传统点火系.

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1、第3章 汽油机点火系统 电路原理与维修 3.1 概述 3.1.1 点火系的功用 在汽油发动机中，气缸内的混合气是由高压 电火花点燃的，而产生电火花的功能是由点火系 来完成的。点火系的功用是： 点火系将电源的低电压变成高电压，再按照发动 机点火顺序轮流送至各气缸，点燃压缩混合气； 并能适应发动机工况和使用条件的变化，自动调 节点火时刻，实现可靠而准确的点火； 还能在更换燃油或安装分电器时进行人工校准点 火时刻。 3.1.2 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 （810kV） 2、火花应具有一定的能量（ 5080mJ） 3、点火时间应适应发动机的 工况（最佳点火时间） 3.

2、1.3 汽油机点火系的分类 1、传统点火系统 简单便宜，故障功率高，高速性能差； 2、普通电子点火系统 结构简单，体积小，重量轻，高速性能好； 3、微机控制点火系统 点火时间控制精确。 1、传统 点火系 统 2、普通 电子点 火系统 3、微机 控制点 火系统 已淘汰正在淘汰 正在广泛应用 3.2 传统点火系的组成与工作原理 3.2.1 传统点火系统的组成 传统点火系主要由电源（蓄电池、发电机） 、点火开关、点火线圈、分电器（断电器、配电器 、电容器）、火花塞、高压导线、附加电阻等组成 。 3.2.2 传统点火系基本工作原理 初级电路 （低压） 次级电路 （高压） 传统点火系基本工作原理 1、初

3、级电路接通，初级电流按指数规律 增长（20ms达最大值），点火线圈积蓄能量； 传统点火系基本工作原理 2、触点分开，次级绕组中因电磁感应 产生高压电 当触点分开，初级电路切断，电流迅速下 降为0，在初级绕组和次级绕组中产生感应电 动势 初级线圈匝数少：200300V 自感 次级线圈匝数多：1520KV 互感 传统点火系基本工作原理 3、火花塞电极间隙被击穿，产生电火花 ，点燃混合气。 触点循 环接通与断开 ，次级绕组中 不断产生高压 电，火花塞不 停跳火，发动 机不停地工作 。 电容放电 电流大， 时间短； 电感放电 电流小， 时间较长 3.2.3 传统式点火系统的工作特性 一、点火系统的 工

4、作特性 1、概念 点火系统 次级电压最大值 U2max随发动机转 速或分电器轴转 速的变化关系。 2、结论 二次电压随发动机转速的升高而降低。 发动机的转速越高，触点闭合时间也越短，二 次电压就越低；但发动机转速过低，触点打开 慢，反而使二次侧电压降低。 由于二次电压随转速升高而降低，所以发动机 在高速时容易断火。 只有nnmax, 才能保证可靠点火。 二、影响次级电压最大值的因素 1发动机转速的影响 次级电压随转速升高而降低的现象，是发动 机高速时容易断火的原因。 2发动机气缸数的影响 次级电压的最大值将随发动机气缸数的增加 而降低。 这是因为凸轮的凸角数与气缸数相同， 发动机的气缸数越多，

5、 凸轮每转一周触点闭合与 打开的次数就越多， 触点闭合时间缩短，次级电 压最大值下降。 3火花塞积炭的影响 当积炭渣存在于火花塞绝缘体时， 相当于在 火花塞电极之间并联了一 个电阻 Rj，使次级电路 闭合，于是在次级 电压还未上升到火 花塞击穿电压时， 就通过积炭 产生 漏电，使次级电压 下降，造成点火困 难。 当火花塞由于积炭严重，而不能跳火时，可用 “吊火”的方法临时补救。即拔出高压线 使它与 火花塞间保留34mm 的附加间隙，如图 所示，使 次级电压上升过程中 不发生 泄漏，当 次级电压上升到一 定值后，将火花塞 间隙与附加间隙同 时击穿，则火花塞 便能正常 跳火， 但这种方法只能应 急

6、。 4触点间隙的影响 在使用中触点间隙大小是否合适，将影响 U2max值。 结论 当触点间隙大时，触点闭合角卢变小，如图 使 Ip减小， U2max下降。 触点间隙小时，角增大，Ip 增大，故 U2max可以提高。 但是如果间隙太小，会使触点分开 时，火 花加强而扎下降缓慢，反而会降低次级电压。因 此，触点间隙应按制造厂规定进行调 整。 当火花塞由于积炭严重，而不能跳火时，可用 “吊火”的方法临时补救。即拔出高压线 使它与 火花塞间保留34mm 的附加间隙，如图 所示，使 次级电压上升过程中 不发生 泄漏，当 次级电压上升到一 定值后，将火花塞 间隙与附加间隙同 时击穿，则火花塞 便能正常 跳

7、火， 但这种方法只能应 急。 5电容的影响 U2max随 C1、C2的减小而增高，但实际上当 C1 过小时，起不到灭弧作用，触点分开时将产生较强 的火花，消耗一部分初 级线圈中的磁场能量，从 而降低了 U2max 火花 严重时，初级电流下降速率 减慢，U2max 也要下降， 一 般 C1 取 0.150.25F 为 宜。 次级分布电容 C2 也有 同样影响，但受结构限制， C2 不可能过小。 为了避免 无线电干扰， 有时在点火装 置中有屏蔽，此时 C2 将有 所增加。 6点火线圈温度的影响 使用中当点火线圈过热时，由于初级绕组 的电阻值增大(铜有正的温度系数)，初级电流 减小，从而使 U2ma

8、x降低。 点火线圈过热的原因有：夏季天气炎热、 发动机过热、调节器调节电压过高，使初级电 流增大等。 三、点火系统性能的改善 1增大初级断电电流的机械方法 （1）改善凸轮外形； （2）采用双触点断电器。 2增大初级断电电流的电方法 初级电流的增长率与R/L与有关，R/L大，初 级电流增长率大。 若R过大，能达到的最大初级电流小； 若L过小，磁场能量小，次级电压小； 因此，R/L大小要合适， R/L =1.26。 （1）初级电路中串入附加电阻 附加电阻也称热敏电阻，具有温度升高时电阻 迅速增大、温度降低时电阻迅速减小的特点。利用附 加电阻这一特点自动调节初级电流，可以改善点火系 的工作特性。 发

9、动机在任何转速下Ip保持恒定； 存储能量恒定次级线圈U2max恒定； 缺点： 电流上升速度慢、点火电压低（满足高速时 ） （2）采用延长闭合角的电路 上述方法可以相对改善传统点火系统的工作特 性，但作用有限，难以满足高速、高压缩比多缸发动 机的要求。 3.3 传统点火系统主要部件的构 造 3.3.1 分电器的构造 断电器 配电器 离心调节器 真空调节器 电容器 断 电 器 真 空 调 节 器 离 心 调 节 器 配 电 器 电 容 器 一、断电器 1、组成 断电器主要由凸轮、触点副、固定底板、 活动底板等组成。 2、工作 断电器的凸轮在 旋转过程中反复地控 制着触点的关闭、通 断初级电流。电容

10、器 和触点是并联的，其 任务是给初级感应反 电势形成回路，减轻 触点的烧蚀，加快初 级电流的通断速率。 固 定 底 板 活 动 底 板 触 点 副 凸 轮 3、触点间隙的调整 触点间隙在0.350.45mm之间。 调 节 螺 钉 固 定 螺 钉 二、配电器 1、组成 由分电器盖和分 火头组成，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 0.250.8mm的间隙 。 分缸线现在多 为阻尼线。 分火头 分电器盖 2、工作 三、离心调节器 1、组成 离心调节器主要由离心块、托板、拨板、弹 簧等组成。 2、工作 托板固定在分电器轴 上，两个重块分别套在托 板的柱销上，

11、重块的另一 端由弹簧拉向轴心。信号 发生器的转子与拨板一起 套在分电器轴上，拨板的 两端有长形孔，套于离心 块的销钉上。在转速变化 时，利用离心力自动使信 号发生器提前产生点火信 号来调节点火提前角。 分 电 器 轴 拨 板 离 心 快 托 板 弹 簧 四、真空调节器 1、组成 真空调节器主要由膜片、拉杆、弹簧等组成 。 2、工作 属片制成的膜片，膜 片中心一侧与拉杆固连， 另一侧压有弹簧。拉杆由 壳底座孔中伸出，与底板 相连，拉动底板相对于轴 产生角位移。在发动机负 荷变化时，自动调节点火 提前角。 五、电容器 电容器的作用是给初级感应反电势形成回 路，减轻触点的烧蚀，加快初级电流的通断速

12、率 3.3.2 点火线圈 点火线 圈由初级绕 组、次级绕 组和铁心等 组成。按磁 路的结构形 式不同，可 分为开磁路 式点火线圈 和闭磁路式 点火线圈。 一、开磁路式点火线圈 1、结构 由铁芯、初级绕组、次级绕组、钢套、 绝缘盖和绝缘座组成。 2、工作原理 初级绕组断电时，在次级绕组产生 高压电，相当于变升压器，起升压作用。 3、接线 中心为高压接线 柱，其余为低压接线 柱，分别为“”或 “开关”（接点火 开关）、“”（接 断电器）。 二、闭磁路式点火线圈 闭磁路点火线圈的铁心是“曰”字形或“口 ”字形，磁路中只设有一个微小的气隙，其磁 路图示 。 闭磁路点火线圈漏磁少，磁阻小，变换效 率高，

13、可使点火线圈小型化。 3.3.3 火花塞 一、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 。 二、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 三、 火花塞的热特性 火花塞裙部的温度： 1、500700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 火花塞的散热 热型和冷型火花塞 四、火花塞的类型 E 4 T1989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。 12 3 多 极 火 花 塞 改善点 火性能 细 电 极型火 花塞 火花塞使用中常见的故障 集炭 烧蚀 烧蚀