《现代汽车电子电器设备教学课件作者王成安主编第5章节点火系统课件幻灯片》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代汽车电子电器设备教学课件作者王成安主编第5章节点火系统课件幻灯片（145页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、现代汽车电子电器设备,第5章 点火系统,学习任务 点火系统的构造与检修,任务导入,故障现象：一辆09款丰田卡罗拉（1.6L）轿车，出现发动机怠速不稳和偶尔无怠速的现象。 故障检修:首先，使用故障检测仪检查发动机系统，无故障,进入发动机系统数据流，发现喷油量、进气量、点火提前角及节气门开度的波动变化大,但此波动都是由于怠速不稳而产生的，故没有理会。随后，拆开火花塞检查,其中一缸的火花塞燃烧比较黑,判断其可能工作不良,更换后故障依旧,之后又分别检查汽缸压力和高压线都属正常,拆下点火线圈发现线圈被烧穿,所以认为是线圈的质量问题,更换点火线圈后把车交给用户使用。可使用不到一天，该车原故障再现,维修人员
2、拆,下点火线圈检查发现线圈再次烧坏，在复查的过程中，发现线圈工作时线圈的负极线温度很高并有烫手的感觉，初步诊断故障大概和导线发热有关。最后，翻阅电路图检查负极线的来源,发现负极线与车身搭铁不良,把线圈清洁紧固后故障排除。故障原因是导线电流太大而且接触不良导致供电不稳定烧坏高压线圈。,学习指南,点火系统故障是汽车维修中常见的故障之一，能快速准确的对点火系统故障进行诊断与排除是汽车维修人员必备的技能之一。所以，学好本项目的内容，即点火系统的组成、工作原理以及故障诊断与排除，就显得尤为重要。,5.1 电子点火系统,1、点火系发展历史:,十九世纪八十年代， 出现磁电机为电源的点火系 二十世纪初， 出现
3、传统点火系，即以蓄电池和发电机为电源的点火系 二十世纪六十年代， 出现电子点火系 二十世纪七十年代初 出现无触点的电子点火系。目前，使用广泛 二十世纪七十年代末 开始使用微机控制点火时刻的电子控制系统。,目前，最先进的：无分电器的电子点火系,一、点火系的作用 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。,二、发动机对点火系的要求 1.点火装
4、置应能产生足以击穿火花塞间隙的高压电（正常工作时一般为10KV，低温起动时一般需要19KV以上），一般最高电压达2030KV。 2.电火花应具有足够的点火能量，一般发动机正常工作时需0.010.05J，低温起动时需0.10J。,3.能根据发动机工况的变化提供最佳的点火时刻，以使发动机产生最大的功率（包括点火顺序和点火时机）。 为了保证在上止点后6-10曲轴转角时气缸中出现最高压力，点火提前角应能随曲轴转速和发动机负荷变化。 4.在特殊使用条件下(热带、寒带、潮湿及空气稀薄地区)行驶时，点火系统必须可靠地工作。,三、点火系分类,点火方式不同,(二) 点火系的结构组成,1.组成：汽车用汽油发动机中
5、，点火系一般是由电源(蓄电池或发电机)、点火开关、点火线圈、分电器、点火控制器、火花塞、高压线等部件组成。,一、点火系的组成,1.结构图,2、主要总成 (1)分电器 (2)点火控制器 (3)点火线圈 (4)火花塞,3、分电器原理 在发动机工作时接通与切断点火系统的初级电路，使点火线圈的次级绕组中产生高电压，并按发动机要求的点火时刻与点火次序，将点火线圈产生的高压电分配到相应气缸的火花塞上。,分电器实物图,4、分电器的功用： （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）根据发动机转速和负荷自动调节点火时刻,5、分电器组成,分电器的组成： 断电器 分电器
6、 电容器 点火提前调节装置,6、断电器 断电器的作用是周期性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产生较高的次极电压。 一对钨质的触点，固定触点固定于托板3上，活动触点固定在触点臂4的一端。触点臂的另一端有孔，套在销钉5上，触点臂可绕销钉5自由转动。在触点臂中部固定有夹布胶木的顶块，片簧6的弹力使活动触点臂4上的夹布胶木顶块压紧在断电器凸轮上。 凸轮棱数等于气缸数，凸轮轴转速与配气凸轮轴转速相等。,两触点分开时的最大间隙称为触点间隙，一般规定0.350.45mm。 触点间隙过小，触点间易出现火花而使初级电路断电不良，甚至触点烧蚀； 触点间隙过大，则触点闭合时间缩短，使初
7、级电流减小，次级电压降低，高速时容易缺火。可旋转偏心调节螺钉1来调整触点间隙，首先，要松开固定托板3的螺钉2。,断电器,7、为什么触点间隙过大，则触点闭合时间缩短？,断电器中心凸轮旋转时间一定 此时间闭合时间断开时间 （间隙 断开时间长 总时间不变 闭合时间）,初级电流,磁场弱,次级电压低,8、配电器 配电器的作用是将点火线圈中产生的高压电，按照发动机的工作次序轮流分配给各气缸的火花塞上。主要由胶木制成的分电器盖1和分火头2组成。分火头套在断电器凸轮的延伸端，此延伸端侧面有一平面，借此保证分火头与凸轮同步旋转。,分电器盖中央插孔装有炭精制成的中心触头，弹簧始终使其与分火头顶部的铜片接触。 分电
8、器盖外围有与气缸数目相等的侧插孔，各嵌有铜套作为侧电极，在分火头旋转时导电片依次与个侧电极接通。,9、电容器,作用: 利用电容器的充放电消弱一次绕组中的自感电动势对产生高压电的影响. 连接： 与绕组并联,10、 点火提前,最佳点火提前角随发动机转速和负荷（节气门开度表示）的变化而变化。当节气门开度一定时，发动机转速升高，燃烧过程所占曲轴转角增大，最佳点火提前角增大。否则，后燃损失增加，发动机功率和燃油经济性下降。当发动机转速一定时，随着节气门开度增大，最佳点火提前角应适当减小。因为，节气门开度增大时，气缸内废气稀释现象减轻，混合气浓度增加，而且，进入气缸内的可燃混合气增多，压缩终了时的压力和温
9、度增高，均使发动机爆燃倾向增加，应适当推迟点火提前角，避免爆震现象的发生。,蓄电池点火系中一般都设有两套自动调节点火提前角的装置。一套是离心式点火提前调节装置，一套是真空式点火提前调节装置。,实现点火提前角调节的方法有两种： （1）触点不动，使凸轮相对于其轴顺旋转方向转过一个角度，如图9-9b所示。这样，在活塞尚未到达上止点时（假定点火提前角调节装置不工作时，点火提前角为零）断电器触点即分开，使点火提前。,（2）凸轮不动，使触点（连同固定托板）相对于凸轮逆旋转方向转过一个角度，使点火也提前。,11、点 火 提 前 角,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
10、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（燃烧室结构）,发动机负荷,汽油的抗暴性能（油料）,12、点火提前装置,作用： 实现点火提前，必须在压缩行程未到达上质点位置时，使触点分开。 方法： 1.触点不动、使凸轮相对相对轴向转一个角度 2.凸轮不动，使触点相对凸轮转一个角度 装置 1.离心式点火提前调节装置 2.真空式点火提前调节在装置 3.辛烷值校正器,（1）离心式点火提前装置 它是随着发动机转速的变化改变凸轮和轴的相位关系而调节点火提前角的。托板7固定在分电器轴8上，重块4和10的大头端分别套在托板的两个轴销6上，两个重块的小头端与托板之间弹簧连接。,与断电器凸轮1制成
11、一体的轴套11空套在分电器轴8的上部，轴套的下端面有带腰形孔的拨板2，套在重块4和10上的销钉5上。,当托板随分电器轴旋转时，重块的离心力使小头端克服弹簧3和9的拉力而绕大头端的轴销6转过一个角度，通过销钉5带动轴套11，使断电器凸轮1顺旋转方向转过这个角度，点火提前。,机械离心提前调节装置,作用： 随发动机的转速变化改变凸轮和轴的相位关系。,（2）真空式点火提前装置 它是随着发动机负荷（节气门开度）的变化改变触点与凸轮的相位关系而调节点火提前角的。 真空式点火提前装置3固定在分电器外壳1的侧面，其内腔被膜片7分割成两个腔，左室通大气，右室为真空室，借真空软管5接到节气门旁的专用通气孔上。膜片
12、与拉杆8连接成一体，拉杆与断电器底板连接；右室中安装弹簧4。当节气门开度增大时，膜片右室感受到的进气管真空度减小，弹簧力迫使膜片左移，推动断电器底板顺转动方向转动，点火推迟。,反之，当节气门开度减小时，膜片右移，点火提前。但当节气门开度处于怠速位置时，通气孔在节气门前方，膜片右室真空度为零，点火提前角减至最小或为零。,13、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 工作温度：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。,电极材料： 镍锰硅铬合金,火花塞,火花塞的功用是将点火线圈的脉冲高压电引入燃烧室，并在两个电极之间产
13、生电火花，以点燃可燃混合气。 高压电经接线螺柱1、接线螺杆3引到中心电极 11，中心电极与接线螺杆之间有密封剂6，防止气体泄漏；侧电极9焊接在火花塞外壳5上搭铁，陶瓷绝缘体2固定于之间，有紫铜垫圈8以及密封垫圈4防止气体泄漏；火花塞外壳5与气缸盖之间有密封垫圈7防止气体泄漏。 火花塞绝缘体紫铜垫圈8以下的锥形部分10称为火花塞的绝缘体裙部，是吸热部分，所吸收的高温热量经与外壳5接触的紫铜垫圈4传递给气缸盖。,裙部位置,裙部： 火花塞绝缘体紫铜垫圈8以下的锥形部分10称为火花塞的绝缘体裙部，是吸热部分，所吸收的高温热量经与外壳5接触的紫铜垫圈4传递给气缸盖。,火花塞的分类,冷型： 裙部短 压缩比
14、高的发动机。H=8mm 中型： 转速较低的发动机。H=11或14mm 热型： 裙部长散热慢 H=16或20mm,火花塞选择依据： 火花塞选择的依据则是视发动机压缩比的高低。对高压缩比的高速发动机，燃烧气体温度高，为防止绝缘体裙部过热，应采用裙部较短的冷型火花塞；对低压缩比、长期在低速运转的发动机，为避免裙部积碳，影响点火性能，应采用裙部较长的热型火花塞。,答： 当火花塞绝缘体裙部工作温度500600C时，落在裙部的油粒能完全烧尽，此温度称为火花塞的自净温度；若低于此温度，则容易产生积碳，使火花塞裙部绝缘性能下降，使点火不可靠（裙部发黑）；当温度高达800900 C时，可能产生灼热表面点火（裙部
15、发灰白色）。,14、火花塞裙部温度过低或过高对发动点火有何影响,火花塞的散热,裙部紫铜片缸体,火花塞的间隙,火花塞间隙：中心电极与侧电极之间的间隙。,15、火花塞间隙为什么不能过大或过小？,答：间隙过小，则火花微弱，并且容易产生积碳而漏电；间隙过大，所需击穿电压增高，发动机不易起动，而且在高速时容易发生“缺火”现象。,16、辛烷值校正器,改变触电和凸轮轴的位置,17、点火线圈功用： 点火线圈是用来将电源的低电压转变为高压电的基本元件。 常用的点火线圈分为开磁路点火线圈和闭磁路点火线圈。,18、点火线圈分类,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
16、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。,开磁路点火线圈的组成,特点： 产生高压电稳定但是磁路损失较大,产生高压电的原理 一次： 240370匝 二次： 1100023000匝,（1）、开磁路点火线圈： 柱形铁心，次级绕组在内侧，初级绕组电流大，在外侧，以利于散热。 一次绕组在铁心中产生的磁通，通过导磁钢套3形成磁回路，磁力线经过空气穿过，磁路的磁阻大，泄漏的磁通量多，即磁路损失大，转换效率低。,开磁路点火线圈实物,（2）闭磁路点火线圈,特点： 形成闭合的磁路，减少磁通损失，提高次级电压。,（三）、电控点火系的组成与工作原理,有触点,无触点,一、电控点火系统的类型：,1、传统蓄电池点火系统的缺点,断电器分开时，在触点触形成火花，使触点逐渐烧蚀。断电器寿命短。 火花塞积碳时，火花塞间隙漏电，初级电压升不上去。 次级电压随着发动机转数的增高和气缸数的增多而下降，以至于缺火。 燃烧不好，污染增大
