汽车电气系统-第5章点火系

博州中等职业技术学校第五章点火系概述博州中等职业技术学校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、点火系的种类博州中等职业技术学校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）博州中等职业技术学校第二节普通电子点火系博州中等职业技术学校一、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博州中等职业技术学校2.工作原理博州中等职业技术学校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。博州中等职业技术学校二、无触点电子点火系博州中等职业技术学校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。博州中等职业技术学校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。博州中等职业技术学校3.无触点电子点火系的分电器分电器结构分三部分：1）信号发生器：①磁感应式；②霍尔式；③光电式；④电磁振荡式2）配电器3）点火提前机构①真空提前机构:作用是随发动机负荷的变化自动改变点火提前角；②离心提前机构:作用是根据转速的变化自动改变点火提前角。博州中等职业技术学校传统点火系和电子点火系的比较1、电子点火系中由点火控制器初级电路通断、传统点火系没有点火器；2、电子点火系的分电器和传统点火系的分电器机构不同；3、电子点火系点火能量高，性能好。博州中等职业技术学校二、电子点火系分电器的结构和工作原理1.磁感应式（磁脉冲式）信号发生器：1）组成：信号转子、永久磁铁、铁心、传感线圈；2）作用：产生点火控制信号，送到点火器；3）安装位置：安装在分电器中原来安装断电器触点的活动底板上。博州中等职业技术学校2.配电器配电器的作用是：将高压电按发动机点火顺序分配给各缸。1）由分电器盖和分火头组成；2）分电器盖；3）分火头装分电器凸轮轴上，导电片将中央高压电引入旁电极，和旁电极之间有0.25～0.8mm的间隙；4）分缸线现在多为阻尼线。博州中等职业技术学校3.点火提前机构点火提前机构：作用是根据发动机的转速、负荷自动改变点火提前角。1）离心提前机构:作用是根据转速的变化自动改变点火提前角2）真空提前机构:作用是随发动机负荷的变化自动改变点火提前角3）辛烷值选择器(人工调节器)博州中等职业技术学校2）真空提前机构:作用是随发动机负荷的变化自动改变点火提前角博州中等职业技术学校第四节点火线圈点火线圈是将低压电变为高压电的主要部件，是汽车点火系的高压电源。一、点火线圈的结构：1.开磁路点火线圈博州中等职业技术学校第四节点火线圈•一、点火线圈的结构：•2.闭磁路点火线圈博州中等职业技术学校第四节点火线圈二、附加电阻1．作用：解决点火线圈高速断火和低速发热的问题。2．在起动时为获得较强的点火能量，需将附加电阻短路，有起动机电磁开关自动完成三、点火线圈的检验点火线圈的检验主要包括：初级绕组和次级绕组的断路、短路、搭铁故障检验，发火强度检验。1．初级绕组和次级绕组的断路、短路、搭铁故障检验1）测量电阻法2）试灯检验法2．点火线圈的发火强度检验1）在试验台上进行2）对比法检验博州中等职业技术学校第五节：火花塞火花塞的工作条件及对其要求：1、受高压燃气冲击及发动机振动，故应有足够的机械强度。2、受冲击性高电压作用，故应有足够的绝缘强度。3、应能承受温度的剧烈变化。4、火花塞的电极应采用耐腐蚀材料。5、应有适当的电极间隙和安装位置，气密性要良好。博州中等职业技术学校火花塞的结构1、接线螺母2、高氧化铝陶瓷绝缘体3、商标4、钢质壳体（六角形）5、内垫圈（密封导热）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、去干扰电阻提高对点火系电磁干扰的抑制能力博州中等职业技术学校其他一些型式的火花塞多极火花塞改善点火性能“V”型电极火花塞博州中等职业技术学校其他一些型式的火花塞博州中等职业技术学校火花塞的热特性火花塞裙部的温度：1、500~700℃为自净温度，适当。2、温度过高，形成炽热点火，损坏发动机。决定受热情况和散热条件热型：裙部较长，吸热多，散热难，温度高冷型：裙部较短，吸热少，散热易，温度低适用于大功率高压缩比高转速的发动机功率转速和压缩比较低的发动机博州中等职业技术学校火花塞的散热博州中等职业技术学校热型和冷型火花塞博州中等职业技术学校火花塞的型号E4T1989年标准：1、表示火花塞结构类型和主要型式尺寸。2、表示火花塞热值。3、表示火花塞派生产品结构特征，发火端特征材料特性及特殊技术要求。123博州中等职业技术学校火花塞使用中常见的故障集炭烧蚀烧蚀博州中等职业技术学校第六节磁脉冲式无触点火装置（磁感应式）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博州中等职业技术学校1.（磁感应式）磁脉冲式信号发生器1）组成：信号转子、永久磁铁、铁心、传感线圈；2）作用：产生点火控制信号，送到点火器；3）安装位置：安装在分电器中原来安装断电器触点的活动底板上。博州中等职业技术学校4）工作原理：当信号转子随分电器轴转动时，信号转子的凸齿与铁心的空气隙发生变化，使通过传感线圈的磁通发生变化，因此传感线圈中便产生感应的交变电压信号，用这个信号作为点火控制信号。博州中等职业技术学校博州中等职业技术学校5）转速对信号电压波形的影响博州中等职业技术学校6）铁心间隙对信号对信号电压波形的影响博州中等职业技术学校AB博州中等职业技术学校第七节霍尔式无触点电子点火系1、霍尔效应原理：如图所示，当电流I通过放在磁场中的半导体基片（称为霍尔元件）且电流方向和磁场方向垂直时，在垂直与电流和半导体基片的横向侧面上即产生一个电压，这个电压称为霍尔电压UH霍尔电压UH的大小：UIBdRUHH博州中等职业技术学校2、霍尔式信号发生器1）霍尔信号发生器的基本结构：a触发叶轮：b霍尔传感器：（由永久磁铁霍尔集成块组成）博州中等职业技术学校2、霍尔式信号发生器1）霍尔信号发生器的基本结构：霍尔集成块：霍尔元件和集成电路博州中等职业技术学校博州中等职业技术学校2）原理：触发叶轮转动时，每当叶片进入空气隙，磁场被旁路，霍尔元件不产生霍尔电压，集成电路输出端三极管截止，信号发生器输出高电位；当触发叶轮离开空气隙，永久磁铁的磁通通过霍尔集成块，构成回路，这时，霍尔集成块产生霍尔电压，集成电路输出端三极管导通，信号发生器输出低电位。叶片不停的转动，信号发生器输出一个矩形波信号，作为控制信号给点火器。由点火器控制初级电路的通断。博州中等职业技术学校博州中等职业技术学校博州中等职业技术学校霍尔信号发生器的优缺点：1）工作可靠，无磨损，不受灰尘油污影响，无调整部件，小型坚固，寿命长。2）发动机起动性能好，信号的强弱与发当即转速无关。3）价格较高博州中等职业技术学校点火器功能：控制初级电路通断;控制初级电流大小；控制闭合角大小；停电保护；过压保护，反向保护，慢恢复控制博州中等职业技术学校点火器电路图博州中等职业技术学校1）基本功能接通点火开关，发动机转动，分电器的信号发生器叶片转动，叶片进入空气隙，信号发生器输出高电位，送入点火器，点火器通过内部电路适时地驱动末级大功率三极管导通，初级电路接通；叶片离开空气隙时刻，信号发生器输出端由高电位下跳为低电位），点火器大功率三极管导通，初级电路切断，产生次级高压。博州中等职业技术学校点火器的其它功能2）限流控制（恒流控制）桑车采用高能点火线圈;高能点火线圈初级电路电阻小，电感小初级电流增长快，初级电流大，若不控制，点火线圈和点火器会因过热而损坏。博州中等职业技术学校博州中等职业技术学校点火器的其它功能3）闭合角控制闭合角定义：闭合角是指点火器中控制初级电路的大功率三极管在导通期间分电器轴转过的角度。博州中等职业技术学校闭合角控制的必要性：若不控制，低速时，限流时间过长，造成点火线圈寿命降低，大功率管过渡发热；博州中等职业技术学校3）闭合角控制的方法在点火器中的闭合角控制电路，使发动机转速低时，延迟大功率管的导通，在转速高时提前导通，使大功率管VT的导通时间保持不变。实际上控制下列情况下的时间t2保持不变：①转速变化时；②电源电压变化时；③点火线圈参数变化时。如果转速等因素变化时，导通时间保持不变，则闭合角（导通角）是变化的。闭合角的变化由点火器中闭合角控制电路控制。博州中等职业技术学校•4）停车断电保护因汽车的停驶时间是随机的，就可能会处在初级电路导通期间而停驶，如果此时点火开关忘记关断，就会导致点火线圈和大功率管长期通电而加速损坏，因此而设置停车断电保护功能。博州中等职业技术学校第九节微机控制点火系博州中等职业技术学校1、微机控制点火系的组成这种点火系统主要由与点火有关的各种传感器、电子控制器（ECU电脑）、点火电子组件（点火器）、点火线圈、配电器、火花塞等组成，如图所示。博州中等职业技术学校1、传感器传感器用来不断地检测与点火有关的发动机工作状况信息，并将检测结果输入电子控制器，作为运算和控制点火时刻的依据。各车型使用的传感器类型、数量、结构及安装位置不同，但其作用大同小异。微机控制的电子点火系统中所用的传感器主要有以下几种：l）曲轴位置传感器：检测两个信号：①曲轴转角(或发动机转速)，检测发动机转速信号②曲轴基准位置（点火基准传感器,活塞上止点位置）：检测基准缸活塞上止点位置信号（凸轮轴位置传感器）博州中等职业技术学校2）空气流量计（进气管负压传感器）检测进气量信号；3）冷却液温传感器：检测水温信号；4）氧传感器：检测空燃比浓稀信号；5）节气门位置传感器：检测节气门的开度和加速信号；6）车速传感器：检测车速信号；7）空档开关：检测变速器空档信号；8）点火开关：检测点火状态还是起动状态信号；9）空调开关：检测空调是开还是关信号；10）蓄电池：检测电池电压信号；11）进气温度传感器：检测进气温度信号；12）爆震传感器：检测爆震信号。博州中等职业技术学校2．电子控制器（ECU）控制电脑一般被称为ECU，英文为（ElectronicControlUnit）它是点火控制系统和喷油控制系统的中枢，作用是接收上述各有关传感器信号，并按照特定的程序进行判断、运算后，给点火电子组件输出最佳点火提前角和初级电路导通时间的控制信号。在现代发动机集中控制系统中，点火系统仅是电子控制器的一个子系统。博州中等职业技术学校2．电子控制器（ECU）：中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入/输出接口（I/O）、总线及电源供给电路等部分组成。博州中等职业技术学校3．点火器点火器是综合控制的执行器之一，点火器的作用是根据ECU的指令，通过内部的大功率三极管的导通和截止，控制初级电流的的通断，完成点火工作。各种发动机的点火器结构各不相同，有的点火器除接通、切断初级电路的功能外，还有恒流控制、闭合角控制、气缸判别、点火监视等功能。也有的发动机不设点火器，控制初级电路的大功率三极管设在控制器（ECU）内部。博州中等职业技术学校4、点火线圈与微机控制电子点火系所匹配的