吉林大学ppt---点火系

第3章 点火系,点火系统的作用：是适时地为汽油发动机气缸内已压缩的可燃混合气提供足够能量的电火花，使发动机能及时、迅速地作功。 对点火系统有下列要求： 点火系统应能迅速及时地产生足以击穿火花塞电极间隙的高压电。 电火花应具有足够的点火能量。 点火时间应适应发动机的各种工况。 点火系统的发展 分类：,第一节 概述,第二节 传统触点式点火系统,一、传统点火系统的工作原理,工作原理：触点闭合，初级电路接通，电流从蓄电池的正极经点火开关流经点火线圈的初级绕组通过断电器触点，流回蓄电池的负极，为低压电路. 当断电器凸轮顶开触点时，初级电路被切断，初级电流迅速下降到零，铁芯中的磁通随之迅速衰减以至消失.,初级线圈工作原理,返回,次级线圈工作原理,触点断开瞬间，初级绕组的磁通迅速衰减，因而在匝数多，导线细的次级绕组中感应出很高的电压，该电压通过配电器加在对应的火花塞上，使火花塞两极之间的间隙被击穿，产生火花,返回,其工作过程可分为三个阶段 触点闭合，初级电流增长 触点分开，次级绕组中 产生高压电 火花塞电极间隙被击穿， 产生电火花，点燃混合气,二、传统点火系统的工作特性 与次级电压的影响因素 1工作特性,U2max,2影响次级电压的因素 发动机气缸数 火花塞积炭 电容值的大小 一般C1值在015035 F之间为宜。 一般为C2值在4070F之间为宜。 触点间隙 一般为0.350.45 mm。 点火线圈温度,三、 传统点火系统的组成,电源 供给点火系统所需的电能，由蓄电池和发电机提供。 点火线圈 将电源12 V的低压电变成1520 kV的高压电。 分电器（断电器、配电器、电容器和点火提前机构） 断电器：接通与切断点火线圈初级电路。 配电器：将高压电按工作顺序分配给各缸塞。 电容器：减小火花，延长寿命并提高次级电压。 点火提前机构：随转速、负荷和辛烷值改变点火提前角。 火花塞 将高压电引入气缸燃烧室产生电火花，点燃混合气。,点火开关 控制点火系统的初级电路。 附加电阻 改善点火性能和起动性能。,初级线圈和次级线圈,返回,点火线圈,功用：把电源的低压电转变成火花塞点火所需要的高压电 分类： 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,点火线圈构造及原理,点火线圈构造及原理,返回,断电器,功用：周期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生成次级电压 断电器的触点间隙一般为0.350.45 mm，可以通过调整固定触点的位置来改变触点间隙,返回,分电器,配电器 断电器 电容器 点火提前装置,返回,配电器,返回,电容器,功用：是在点火线圈初级电路断开时，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,返回,点火提前,点火提前：为了使气体能在作功行程中得到比较完全的膨胀，热能得到最有效的利用，因此要在压缩接近上止点点火，即点火提前 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点火提前角 影响因素：发动机转速与混合气燃烧速度 转速的影响：发动机转速越高，点火提前角应该越大 混合气燃烧速度：与混合气的成分、燃烧室形状、压缩比等因素有关。当发动机转速一定时，随着负荷的加大，节气门开大，进入气缸的可燃混合气量增多，压缩终了时的压力和温度增高，同时，残余废气在气缸内所占的比例减小，混合气燃烧速度加快，这时，点火提前角应适当减小。反之，发动机负荷减小时，点火提前角则应适当增大。,返回,汽车电器与电子技术,第七讲,主讲教师：刘宏飞 学时：16,点火提前装置,调节点火提前角的方法 保持触点不动将断点器凸轮相对于分电器轴顺旋转一个角度 保持凸轮不动将使断电器触点相对于凸轮逆着旋转方向转过一个角度,调节方式：离心式、真空式点火提前角调节装置和辛烷校正器,返回,离心点火提前调节装置,工作原理：发动机工作时，改变断电器凸轮与分电器轴之间的相对位置，在发动机转速变化时自动调节点火提前角,返回,真空点火提前调节装置,工作原理：发动机工作时，随着负荷（节气门开度）的变化，自动调节点火提前角，利用改变触点与凸轮轴之间的相位关系的方法进行调节,点火提前调节装置,辛烷值校正器,功用：当发动机所燃油的汽油标号变更时，需要改变初始点火提前角 构造：辛烷值校正器实际上就是一个刻度盘 方法：将分电器外壳固定螺栓旋松，若想增大点火提前角，则使分电器外壳逆分电器轴旋向转一个角度，反之则顺旋转方向转一个角度（带动触点相对凸轮移动一个角度）。然后，将固定螺栓拧紧,返回,1火花塞的结构,火花塞,作用：将点火高压引入气缸燃烧室，产生电火花，点燃混合气。 火花塞主要由中心电极、侧电极、钢壳、瓷绝缘体等组成。,2火花塞的热特性,（1）当吸收和散发得热量达到平衡时，落在绝缘体上的油滴能自行烧掉而 又不会形成积炭，称为火花塞的自洁温度。,（2）火花塞绝缘体的温度取决于它的受热情况和散热条件。,（3）火花塞的绝缘休裙部长，受热面积就大，吸热容易；而传热距离相对较长，散 热困难。此裙部温度容易升高。此类火花塞称为“热型”火花塞。 如图所示。 热型火花塞适用于压缩比小、转速低、功率小的发动机。,（4）火花塞绝缘体裙部短，其受热面积小，吸热少；而其传热距离相对较短，散热容易。 因此裙部温度不易升高。此类火花塞称为“冷型”火花塞。 如图所示。 冷型火花塞则适用于高压缩比、高转速、大功率的发动机。,（5）介于热型和冷型之间的为“中型”火花塞。,火花塞,功用：将点火线圈产生的脉冲高压电引入燃烧室，并在两极之间产生电火花，以点燃可燃混合气 分类：根据火花塞裙部的长短可分为冷型、热型和普通型（中型）,返回,火花塞的散热,火花塞间隙,定义：中心电极和侧电极的间隙 间隙：一般为0.6-0.7mm 间隙过小：火花微弱，并容易形成积碳而漏电 间隙过大：火花塞击穿电压增大，发动机不易启动，在高速时容易缺火 火花塞自净温度,返回,常见火花塞的种类,常见火花塞的种类,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,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,第三节 电子点火系统 传统点火系统缺点： 无触点电子点火系统优点： 可以避免由触点引起的各种故障，减少了保养和维护工作；还可以增大初级电流，提高次级电压和点火能量；改善混合气的燃烧状况，提高发动机的动力性和经济性并减少排气污染。,一、电子点火系统的组成与基本原理 组成：由点火信号发生器、电子点火器、点火线圈、火花塞、分电器等组成 。,工作原理：,二、电子点火系统的部件结构与原理,特点： 发动机转速升高时， 点火信号发生器磁路的磁 阻变化速率提高，相应磁 通量的变化速率也提高， 传感线圈产生的信号电压 也就随之增大。使点火的 击穿电压提前到达，点火 相应提前。,1磁脉冲式点火信号发生器的工作原理,点火信号发生器,2光电式点火信号发生器,3、霍尔效应式点火信号发生器,霍尔效应 式中，RH霍尔系数； d半导体基片 厚度； I电流； B磁感应强度。,UH,第四节 传统点火系统的使用与故障诊断,一、点火正时,传统点火系统的点火正时就是让分电器轴的位置与发动机活塞的位置相匹配，保证点火系统能有正确的初始点火提前角。 发动机实际工作时，真空、离心点火提前调节器是在此点火提前角的基础上调节点火提前角。 因此，点火正时的准确与否对发动机能否在适当的时间点火影响很大。,（4） 检查点火正时,1传统触点式点火系统点火正时的检查基本步骤,(1)检查断电器触点的间隙 检查触点的间隙，调整在规定的范围内。,(2)找出第一缸压缩终了上止点 在飞轮上或曲轴皮带轮上确认标记点。,(3)按点火顺序接好高压线,起动发动机并运行； 发动机温度达到正常工作温度； 在不同的发动机转速状态，利用正时灯或检测仪检查； 判定点火正时的正确性；必要时调整。,二、点火系统主要部件的检修方法,1断电器的常见故障与检修,(2)断电器的检修 检查触点的间隙。 检查活动触点臂弹簧的弹力。,(1)断电器的常见故障,断电器是触点式点火系统最易出现故障的部位。,常见的故障：,触点烧蚀、氧化严重和表面脏污而使触点接触不良。 触点间隙过大或过小，使触点火花加大(触点间隙过小)、最高次级电压下降。 活动触点臂弹簧过弱而使触点的接触不良。 活动触点搭铁，造成点火线阉次级不产生高压而不点火。 凸轮磨损不均匀，使各缸点火间隔不均匀。 分电器轴与衬套间松旷，使触点间隙忽大忽小变化。,二、点火系统主要部件的检修方法,2配电器的常见故障与检修,(2)配电器的检修 分电器盖的外观检查。 检查分电器盖绝缘性能。 检查接触电极。 检查分火头。检查其漏电与否。,(1)配电器的常见故障,分电器盖脏污、破损漏电，造成火花减弱或不点火、 窜缸等。 分电器中央插孔内接触电刷弹簧失效或电刷卡住， 使点火可靠性下降。 分火头绝缘部分有裂纹、积污而漏电，造成火花减弱或不点火。,二、点火系统主要部件的检修方法,3真空点火提前调节器的常见故障与检修,弹簧久效导致离心点火提前调节过大。 拨板槽与重块上销钉磨损而松旷，使点火提前角变化偏小。 拨板与销钉卡死而使离心点火提前调节器不起作用。,真空点火提前调节器的常见故障, 弹簧失效，使点火提前角调节过大，发动机易产生爆燃。 内部膜片破裂漏气或活动板发卡，真空点火提前调节器不起作用。,4离心点火提前调节器的常见故障与检修,离心点火提前调节器的常见故障,二、点火系统主要部件的检修方法,5、电容器的常见故障与检修,初级绕组或次级绕组断路、短路、搭铁，造成 最高次级电压下降或不产生次级电压。 绝缘盖破裂漏电而使最高次级电压下降或不产 生次级电压。 附加电阻烧断，造成点火线圈初级电路断路。,电容器的常见故障：,电容器短路 电容器断路 电容器漏电。,6点火线圈的常见故障与检修方法,(1)点火线圈的常见故障,(2)点火线圈的检修,检查点火线圈初、次级绕组。与标准值比较，判 断点火线圈绕组是否有短路和断路。 检查点火线圈绕组的绝缘性。 检查附加电阻。 点火线圈的性能检验。需专用的电器试验台。,二、点火系统主要部件的检修方法,7火花塞的常见故障与检修方法,(1)火花塞的常见故障,火花塞烧损，如火花塞绝缘体起皱、破裂，电极烧蚀，熔化等，使火花塞击穿电压升高，从而导致发动机缺火或不能工作。 火花塞有沉积物，火花塞的沉积物有积炭、积油、积灰等，使火花塞漏电或击穿电压升高，从而导致发动机缺火或不能工作。 火花塞间隙过大或过小，使点火性能下降。,(2)火花塞的检修 一般不可修,火花塞使用中常见的故障,积炭,烧蚀,烧蚀,1维护内容 及时清理火花塞积炭； 检查调整火花塞间隙； 检查高压导线的连接及其对缸体的绝缘情况； 传统分电器触点应无烧蚀，触点间隙正常。 2感应式点火信号发生器的检测 检查、调整信号转 子凸齿与线圈铁心间的 间隙 标准值为0204 mm,三、点火系统的故障诊断,1故障分析,点火系统常见的故障是断火、火花弱、点火时间不当、缺火、错火等，使发动机不能工作或工作不正常。 由点火系统不良而引起的发动机常见的故障现象如表38所示。,2故障诊断方法举例,(1)发动机不能起动 (2)发动机怠速不稳,（ 3霍尔效应式点火信号发生器的检测 检查输出端子与 搭铁的电压： 低电压：0.4V 高电压：9V,作业：简述霍尔信号发生器的检查方法,