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1、情景9 发动机点火系统,任务1 认识点火系功用与类型,一、发动机点火系 按照发动机的工作顺序使火花塞产生电火花点燃气缸内混合气的装置。 二、点火系类型 1.传统分电器点火系 2.磁电机点火系 3.半导体点火系,点火系组成,任务2 认识传统点火系,一、 组成,蓄电池点火系主要由电源、点火开关、点火线圈、断电器、配电器、电容器、火花塞、高压导线、附加电阻等组成。,二、工作原理,触点闭合时，初级电路通电，电流从蓄电池的正极经点火开关，点火线圈的初级绕组，断电器触点，接地流回蓄电池的负极，为低压电路。 触点断开时，在初级绕组通电时，其周围产生磁场，并由于铁芯的作用而加强。当断电器凸轮顶开触点时，初级电
2、路被切断，初级电路迅速下降到零，铁芯中的磁通随之迅速衰减以至消失，因而在匝数多，导线细的次极绕组中感应出很高的电压，使火花塞两极之间的间隙被击穿，产生火花。,三 、点 火 提 前,把火花塞点火时，曲轴曲拐位置与活塞位于压缩上止点时曲轴曲拐位置之间的夹角称为点火提前角。,点火提前的影响因素,发动机转速,混合气的燃烧速度,发动机负荷,汽油的抗暴性能,点火提前角调节装置,手动调节装置：辛烷值校正器,自动调节装置：离心式点火提前调节装置 真空式点火提前调节装置,四、蓄电池点火系统的主要元件,1、 分电器 功用： （1）接通或断开初级电路 （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
3、据发动机转速和负荷自动调节点火时刻 组成：分电器是由断电器、配电器、电容器和点火提前调节装置组成。,（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极电压。断电器的触点间隙一般为0.350.45 mm，可以通过调整固定触点的位置来改变触点间隙。,（2）配电器,配电器的功用是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。,（3）电容器,电容器与断电器触点并联，其功用是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。,（4）点火提前调节装置,点火提前调节装置
4、位于分电器下部，由离心式点火提前调节装置和真空式点火提前调节装置组成。,2、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。,按铁芯结构型式有两种：,开磁路点火线圈： 开磁路点火线圈采用柱形铁芯，其上下两端没有连接在一起，磁力线通过空气形成磁回路。 闭磁路点火线圈： 闭磁路点火线圈的铁芯用“口“字形或“日“字形的铁片叠制而成。磁路闭合。,3、火花塞,功用： 将高压电引入燃烧室产生火花并点燃混合气。,热特性 自净温度：500600以上，800900 以下 热型火花塞：裙部长，散热慢。 冷型火花塞：裙部短，散热快。 类型 火花塞分成冷型（裙部长度等于8mm）；中 型（裙部长度等于1
5、1mm和14mm）；热型（裙部长度等于16mm和20mm）。,重点：对比传统点火系的优点,任务3 认识电子点火系,本次课到此结束，谢谢,复习旧课:,1、点火系统的作用及要求 2、传统点火系的结构、工作过程、工作原理 3、工作特性与影响二次侧电压的因素 4、传统点火系的构造,传统点火系统组成,点火系统工作电路,导入新课：,传统点火系统： 白金 易坏 电子点火系统： 性能好，稳定！,晶体管辅助触点电子点火系统,1、基本原理： 用晶体三极管取代触点起开关作用，而断电器的触点则串联在三极管的基极电路中，控制三极管的导通与截止。 因触点只控制基极电流，故通过电流非常小，不易烧蚀，故次级电压高。,2、主要
6、优点： 1）、延长触点使用寿命，减少了维护、调整 2）、改善了点火性能: 可增加一次侧电流 3）、改善发动机性能: 点火能量增大，超速 容易，动力性能好。 4）、成本低: 适于改动，安装调试简单,晶体管辅助触点电子点火系统,无触点电子点火系统,1、基本组成： 1)、点火信号发生器：分电器转动时，将产生脉冲电压信号 2)、电子点火器：将信号整形，处理后控制一次侧电路上三极管的导通与截止 3)、点火线圈： 变压（将低压变为高压） 4)、火花塞：产生电火花 2、特点： 取消了触点，用点火信号发生器产生点火信号，控制点火系统的工作。,无触点电子点火系统电路,分 类,按信号发生器的型式分为： 磁脉冲式
7、光电式 霍耳效应式,三、磁脉冲式电子点火系统,磁脉冲式电子点火系统,1、组成： 1）、点火信号发生器：产生信号 2）、电子点火器：用信号控制一次侧电路通断 3）、分电器：获得信号源 4）、点火线圈：变压 5）、火花塞 ：点火,磁脉冲式电子点火系统,分电器、点火信号发生器、电子点火器,2、磁脉冲式点火信号发生器,作用：产生点火信号，控制电子点火器和点 火系统的工作 组成：（安装在分电器内） 分电器轴带动的信号转子 永久磁铁 绕在支架上的传感线圈,工作原理：,空气间隙的变化使磁路的磁阻随之改变，使通过传感线圈的磁通量发生变化，因而在传感线圈内感应出交变电动势。,工作特点：,点火信号电压的大小会随发
8、动机转速的变化而变化。转速升高时，磁路磁阻变化速率升高，磁通量变化升高，信号电压升高，使点火的击穿电压提前到达，使点火相应提前。即能实现自动调节点火提前。 故若设计合理，可省去离心点火提前调节器。,3、电子点火器,1）作用：将从点火信号发生器收到 的信号进行整形、放大以控制点火线圈一次侧电路的通断。 2）组成：点火信号检出电路 信号放大电路 功率放大电路,典型车型（富康、爱丽舍）,雪铁龙公司：仅采用一个金属圆片作为目标，用螺栓固定在飞轮的边缘上，在离合器壳上装有目标传感器。每周只收到一个信号。为提高控制效果，在飞轮齿圈上安装一个同样传感器，测出通过的牙齿数，计算出转速依此调整点火提前角。,电子
9、点火系统电路分析,1、点火开关打开，点火模块通电准备工作。 2、飞轮带动分电器轴转动，传感器转子转动使传感器线圈产生交变变化的信号（正弦波）。 3、信号送入点火模块，经过多级放大驱动功率三极管工作。功率三极管接通点火线圈一次侧电路通电储能；功率三极管断开点火线圈二次侧电路通过互感产生高压;击穿火花塞点火。 4、传感器工作稳定可靠，无机械磨损，寿命长，控制精度高。,电子点火系统电路分析,传感器,产生信号,点火 模块,点火 线圈,功率管断开,产生高压,霍尔式电子点火系统：,1、霍尔效应,霍尔式电子点火系统：,系统结构组成,组成：由触发叶轮、霍尔基片和带导板的永久磁铁组成 特点：触发叶轮的齿数与发动
10、机的缸数相同。,霍尔式电子点火系统：,分火头,工作原理： 触发叶轮转动，当叶轮齿对准永久磁铁和霍尔基片时，磁力线被旁通，霍尔基片上的磁场消失，霍尔基片不产生感应电压；当气隙对准永久磁铁和霍尔基片时，磁力线通过霍尔基片，霍尔基片产生感应电压。,霍尔式电子点火系统：,应用情况： （1）叶轮齿等宽式：这类传感器一般只用来测发动机的转速信号，所以还必须再配一曲轴位置传感器； （2）叶轮齿不等宽式：这类传感器可用来测转速和曲轴位置信号。其特点是有一个齿与其他的齿不等宽，用其测发动机第一缸上止点信号。,霍尔式电子点火系统：,霍尔式电子点火系统：,输出信号为方波： 1)高低电平的时间比由触发叶轮的叶片分配来
11、决定。 2)触发叶轮的叶片数等于发动机的气缸数。,霍尔式电子点火系统：,霍尔式电子点火系统：,其他组成： 1)分电器：传感器、离心提前装置、真空提前装置、配电器 2)点火线圈 3)火花塞,分电器和点火模块,分电器和点火模块,点火控制器： 一般多由专用点火集成导体IC和一些外围电路组成， 其他功能： 1）、点火线圈限流控制 2）、闭合角控制 3）、停车断电控制 4）、过压保护控制,霍尔式电子点火系统,霍耳式点火系统电路分析,1、点火开关打开，点火模块通电准备工作，同时稳压电路给霍耳传感器提供工作电源。 2、凸轮轴带动分电器轴转动，传感器叶轮转动使霍尔元件中产生交变变化的电信号（方波）。 3、信号
12、送入点火模块，经过多级放大驱动功率三极管工作。功率三极管接通点火线圈一次侧电路通电储能；功率三极管断开点火线圈二次侧电路通过互感产生高压；击穿火花塞点火。 4、传感器工作稳定可靠，无机械磨损，寿命长，控制精度高。,传感器,产生信号,点火 模块,点火 线圈,功率管断开,产生高压,霍耳式点火系统电路分析,光电式无触点电子点火装置,采用光电式点火信号发生器产生点火信号，控制电子点火器和点火系的工作。 组成：转盘、光触发器：发光二极管、光敏二极管 缺点：抗污能力差，对分电器的密封要求高，应用不广泛。 光电感应原理： 利用光敏二极管的光敏效应制成；当光敏二极管接收到光线时，光敏二极管导通；当光敏二极管没
13、接收到光时，就截止。,光电感应式传感器的安装位置 一般安装在分电盘上（如右上图）；也有的直接安装在凸轮轴前端（如右下图）。,光电式无触点电子点火装置,光电感应式传感器的组成,遮光盘、发光二极管和光敏二极管实物图,光电感应式传感器的组成,遮光盘位于发光二极管和光敏二极管之间。当遮光盘的转动挡住发光二极管的光线时，光敏二极管截止，控制电路输出低电平；当缝隙对准发光二极管和光敏二极管时，光线照到光敏二极管上，控制电路输出高电平。 发光二极管持续发光； 遮光盘的外侧缝隙用于测发动机转速，内侧缝隙用于测曲轴位置信号。,工作原理,光电式传感器工作原理示意图,小结： 结合实物进行比较分析。 作业： 1、简述
14、汽油发动机磁脉冲式电子点火装置的工作原理。 2、介绍磁脉冲式点火信号发生器的工作原理。 3、简述汽油发动机电磁感应式电子点火装置的工作原理。 4、介绍霍尔式点火信号发生器的工作原理。,回顾,一、无触点点火系,磁感应式,光电式,霍而效应式,分类,（触发方式不同）,汽油机点火系统的类型： 传统点火系统：又分为： 磁电机点火系统； 蓄电池点火系统。缺点：高速易断火，不适合高速发动机；断电器触点易烧蚀，工作可靠性差；点火能量低，点火可靠性差。 微机控制的点火系统：即电控点火系统。采用计算机根据各传感器信号对点火提前角进行控制。 有分电器式 无分电器式,1、电控点火系统的类型,2、基本组成与工作原理,组
15、成：电源、传感器、ECU、点火器、点火线圈、分电器和火花塞等。 工作原理：发动机工作时，ECU根据传感器信号（G、Ne等信号），确定出最佳点火提前角和通电时间，并以此向点火器发出指令（IGt、IGd信号）。点火器根据指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通时，点火线圈初级电路导通。当初级电路被切断时，次级线圈中感应出高压，经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。 IGt：点火正时信号 IGd：判缸信号,基本点火电路,恒压电路,微处理器,ECU,火花塞,带点火线圈的点火器,驱动 电路,IGF电路,ECU,点火正时信号IGT和点火反馈信号IGF,点火正时信号IGT,点火反馈信号IGF,主要特
16、点：只有1个点火线圈。 组成：凸轮轴/曲轴位置传感器、空气流量计、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、起动开关、空调开关、车速传感器。,3、有分电器电控点火系统,4、无分电器电控点火系统,特点：用电子控制装置取代了分电器，利用电子分火控制技术将点火线圈产生的高压电直接送给火花塞进行点火，点火线圈的数量比有分电器电控点火系统多。 优缺点：分火性能较好，但其结构和控制电路复杂。 分类：根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不同，分为： 独立点火方式； 同时点火方式； 二极管配电点火方式。,独立点火方式,特点：每缸一个点火线圈，即点火线圈的数量与气缸数相等。 由于每缸都有点火线圈，即使发动机转速很高，点火线圈也有较长的通电时间，可提供足够高的点火能量。,独立点火方式影片,同时点火方式,特点：点火线圈的个数等于气缸数的一半。 当两同步缸同时到达上止点时，火花塞跳火，其中一缸接近压缩行程上止点，为有效点火；另一缸接近排气行程上止点，为无效点火。,
