9.10.汽油机点火、起动系

第九、十章汽油发动机点火系、发动机起动系概述传统分电器式点火系半导体点火系汽车电源9.1概述二、分类:传统点火系半导体点火系微机控制点火系磁电机点火系一、功用:在发动机各种功况下，适时、准确、可靠地产生火花，点燃可燃混合，使汽油发动机实现作功。三、基本要求：1）产生足够高的击穿电压：正常7～8KV启动15～20KV2)足够高的点火能量：正常1～5mJ怠速、启动50～80mJ(＞100mJ)3）点火时刻能与发动机的工作状况相适应。1.电源；2.点火开关；3.点火线圈；①断电器4.分电器;②配电器③电容器④点火提前调节装置5.火花塞。一、组成9.2传统分电器式点火系二、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。点火线圈配电器断电器火花塞四缸点火演示简图9.3点火时刻1、点火提前的概念：火花塞点火时，曲轴位置与活塞位于压缩上止点时曲轴位置之间的夹角称为点火提前角。2、影响因素：⑴当发动机转速一定时，随着负荷的加大，节气门开大，进入气缸的可燃混合气量增多，压缩终了时的压力和温度增高，同时，残余废气在气缸内所占的比例减小，混合气燃烧速度加快，这时，点火提前角应适当减小。反之，发动机负荷减小时，点火提前角则应适当增大。⑵当发动机节气门开度一定时，随着转速增高，燃烧过程所占曲轴转角增大，这时，应适当加大点火提前角。点火提前角应随转速增高适当加大。离心式点火提前机构－自动真空式点火提前机构－自动辛烷值校正器－手动4、调节装置分类3、后果：点火过迟：混合气开始燃烧时活塞已下行一段距离，则P↓、发动机N↓。点火过早：则气体压力作用的方向与活塞运动的方向相反，使P↓、发动机N↓。1、点火线圈功用：变低压为高压。①开磁路点火线圈分类：②闭磁路点火线圈9.4传统点火系的主要元件2、分电器构造：功用：接通和切断初级线圈电路，并按各缸的工作顺序将高压电适时送至各缸火花塞。分电器盖分火头电容器真空提前角调节装置断电器断电器配电器电容器点火提前调节装置（1）断电器①功用接通和切断初级绕组的电路，使其电流发生变化，以便在次级绕组中产生高压电。②构造固定底板壳体活动底板偏心螺钉固定触点接线柱活动触点凸轮弹簧片真空提前调节机构弹簧②构造：分火头(镶有铜质导电片）分电器盖等(镶有旁电极)中心电极及带弹簧的炭精柱分火头旁电极分电器盖（2）配电器①作用：将点火线圈中产生的高压电，按发动机各缸的工作顺序轮流分送到各缸火花塞。功用：在点火线圈初级电路断开时，减小触点间产生的电火花，防止触点烧损，并可加速点火线圈中的磁通变化率，提高点火电压③电容器④点火提前调节装置离心式点火提前调节装置真空式点火提前调节装置辛烷值校正器离心式点火提前调节装置转速↑，点火提前角↑真空式点火提前调节装置小负荷，点火提前角加大，全负荷，点火提前角很小怠速，点火提前角最小辛烷值校正器顺凸旋转方向转动点火提前角加大，反之，则减小。3、火花塞①功用：产生电火花，点燃混合气。主要由外壳、电极（中心电极和侧电极）、绝缘体、接线柱等组成。②构造：③分类：热型中型冷型裙部自净温度：500～600℃温度太低：形成积炭而引起漏电。温度太高：引起发动机早燃，发生化油器，回火现象。实用：低速低压缩比小功率实用：高速高压缩比大功率④电极间隙：中心电极侧电极电极间隙指的是中心电极与侧电极之间的间隙。电极间隙过小：火花微弱，并且容易因产生积碳而漏电；电极间隙过大：所需的击穿电压增高，发动机不易启起动，且在高速时易发生“缺火。一般的电极间隙为：0.6～0.8,现代的汽车甚至采用1.0～1.2，可以改善排气净化。磁脉冲式无触点点火装置电路原理图无触点点火装置的组成和工作原理：以电磁脉冲式为例信号转子1，带传感线圈2的磁铁4和铁心3组成上图的电磁脉冲式点火信号发生器1，（形成C点高电位和低电位）线路板2为点火控制器，（形成低压电流的通或断，信号整形，电流放大）再加上点火线圈3（由低压电流的通和断，引发次级电流）及开关4，电池组5形成点火装置电路。无触点点火装置的组成和工作原理：（以电磁脉冲式为例，p210图9-17）控制器上有五个三极管VT1~VT5，设计使Up＞Ub，工作过程：①、接通点火开关，电流走向为开关4→电阻R3→R1→VT1→信号线圈→负极“-”；②、发动机启动时Uc上升，VT1截止，Up＞Ub，则VT2，VT4，VT5接通；③、Uc下降时，VT1接通，Up下降＜Ub，则，VT3导通VT2，VT4，VT5中断。一、发动机的起动10.1概述1、含义：使发动机从静止状态过渡到工作状态的全过程，叫发动机的起动。①起动转矩：能够使曲转旋转的最低转矩称为起动转矩。起动转矩必须克服压缩阻力和内磨擦阻力矩。起动阻力矩与发动机压缩比、温度、机油粘度等有关。②起动转速：能使发动机起动的曲轴最低转速称为起动转速。在0～20℃时，汽油机的起动转速为30～40r/min，柴油机的起动转速为150～300r/min。2、起动条件发动机起动系3、起动方式①人力起动：起动最为简单，只须将起动手摇柄端头的横销嵌入发动机曲轴前端的起动爪内，以人力转动曲轴。②电动机起动：电动机起动是用电动机作为机械动力，当将电动机轴上的齿轮与发动机飞轮周缘的齿圈啮合时，动力就传到飞轮和曲轴，使之旋转。电动机本身又用蓄电池作为电源。③辅助汽油机起动：只用于大功率柴油机上。10.2起动机前端盖外壳电刷磁场绕组电枢中间支撑板离合器限位螺母后端盖拨叉电磁开关一般由直流电动机、操纵机构和离合机构组成一、直流电动机1、功用：将电能转变为机械能⑴、磁场部分①组成：由磁极铁芯、励磁绕组和外壳等。②磁极－产生磁场，多数4个磁极。③励磁绕组与电枢绕组串联2、构造及特点：⑵、电枢部分－产生电磁转矩①．组成:由电枢绕组及铁芯、电枢轴、换向器等组成；②．电枢轴采用花键与传动机构配合；③．电枢绕组－较粗单根矩形截面铜导线绝缘接线柱外壳磁极电刷换向器励磁绕组磁场与磁路二、传动机构1、作用：在起动时，它保证起动机的动力能够通过飞轮传递给曲轴；起动完毕，发动机开始工作时，立即切断动力传递路线，使发动机不可能反过来驱动起动机以高速旋转。防止起动机大大超速而损坏。目前广泛采用强制啮合式传动机构。2、离合机构类型：⑴、滚柱式离合机构⑵、弹簧式离合机构⑶、摩擦片式离合机构1、滚柱式离合机构⑴、组成：原理演示⑵、工作原理2、弹簧式离合机构一、蓄电池1.类型：电解液成分：碱性酸性----铅蓄电池，干式、湿式和免维护2.功用：①起动、点火供电②低转速、大负荷时用器的充供电、③储存发电机发出的多余的电。④稳定电网电压，吸收瞬时过压峰值3.要求：①短时间提供大电流，200A—600A（最大可以到1000A）、内阻小，电压稳定。②结构简单，原材料丰富10.2汽车电源4.铅蓄电池结构：a.正极：铅锑合金栅架+PbO2（红色）b.负极：铅锑合金栅架+Pb（青灰色）充电前Pb3O4活性物c.电解液：H2SO4+H20密度：充足后1.24—1.31g/cm3电压2.1Vd.隔板e.壳体、连接条、接线柱等。二、发电机1.功用:供电向蓄电池充电2.要求:a.直流b.电压恒定c.有一定的负载能力---高运转时全供电3、分类：交流发电机直流发电机4、硅整流发电机结构与工作原理a.结构：转子：建立磁场定子：产生交流电整流器：（6、9、11个）硅二极管，组成三相桥式整流电路端盖、电刷等b.工作原理三、发电机电压调节器1.功用:发电机转速变化时保持发电机发出的电压稳定在13.5V-14.5V.2.分类:触点式;晶体管式;集成电路;3.双极触点机械式结构：低速触点Ｋ１－长闭高速触点Ｋ２－长开加速电阻Ｒ１、调节电阻R2、补偿电阻R3电磁铁心、磁化线圈、活动触点臂、拉力弹簧