第十章发动机点火系ppt课件

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1、第十章第十章 发动机点火系发动机点火系 接近紧缩上止点时，汽油机的可燃混合气由火花塞点燃、熄灭对外作功，为此，接近紧缩上止点时，汽油机的可燃混合气由火花塞点燃、熄灭对外作功，为此，汽油机的熄灭室中都装有火花塞。火花塞有一个中心电极和一个侧电极，两电极之汽油机的熄灭室中都装有火花塞。火花塞有一个中心电极和一个侧电极，两电极之间是绝缘的。当在火花塞两电极间加上直流电压并且电压升高到一定值时，火花塞间是绝缘的。当在火花塞两电极间加上直流电压并且电压升高到一定值时，火花塞两电极之间的间隙就会被击穿而产生电火花，可以在火花塞两电极间产生电火花所两电极之间的间隙就会被击穿而产生电火花，可以在火花塞两电极间

2、产生电火花所需求的最低电压称为击穿电压；可以在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为需求的最低电压称为击穿电压；可以在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系。发动机点火系。内容提要内容提要第一节 概述n一、点火系统的功用n 点火系统的根本功用是在发动机各种工况和运用条件下，在气缸内适时、准确、可靠地产生电火花，以点燃可燃混合气，使发动机作功。点火系统的类型点火系统的类型按组成和产生高压电方式的不同可分为传统蓄电池点火系统、电子点火系统、微机按组成和产生高压电方式的不同可分为传统蓄电池点火系统、电子点火系统、微机控制点火系统和磁电机点火系统。控制点火系统和磁电机点火系统。传统蓄电池点

3、火系统以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈和断电器的作用，将传统蓄电池点火系统以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈和断电器的作用，将电源提供的电源提供的6V、12V或或24V的低压直流电转变为高压电，再经过分电器分配到各的低压直流电转变为高压电，再经过分电器分配到各缸火花塞，使火花塞两电极之间产生电火花，点燃可燃混合气。缸火花塞，使火花塞两电极之间产生电火花，点燃可燃混合气。电子点火系统：以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈和由半导体器件电子点火系统：以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈和由半导体器件(晶体三极管晶体三极管)组成的点火控制器将电源提供的低压电转变为高压电，再组成的点火控制器将电源提供的

4、低压电转变为高压电，再经过分电器分配到各缸火花塞，使火花塞两电极之间产生电火花，点燃经过分电器分配到各缸火花塞，使火花塞两电极之间产生电火花，点燃可燃混合气。特点是点火可靠、运用方便，是目前国内外汽车上广泛采可燃混合气。特点是点火可靠、运用方便，是目前国内外汽车上广泛采用的点火系统。用的点火系统。微机控制点火系统：以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈将电源的低微机控制点火系统：以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈将电源的低压电转变为高压电，再由分电器将高压电分配到各缸火花塞，并由微压电转变为高压电，再由分电器将高压电分配到各缸火花塞，并由微机控制系统根据各种传感器提供的反映发动机工况的信息，发出点

5、火机控制系统根据各种传感器提供的反映发动机工况的信息，发出点火控制信号，控制点火时辰，点燃可燃混合气。它还可以取消分电器，控制信号，控制点火时辰，点燃可燃混合气。它还可以取消分电器，由微机控制系统直接将高压电分配给各缸。由微机控制系统直接将高压电分配给各缸。磁电机点火系统由磁电机本身直接产生高压电，不需另设低压电源。与传统蓄电池点火系统磁电机点火系统由磁电机本身直接产生高压电，不需另设低压电源。与传统蓄电池点火系统相比，磁电机点火系统在发动机中、高转速范围内，产生的高压电较高，任务可靠。但在相比，磁电机点火系统在发动机中、高转速范围内，产生的高压电较高，任务可靠。但在发动机低转速时，产生的高压

6、电较低，不利于发动机起动。发动机低转速时，产生的高压电较低，不利于发动机起动。点火系统的根本要求点火系统的根本要求能产生足以击穿火花塞两电极间隙的电压击穿电压能产生足以击穿火花塞两电极间隙的电压击穿电压火花塞击穿电压的大小与电极之间的间隔火花塞击穿电压的大小与电极之间的间隔(火花塞间隙火花塞间隙)、气缸内的压力和温度、电极的温度、气缸内的压力和温度、电极的温度、发动机的任务情况等要素有关。通常，火花塞的击穿电压为发动机的任务情况等要素有关。通常，火花塞的击穿电压为78kV，发动机冷起动时达，发动机冷起动时达19kV。为了使发动机在各种不同的工况下均能可靠地点火，要求火花塞击穿电压应在。为了使发

7、动机在各种不同的工况下均能可靠地点火，要求火花塞击穿电压应在1520kV。电火花应具有足够的点火能量电火花应具有足够的点火能量混合气紧缩时的温度接近自燃温度，因此所需的火花能量较小混合气紧缩时的温度接近自燃温度，因此所需的火花能量较小(15mJ)，传统点火系统的，传统点火系统的火花能量火花能量(1550mJ)，足以点燃混合气。但在起动、怠速以及忽然加速时需求较高的点火能，足以点燃混合气。但在起动、怠速以及忽然加速时需求较高的点火能量。为保证可靠点火，普通应保证量。为保证可靠点火，普通应保证5080mJ的点火能量，起动时应能产生大于的点火能量，起动时应能产生大于100mJ的点的点火能量。火能量。

8、点火时辰应与发动机的任务情况相顺应点火时辰应与发动机的任务情况相顺应首先发动机的点火时辰应满足发动机任务循环的要求；其次可燃混合气在气缸内从开场点火首先发动机的点火时辰应满足发动机任务循环的要求；其次可燃混合气在气缸内从开场点火到完全熄灭需求一定的时间到完全熄灭需求一定的时间(千分之几秒千分之几秒)，所以要使发动机产生最大的功率，就不应在紧缩行，所以要使发动机产生最大的功率，就不应在紧缩行程终了程终了(上止点上止点)点火，而应适当地提早一个角度。点火，而应适当地提早一个角度。第二节第二节 蓄电池点火系统的组成及任务原理蓄电池点火系统的组成及任务原理组成组成 电源：电源：主要包括蓄电池及发电机，

9、为系统供应主要包括蓄电池及发电机，为系统供应12V、24V或或48V直流电；直流电；点火开关及电流表：点火开关及电流表：控制电路的通、断并指示电路的充、放电的任务形状；控制电路的通、断并指示电路的充、放电的任务形状；点火线圈：经过对初级线圈中低压电的通、断控制，使次级线圈中感应出用于点火的高点火线圈：经过对初级线圈中低压电的通、断控制，使次级线圈中感应出用于点火的高压电；压电；配电器及断电器：断电器的作用是在适当的时辰对初级线圈实现断电，以使次级线圈产配电器及断电器：断电器的作用是在适当的时辰对初级线圈实现断电，以使次级线圈产生高压电；配电器的作用是将次级线圈产生的高压电流，按照发动机的任务顺

10、序分配到需生高压电；配电器的作用是将次级线圈产生的高压电流，按照发动机的任务顺序分配到需求点火的气缸的火花塞上；求点火的气缸的火花塞上；高压线及火花塞：传输高压电并使高压电能击穿火花塞电极而释放出火花，以点燃混合高压线及火花塞：传输高压电并使高压电能击穿火花塞电极而释放出火花，以点燃混合气；气；点火提早调理安装点火提早调理安装 由离心和真空两套点火提早由离心和真空两套点火提早调整安装组成，分别安装在断电器底板的下方和调整安装组成，分别安装在断电器底板的下方和分电器的外壳上，用来在发动机任务时随发动机分电器的外壳上，用来在发动机任务时随发动机工况的变化自动调整点火提早角。工况的变化自动调整点火提

11、早角。附加电阻：用以平衡点火线圈内平均电流的大附加电阻：用以平衡点火线圈内平均电流的大小变化。小变化。传统点火系统的任务原理传统点火系统的任务原理 当断电器触点断开后，初级电流下降的当断电器触点断开后，初级电流下降的速率越高，次级绕组中产生的感应电压越速率越高，次级绕组中产生的感应电压越高，越容易击穿火花塞间隙。高，越容易击穿火花塞间隙。任务电路流程任务电路流程 低压电路：低压电路：蓄电池蓄电池电流表电流表点火开关点火开关附加电阻附加电阻初级线圈初级线圈断电器断电器搭铁接地搭铁接地蓄电池蓄电池 高压电路：高压电路：蓄电池蓄电池电流表电流表点火开关点火开关附加电阻附加电阻次级线圈次级线圈分电器分

12、电器火花塞火花塞发动机机体发动机机体蓄电池蓄电池第三节第三节 点火时辰点火时辰n点火提早角：从点火时辰起到活塞到达紧缩上止点，这段时间内曲轴转过的角度。点火提早角：从点火时辰起到活塞到达紧缩上止点，这段时间内曲轴转过的角度。n最正确点火提早角：能使发动机获得最正确动力性、经济性和最正确排放性能的最正确点火提早角：能使发动机获得最正确动力性、经济性和最正确排放性能的点火提早角。点火提早角。n影响要素：发动机的转速和混合气的熄灭速度。混合气的熄灭速度又与混合气的影响要素：发动机的转速和混合气的熄灭速度。混合气的熄灭速度又与混合气的成分、发动机的构造及其他一些要素有关成分、发动机的构造及其他一些要素

13、有关(如熄灭室的外形、紧缩比等如熄灭室的外形、紧缩比等)。n当节气门开度一定时，随着发动机转速升高，应适当增大点火提早角，否那么熄当节气门开度一定时，随着发动机转速升高，应适当增大点火提早角，否那么熄灭会延续到作功行程，使发动机的动力性、经济性下降。灭会延续到作功行程，使发动机的动力性、经济性下降。n当发动机转速一定时，随着负荷添加，节气门开度增大，应适当减小点火提早角。当发动机转速一定时，随着负荷添加，节气门开度增大，应适当减小点火提早角。反之，发动机负荷减小时，点火提早角该当加大。反之，发动机负荷减小时，点火提早角该当加大。n最正确点火提早角还与所用汽油的抗爆性有关。最正确点火提早角还与所

14、用汽油的抗爆性有关。一、分电器一、分电器分电器由断电器、配电器、电容器和点火提早调理安装等组成。分电器由断电器、配电器、电容器和点火提早调理安装等组成。分电器的根本构造分电器的根本构造 分电器盖：在分电器总成的上部安装有分电器盖，其上装有一个高压线中心插座分电器盖：在分电器总成的上部安装有分电器盖，其上装有一个高压线中心插座及假设干个高压线侧插座，在中心插座下面装有炭柱和弹簧，以实现与断电凸轮及假设干个高压线侧插座，在中心插座下面装有炭柱和弹簧，以实现与断电凸轮顶部的分火头之间的运动衔接；顶部的分火头之间的运动衔接；分电器壳：分电器总成的大部分零件均安装在分电器壳体内，包括：断电器底版分电器壳

15、：分电器总成的大部分零件均安装在分电器壳体内，包括：断电器底版总成、电容器、离心式点火提早安装、真空点火提早安装等；总成、电容器、离心式点火提早安装、真空点火提早安装等；分电器轴：分电器轴下端遭到与凸轮轴相啮合的齿轮驱动，按相应的正时要求，分电器轴：分电器轴下端遭到与凸轮轴相啮合的齿轮驱动，按相应的正时要求，经过离心式点火提早安装驱动断电器凸轮旋转，实现对低压断电的控制，同时也经过离心式点火提早安装驱动断电器凸轮旋转，实现对低压断电的控制，同时也驱动套在断电凸轮上的分火头，完成对高压电的分配。驱动套在断电凸轮上的分火头，完成对高压电的分配。第四节第四节 传统点火系统主要元件的构造传统点火系统主

16、要元件的构造分电器的根本任务原理分电器的根本任务原理 分电器轴经过离心点火提早安装，驱动断点器凸轮转动，在适当时辰，凸轮顶开断分电器轴经过离心点火提早安装，驱动断点器凸轮转动，在适当时辰，凸轮顶开断电器活动触点臂，并断开由该触点控制的点火线圈的低压电路，其结果是在点火线圈电器活动触点臂，并断开由该触点控制的点火线圈的低压电路，其结果是在点火线圈的高压电路中感应出约的高压电路中感应出约 15000V 的高压电，该高压电经由分电器轴驱动的分火头，将的高压电，该高压电经由分电器轴驱动的分火头，将高压电分配到相应的需求点火气缸的火花塞上，以实现发动机的正常任务。高压电分配到相应的需求点火气缸的火花塞上

17、，以实现发动机的正常任务。断电器断电器功用：周期地接通和切断点火线圈初级绕组的电路，使初级电流和点火线圈铁心功用：周期地接通和切断点火线圈初级绕组的电路，使初级电流和点火线圈铁心中的磁通发生变化，以便在点火线圈的次级绕组中产生高压电。中的磁通发生变化，以便在点火线圈的次级绕组中产生高压电。组成：一对钨质的触点和断电器凸轮组成。断电器凸轮的凸棱数与发动机气缸数组成：一对钨质的触点和断电器凸轮组成。断电器凸轮的凸棱数与发动机气缸数相等。凸轮轴经过离心点火提早调理器与分电器轴相连。分电器轴由发动机的曲轴相等。凸轮轴经过离心点火提早调理器与分电器轴相连。分电器轴由发动机的曲轴经过配气凸轮轴上的齿轮驱动

18、，其转速与配气凸轮轴的转速相等，为曲轴转速的一经过配气凸轮轴上的齿轮驱动，其转速与配气凸轮轴的转速相等，为曲轴转速的一半四冲程发动机。半四冲程发动机。配电器配电器 功用：将点火线圈中产生的高压电，按发动机各气缸的任务次序轮番分配到各缸功用：将点火线圈中产生的高压电，按发动机各气缸的任务次序轮番分配到各缸的火花塞。的火花塞。组成：分电器盖与分火头。分火头安装在断电器轴上，与轴一同旋转，分电器盖组成：分电器盖与分火头。分火头安装在断电器轴上，与轴一同旋转，分电器盖上有中心电极和假设干个侧电极，侧电极的数目与发动机气缸相等，经高压导线与上有中心电极和假设干个侧电极，侧电极的数目与发动机气缸相等，经高

19、压导线与各缸火花塞相连。各缸火花塞相连。点火提早调理安装点火提早调理安装点火提早角：从触点分开到活塞到达上止点这段时间的曲轴转角。调理点火提早角的点火提早角：从触点分开到活塞到达上止点这段时间的曲轴转角。调理点火提早角的方法有两种：方法有两种：坚持触点不动，将断电器凸轮相对于分电器轴顺旋转方向转过一个角度坚持触点不动，将断电器凸轮相对于分电器轴顺旋转方向转过一个角度，凸轮提，凸轮提早将触点顶开，使点火提早。早将触点顶开，使点火提早。凸轮不动凸轮不动(不改动凸轮与轴的相对位置不改动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，使断电器触点相对于凸轮逆着旋转方向转过一个角度过一个角度

20、，也可使点火提早。，也可使点火提早。离心点火提早调离心点火提早调理安装和真空点理安装和真空点火提早调理安装火提早调理安装 自学自学功用：将电源的低压电转变为高压电。功用：将电源的低压电转变为高压电。组成：铁芯、接线柱、导磁钢套、外壳、初级线圈、次级线圈、高压线接头、组成：铁芯、接线柱、导磁钢套、外壳、初级线圈、次级线圈、高压线接头、附加电阻等。附加电阻等。开磁路点火线圈开磁路点火线圈 点火线圈的铁芯由假设干片涂有绝缘漆的硅钢片叠成，二次绕组和一次绕点火线圈的铁芯由假设干片涂有绝缘漆的硅钢片叠成，二次绕组和一次绕组都套装在柱形铁芯上。组都套装在柱形铁芯上。闭磁路点火线圈闭磁路点火线圈 闭磁路点火

21、线圈将一次绕组和二次绕组都绕在口字形或日子形铁芯上。闭磁路点火线圈将一次绕组和二次绕组都绕在口字形或日子形铁芯上。初级绕组在铁芯中产生的磁通，经过铁芯构成闭合磁路，走漏的磁通量和磁路初级绕组在铁芯中产生的磁通，经过铁芯构成闭合磁路，走漏的磁通量和磁路损失大大减少，点火线圈的转化效率高。损失大大减少，点火线圈的转化效率高。二、点火线圈二、点火线圈功用：将点火线圈或磁电机产生功用：将点火线圈或磁电机产生的脉冲高压电引入熄灭室，并在的脉冲高压电引入熄灭室，并在其两个电极之间产生电火花。其两个电极之间产生电火花。任务条件及性能要求：任务条件及性能要求：1遭到高压燃气冲击，需求遭到高压燃气冲击，需求有足

22、够的机械强度；有足够的机械强度；2必需具有耐必需具有耐20000V电压电压的绝缘强度；的绝缘强度；3受受15002000燃气燃气加热，必需具有良好的耐热性及加热，必需具有良好的耐热性及散热性；散热性；4必需具有良好的密封性、必需具有良好的密封性、耐腐蚀性及电击穿性能。耐腐蚀性及电击穿性能。火花塞火花塞第五节第五节 电子点火系统电子点火系统 优点优点1)可以减少触点火花，防止触点烧蚀，延伸触点的运用寿命；有的还可以取可以减少触点火花，防止触点烧蚀，延伸触点的运用寿命；有的还可以取消触点，因此抑制了与触点相关的一切缺陷，改善了点火性能。消触点，因此抑制了与触点相关的一切缺陷，改善了点火性能。2)可

23、以不受触点的限制，增大初级电流，提高次级电压，改善发动机高速时可以不受触点的限制，增大初级电流，提高次级电压，改善发动机高速时的点火性能。普通传统点火系统的低压电流不超越的点火性能。普通传统点火系统的低压电流不超越5A，而电子点火系统，而电子点火系统可提高到可提高到78A，次级电压可达，次级电压可达30kV。3)由于次级电压和点火能量的提高，使其对火花塞积炭不敏感，且可以加大由于次级电压和点火能量的提高，使其对火花塞积炭不敏感，且可以加大火花塞电极间隙，点燃较稀的混合气，从而有利于改善发动机的动力性、火花塞电极间隙，点燃较稀的混合气，从而有利于改善发动机的动力性、经济性和排气净化性能。经济性和

24、排气净化性能。4)大大减轻了对无线电的干扰。大大减轻了对无线电的干扰。5)构造简单，质量轻，体积小，运用和维修方便。构造简单，质量轻，体积小，运用和维修方便。目前，国内外汽车上运用的电子点火系统主要分为有触点的电子点火系统和无触点的目前，国内外汽车上运用的电子点火系统主要分为有触点的电子点火系统和无触点的电子点火系统两大类。无论是哪一类电子点火系统，都是利用电子元件电子点火系统两大类。无论是哪一类电子点火系统，都是利用电子元件(晶体三极管晶体三极管)作为开关来接通或断开点火系统的初级电路，经过点火线圈来产生高压电。作为开关来接通或断开点火系统的初级电路，经过点火线圈来产生高压电。微机控制点火系

25、统微机控制点火系统 微机控制点火系统可以经过各种传感器感知多种要素对点火提早角的微机控制点火系统可以经过各种传感器感知多种要素对点火提早角的影响，使发动机在各种工况和运用条件下的点火提早角都与相应的最正确影响，使发动机在各种工况和运用条件下的点火提早角都与相应的最正确点火提早角比较接近，并且不存在机械磨损等问题，抑制了离心点火提早点火提早角比较接近，并且不存在机械磨损等问题，抑制了离心点火提早调整安装和真空点火提早调整安装的缺陷，使点火系统的开展更趋完善，调整安装和真空点火提早调整安装的缺陷，使点火系统的开展更趋完善，发动机的性能得到进一步改善和更加充分的发扬。发动机的性能得到进一步改善和更加

26、充分的发扬。型式：按能否配有分电器分为有分电器微机控制点火系统和无分电器微机型式：按能否配有分电器分为有分电器微机控制点火系统和无分电器微机控制点火系统两种。控制点火系统两种。有分电器微机控制点火系统的组成有分电器微机控制点火系统的组成 无分电器微机控制点火系统无分电器微机控制点火系统 思索题思索题1.点火系统的根本功用和根本要求有哪些？点火系统的根本功用和根本要求有哪些？2.试阐明传统点火系统由哪些部分组成？各组成部分的作用是什么？试阐明传统点火系统由哪些部分组成？各组成部分的作用是什么？3.画出传统点火系统线路图，并指出高、低压电路中电流流动的方向。画出传统点火系统线路图，并指出高、低压电路中电流流动的方向。4.汽车发动机的点火系统为什么必需设置真空点火提早和离心点火提早调汽车发动机的点火系统为什么必需设置真空点火提早和离心点火提早调理安装？它们是怎样任务的？理安装？它们是怎样任务的？5.什么是点火提早角？影响点火提早角的要素有哪些什么是点火提早角？影响点火提早角的要素有哪些?