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1、学习任务四 火花塞的检查和更换,学习目标: 1.叙述发动机点火系的作用、类型、组成和工作原理； 2.正确地使用工具和设备； 3.规范地检查火花塞； 4.规范地更换火花塞。,学习任务: 一辆卡罗拉1.6L轿车，行驶80 000km，车主要求对整车进行维护。需要你按照“维护标准和要求”，对火花塞进行检查和更换。,学习内容: 1.点火系的作用、类型、组成和工作原理; 2.点火系的使用与维护； 3.火花塞的更换周期; 4.检查和更换火花塞。,引导问题1 点火系统的作用是什么？ 发动机对点火系统的要求有哪些？,1.点火系统的作用 点火系统的作用是将低压电转变为高压电，并按照发动机的作功顺序和点火时刻的要
2、求，产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。,2.发动机对点火系统的要求 （1）应能产生足以击穿火花塞间隙的电压； （2）电火花应具有足够的能量； （3）点火时刻应能适应发动机工况； （4）工作要可靠。,引导问题2 点火系统由哪些部件组成？,目前，在汽车上应用的点火系统类型较多，通常按控制方式进行分类，可分为传统点火系统、电子点火系统和微机控制点火系统。 其中，电子点火系统由电源、点火开关、点火线圈、分电器、点火器、高压线、火花塞等组成。,电子点火系统组成示意图,引导问题3 分电器由哪几部分组成？ 各部分的作用和结构是怎样的？,分电器结构图,分电器由配电器、信号发生器和点火提前调节机构组成。 配电
3、器的作用是按发动机点火顺序，将高压电分配到各缸火花塞。 信号发生器的作用是产生点火信号。 点火提前调节机构的作用是随发动机的转速和负荷变化，自动调节点火提前角，保证发动机各种工况都能在最佳点火时刻点火。,引导问题3 分电器由哪几部分组成？ 各部分的作用和结构是怎样的？,1.配电器 配电器包括分电器盖和分火头。分火头插装在分电器轴的顶端，和信号发生器转子一起旋转。分电器盖的中间有高压线插孔，以插接中央高压线，孔内装有带弹簧的碳柱，碳柱与分火头导电片接触，分电器盖上有与发动机气缸数相等的旁电极插孔，以插接分高压线。,配电器结构图,引导问题3 分电器由哪几部分组成？ 各部分的作用和结构是怎样的？,电
4、磁式信号发生器由信号转子、信号线圈和永久磁铁组成，当分电器轴旋转时，带动信号转子旋转，使信号线圈中的磁通发生变化，信号线圈中产生感应电动势（脉冲信号）。,霍尔式信号发生器由触发叶轮、霍尔集成电路、永久磁铁、导磁板等组成 。当分电器轴旋转时，带动触发叶轮旋转，霍尔集成电路输出脉冲信号。,2.信号发生器,电磁式信号发生器结构图,霍尔式信号发生器结构图,引导问题3 分电器由哪几部分组成？ 各部分的作用和结构是怎样的？,3.点火提前调节机构,离心式调节器在发动机转速升高时，自动增大点火提前角，转速降低时，自动减小点火提前角。,真空式调节器在发动机负荷增大时，自动减小点火提前角，负荷减小时时，自动增大点
5、火提前角。,真空式调节器,离心式调节器,引导问题4 点火线圈的结构是怎样的？,点火线圈的作用是将低压直流电转变为高压电。按磁路和结构不同，可分为开磁路点火线圈和闭磁路点火线圈。,1.开磁路点火线圈 开磁路点火线圈又称为普通点火线圈。点火线圈的中心部分是一个用硅钢片叠成的铁心，包在纸板套内;纸板套外绕有次级绕组，用直径为0.060.10mm的漆包线绕成，一般约为20 000匝;在次级绕组外绕有初级绕组，用直径为0.51.0mm的高强漆包线绕成，一般约为200匝;上部是胶木盖，中央突出的部分是高压线插孔，两侧接线柱为低压接线柱。 磁力线的上部和下部都是从空气中通过的，未形成闭合磁路，称为开磁路点火
6、线圈。漏磁较多，能量转换效率较低，体积较大，多用在传统点火系和电子点火系中。,引导问题4 点火线圈的结构是怎样的？,开磁路点火线圈结构与磁路图,引导问题4 点火线圈的结构是怎样的？,2.闭磁路点火线圈 闭磁路点火线圈又称为高能点火线圈，在“口”或“日”字形铁心，内绕有初级绕组和绕次级绕组。磁力线可由铁心构成闭合磁路，称为闭磁路点火线圈。漏磁少，能量损失小，体积小。,闭磁路点火线圈结构与磁路图,引导问题5 火花塞的结构和特性是怎样的？ 怎样识别火花塞？,火花塞结构图,火花塞的放电部分是中心电极和侧电极，它们之间用高氧化铝陶瓷绝缘体隔开。绝缘体内部的中心导电部分分为三段，上部是金属杆，金属杆的上部
7、制有螺纹，其上拧有接线螺母；中间是膨胀系数与陶瓷绝缘体相差不大的导电玻璃，确保火花塞在各种温度下的密封性；下部是中心电极。陶瓷绝缘体的外面是钢制壳体，有两个铜制的内垫圈，起密封和导热作用。壳体的上部制成六方体，下部制有螺纹，壳体的下端为侧电极。螺纹的上端有密封垫圈。,引导问题5 火花塞的结构和特性是怎样的？ 怎样识别火花塞？,火花塞实物结构图,1-接线螺母 2-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,引导问题5 火花塞的结构和特性是怎样的？ 怎
8、样识别火花塞？,2.火花塞的热特性 火花塞的热特性是指火花塞的温度特性。火花塞群部在工作中适当的温度范围为450950。火花塞的工作温度受发动机功率、转速、压缩比和结构的影响。,火花塞的热特性取决于火花塞群部（陶瓷绝缘体暴露在燃烧室内的部分）的长度，裙部长的火花褰，受热面积大，传热的路径长，散热困难，因而工作温度高，称为热型火花塞；裙部短的火花塞，受热面积小，传热路径短，散热容易，因而工作度低，称为冷型火花塞。,热型火花塞与冷型火花塞示意图,引导问题5 火花塞的结构和特性是怎样的？ 怎样识别火花塞？,3.火花塞的类型,火花塞的类型,火花塞的热特性与群部长度、热值的关系：,火花塞的热特性通常用热
9、值表示，用阿拉伯数字表示热值的高低，一般数值越大，表示火花塞越冷。我国以火花塞绝缘体裙部的长度来标定火化塞的热特性，用热值39来表示。,引导问题5 火花塞的结构和特性是怎样的？ 怎样识别火花塞？,4.火花塞的型号 根据火花塞产品型号编制方法（ZB/T3700389）的规定，火花塞型号由三部分组组成：,1火花塞结构类型及主要形式尺寸，用汉语拼音字母表示。 2热值，用阿拉伯数字表示。 3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，用汉语拼音字母表示。,例如，F5RTC型火花塞，表示螺纹规格为M 141.25，螺纹旋合长度为19mm，壳体六角对边距离为20.8mm，热值为5，带电阻
10、、镍铜复合电极、绝缘体突出型的平座火花塞。,引导问题6 点火系统其它部件有何作用？,1.点火器 点火器的作用是按信号发生器产生的点火信号控制点火系初级电路通断，使点火线圈产生高压。,2.点火开关 点火开关用于接通和切断电气设备电源，以及控制起动系电路。,3.高压线 高压线用于连接点火线圈、配电器（分电器盖）和火花塞，以输送高压电。,点火器外形图,锁式点火开关图,高压线结构图,引导问题7 点火系统是怎样工作的？,电子点火系统工作电路分为低压电路和高压电路，即点火线圈的初级绕组所在回路称为低压电路，点火线圈的次级绕组所在回路称为高压电路。,电子点火系统电气线路图,引导问题7 点火系统是怎样工作的？
11、,发动机运转时，信号发生器产生点火信号，并将点火信号输送至点火器。点火器接通初级电路，初级电流路径：蓄电池（电源）正极点火开关S点火线圈“+”接线柱初级绕组N1点火线圈“-”接线柱点火器搭铁，电流经过点火线圈的初级绕组，产生磁场。点火器切断初级电路，点火线圈的初级绕组无电流，磁场消失，点火线圈的次级绕组产生高压电。配电器中分火头正对准分电器盖上某个旁电极，将高压电送给火花塞，使火花塞产生火花。,分电器轴旋转一周，点火线圈产生与气缸数相同的高压电，由配电器按点火顺序将高压电送至各气缸的火花塞，使各缸火花塞点火一次。,电子点火系统工作原理图,引导问题8 什么是点火提前角？ 怎样确定点火正时？,1.
12、点火提前角 点火提前角是指从点火开始到活塞到达上止点的曲轴转角。用点火提前角来表示，点火提前的时间。点火提前角由点火提前调节机构根据发动机转速、负荷进行调节。 2.点火正时的确定 点火正时是指在安装分电器和分高压线时依靠人工调整和确定初始点火提前角。确定点火正时，即找到第一缸活塞到达压缩上止点前的点火位置（初始点火提前角的位置），此时，分火头位置与第一缸分高压线对应，按点火顺序确定其它缸分高压线位置，并将各分高压线与对应火花塞连接。,引导问题8 什么是点火提前角？ 怎样确定点火正时？,普通桑塔纳轿车JV型发动机点火正时的确定： （1）转动曲轴，将发动机第一缸活塞置于上止点位置。 （2）转动凸轮
13、轴，使凸轮轴正时齿轮的标记（图中箭头所指）与气缸盖罩底面平齐。 （3）使机油泵轴端的凹槽与曲轴的方向一致。,（4）将分电器上分火头指向分电器壳体上的第一缸标记，然后将分电器插入安装孔， （5）装上分电器盖。 （6）连接点火系低压线路。 （7）检查与调整点火正时。,第一缸活塞上止点标记,凸轮轴上正时齿轮的标记,机油泵轴端的凹槽方向,分火头指向分电器壳体上的第一缸标记,引导问题9 微机控制点火系统由哪些部件组成？ 它有哪几种高压配电方式？,1.微机控制点火系统组成 微机控制点火系统主要由传感器、电控单元（ECU）、点火器、点火线圈、火花塞等组成。,传感器用来检测与点火有关的发动机工况信息，并将信息
14、输入电控单元（ECU），作为运算和控制点火时刻的依据。,电控单元（ECU）是微机控制点火系统的核心，在点火系统工作时，根据传感器的信号，按照特定的程序进行判断、运算后，确定最佳点火提前角，向点火器输出点火信号。,点火器用来接通和断开点火线圈初级电路，使点火线圈产生感应电压。,微机控制点火系组成示意图,引导问题9 微机控制点火系统由哪些部件组成？ 它有哪几种高压配电方式？,2.微机控制点火系统的工作情况 发动机工作时，各种传感器的信号送入电控单元（ECU），电控单元（ECU）确定一个最佳点火提前角，按最佳点火时刻点火，同时对点火线圈通电时间和发动机爆燃进行控制。 点火提前角的控制：发动机起动时，
15、电控单元（ECU）按初始点火提前角控制点火时刻，而发动机起动后，以实际点火提前角控制点火时刻。 通电时间的控制：点火线圈的初级绕组通电电流可通过通电时间的长短来控制。电控单元（ECU）根据发动机转速信号和电源电压确定最佳的通电时间，对点火线圈初级绕组的通电时间进行控制。 爆燃的控制：电控单元（ECU）以爆燃传感器信号为反馈信号的点火提前角闭环控制。,引导问题9 微机控制点火系统由哪些部件组成？ 它有哪几种高压配电方式？,3.微机控制点火系统的高压配电方式 微机控制点火系统目前主要有两种形式，一种是有分电器微机控制点火系统，采用分电器分配高压电；另一种是无分电器微机控制直接点火系统，采用同时点火
16、或单独点火分配高压。,有分电器微机控制点火系统高压配电图,有分电器微机控制点火系统，仍保留分电器，分电器主要用于分配高压电，即由配电器将高压电分配到各缸火花塞。,引导问题9 微机控制点火系统由哪些部件组成？ 它有哪几种高压配电方式？,无分电器微机控制点火系统，由于取消了分电器，采用同时点火或单独点火分配高压电。,单独点火：每个气缸设置一个点火线圈，且点火线圈与火花塞直接连接。,同时点火：一个点火线圈连接两个火花塞，两个火花塞同时点火，其中一个火花塞为有效点火，而另一个火花塞为无效点火。,同时点火高压配电图,单独点火高压配电图,引导问题10 怎样正确使用和维护点火系统？,1.点火系统的使用 （1）点火系统低压导线连接必须正确、牢固，电源的极性不能接错。 （2）高压线必须连接牢靠。 （3）在发动机运转过程中，严禁拆卸蓄电池电缆。 （4）不允许用刮火的方法对点火系试电。 （5）拆卸点火
