汽车结构 第10章发动机点火系.ppt

《《汽车构造汽车构造》》电子教案电子教案 第十章第十章 发动机点火系发动机点火系简介简介§汽油发动机工作时，吸入气缸中的可燃混合气在压缩行程终了时靠电火花点燃，使混合气燃烧产生强大的动力，推动活塞向下运动使发动机工作§在火花塞的两个电极之间加上直流电压，当电压增长到一定值时，火花塞两电极间的间隙被击穿所需要的电压，称为击穿电压击穿电压的数值与电极间的距离（火花塞间隙）、气缸内的压力和温度有关电极间隙越大、缸内压力越高、温度越低，则击穿电压越高为了使发动机在各种工况下均能可靠的点火，作用在火花塞间隙的电压应能达到15~20kV§为了适应发动机的工作，要求点火系能在规定的时刻，按发动机的点火次序供给火花塞以足够能量的高压电，使其两极间产生电火花，点燃混合气，使发动机工作9/14/20242§（（1 1））传传统统点点火火系系 以蓄电池或发动机为电源，提供12V、24V或6V的低压直流电，借点火线圈和断电器将低压电转变为高压电，再经过配电器分配到各缸火花塞，点燃混合气§（（2 2））半半导导体体点点火火系系 它也以蓄电池和发电机为电源，由点火线圈和半导体三极管的作用，将电源的低压电转变为高压电，是目前国内、外汽车上广泛应用的点火系。

§（（3 3））微微机机控控制制的的点点火火系系 由点火线圈和微机控制装置产生的点火信号，将电源的低压电转变为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微机控制的点火系广泛应用于各种高级轿车上§（（4 4））磁磁电电机机点点火火系系 它由磁电机内的永久磁铁和电磁线圈的作用产生高压电，而不需要另设低压电源在发动机中等转速和高转速范围内，可以产生较高的高压电，使发动机工作可靠磁电机点火系多用于主要在高速、满负荷下工作的赛车发动机，以及某些不带蓄电池的摩托车发动机和大功率柴油机的起动发动机上9/14/20243负极搭铁§汽车发动机的点火系与汽车的其它电器设备一样，采用单线制连接，即电源的一个电极用导线与各用电设备的一个电极相连，而电源的另一个电极则通过发动机的机体、汽车车架和车身等金属构件与各用电设备的另一个电极相连，称为搭铁，其性质相当于一般电路中的接地§因为热的金属表面比冷的金属表面容易发射电子，发动机工作时，火花塞的中心电极较侧电极温度高，因而电子容易从中心电极向侧电极发射，使火花塞间隙处离子化程度高，火花塞容易跳火，击穿电压可降低15%~20%。

因此，无论汽车的电系采用正极搭铁还是负极搭铁，点火线圈的内部连接或外部连接，均应保证点火瞬间火花塞中心电极为负，即火花电流应从火花塞的侧电极流向中心电极§由于电子设备在汽车上的广泛应用，目前国内、外汽车几乎都采用负极搭铁9/14/20244 第一节第一节 传统点火系的组成传统点火系的组成 §传统点火系的组成如传统点火系的组成如图图10-110-1所示它由下面几部分组成：所示它由下面几部分组成：（（1 1）点火线圈）点火线圈（（2 2）分电器）分电器（（3 3））火火花花塞塞——由由中中心心电电极极和和侧侧电电极极组组成成，，安安装装在在发发动动机机的的燃燃烧烧室室中中，，用用来来将将高高压压电电引引入入燃燃烧烧室室，，并并提提供供一一个个跳跳火火间间隙4 4））电电源源——点点火火系系工工作作时时所所需需要要的的电电能能，，由由蓄蓄电电池池和和发发电机两个电源供给电机两个电源供给5 5）点火开关）点火开关（（6 6）高压导线）高压导线9/14/202459/14/202469/14/202479/14/20248第二节 点火系的工作过程 §图10-3是点火系的工作示意图。

§点火线圈一次绕组的一端经点火开关3与蓄电池相连，另一端经分电器壳上的接线柱接断电器的活动触点臂，固定触点经过分电器壳体接地电容器6并联在断电器触点之间9/14/20249工作过程§接通点火开关，当断电器触点闭合时，蓄电池的电流从蓄电池的正极出发，经点火开关、点火线圈的一次绕组（200~300匝的粗导线）、断电器活动触点臂、触点、分电器壳体接地，流回蓄电池负极（图10-3a所示）由于回路中流过的是低压电流，所以称这条电路为低压电路或一次电路电流通过点火线圈一次绕组时，在一次绕组的周围产生磁场，并由于铁心的作用而加强当断电器凸轮顶开触点时，一次电路被切断，一次电流迅速下降到零，铁心中的磁场随之迅速衰减以至消失，因此在匝数多（15000~23000匝）、导线细的二次绕组中感应出很高的电压，称为高压电二次绕组中产生的高压电，作用在火花塞的中心电极和侧电极之间，当高压电超过火花塞间隙的击穿电压时，火花塞的间隙被击穿，产生电火花，点燃混合气一次绕组中电流下降的速率越高，铁心中磁通的变化率越大，二次绕组中产生的电压越高9/14/202410§点火线圈二次绕组中的感应电压称为二二次次电电压压，其中通过的电流为二次电流，二次电流流过的电路，称为二次电路或高压电路。

§当断电器触点被顶开时，二次电路中分火头恰好对准分电器盖上的旁电极，如图10-3b所示二次电流从点火线圈的二次绕组，经蓄电池正极、蓄电池、接地、火花塞的侧电极、中心电极、高压导线、配电器流回点火线圈的二次绕组§在断电器触点分开的瞬间，点火线圈铁心中的磁通迅速变化时，由于互感作用在二次绕组中产生高压电的同时，在一次绕组中还产生自感电压和电流在触点分开、一次电流迅速下降的瞬间，自感电流与原一次电流的方向相同，作用于触点之间，其电压高达200~300V为了消除自感电压和电流的不利影响，在断电器触点间并联有电容器当断电器触点分开瞬间，自感电流向电容器充电，可以减小触点间的火花，加速一次电流和磁通的衰减，从而提高了二次电压9/14/2024119/14/202412 第三节 点火时刻 §发动机工作时点火时刻对发动机的性能有很大影响发动机工作时点火时刻对发动机的性能有很大影响9/14/202413 由由于于混混合合气气燃燃烧烧有有一一定定的的速速度度，，即即从从火火花花塞塞间间隙隙出出现现火火花花，，到到燃燃烧烧室室中中的的混混合合气气大大部部分分燃燃烧烧完完毕毕，，气气缸缸内内的的压压力力上上升升到到最最高高值值，，是是需需要要一一定定时时间间的的。

虽虽然然这这段段时时间间很很短短，，不不过过千千分分之之几几秒秒，，但但由由于于发发动动机机转转速速很很高高，，在在这这样样短短的的时时间间内内曲曲轴轴却却转转过过较较大大的的角角度度若若恰恰好好在在活活塞塞到到达达上上止止点点时时点点火火，，混混合合气气开开始始燃燃烧烧时时活活塞塞已已开开始始向向下下运运动动，，使使气气缸缸容容积积增增大，燃烧压力降低，发动机功率下降，如图大，燃烧压力降低，发动机功率下降，如图10-5a10-5a所示 若若点点火火过过早早，，则则活活塞塞正正在在向向上上止止点点运运动动过过程程中中，，混混合合气气开开始始燃燃烧烧，，气气缸缸内内气气体体压压力力迅迅速速升升高高，，而而且且气气体体压压力力作作用用的的方方向向与与活活塞塞运运动动的的方方向向相相反反，，因因此此在在示示功功图图上上出出现现了了套套环环，，如如图图10-5b10-5b所所示示此此时时，，发发动动机机有有效效功功率率减减小小，，发发动动机机功功率率也也将将下下降降 因因此此，，应应当当在在活活塞塞到到达达压压缩缩行行程程上上止止点点之之前前点点火火，，使使气气体体压压力力在在活活塞塞达达到到上上止止点点后后1010º~15~15º时时达达到到最最高高值值，，这这样样混混合合气气燃燃烧烧产产生生的的热热能能，，在在作作功功行行程程中中得得到到充充分分利利用用，，可可以以提提高高发发动机的功率，如图动机的功率，如图10-5c10-5c所示。

所示点火提前角点火提前角9/14/202414点火提前角§提前点火的角度，称为点火提前角即火花塞间隙跳火时曲轴的曲拐所在位置，与压缩行程终了活塞到达上止点时曲拐位置之间的夹角§发动机工作时最佳的点火提前角不是固定值，它随很多因素而改变影响点火提前角的主要因素是：1.1.发动机的转速发动机的转速2.2.混混合合气气的的燃燃烧烧速速度度——混合气的燃烧速度又与混合气的成分、发动机的结构（燃烧室的形状、压缩比等）及其它一些因素有关3.3.所用汽油的抗爆性所用汽油的抗爆性9/14/202415点火线圈§点火线圈是用来将电源的低压电转变为高压电的基本元件它由一次绕组、二次绕组和铁心等组成§常用的点火线圈分为两种形式： 1.开磁路点火线圈 2.闭磁路点火线圈 第四节 传统点火系主要元件的结构 9/14/2024161.开磁路点火线圈 §开磁路点火线圈的结构如图10-6所示点火线圈的铁心由若干片涂有绝缘漆的硅钢片叠成，二次绕组和一次绕组都套装在柱形铁心上§两个绕组连同铁心侵渍石蜡和松香的混合物后装入外壳2中，并支承在磁质绝缘座7上二次绕组的一端与一次绕组的一端焊接在一起，焊点在点火线圈内部；二次绕组的另一端接在胶木盖12中央的高压线接头11上。

一次绕组的两端分别与低压接线柱1和10相接在外壳内充填的防潮的胶状绝缘物或变压器油之后，用胶木盖盖好，并加以密封附加电阻8接在低压接线柱9和10之间在有些汽车上使用的点火线圈不带附加电阻，没有接线柱9，接线柱10直接经点火开关接电源；还有些汽车使用的点火线圈上虽无附加电阻，但接线柱10通过一根专用的附加电阻线接电源（如东风EQ1090E汽车用DQ125型点火线圈）在接线柱10上还接有一根导线，导线的另一端接在起动机的附加电阻短路接线柱上，以便在起动发动机时将附加电阻短路，改善起动时的点火性能9/14/2024179/14/2024182.闭磁路点火线圈 §开磁路点火线圈采用柱形铁心，一次绕组在铁心中产生的磁通，通过导磁钢套3（图10-6）形成磁回路而铁心上部和下部的磁力线从空气中穿过，磁路的磁阻大，泄露的磁通量多，磁路损失大，转换效率低§闭磁路点火线圈，将一次绕组和二次绕组都绕在口字形或日字形铁心上，如图10-7所示初级绕组在铁心中产生的磁通，通过铁心形成闭合回路，因此泄露的磁通量和磁路损失大大减少，点火线圈的转换效率高9/14/2024199/14/202420分电器§图10-8所示为FD642型分电器的构造。

§分电器由下面几部分组成： 1.断电器 2.配电器 3.电容器 4.点火提前调节装置9/14/2024219/14/2024229/14/2024231.断电器§断电器的功用是周期地接通和切断点火线圈的一次电路，使一次电流发生变化，以便在点火线圈的二次绕组中产生高压电断电器的构造如图10-9所示§断电器是由一对钨质的断电器触点和断电器凸轮组成固定触点与支架3，固定在活动底板上活动触点固定在活动触点臂上，活动触点臂的另一端有孔套装在销轴12上，并由卡簧限位使活动触点可以绕销轴转动触点臂的中部固定着夹布胶木顶块11，触点臂弹簧片13的弹力使活动触点与固定触点保持闭合，并将胶木顶块压向凸轮§断电器凸轮的凸角数与发动机气缸数相等凸轮的轴通过离心点火提前调节器，与分电器轴相连分电器轴由发动机的曲轴，通过配气机构的凸轮轴上的齿轮驱动，其转速与配气凸轮轴的转速相等，为曲轴转速的一半（四冲程发动机）9/14/202424（续）§活动触点经触点臂、触点臂弹簧片和连接导线，与分电器壳上的接线柱和电容器相连；固定触点则通过支架、断电器底板和分电器壳，与发动机机体相连而接地当断电器凸轮旋转时，每当凸轮的一个凸角顶起顶块使触点分开的瞬间，二次电路中产生的电压最高，配电器此刻将二次电路接通，使相对应气缸中的火花塞间隙跳火，点燃混合气。

§断电器触点分开时，其触点间的最大间隙称为触点间隙触点间隙一般规定为0.35~0.45mm触点间隙过小，触点间易出现火花，使一次电路断电不良，并使触点氧化和烧蚀触点间隙过大，将使触点闭合时间缩短，一次电流减小，二次电压降低所以，从结构上必须保证触点间隙的大小可以调整为此，旋松图中的固定螺钉4，转动偏心调整螺钉5时，可以使固定触点移动，改变与活动触点之间的间隙；将触点间隙调整为规定值后，再将固定螺钉旋紧9/14/2024259/14/2024262.配电器§配电器用来将点火线圈中产生的高压电，按发动机各气缸的工作次序轮流分配到各缸的火花塞它主要由胶木制成的分电器盖1和分火头2（图10-8）组成§ 配电器盖上有一个深凹的中央高压线插孔，以及若干个深凹的分高压线插孔，各高压插孔的内部都嵌有铜套分火头套在凸轮轴的延伸部分上，此延伸部分为圆柱形，但其侧面铣切出一个平面，分火头孔内的形状与之符合，借此保证分火头与凸轮同步旋转，并使分火头与分电器盖上的旁电极保持正确的相对位置9/14/202427（续）§从点火线圈高压线插空中引出的高压线，插入分电器盖的中央插孔中中央插孔的下部装有炭精制成的中心触点，并借助弹簧力与分火头上的铜片紧密接触。

由旁电极引出的高压线，应按发动机的工作次序分别接各缸火花塞的中心电极其接线方法是，首先让第一缸的活塞处于压缩行程终了时的上止点位置，使断电器触点处于刚刚分开的状态，此时分火头的铜片恰好与分电器盖上的某一旁电极接通，将该旁电极引出的高压线接到第一缸火花塞其它各旁电极上的高压线，应按分火头的旋转方向和发动机的工作次序，分别接其它各缸火花塞因此，发动机工作时，分火头随着断电器凸轮同步旋转，分火头上铜片的外端依次与各缸旁电极接通，将高压电分配到各缸的火花塞9/14/2024283.电容器§发动机点火系使用的电容器通常是纸制的电容器的极片是两条狭长的金属箔，将两条狭长且很薄的绝缘纸与极片交错排列卷成圆柱形，在浸渍蜡绝缘介质后，装如圆桶形的金属外壳中，加以密封一个极片与金属外壳在内部接触，另一个极片与引出壳外的导线相连，如图10-10所示从图10-8可以看出，安装电容器时，将电容器23的引线与断电器接线柱25相接，电容器的外壳固定在分电器壳上，并经壳体接地，使电容器与断电器触点并联9/14/2024294.点火提前调节装置§为了实现点火提前，应在活塞到达压缩行程上止点之前，就使凸轮将断电器触点顶开。

从断电器触点分开、火花塞间隙跳火时的曲轴的曲拐所在的位置，到活塞到达上止点时曲拐所转过的角度越大，则点火提前角越大因此，改变断电器触点分开的时刻，即可以改变点火提前角§ 实现点火提前调节的方法有两种，一是断电器触点不动，将断电器的凸轮相对于分电器轴，顺着旋转方向转过一个角度，改变触点与凸轮之间的相对位置，可以使点火提前角增大，如图10-11b所示；另一种方法是保持断电器凸轮不动，将断电器的底板连同触点，相对于断电器凸轮及分电器轴，逆着旋转方向转过一个角度，改变触点与凸轮之间的相对位置，也可以使点火提前角增大，如图10-11c所示图图10-1110-119/14/2024309/14/2024319/14/202432（1）离心式点火提前角调整装置9/14/202433（2）真空点火提前调节装置§在发动机负荷（即节气门开度）变化时，该装置自动地调节点火提前角它用改变断电器触点与凸轮之间相位关系的方法，在发动机负荷增大时自动地减小点火提前角其工作原理如图10-13所示§真空点火提前调节装置位于分电器外壳的侧面，调节装置的外壳3固定在分电器的外壳上其内腔被膜片7分割成两个气室，左气室通大气，右气室为真空室，借真空连接管接到化油器下体节气门旁的专用通气孔上。

拉杆8固定在膜片的中央，另一端有孔，套在断电器底板的销钉上9/14/2024349/14/202435示例 真空点火提前调节装置有多种形式，图10-14是用于夏利轿车分电器的双膜片式真空点火提前调节装置调节装置的真空室分为主膜片室和副膜片室两个部分，发动机怠速运行时副膜片起作用，发动机正常运行时两个膜片共同起作用，调节点火提前角9/14/202436（续）§发动机怠速运行时，节气门接近关闭，接主真空室的通气孔位于节气门的前方，真空度几乎为零，主膜片室内的压力接近大气压力，不起真空点火提前调节作用但此时进气支管的负压经真空管8作用于副膜片室，副膜片在负压的作用下向右拱曲，并通过拉杆拉动断电器底板逆着凸轮旋转方向转过一个角度，使点火提前角加大但是，当膜片轴移动到与主膜片体接触时，膜片的移动被限位同时，副膜片室的负压也将主膜片吸向副膜片室一侧，于是又将副膜片轴推回，点火提前角被适当减小，使点火提前角约为5º，保证发动机怠速时稳定运行§发动机小负荷运行时，节气门开度增大，接主膜片室的吸气孔处于节气门的后方，使主膜片室内的负压增加，于是主膜片室和副膜片室共同作用，拉动断电器底板逆着凸轮旋转方向转过一个角度，使点火提前角加大。

提前量的大小取决于节气门的开度，并由主、副真空室中的限位块限位9/14/202437（3）点火提前角的手动调节§为了适应燃油品质变化或发动机技术状况变化时，改变点火提前角的要求，可以旋松分电器总成的固定螺钉，将分电器的外壳相对于分电器轴，顺着凸轮旋转方向（减小点火提前角）或逆着凸轮旋转方向（增大点火提前角）转动，以改变点火提前角§为了在调整时能看到调整的角度，有些分电器的下部还装有指针和刻度盘，可以指示分电器壳体转过的角度为辛烷值选择器9/14/202438火花塞的结构§火花塞的结构如图图10-1710-17所示弯曲的侧电极9焊接在金属的火花塞壳体5的底端，借此直接搭铁氧化铝的质量分数为90%以上的陶瓷绝缘体2固定在壳体内并加以密封，绝缘体下部与壳体之间装有紫铜密封垫圈中心电极11装入绝缘体的中心孔内，其间用密封剂6密封高压导线接头套接在接线螺母1的上端电极材料一般采用镍锰合金或镍锰硅合金§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绝缘体裙部在发动机工作时直接与燃烧的气体接触，从而吸收大量的热吸入的热量经紫铜垫圈、壳体传递到气缸盖并散入大气试验表明，发动机工作时火花塞绝缘体裙部的温度若保持在500~600ºC左右时，落在绝缘体裙部的油粒能立即被烧掉，不容易产生积炭，这个温度称为火花塞的自净温度。

当裙部温度低于自净温度时，火花塞容易产生积炭，使点火不可靠，甚至不能着火；若裙部温度高于自净温度，混合气与炽热的绝缘体接触时，可能在火花塞间隙跳火之前就自行着火，称为炽热点火，从而出现早燃、爆燃、化油器回火等不正常的燃烧现象9/14/2024399/14/202440火花塞的类型§无论哪一种类型发动机的火花塞，其绝缘体裙部的温度都应保持在自净温度的范围内但随着各种发动机气缸中的热状况的不同，可以采用不同的火花塞：（（1 1））冷冷型型火火花花塞塞（图10-19a）——具有高压缩比的高速发动机，燃烧过程中气缸内气体温度高，散热慢，为了保持火花塞绝缘体裙部温度适宜，火花塞的裙部应做得短些，以减少吸热面积和缩短散热途径这种绝缘体裙部短的火花塞，称为冷型火花塞；（（2 2））热热型型火火花花塞塞（（图10-19c）——用于低压缩比且转速比较低的发动机上的火花塞，其绝缘体裙部应做得长些，使裙部吸收热量较多而传热较慢这种火花塞称为热型火花塞；（（3 3））普普通通型型火火花花塞塞（（图10-19b）——裙部长度介于上面两种火花塞之间的火花塞；火花塞中心电极与侧电极之间的间隙应适当目前，传统点火火花塞中心电极与侧电极之间的间隙应适当。

目前，传统点火系火花塞的间隙一般为系火花塞的间隙一般为0.60.6~0.8mm.0.8mm.9/14/202441第五节 电子点火系 §传统点火系存在很多缺点近年来，汽车向多缸、高速方向发展，同时人们力图通过改善混合气的燃烧状况来减少排气污染，以及燃用稀混合气以达到节约燃油的目的这些都要求点火装置能够提供足够的二次电压、火花能量和最佳的点火时刻现行点火装置已不能适应这一要求采用电子点火系可以提高发动机的动力性、经济性，并减少排气污染，在国内、外汽车上已得到广泛应用§目前使用的半导体点火系，分为两种类型：一、触点式电子点火系一、触点式电子点火系二、无触点电子点火系二、无触点电子点火系二者的比较二者的比较9/14/202442传统点火系 电子点火系（1）断电器触点分开时，在触点之间产生火花，使触点逐渐氧化、烧蚀，因而断电器触点的使用寿命短；（2）在火花塞积炭时，因火花塞漏电而二次电压升不上去，不能可靠地点火；（3）点火线圈产生的高压电随发动机转速的升高和气缸数的增多而下降； （1）可以改善发动机的高速性能；（2）在火花塞积炭时仍有较强的跳火能力；可以减小触点火花，延长触点的使用寿命；（3）可以取消触点进一步改善点火性能； 9/14/202443§触点式电子点火装置利用晶体三极管的开关作用，代替断电器的触点控制点火线圈一次电路的通、断，减小了触点电流，可以减小触点火花，延长触点寿命；配用高匝数比的点火线圈，还可以增大一次电流，提高二次电压，改善点火性能。

§电子半导体点火装置工作时，流过触点的电流是三极管的基极电流，它是一次电流的1/5～1/10，可以减小触点火花，延长触点使用寿命但是，这种点火系还是利用触点开闭的作用产生点火信号，控制点火系的工作，因此它克服不了触点式点火装置的固有缺点例如，高速时触点臂振动，触点分开后不能及时闭合；顶推触点臂的凸轮或顶块磨损时，会改变点火时刻；触点污染时不能可靠地点火等目前触点式半导体点火装置已很少使用一、触点式电子点火系9/14/202444 工作原理§ 图10-21是触点式电子点火装置的工作原理它将一只高反压的晶体三极管串联在点火线圈的一次电路中，控制一次电路的通断断电器的触点串联在三极管的基极电路中，用触点开闭时产生的点火信号控制三极管的导通与截止，从而控制点火系统的工作图中电阻R1、R2是三极管的偏置电阻，用来控制三极管的基极电流电容器C的作用是使触点分开瞬间一次绕组中产生的自感电压旁路，防止三极管VT在截止时被自感电压损坏9/14/202445工作过程§接通点火开关S，当断电器触点闭合时，接通了三极管的基极电路，使三极管饱和导通，并接通点火线圈的一次电路其路径为：§三极管的基极电流从蓄电池“正极”→点火开关S→点火线圈一次绕组N1→点火线圈的附加电阻Rf→三极管VT的发射极e、基极b→电阻R2→断电器触点K→搭铁流回蓄电池“负极”。

§点火线圈一次绕组的电流从蓄电池“正极”→点火开关S→一次绕组N1→附加电阻Rf→三极管VT的发射极 e、集电极c→搭铁流回蓄电池“负极”使点火线圈的铁心中积蓄了磁场能§当断电器触点分开时，三极管的基极电路被切断，于是三极管VT截止，切断点火线圈一次绕组的电路，一次电流迅速下降到零，在点火线圈的二次绕组中产生高压电，在火花塞间隙中跳火，使混合气点燃9/14/202446二、无触点电子点火系§无触点电子点火系，简称无触点点火系它利用各种类型的传感器代替断电器的触点，产生点火信号，控制点火系的工作因此，在点火系工作时，与触点有关的故障都不可能发生§无触点点火系一般由传感器、点火控制器、点火线圈、配电器、火花塞等组成§国内、外汽车上使用的无触点点火装置，按所使用的传感器形式不同分为： 1.1.磁脉冲式磁脉冲式 2.2.霍尔效应式霍尔效应式 3.3.光电式光电式9/14/2024471.磁脉冲式无触点点火装置§无触点式电子点火系统的组成如图10-22所示，主要由点火信号发生器 (传感器)3.点火控制器4、点火线圈5、分电器2、火花塞1等组成。

9/14/202448（1）传感器§磁感应式点火信号发生器是依靠电磁感应原理制成的它一般安装在分电器的内部，由信号转子和感应器两部分组成，如图10-24所示信号转子6由分电器轴驱动，其转速与分电器轴相同;感应器固定在分电器底板上，由永久磁铁5、铁心4和绕在铁心上的传感线圈3组成 9/14/202449• 当转子旋转时，转子凸齿与线圈铁心之间的空气间隙不断地改变，穿过线圈铁心中的磁通也不断地变化根据电磁感应原理，当穿过线圈的磁通发生变化时，线圈中将产生感应电动势，感应电动势的大小与磁通变化率成正比，其方向则是阻碍磁通的变化9/14/2024509/14/202451（2）点火控制器§ 点火控制器用来将传感器输入的脉冲信号整形、放大，转变为点火控制信号，经开关型大功率晶体三极管，控制点火线圈一次电路的通、断和点火系的工作9/14/2024522.霍尔效应式无触点点火装置 § 霍尔效应式无触点点火装置，利用霍尔元件的霍尔效应制成传感器，产生点火信号，控制点火系的工作它主要由霍尔分电器、点火控制器、点火线圈等组成9/14/2024539/14/202454光电效应式点火信号发生器是利用光电效应原理，以红外线或可见光光束进行触发的。

主要由遮光盘 (信号转子)1、遮光盘轴2、光源3以及光接收器 (光敏元件)4等四部分组成，如图10-30所示 9/14/202455（3）霍尔分电器 §装有霍尔传感器的分电器，称为霍尔分电器，其结构如图10-34所示9/14/202456§半导体点火装置，在提高二次电压和点火能量,延长触点使用寿命等方面都是卓有成效的但是，它们对点火时间的调节，与传统点火系一样，仍靠离心提前和真空提前两套机械式点火提前调节装置来完成由于机械的滞后、磨损以及装置本身的局限性等许多因素的影响，它不能保证发动机的点火时刻总为最佳值，不是偏早就是偏迟同时，点火线圈一次电路的导通时间受凸轮形状的限制，发动机低速时触点闭合时间长，一次电流大，点火线圈容易发热；高速时，触点闭合时间缩短，一次电流减小，二次电压降低，点火不可靠§微机控制的点火系，取消了机械式点火提前调节装置，由微机控制点火系随发动机工况的变化自动地调节点火提前角，使发动机在任何工况下均在最佳的点火时刻点火此外，它还能自动地调节一次电路的导通时间，使高速时一次电路的导通时间延长，增大一次电流，提高二次电压；低速时一次电路导通时间适当缩短，限制一次电流的幅度，以防止点火线圈发热。

第六节 微机控制点火系 9/14/202457微机控制点火系的组成§微机控制点火系一般由传感器、微机控制器和点火控制器、点火线圈等组成§用微机控制点火正时，形成微机控制点火系统由于微机具有响应速度快、运算和控制精度高、抗干扰能力强等优点，通过微机控制点火提前角要比机械式的离心提前机构和真空提前机构的精度高得多，如图10-35中的曲线2所示;并且微机控制点火系统可以通过各种传感器感知多种因素对点火提前角的影响，便发动机在各种工况和使用条件下的点火提前角都与相应的最佳点火提前角比较接近，还不存在机械磨损等问题，克服了离心提前机构和真空提前机构的缺陷，使点火系统的发展更趋完善，发动机的性能得到进一步改善和更加充分的发挥因此，微机控制点火系统是继无触点的普通电子点火系统之后，点火系统发展的又一次飞跃 9/14/2024589/14/2024599/14/2024601.奥迪奥迪200200型轿车发动机微机控制点火系型轿车发动机微机控制点火系 奥迪200型轿车5缸涡轮增压型发动机,采用机械式(K型)燃油喷射系,图图10-3710-37是微机控制点火系的组成 （（1 1））传传感感器器 ————在发动机工作时不断地检测反映发动机工作状况的信息，并输入控制器，作为控制系统进行运算和控制的依据或基准。

2 2））微微机机控控制制器器 ————微机控制器是控制系统的中枢，也称为电脑在发动机工作时，它根据各传感器输入的信号，计算最佳点火提前角和一次电路的导通，并产生点火控制信号控制点火系工作9/14/2024619/14/2024622.无分电器点火系§简介简介§无分电器点火系的工作过程无分电器点火系的工作过程§无分电器点火系的电路原理无分电器点火系的电路原理9/14/202463无分电器点火系的工作过程§无分电器点火系一般采用闭磁路双点火线圈，即每个点火线圈二次绕组的两端均作为高压输出端，分别接两个汽缸的火花塞，使两个汽缸的火花塞串联工作例如，图图10-4410-44所示奥迪V6发动机的点火系，将三个双点火线圈装成一体，成为点火线圈组件，每个点火线圈有两个高压输出端，它们按点火顺序分别接1、6、2、4、3、5缸的火花塞§发动机工作时，当第一缸火花塞处于压缩行程上止点时，第六缸活塞则处于排气行程上止点，在第一缸火花塞跳火瞬间，第六缸火花塞间隙也跳火，即两缸火花塞同时跳火但是，第六缸活塞处于排气行程接近终了位置，汽缸内的压力接近大气压力，火花塞的间隙容易被高压电击穿产生电火花，但不能点燃混合气。

因此，处于排气行程的汽缸中产生的电火花不起作用，称为废火处于排气行程的火花塞跳火时，只需要1kV左右的高压电，而且火花塞间隙击穿后阻力大大减小，绝大部分高压电作用在处于压缩行程的火花塞上，所以废火的存在对点火能量和发动机的工作并无影响9/14/202464 第七节 汽车电源 §概述概述§蓄电池蓄电池§发电机发电机§汽车上的点火系及全车电器设备的电源，由蓄电池、发电机及调节器组成§在发动机正常工作的情况下，发电机向点火系及其他用电设备供电，并同时向蓄电池充电当汽车上的用电设备耗电量过大，所需功率超过发电机的额定功率时，蓄电池和发电机同时向点火系等全部用电设备供电当发动机低速运行时，发电机不发电或发出的电压很低，此时点火系及其他用电设备所需的电能完全由蓄电池供给在发动机起动时，起动机、点火系、仪表等主要用电设备所需电能也由蓄电池供给9/14/202465§车用蓄电池一般由3个或6个电压为2V左右的单格蓄电池，串联在一起成为6V或12V蓄电池图10-34是6V蓄电池为了提高蓄电池的容量，每一个单格蓄电池中多片正极板12和多片负极板11所有正极板或负极板分别用铅焊接在横板上，形成正极板组和负极板组。

两片极板之间留有空隙，横板上部连有接线柱正极板组和负极板组穿插在一起，使每片正极板都插在两片负极板之间，因此负极板比正极板多一片为了防止极板之间短路，相邻两片极板之间夹有一片多孔性的（木质或塑料）隔板10，组成正负极板组§蓄电池的极板是在用铅第合金浇注成的栅架上涂敷活性物质而成活性物质的主要原料是四氧化三铅和一氧化铅，经形成处理后，正极板上的活性物质转变为红棕色的二氧化铅，负极板上的活性物质则转变为青灰色海绵状铅这种活性物质具有多孔性的结构，电解液可以自由地渗入活性物质的孔隙中，从而使参加化学反应的活性物质的表面积增加9/14/202466无维护蓄电池 目前，在国内、外汽车上广泛使用一种新型蓄电池，称为无维护蓄电池或免维护蓄电池无维护蓄电池的电解液，由制造厂一次性加注，并密封在壳体内因此，电解液不会泄露、不会腐蚀接线柱和机体，在使用中不需加注蒸馏水或补充电解液来调高液面高度，无须保养与维护同时，它具有耐震、耐高温、自放电少、使用寿命长等许多特点图10-35是无维护蓄电池的外形9/14/202467硅整流交流发电机§硅整流交流发电机由一台三相同步交流发电机和硅二极管整流器组成发电机产生的三相交流电通过整流器进行三相桥式全波整流后，转变为直流电。

§硅整流交流发电机是由转子转子、定子定子、整流器整流器、端盖端盖、风扇叶轮风扇叶轮等组成图10-59所示为硅整流交流发电机的机构9/14/2024689/14/202469。