第7章 汽油机点火系

第7章汽油机点火系统第1节点火系的功用与种类湖南工程学院—汽车构造（1）传统点火系

由蓄电池或发电机供给12V低电压，经点火线圈和断电器转变为高压电，再经配电器分送到各缸火花塞，使其电极间产生点火花。发动机点火系功用：点火系分类：按照发动机的点火顺序，在规定时刻供给火花塞足够的能量的点火电压，使其两极间产生高压电火花，点燃混合气使发动机做功。

发动机点火系：能够按发动机工作要求在火花塞两电极间产生电火花的全部设备。第1节点火系的功用与种类湖南工程学院—汽车构造（2）无触点电子点火系取消了断电器的触点，用点火信号发生器产生电信号，控制点火系工作。它可以避免由触点引起的各种故障，减少了保养和维护工作，还可以增大初级电流，提高次级电压和点火能量，改善混合气的燃烧状况，提高发动机的动力性和经济性，并减少排气污染。（3）微机控制点火系由微机控制装置根据各传感器提供的信号，确定点火时刻，并发出点火控制信号，可使发动机实际点火提前角接近理想点火提前角。在各种运转条件下，点火提前角可获得复杂而精确的控制。第1节点火系的功用与种类湖南工程学院—汽车构造第2节点火系的组成与工作原理一、点火系的组成电源(蓄电池和发电机)点火开关点火线圈电容器断电器配电器火花塞阻尼电阻高压导线等组成。

湖南工程学院—汽车构造相当于自耦变压器，用来将电源供给的12V或24V的低压直流电转变为1000V以上的高压直流电。包括断电器、配电器、电容器和点火提前机构等部分。（2）点火线圈（3）分电器第2节点火系的组成与工作原理提供点火系统工作时所需的能量，由蓄电池和发电机构成，其标称电压一般为12V或24V。（1）电源湖南工程学院—汽车构造接通与切断点火线圈初级电路。①断电器第2节点火系的组成与工作原理由分电器盖和分火头组成。用来将点火线圈产生的高压电分配到各缸的火花塞。②配电器③电容器减小断电器触点火花，延长触点使用寿命并提高次级电压。④点火提前机构随发动机转速、负荷和汽油辛烷值变化改变点火提前角。湖南工程学院—汽车构造由中心电极和侧电极组成，安装在发动机的燃烧室中，用来将点火线圈产生的高压电引入燃烧室，点燃燃烧室内的可燃混合气。火花塞改善点火性能和启动性能。附加电阻第2节点火系的组成与工作原理用来控制仪表电路、点火系统初级电路以及起动机继电器电路的开与闭。

点火开关湖南工程学院—汽车构造第2节点火系的组成与工作原理二、点火系的工作原理点火系统将12v或24v的低压电转变为1000v以上的高压电是由点火线圈和断电器共同完成的，并由配电器分配到各缸火花塞。1.传统点火系的工作原理湖南工程学院—汽车构造蓄电池点火系统的工作原理：第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造第2节点火系的组成与工作原理2.无触点电子点火系的工作原理无触点电子点火系一般由点火信号发生器、电子点火器、点火线圈、火花塞等组成。其基本工作原理为:转动分电器使点火信号发生器产生脉冲电压信号，此脉冲电压信号经电子点火器大功率晶体管前置电路的放大、整形等处理后，控制串联于点火线圈初级回路的大功率晶体管的导通和截止。大功率晶体管导通时，点火线圈初级通路，点火系统储能;当输人电子点火器的点火信号脉冲使大功率晶体管截止时，点火线圈初级断路，次级绕组便产生高压电。无触点电子点火系按信号发生器的形式不同可分为磁脉冲式、霍尔效应式和光电式等。湖南工程学院—汽车构造第2节点火系的组成与工作原理3.微机控制点火系

(2)电子控制器的作用是根据发动机各传感器输入的信息及内存的数据，进行运算、处理、判断，然后输出指令(信号)控制有关执行器(如点火器)动作，达到快速、准确控制发动机工作的目的。

(1)传感器(包括各种开关)主要有曲轴位置传感器、空气流量计(或绝对压力传感器)、水温传感器、进气温度传感器、氧(O2)传感器、节气门位置传感器、车速传感器、爆震传感器、空调开关信号等。微机控制点火系主要由传感器、电子控制器、点火器、点火线圈等组成。湖南工程学院—汽车构造第2节点火系的组成与工作原理

(3)点火器的作用是根据电子控制器输出的指令，通过内部的大功率三极管的导通和截止，控制初级电流的通断，完成点火工作。湖南工程学院—汽车构造三、点火系主要部件（一）传统分电器第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造分电器实物图第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造（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。（一）传统分电器由断电器、配电器、电容器和点火提前调节装置组成。功用：（1）接通或断开初级电路。组成：第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造1、断电器

断电器的功用是周期地接通和断开初级电路，使初级电流发生变化，以便在点火线圈中感应生成次级电压。断电器的触点间隙一般为0.35～0.45mm，可以通过调整固定触点的位置来改变触点间隙。第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造2、配电器

将点火线圈中产生的高压电，按照发动机的工作顺序轮流分配到各气缸的火花塞上。由分火头和分电器盖组成。分火头安装在断电器配电器组成：配电器功用:轴上，与轴一起旋转，分电器盖上有中心电极和若干个侧电极，侧电极的数目与发动机气缸相等，经高压导线与各缸火花塞相连。第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造3、点火提前调节机构

为了实现点火提前，必须在压缩行程接近终了，活塞到达上止点之前便使断电器触点分开。从触点分开到活塞到达上止点这段时间越长，曲轴转过的角度越大，即点火提前角越大。因此，调节断电器触点分开的时刻，即改变触点与断电器凸轮或断电器凸轮与分电器轴之间的相对位置，便可以调节点火提前角。第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造3、点火提前调节机构

调节点火提前角的方法：保持触点不动，将断电器凸轮相对于分电器轴顺旋转方向转过一个角度θ，凸轮提前将触点顶开，使点火提前。凸轮相对于轴转过的角度越大，点火提前角越大。凸轮不动(不改变凸轮与轴的相对位置)，使断电器触点相对于凸轮逆着旋转方向转过一个角度θ，也可使点火提前。触点相对于凸轮转过的角度越大，点火提前角越大。第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造发动机工作时，它利用改变断电器凸轮与分电器轴之间的相对位置的方法，在发动机转速变化时自动地调节点火提前角。1）离心点火提前角调节器第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造1）离心点火提前角调节器发动机工作时，当曲轴的转速达到200～400r/min(开始转速因车型而不同)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。第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造2）真空点火提前角调节器随着负荷(节气门开度不同)的变化而自动调节点火提前角，它是利用改变断电器触点与凸轮之间相位关系的方法进行调节的。第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造2）真空点火提前角调节器整个调节装置位于分电器外壳的侧面。调节装置外壳固定在分电器外壳上，其内腔被膜片分隔成两个气室；右气室即真空室，借真空连接管与发动机进气管相通。拉杆一端固定于膜片的中央，另一端有孔，套在断电器底板的销钉上。第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造2）真空点火提前角调节器发动机小负荷运行时，节气门开度小，节气门后的真空度大，并经小孔传入真空室，克服弹簧的预紧力，将膜片连同拉杆向右吸过一段距离。与此同时，断电器底板连同触点，相对于凸轮向后转过一个角度，使点火提前。第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造2）真空点火提前角调节器发动机转速一定时，节气门后方的真空度只取决于节气门的开度。节气门开度越小(负荷越小)，节气门后方的真空度越大，点火提前角也越大。第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造2）真空点火提前角调节器发动机全负荷工作时，节气门全开，真空式调节装置不工作，弹簧通过膜片和拉杆使断电器底板处于点火提前角调节量为零的位置。此时，弹簧有一定的压缩量，因而有预紧力。第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造第2节点火系的组成与工作原理(二)无触点分电器无触点分电器主要由点火信号发生器、配电器和点火提前调节装置组成。配电器和离心式点火提前调节装置与传统分电器相类似。霍尔效应式分电器的真空点火提前调节装置拉杆拉动的是装有霍尔传感器的托盘，如图9一10所示。湖南工程学院—汽车构造第2节点火系的组成与工作原理(二)无触点分电器磁脉冲式分电器的点火提前调节装置拉杆拉动的是与固定极爪相连的托板，如图9一11所示湖南工程学院—汽车构造三、点火线圈第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造三、点火线圈点火线圈把电源的低压电转变成火花塞点火所需要的高压电。按其磁路的形式，可分为:开磁路点火线圈和闭磁路点火线圈两种。1、开磁路点火线圈第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造9.2.3蓄电池点火系主要元件湖南工程学院—汽车构造点火线圈的中心由一条由若干层涂有绝缘漆的硅钢片叠成的铁芯，二次绕组和一次绕组都套装在铁芯上。二次绕组用直径为0.06~0.1mm的漆包线在绝缘纸管上绕11000~23000匝而成，一次绕组用0.5~1mm的漆包线在绝缘纸管上绕230~370匝而成。因一次绕组中通过的电流大，发热量大，故置于二次绕组之外，以便于散热，两个绕组外面都包有绝缘纸层。第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造在一次绕组之外还套装一个导磁钢套，以减少磁阻，并使一次绕组的热量易于散出。两个绕组连同铁芯浸渍石蜡和松香的混合物后装入外壳中，并置于瓷质绝缘座上。在外壳内填防潮的绝缘胶状物或变压器油，用胶木盖盖好，加以密封。第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造二次绕组的一端与一次绕组的一端焊接在一起，焊接点在点火线圈内部；二次绕组的另一端接在胶木盖中央的高压线接头上。一次绕组的两端分别和低压接线柱相连。附加电阻接到低压接线柱之间，并与其短路开关并联。开磁路点火线圈采用柱形铁心，初级绕组在铁心中产生的磁通，通过导磁钢套构成磁回路，而铁心的上部和下部的磁力线从空气中穿过，磁路的磁阻大，泄漏的磁通量多。第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造2、闭磁路点火线圈一次绕组和二次绕组绕在“口”或“曰”字形状的铁芯上。一次绕组在铁芯中产生的磁通通过铁芯形成闭合磁路，减少了磁路损失，从而提高次级电压。第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造（四）火花塞

第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造功用：将点火线圈或磁电机产生的脉冲高压电引入燃烧室，并在其两个电极之间产生电火花，以点燃可燃混合气。弯曲的侧电极焊接在金属壳体的底部，借此直接搭铁。刚玉陶瓷的绝缘体固定在壳体内并加以密封。中心电极装入绝缘体的中心孔内，其间用密封剂密封。高压导线接头套接在接线螺母的上端。电极材料采用镍锰铬合金。第2节点火系的组成与工作原理湖南工程学院—汽车构造