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1、第九章 发动机点火系本讲主要内容 发动机点火系统功用 传动点火系统工作过程 电子点火系统工作过程 电控点火系统工作过程 能力点 正确理解发动机点火系统组成及功用 重点掌握电控点火系统工作过程*1第九章 发动机点火系 9 .1 点火系的功用与类型 一、点火系的功用 点火系将电源的低电压变成高电压（一般为1520KV），再按照发动机 点火顺 序轮流送至各气缸，点燃压缩混合气。 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。 二、点火系的类型 （1）蓄电池点火系 亦称传统点火系。蓄电池或发电机提供低压直流电，借点火线圈和断电 器产生 高压电，通过配电器按工作顺序把高压
2、电送到各缸的火花塞，产生电火花 点燃可 燃混合气。 （2）晶体管点火系 也叫半导体点火系。以蓄电池、发电机为电源，借助点火线圈和晶体管 元件将 低压电变成高压电。 （3）微机控制的点火系 由点火线圈和微机控制装置产生的点火信号，将电源的低压电变成高压 电。它 还可以进一步取消分电器，由微机系统直接进行高压电的分配，是现代最 新型的 无分电器点火系。*2第九章 发动机点火系 9 .1 点火系的功用与类型 二、点火系的类型 （4）磁电机点火系 由磁电机本身直接产生高压电，而不需要另设低压电源。在中、高速时，产生 的电压高，工作可靠，在发动机低转速时，产生的高压电低，不利于发动机起 动，所以多用于某
3、些高速满负荷下工作的竞赛汽车以及某些不带蓄电池的摩托车 发动机上。 三、点火系的基本要求 能产生足以击穿火花塞两电极间隙的电压使火花塞两电极之间的间隙击穿而产生电火花所需要的电压，称为火花塞击穿 电压。 火花塞击穿电压的大小与电极之间的距离（火花塞间隙）、气缸内的压力和温度、 电极 的温度以及发动机的工作状况等有关。电极间隙越大，要求的击穿电压越高；气缸 内的 压力越大或者温度越低，要求的击穿电压也越高；电极温度越高，所需火花塞击穿 电压 越小，实践证明，火花塞电极温度超过混合气的温度时，击穿电压约可降低30% 50%； 发动机工况不同时，火花塞的击穿电压将随发动机的转速、负荷、压缩比、点火提
4、 前角 以及混合气浓度的变化而变化；起动时的击穿电压最高，实验表明，发动机正常运 行 时，火花塞的击穿电压为78KV，冷发动机起动时约达19KV，为了使发动机在各 种不同 工况下均能可靠点火，要求火花塞的击穿电压达到1520KV。 电火花应具有足够的点火能量 为保证可靠点火，应保证5080mJ的点火能量，起动时应能产生大于100mJ的点火 能量。 点火时刻应与发动机的工作状况相适应。*3第九章 发动机点火系 9 .1 点火系的功用与类型 四、点火系统的特点 汽车发动机的点火系统与汽车上其他电气设备一样，采用单线制连接，即 电源的 一个电极用导线与各用电设备相连，而电源的另一电极则通过发动机机体
5、 、汽车 车架和车身等金属构件与各用电设备相连，称为搭铁。无论整车电路系统 采用正 极还是负极搭铁，均应保证点火瞬间火花塞中心电极为负极，即火花塞电 流应从 火花塞的侧电极流向中心电极。 9 .2 传统点火系统的组成与工作原理 1传统点火系统的组成（如图） 电源：蓄电池或发电机，其作用是供给点火系统低压电能。 点火线圈：将12V的低压电变成15-20KV的高压电。 分电器：包括断电器、配电器、电容器和点火提前调节装置。 断电器：接通与切断初级电路，产生点火的信号。 配电器：将点火线圈产生的高压电，按照发动机的工作顺序送至各缸火 花塞。 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
6、，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。（1）保护触点，自感电流向电容器充电，防止触点 烧损，延长触点使用寿命。（2）加速断电，提高次极电压。*4第九章 发动机点火系 9 .2 传统点火系统的组成与工作原理 1传统点火系统的组成（如图） 点火提前调节装置：随发动机转速、负荷和汽油辛烷值变化改变点火提 前角。 火花塞：将高压电引入气缸燃烧室产生火花点燃混合气。 附加电阻：与点火线圈初级绕组串联其作用是调节初级电流大小，维持 初级电流基本稳定，以改善点火性能和起动性能。特点是温度愈高，电阻 愈大，所以又叫热敏电阻。 点火开关：用来控制点火系统初级电
7、路，控制仪表电路、起动继电器电 路等。 *5第九章 发动机点火系 9 .2 传统点火系统的组成与工作原理 2.工作原理 （1）低压回路（如左图）当触点K闭合时，低压电路（或初级电路）为 ：蓄电 池正极点火开关附加电阻初级线圈断电器活动触点臂断电器触 点分 电器壳体搭铁蓄电池负极 （2）高压回路（如右图）触点K断开，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。 高压电路为：次级线圈附加
8、电阻蓄电池正极蓄电池搭铁火花塞 侧电极 火花塞中心电极高压线配电器次级线圈*6第九章 发动机点火系 9 .2 传统点火系统的组成与工作原理 3、传统点火系统主要元器件的结构（看书） 分电器(包括断电器、配电器、电容器和点火提前调节装置）的结构与工 作原 理，点火提前角的调节方法，火花塞的结构与工作原理，点火开关。9 .3 电子点火系统 1电子点火系统分类 （1）特点 又称半导体点火系统，它是利用半导体器件（如三极管、可控硅）作为开关 ，接通和切断初级电流的点火系统，即替代了蓄电池点火系中的断电器，产生 脉冲信号点火 （2）类型 3）按信号发生器型式分类 磁感应式 霍尔式式 光电式式 电磁振荡式
9、 4）按控制方式是否采用微机分类 普通电子点火系统 微机控制点火系统（电控点火系统） 1）按储能方式分类 电感式 电容式 2）按有无断电器触点分类 有触点式 无触点式*7第九章 发动机点火系 9 .3 电子点火系统 2.磁脉冲式无触点点火装置 （1）组成与特点（如上图） 组成：一般由传感器、点火控制器 、点火线 圈、配电器、火花塞等组成 特点：利用传感器代替断电器触点 ，产生点 火信号，控制点火线圈的通断和点火 系统的 工作 1）磁脉冲式传感器（如下图） 转子凸齿逐渐转向线圈铁心：空气 隙越小， 磁通量增多，磁通变化率变大，线圈 感应电 势越大直至达到最大值 转子凸齿与线圈铁心对齐：空气隙 最
10、小，磁 通变化率为零，线圈感应电势下降到 零 转子凸齿逐渐离开线圈铁心：空气 隙越大， 磁通量减小，磁通变化率变大，线圈 感应电 势反向越大直至达到反向最大值*8第九章 发动机点火系 9 .3 电子点火系统 2）点火控制器 组成：三极管、稳压管、电阻及电容等元件组成的电子电路 功用：将传感器输入的点火信号整形、放大、转变为点火控制信号， 再经过开 关型大功率三极管，控制点火线圈初级电路的通、断和点火系统的工作 （2）工作原理（如图） 1）低压回路 传感器输出信号高于一定值时（C点电位P点电位）：三极管VT1截止 ，VT2导 通，VT3截止，VT4导通，VT5导通，接通点火线圈初级电路 低压回路
11、：蓄电池正极点火开关初级线圈三极管VT5的集电极 发射极 搭铁蓄电池负极 2）高压回路 传感器输出信号低于一定值时（C点电位P点电位）：三极管VT1导通 ，VT2截 止，VT3导通，VT4截止，VT5截止，切断点火线圈初级电路，次级线圈感 应高 压，击穿火花塞间隙，点燃混和气 高压回路：次级线圈电阻R8蓄电池正极蓄电池搭铁火花塞 侧电极 火花塞中心电极高压线配电器次级线圈 *9第九章 发动机点火系 9 .3 电子点火系统 2.霍尔效应式无触点点火装置 （1）组成（如右上图） 组成：一般由霍尔分电器、点火 控制器、 点火线圈、火花塞等组成 （2）霍尔传感器（如右下图） 转子叶片处于磁铁和霍尔触发
12、器 之间：磁 力线被隔磁，不能作用到霍尔触发 器，不 产生霍尔电压 转子缺口处于磁铁和霍尔触发器 之间：磁 力线作用于霍尔触发器，产生霍尔 电压 内部集成电路：将霍尔交变电压 整形为规 则的方波，作为点火控制信号 （3）点火控制器 组成：点火系统专用集成电路库 芯片IG、 达林顿管及其他辅助电路组成 功用：将霍尔传感器输入的点火 信号整 形、放大、转变为点火控制信号， 通过达 林顿管管，控制点火线圈初级电路 的通、 断和点火系统的工作 *10第九章 发动机点火系 9 .4电控点火系统-微机控制点火系统 1电控点火系统的主要优点 在各种工况下，可自动获得最佳的点火提前角，使发动机的动力性、经济
13、性、 排放性及稳定性均处于最佳。 在整个工作过程中，均可对点火线圈初级电路的通电时间和电流进行控制 ，不 仅提高了点火的可靠性，而且可有效地减少电能消耗，防止点火线圈烧损。 采用爆燃控制功能后，可使点火提前角控制在爆燃的临界状态，以此获得 最佳 的燃烧过程。 2有分电器电控点火系统 （1）系统组成（如图） 由分电器将点火线圈高压电按发火顺序依次传给各缸火花塞，只有一个点 火线圈*11第九章 发动机点火系 9 .4电控点火系统-微机控制点 火系统 3无分电器电控点火系统 （1）独立点火方式（如左图） 点火线圈有较长通电时间 初级线圈通电电流较小，不易 发热 点火线圈体积小巧，可压装在 火花塞上 结构和控制电路复杂（2）同时点火方式（如中图） 结构和控制电路较简单，应用较多 保留高压线，能量损失较大 （3）二极管配电点火方式（如下图） 特制点火线圈为内装双初级绕组、双 输出次级绕组*12
