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1、汽车电器设备电路与维修,任务五 点火系统,制作：索文义 2017/12/9,兰州石化职业技术学院 汽车电器设备,概述1、点火系的功用,点火系的作用是将汽车的低压电变为高压电，并适时送到点火缸火花塞，击穿火花塞间隙，点燃混合气，使发动机做功。,2、点火系的种类,汽油发动机点火系有三种类型：,1、传统点火系,2、普通电子点火系,3、微机控制点火系,已淘汰,正在淘汰,正在广泛应用,3、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）,普通电子点火系组成、工作原理,一、传统点火系 1.组成,点
2、火开关：作用是控制电路通电。,电源：作用是供给电能,点火线圈：作用是将12V低压电变为1525KV高压电。,分电器：作用是适时控制初级电路通断，按顺序分配火花到各缸,火花塞：作用是将高压电引入气缸并产生火花点燃混合气。,附加电阻：作用是改善点火性能和起动性能,一、传统点火系 2.工作原理,初级电路（低压）,次级电路（高压）,3.传统点火系点火过程,初级电路接通，点火线圈积蓄能量；,初级电路切断，点火线圈产生次级压。,次级高压加到火花塞上，击穿火花塞间隙，点燃混合气。接通、切断，必须自动完成。？由谁控制,二、 无触点电子点火系,1.无触点电子点火系统的类型,无触点电子点火系统有：1、磁感应式无触
3、点电子点火系统；2、霍尔式无触点电子点火系统；3、光电式无触点电子点火系统；4、电磁振荡式无触点电子点火系统,2. 无触点电子点火系的组成,点火开关：作用是控制电路通电。,电源：作用是供给电能,点火线圈：作用是将12V低压电变为1525KV高压电。,点火器：作用是控制初级电路通断,分电器：作用是提供点火信号；按顺序分配火花到各缸；按发动机工况改变点火时间,火花塞：作用是将高压电引入气缸并产生火花点燃混合气。,由信号发生器、配电器。点火提前机构组成,3.无触点电子点火系的分电器,分电器结构分三部分： 1、信号发生器： 1）磁感应式；2）霍尔式；3）光电式；4）电磁振荡式 2、配电器 3、点火提前
4、机构 1）真空提前机构:作用是随发动机负荷的变化自动改变点火提前角 2）离心提前机构:作用是根据转速的变化自动改变点火提前角,4.传统点火系和电子点火系的比较,传统点火系和电子点火系的比较,1、电子点火系中由点火控制器初级电路通断、传统点火系没有点火器2、电子点火系的分电器和传统点火系的分电器机构不同，3、电子点火系点火能量高，性能好,分电器,一、传统点火系分电器的结构和工作原理 结构由四部分组成：1.断电器2.配电器3.电容器4.点火提前机构,断电器（传统点火系）普通电子点火系取代为信号发生器,信号发生器的作用是：产生点火信号1 由信号转子和永久磁铁、线圈组成2 转子靠分电器轴驱动3线圈和铁
5、心装在活动底板上，活动底板可以相对固定底板转动,二、电子点火系分电器的结构和工作原理,1.信号发生器：1） 组成：见图6-5（信号转子、永久磁铁、铁心、传感线圈）2） 作用：产生点火控制信号，送到点火器3）安装位置：安装在分电器中原来安装断电器触点的活动底板上。,2.配电器,1由分电器盖和分火头组成2分电器盖如图5-333。 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4分缸线现在多为阻尼线,3.点火提前机构,1.离心提前机构:作用是根据转速的变化自动改变点火提前角 1) 结构:如图5-3 2) 工作情况: 3) 两离心块上的弹簧刚度不同 2.真
6、空提前机构:作用是随发动机负荷的变化自动改变点火提前角 1) 结构: 2) 工作情况3.辛烷值选择器(人工调节器),3.点火提前机构,2.真空提前机构:作用是随发动机负荷的变化自动改变点火提前角 1) 结构: 2) 工作情况3.辛烷值选择器(人工调节器),二、电子点火系分电器的结构和工作原理,信号发生器： 1）磁感应式；2）霍尔式；3）光电式；4）电磁振荡式 配电器 点火提前机构 1）真空提前机构:作用是随发动机负荷的变化自动改变点火提前角 2）离心提前机构:作用是根据转速的变化自动改变点火提前角,点火线圈,点火线圈是将低压电变为高压电的主要部件，是汽车点火系的高压电源。 一、点火线圈的结构：
7、1.开磁路点火线圈,点火线圈,一、点火线圈的结构：2.闭磁路点火线圈,点火线圈,二、 附加电阻1 作用：解决点火线圈高速断火和低速发热的问题。2 在起动时为获得较强的点火能量，需将附加电阻短路，有起动机电磁开关自动完成,点火线圈,三、国产点火线圈的技术数据 见表51,点火线圈,三、点火线圈的检验点火线圈的检验主要包括：初级绕组和次级绕组的断路、短路、搭铁故障检验，发火强度检验1。初级绕组和次级绕组的断路、短路、搭铁故障检验 1） 测量电阻法 2） 试灯检验法2 点火线圈的发火强度检验 1） 在试验台上进行 2） 对比法检验,火花塞,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
8、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。,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,其他一些型式的火花塞,多极火花塞,改善点火性能,“V”型电极火花塞,其他一些型式的火花塞,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
9、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,火花塞的型号,E,4,T,1989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。,1,2,3,火花塞使用中常见的故障,集炭,烧蚀,烧蚀,磁脉冲式无触点火装置（磁感应式）,1、系统的组成,电源,点火开关,附加电阻,点火线圈,点火器,配电器,信号发生器,火花塞,1、（磁感应式）磁脉冲式信号发
10、生器工作原理,1）组成：见图4-8（信号转子、永久磁铁、铁心、传感线圈）2） 作用：产生点火控制信号，送到点火器3）安装位置：安装在分电器中原来安装断电器触点的活动底板上。,1、磁感应式（磁脉冲式）信号发生器工作原理,4） 工作原理：当信号转子随分电器轴转动时，信号转子的凸齿与铁心的空气隙发生变化，使通过传感线圈的磁通发生变化，因此传感线圈中便产生感应的交变电压信号，用这个信号作为点火控制信号。,磁感应式（磁脉冲式）信号发生器5）信号电压波形图,6）转速对信号电压波形的影响,7） 铁心间隙对信号对信号电压波形的影响,磁感应式（磁脉冲式）信号发生器应用,磁感应式信号发生器结构较简单，便于批量生产
11、，耐高温，适用各种工作环境，故被广泛采用。 北京切诺基、新解放、等汽车的点火系都是这种类型,2、电子点火器工作原理,工作原理,A,B,霍尔式无触点电子点火系,1、霍尔效应原理：如图410所示，当电流I通过放在磁场中的半导体基片（称为霍尔元件）且电流方向和磁场方向垂直时，在垂直与电流和半导体基片的横向侧面上即产生一个电压，这个电压称为霍尔电压UH 霍尔电压UH的大小：,2、霍尔式信号发生器,1）霍尔信号发生器的基本结构：图411 a 触发叶轮： b 霍尔传感器： （由永久磁铁霍尔集成块组成）,2、霍尔式信号发生器,1）霍尔信号发生器的基本结构：霍尔集成块：霍尔集成块包括霍尔元件和集成电路如图,霍
12、尔信号发生器的工作原理,霍尔信号发生器的工作原理：,2）原理： 触发叶轮转动时，每当叶片进入空气隙，磁场被旁路，霍尔元件不产生霍尔电压，集成电路输出端三极管截止，信号发生器输出高电位； 当触发叶轮离开空气隙，永久磁铁的磁通通过霍尔集成块，构成回路，这时，霍尔集成块产生霍尔电压，集成电路输出端三极管导通，信号发生器输出低电位。 叶片不停的转动，信号发生器输出一个矩形波信号，作为控制信号给点火器。由点火器控制初级电路的通断。,信号发生器输出的信号波形：,霍尔信号发生器的优缺点：,1） 工作可靠，无磨损，不受灰尘油污影响，无调整部件，小型坚固，寿命长。 2） 发动机起动性能好，信号的强弱与发当即转速
13、无关。 3） 价格较高,3、霍尔式电子点火系的点火器,1、桑塔纳霍尔式电子点火系统的组成。图6-16,点火器,外形,功能：控制初级电路通断;控制初级电流大小；控制闭合角大小；停电保护；过压保护，反向保护，慢恢复控制,集成片,点火器电路图,霍尔式电子点火器的工作 原理1）基本功能 接通点火开关，发动机转动，分电器的信号发生器叶片转动，叶片进入空气隙，信号发生器输出高电位，送入点火器，点火器通过内部电路适时地驱动末级大功率三极管导通，初级电路接通；,叶片离开空气隙时刻，信号发生器输出端由高电位下跳为低电位），点火器大功率三极管导通，初级电路切断，产生次级高压。,点火器的其它功能,2） 限流控制 （
14、恒流控制）1）桑车采用高能点火线圈2）高能点火线圈初级电路电阻小，电感小初级电流增长快，初级电流大，若不控制，点火线圈和点火器会因过热而损坏。,点火器的其它功能,2） 限流控制 （恒流控制）3） 控制电路原理： 见图6-26,点火器的其它功能,3） 闭合角控制1） 闭合角定义： 闭合角是指点火器中控制初级电路的大功率三极管在导通期间分电器轴转过的角度,点火器的其它功能,2） 闭合角控制的必要性： 若不控制，低速时，限流时间过长，造成点火线圈寿命降低，大功率管过渡发热,点火器的其它功能,3） 闭合角控制的方法 在点火器中的闭合角控制电路，使发动机转速低时，延迟大功率管的导通，在转速高时提前导通，使大功率管VT的导通时间保持不变。,实际上控制下列情况下的时间t2保持不变： 转速变化时； 电源电压变化时； 点火线圈参数变化时。 如果转速等因素变化时，导通时间保持不变，则闭合角（导通角）是变化的。 闭合角的变化由点火器中闭合角控制电路控制。,
