级级电路导通时时间的控制信信号。在现代代发动机集中中控制系统中中，点火系统统仅是电子控控制器的一个个子系统。2．电子控制器器（ECU）：中央处理器（（CPU）、存储器（（RAM、ROM）、输入/输出接口（I/O）、总线及电电源供给电路路等部分组成成。3．点火器点火器是综合合控制的执行行器之一，点点火器的作用用是根据ECU的指令，通过过内部的大功功率三极管的的导通和截止止，控制初级级电流的的通通断，完成点点火工作。各种发动机的的点火器结构构各不相同，，有的点火器器除接通、切切断初级电路路的功能外，，还有恒流控控制、闭合角角控制、气缸缸判别、点火火监视等功能能。也有的发动机机不设点火器器，控制初级级电路的大功功率三极管设设在控制器（（ECU）内部。4、点火线圈与微机控制电电子点火系所所匹配的点火火线圈为专用用高能点火线线圈，一般采采用闭磁路，，能量损失小小，对外电磁磁干扰小。5、分电器微机控制点火火系的分电器器结构随发动动机型号的不不同有较大差差异；由配电器和凸凸轮轴位置传传感器成；现在，不少汽汽车发动机取取消了分电器器称无分电器器微机控制点点火系。2、微机控制点点火系的分类类微机控制点火火系统，按照照是否保留传传统的分电器器（实质上指指配电器），，可分为两大大类：1）有分电器点点火系统;2）无分电器点点火系统同同时点火火方式单独点火方式式1）有分电器点点火系统（非非直接点火系系统）仍保留分电器器的微机控制制点火系称为为非直接点火火系统。该系统中，点点火线圈的高高压电是经配配电器进行分分配的，即由由分火头和分分电器盖组成成的配电器，，依照点火顺顺序适时地将将高压电分配配至各气缸，，使各缸火花花塞依次点火火。2）无分电器点点火系统(直接点火系统统)该系统中点火火线圈上的高高压线直接与与火花塞相连连，工作时，，点火线圈产产生的高压电电直接送到各各火花塞、由由微机根据各各传感器输入入的信息，依依照发动机的的点火顺序，，适时地控制制各缸火花塞塞点火。两缸同时点火火丰田汽车发动动机微机控制制系统丰田点火系1、曲轴位置转转角传感器1）功用：曲轴位置传感感器是微机控控制点火系中中最重要的传传感器之一，，它是微机控控制点火系中中必不可少的的信号源，向向电子控制器器输入活塞位位置（上止点点）、曲轴转转速等信息。。2）类型：常用的曲轴位位置转角传感感