汽车电气技术点火系统（PPT39页)

汽车电器分类：按点火系统的能源不同，分为蓄电池点火系统、磁电机点火系统。按控制电路形式不同，分为传统点火系统、电子点火系统、计算机点火系统。作用：按照汽油发动机的工作要求，适时点燃汽缸内的混合气。传统点火系统组成及工作原理一、传统点火系统的组成1.组成：由直蓄电池、点火开关、点火线圈、分电器和火花塞等组成。传统点火系统组成及工作原理一、传统点火系统的组成2.功能：蓄电池提供点火电能点火开关接通/断开点火系统点火线圈储存点火能量，将蓄电池电压转变为点火高压分电器由断电器、配电器组成和点火提前机构组成。断电器用来接通/断开点火线圈初级电路；配电器将点火高压分配到各个火花塞；点火提前机构保证合适的点火时刻。火花塞将点火高压引入汽缸燃烧室并产生电火花。传统点火系统组成及工作原理基本原理利用电磁感应定律，产生初级高压（200～300V）dtdiLdtde传统点火系统组成及工作原理基本原理利用变压器原理，获得点火高压15～20kV11221212UWWUWWUU，传统点火系统组成及工作原理基本原理高压电路路径：蓄电池+→SW→附加电阻Rf→初级绕组W1→次级绕组W2→中心高压线→配电器→缸线→火花塞→搭铁→蓄电池-传统点火系统组成及工作原理基本原理电容C的作用：减小触点烧蚀，延长寿命，提高点火能量。传统点火系统组成及工作原理基本原理工作过程1、触点闭合，初级电流逐步增长2、触点断开，次级绕组中产生高压电3、火花塞电极间隙被击穿，产生电火花，点燃可燃混合气传统点火系统组成及工作原理发动机对点火系统的要求足够的电压，15～25kV。影响击穿电压的因素：火花塞间隙、形状、汽缸内压力、温度足够的能量，≥3～5mJ，一般50～80mJ。恰当的点火时刻，点火提前角、点火正时传统点火系统的部件结构与电路分析一、主要部件结构1.点火线圈开磁路式：传统点火按照磁路结构不同闭磁路式：电子、计算机点火传统点火系统的部件结构与电路分析一、主要部件结构开磁路式点火线圈由铁心、绕组、胶木盖、瓷杯组成传统点火系统的部件结构与电路分析主要部件结构开磁路式点火线圈由铁心、绕组、胶木盖、瓷杯组成传统点火系统的部件结构与电路分析铁心：用相互绝缘的硅钢片叠成，提供磁路。外套有绝缘套管。绕组：内层为次级绕组，约11000～26000匝，直径0.06～0.10mm的漆包线。外层为初级绕组，约230～370匝，直径0.5～1.0mm的漆包线。导磁钢片：加强磁通，减小干扰。附加电阻：内由低碳钢丝、镍铬丝或纯镍丝制成，温度越高电阻越大，启动时短接，提高点火能量。东风EQ1090汽车用DQ125型两接线柱式点火线圈，无附加电阻，用1.7Ω附加电阻线接至点火开关。传统点火系统的部件结构与电路分析主要部件结构闭磁路式点火线圈磁路只有一个微小气隙，效率高。传统点火系统的部件结构与电路分析主要部件结构闭磁路式点火线圈磁路只有一个微小气隙，效率高。传统点火系统的部件结构与电路分析主要部件结构分电器由断电器、配电器、点火提前机构和电容器等组成传统点火系统的部件结构与电路分析（1）断电器。用来接通和切断低压电路。由断电器凸轮和一对点组成。其触点由钨合金制成，俗称“白金触点”。凸轮的凸角数与发动机缸数相同，工作时凸轮随发动机1:1旋转，间歇地打开和闭合断电器触点。传统点火系统的部件结构与电路分析（1）断电器。触点间隙影响闭合角和点火时刻。间隙过大，闭合角变小，点火能量下降；反之增大。间隙增大，触点提前打开，点火提前角增大；反之减小。传统点火系统的部件结构与电路分析（1）断电器。使用过程中，存在触点烧蚀和动触点臂绝缘顶块磨损问题，应及时打磨调整。传统点火系统的部件结构与电路分析（2）配电器。用来按发动机的工作顺序，将次级高压分配给各缸火花塞。由分火头、分电器盖组成。传统的高压线为铜心聚氯乙烯绝缘线，寿命长，但有电磁辐射。现代点火高压线用高压阻尼线，能有效拟制电磁辐射。传统点火系统的部件结构与电路分析（3）电容器。当触点分开时，可减小触点间的火花，防止烧蚀；同时，储存电能，提高次级电压和点火能量。一般0.15～0.35uF，耐压500V。传统点火系统的部件结构与电路分析（4）点火提前机构作用：随发动机的工况变化而自动调节点火提前角，保证发动机具有最佳点火提前角。工况因素：转速、负荷、汽油辛烷值。机构：离心提前机构、真空提前机构、辛烷值选择器。传统点火系统的部件结构与电路分析离心提前机构传统点火系统的部件结构与电路分析离心提前机构传统点火系统的部件结构与电路分析真空提前机构传统点火系统的部件结构与电路分析真空提前机构传统点火系统的部件结构与电路分析辛烷值选择器根据燃油辛烷值不同，人工调节提前角。汽油牌号越高（辛烷值大），提前角应越大；反之越小。调节方法：转动分电器壳体，逆转向转动，提前角增大；顺转向转动，提前角减小。传统点火系统的部件结构与电路分析一、主要部件结构4.火花塞用来将点火高压引入发动机燃烧室，在其电极间隙形成电火花，点燃混合气。（1）结构钢壳、陶瓷绝缘体、内垫圈、金属杆、接线柱、导电玻璃、中心电极、侧电极中心电极、侧电极：镍锰合金或贵金属合金制成耐高温、耐腐蚀间隙：一般0.6～0.7mm，高能点火1.0～1.2mm传统点火系统的部件结构与电路分析一、主要部件结构4.火花塞用来将点火高压引入发动机燃烧室，在其电极间隙形成电火花，点燃混合气。（２）热特性绝缘体裙部温度应在500～700℃，称为“自净温度”。过低----积碳过高----早燃、爆燃据此热型火花塞，裙部长冷型火花塞，裙部短传统点火系统的部件结构与电路分析一、主要部件结构4.火花塞用来将点火高压引入发动机燃烧室，在其电极间隙形成电火花，点燃混合气。（3）型号结构热值其他特性如：E4T平座中热火花塞火花塞的作用是将高压电引进发动机燃烧室，在电极间形成火花，以点燃可燃混合气。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。火花塞是点火系中工作条件最恶劣、要求高和易损坏部件。其外形图见图4-18。火花塞要求火花塞要求1．混合气燃烧时，火花塞下部将承受高压燃气的冲击，要求火花塞必须有足够的机械强度。2．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。3．混合气燃烧时，燃烧室内温度很高，可达1500～2200℃，进气时又突然冷却至50～60℃，因此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。4．混合气的燃烧产物很复杂，含有多种活性物质，如臭氧、一氧化碳和氧化硫等，易使电极腐蚀。因此要求火花塞要耐腐蚀。5．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。火花塞气密性应当好，以保证燃烧室不漏气。火花塞火花塞主要由接触头、瓷绝缘体、中心电极、侧电极和壳体等部分组成，如图4-19所示电极一般采用耐高温、耐腐蚀的镍锰合金钢或铬锰氮、钨、镍锰硅等合金制成，也有采用镍包铜材料制成，以提高散热性能。火花塞电极间隙多为0.6～0.7mm，电子点火其间隙可增大至1.0～1.2mm。火花塞的热特性要使火花塞能正常工作，其下部绝缘体——裙部的温度应保持在500～700°C，这样才能使落在绝缘体上的油滴立即烧掉，不致形成积炭，通常称这个温度为火花塞的“自净温度”。如果温度低于自净温度，就可能使油雾聚积成油层，引起积炭而不能跳火；如果温度过高，例如超过850℃，会形成炽热点，发生表面点火，使发动机遭受损坏。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发火部位的热量向发动机冷却系统散发的性能。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，而散热路径长，散热少，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，吸热少，散热多，裙部温度较低，把这种火花塞成为“冷型”火花塞。如图4-20所示。