汽车拖拉机学第二册底盘构造与车辆理论 李玖哲第9章 点火系统.ppt

四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统张 黎 骅AUTOMOBILE AND TRACTORAUTOMOBILE AND TRACTOR四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统§9.1概述§9.2 蓄电池点火系§9.3 半导体点火系§9.4 小结主要内容四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统对点火系统的要求对点火系统的要求1.1.能产生足以击穿火花塞间隙的高压电能产生足以击穿火花塞间隙的高压电2.2.火花塞应具有足够的能量火花塞应具有足够的能量3.3.点火时刻应适应发动机的工作情况点火时刻应适应发动机的工作情况击穿电压：火花塞能产生火花的电压。

正常情况下，击穿击穿电压：火花塞能产生火花的电压正常情况下，击穿电压为电压为15—20kV影响因素：火花塞间隙、汽缸混合气的压力和温度、电极影响因素：火花塞间隙、汽缸混合气的压力和温度、电极的形状、温度和极性；以及发动机的工作状况的形状、温度和极性；以及发动机的工作状况火花塞应保证火花塞应保证5050～～80MJ80MJ的点火能量的点火能量影响因素：转速、负荷、起动及怠速、压缩比、混合气成分、影响因素：转速、负荷、起动及怠速、压缩比、混合气成分、进气压力等进气压力等四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统点火系统的分类点火系统的分类1 1、蓄电池点火系统、蓄电池点火系统3 3、微机控制点火系统、微机控制点火系统2 2、半导体点火系统、半导体点火系统4 4、磁电机点火系统、磁电机点火系统按照点火系统的组成和产生高压的方式不同，按照点火系统的组成和产生高压的方式不同，四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统9.2 9.2 蓄电池点火系蓄电池点火系能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系。

系蓄电池蓄电池点火线圈点火线圈分电器分电器断电器断电器火花塞火花塞点火开关点火开关附加电阻附加电阻高压导线高压导线四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统点火系工作原理点火系工作原理（（1）触点）触点闭合合时，初，初级电流增流增长电流从蓄流从蓄电池的正极池的正极经点点火开关，点火火开关，点火线圈的初圈的初级绕组，断，断电器触点，接地流回蓄器触点，接地流回蓄电池的池的负极，极，为低低压电路 （（2）触点断开）触点断开时，，产生次生次级电压 (3) 电容放容放电和和电感放感放电，使火花塞两极之，使火花塞两极之间的的间隙被隙被击穿，穿，产生火花 四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统蓄电池点火系蓄电池点火系（（1 1）低压回路）低压回路当当触触点点K K闭闭合合时时，，低低压压电电路路（（或或初初级级电电路路））为为：：蓄蓄电电池池正正极极→→点点火火开开关关→→附附加加电电阻阻→→初初级级线线圈圈→→断断电电器器活活动动触触点点臂臂→→触触点点→→分分电电器器壳壳体体搭搭铁铁→→蓄电池负极蓄电池负极 （（2 2）高压回路）高压回路触触点点K K断断开开，，高高压压电电路路为为：：次次级级线线圈圈→→附附加加电电阻阻→→蓄蓄电电池池正正极极→→蓄蓄电电池池→→搭搭铁铁→→火火花花塞塞侧侧电电极极→→火火花花塞塞中中心心电电极极→→高高压压线线→→配配电电器器→→次级线圈次级线圈 四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统分电器分电器•断电器断电器•配电器配电器•电容器电容器•各种点火提前调节装置各种点火提前调节装置四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统断电器断电器周期地接通和断开初级电路，使初级电路发生变化以便在点火线圈中感应生成次级电压。

四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统配电器配电器Ø功用：将点火线圈中产生的功用：将点火线圈中产生的高压电，按照发动机工作次高压电，按照发动机工作次序轮流分配到各汽缸的火花序轮流分配到各汽缸的火花塞上Ø组成：分电器盖，分火头组成：分电器盖，分火头四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统点火提前角点火提前角把把火火花花塞塞点点火火时时，，曲曲轴轴曲曲拐拐位位置置与与活活塞塞位位于于压压缩缩上上止止点点时时曲曲轴轴曲拐位置之间的夹角称为点火提前角曲拐位置之间的夹角称为点火提前角 四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统点火提前角的变化点火提前角的变化（（1 1）当发动机转速一定时，随着负荷的加大，节气门开）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，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发动机负荷减小时，点火提前角则应适当增大 （（2 2））当当发发动动机机节节气气门门开开度度一一定定时时，，随随着着转转速速增增高高，，燃燃烧烧过过程程所所占占曲曲轴轴转转角角增增大大，，这这时时，，应应适适当当加加大大点点火火提提前前角角点火提前角应随转速增高适当加大点火提前角应随转速增高适当加大 （（3 3））另另外外，，点点火火提提前前角角还还和和汽汽油油的的抗抗暴暴性性能能有有关关，，使使用用辛烷值高，抗暴性能好的汽油，点火提前角应较大辛烷值高，抗暴性能好的汽油，点火提前角应较大 四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统点火提前调节方法（原理）点火提前调节方法（原理）四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统点火提前调节装置点火提前调节装置调节方法：调节方法：Ø触点不动使凸轮相对于其轴旋转方向过一个角度触点不动使凸轮相对于其轴旋转方向过一个角度θθØ 当凸轮不动使触点相对于凸轮逆旋转方向转过一个角度当凸轮不动使触点相对于凸轮逆旋转方向转过一个角度θθ分类：分类：Ø离心式点火提前离心式点火提前调节调节装置装置Ø真空式点火提前真空式点火提前调节调节装置装置四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统离心式点火提前调节装置离心式点火提前调节装置组成：重块、带孔拨板、销钉组成：重块、带孔拨板、销钉发动机不工作时，弹簧将两重块的小发动机不工作时，弹簧将两重块的小端向内拉拢到图中虚线所示位置。

端向内拉拢到图中虚线所示位置当曲轴的转速达到来当曲轴的转速达到来200—400r/min200—400r/min后，后，重块离心力克服弹簧拉力向外甩出重块离心力克服弹簧拉力向外甩出转速达转速达1500r/min 1500r/min 时，此时两个重块时，此时两个重块上的销在长方孔的外缘上，重块便不上的销在长方孔的外缘上，重块便不能继续向外甩，点火提前角也就不再能继续向外甩，点火提前角也就不再继续增加继续增加四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统真空式点火提前调节装置真空式点火提前调节装置•小负荷工作时（小负荷工作时（a图），节气门开图），节气门开度小，其后真空度大，将膜片和度小，其后真空度大，将膜片和拉杆向右吸一段距离此时，底拉杆向右吸一段距离此时，底板和触点在顶杆带动下相对凸轮板和触点在顶杆带动下相对凸轮逆时针旋转一个角度，实现点火逆时针旋转一个角度，实现点火提前•全负荷工作时（全负荷工作时（b图），真空度减图），真空度减小，膜片向左拱曲，提前角自动小，膜片向左拱曲，提前角自动减小。

减小•零负荷工作时（零负荷工作时（c图），节气门近图），节气门近乎全闭，真空度几乎为零，弹力乎全闭，真空度几乎为零，弹力作用下提前角减小或不提前此作用下提前角减小或不提前此时怠速，不需要提前时怠速，不需要提前四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统点火线圈（变压器）点火线圈（变压器）•点火线圈把电源的低压电转点火线圈把电源的低压电转变成火花塞点火所需要的高变成火花塞点火所需要的高压电按其铁芯结构型式有压电按其铁芯结构型式有两种：两种： •开磁路点火线圈：开磁路点开磁路点火线圈：开磁路点火线圈采用柱形铁芯，其上火线圈采用柱形铁芯，其上下两端没有连接在一起，磁下两端没有连接在一起，磁力线通过空气形成磁回路力线通过空气形成磁回路•闭磁路点火线圈：闭磁路点闭磁路点火线圈：闭磁路点火线圈的铁芯用火线圈的铁芯用“口口”字形字形或或“日日”字形的铁片叠制而字形的铁片叠制而成磁路闭合，导磁能力强，成磁路闭合，导磁能力强，能量损失小，主要用于电子能量损失小，主要用于电子点火系。

点火系 四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统火花塞火花塞 功用：是将点火线圈式磁电功用：是将点火线圈式磁电机所产生的脉冲高压电引进机所产生的脉冲高压电引进燃烧室，并在其两个电极间燃烧室，并在其两个电极间产生电火花以点燃混合气产生电火花以点燃混合气Spark PlugsSpark Plugs四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统火花塞火花塞火花塞绝缘体裙部（指紫铜垫圈以下的绝缘体锥形部分）与燃烧火花塞绝缘体裙部（指紫铜垫圈以下的绝缘体锥形部分）与燃烧的气体接触而吸收大量的热吸入的热量通过紫铜垫圈传给壳体，的气体接触而吸收大量的热吸入的热量通过紫铜垫圈传给壳体，然后散入大气和传给气缸盖然后散入大气和传给气缸盖1 1））（（2 2））试验表明，要使发动机正常工作，火花塞绝缘体裙部的温度应保试验表明，要使发动机正常工作，火花塞绝缘体裙部的温度应保持在持在500~600℃℃以上（该温度称为火花塞的以上（该温度称为火花塞的“自净温度自净温度”）。

若）若温度低度于此值，落在绝缘体裙体部的油粒便不能立即燃烧掉，温度低度于此值，落在绝缘体裙体部的油粒便不能立即燃烧掉，形成积炭而引起漏电，将导致火花塞两电极间不能发生火花或火形成积炭而引起漏电，将导致火花塞两电极间不能发生火花或火花微弱；但绝缘体裙部温度也不能超过花微弱；但绝缘体裙部温度也不能超过800~900 ℃℃温度若超过温度若超过此值时，则混合气与这样炽热的绝缘体接触时，可能在火花塞产此值时，则混合气与这样炽热的绝缘体接触时，可能在火花塞产生火花之前就自行着火（炽热点火），从而引起发动机早燃，发生火花之前就自行着火（炽热点火），从而引起发动机早燃，发生进气管回火现象生进气管回火现象四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统火花塞的分类火花塞的分类•冷型：绝缘体裙部长度冷型：绝缘体裙部长度A小于小于8mm•普通型：绝缘体裙部长度普通型：绝缘体裙部长度A在在11～～14mm之间 •热型：绝缘体裙部长度热型：绝缘体裙部长度A在在16～～20mm所谓热值是指火花塞吸所谓热值是指火花塞吸热与散热的平衡性能。

热与散热的平衡性能四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统火花塞跳火间隙火花塞跳火间隙•火花塞电极间跳火间隙对火花塞的工作有很大影响火花塞电极间跳火间隙对火花塞的工作有很大影响•间隙过小，则火花微弱，并且容易因产生积炭而漏电间隙过小，则火花微弱，并且容易因产生积炭而漏电•间隙过大，所需击穿电压增高发动机不易起动，且在间隙过大，所需击穿电压增高发动机不易起动，且在高转速时容易发生高转速时容易发生“缺火缺火”现象•故火花塞中心电极与侧电极之间的间隙应适当目前故火花塞中心电极与侧电极之间的间隙应适当目前我国蓄电池点火系使用的火花塞间隙一般为我国蓄电池点火系使用的火花塞间隙一般为0.6-0.8mm0.6-0.8mm高能电子点火系达到高能电子点火系达到1.0-1.2mm1.0-1.2mm四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统传统点火系的缺点传统点火系的缺点Ø触点易烧蚀，断电器寿命短触点易烧蚀，断电器寿命短Ø火花塞易积炭，点火不可靠火花塞易积炭，点火不可靠Ø高速易缺火高速易缺火9.3 9.3 半导体点火系半导体点火系半导体点火系的优点半导体点火系的优点Ø1.初级电流不经过触电。

初级电流不经过触电Ø2.电磁能量得到充分的利用，点火能量大电磁能量得到充分的利用，点火能量大Ø3.点火时间精确点火时间精确Ø4.能适应高速汽油机的要求能适应高速汽油机的要求利用了一些半导体元件替代了蓄电利用了一些半导体元件替代了蓄电池点火系中的断电器，产生脉冲信池点火系中的断电器，产生脉冲信号点火四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统分类：分类：有触电的半导体点火系统有触电的半导体点火系统无触点半导体点火系统无触点半导体点火系统四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统磁电感应式磁电感应式•发动机转动，磁感应信号发动机转动，磁感应信号发生器发出交变电动势，发生器发出交变电动势，通过晶体管使初级电路接通过晶体管使初级电路接通•电动势交变时，通过晶体电动势交变时，通过晶体管作用，初级电路断开，管作用，初级电路断开，次级绕组产生高压，使火次级绕组产生高压，使火花塞跳火。

花塞跳火 电电动动势势变变化化时时，，三三极极管管两两 端端电电压压变变化化，，三三极极管管会会导导通通或截止由传感器、点火控制器、点火线圈、配电器、火花塞组成四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统感应式点火系统工作原理感应式点火系统工作原理四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统感应式点火系统工作原理感应式点火系统工作原理•低压回路低压回路•传感器输出信号高于一定值时（传感器输出信号高于一定值时（C点电位点电位>P点电位）：三极管点电位）：三极管VT1截截止，止，VT2导通，导通，VT3截止，截止，VT4导通，导通，VT5导通，接通点火线圈初级导通，接通点火线圈初级电路电路低压回路：蓄电池正极低压回路：蓄电池正极→点火开关点火开关→初级线圈初级线圈→三极管三极管VT5的集电极的集电极→发射极发射极→搭铁搭铁→蓄电池负极蓄电池负极•高压回路高压回路•传感器输出信号低于一定值时（传感器输出信号低于一定值时（C点电位点电位

该电势差称为霍尔就称为霍尔效应该电势差称为霍尔电压•霍尔元件与磁场隔开时，不产生霍尔霍尔元件与磁场隔开时，不产生霍尔电压，传感器无信号输出，此时放大电压，传感器无信号输出，此时放大器接通，初级电路导通器接通，初级电路导通•当磁力线穿过霍尔元件时，产生霍尔当磁力线穿过霍尔元件时，产生霍尔电压，传感器信号输出，放大器截止，电压，传感器信号输出，放大器截止，初级电路断开，次级绕组产生高压，初级电路断开，次级绕组产生高压，火花塞点火火花塞点火由霍尔传感器、点火控制器、点火线圈、配电器、火花塞组成四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统9.4 9.4 微电脑点火系统的主微电脑点火系统的主要优点要优点··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、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、经济性、排放性及稳定性均处于最佳经济性、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。

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获得最佳的燃烧过程 电控点火的类型电控点火的类型··有有分分电电器器电电控控点点火火系系统统：：由由分分电电器器将将点点火火线线圈圈高高压压电电按按发发火火顺顺序序依依次次传给各缸火花塞，只有一个点火线圈传给各缸火花塞，只有一个点火线圈··无无分分电电器器电电控控点点火火系系统统：：利利用用电电子子分分火火控控制制技技术术将将点点火火线线圈圈高高压压电电直直接传给各缸火花塞，有多个点火线圈接传给各缸火花塞，有多个点火线圈四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统电控点火系统电控点火系统四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统电控点火系统电控点火系统四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统3.3.高压配电原理高压配电原理（（1 1）二极管分配同时点火）二极管分配同时点火 （（2 2）点火线圈分配同时点火）点火线圈分配同时点火（（3 3）直接点火方式点火）直接点火方式点火四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统4.4.点火提前角的控制点火提前角的控制（（1 1）起动时点火提前角的控制）起动时点火提前角的控制（（2 2）起动后点火提前角的控制）起动后点火提前角的控制四川农业大学农机系四川农业大学农机系汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学汽车拖拉机学第九章第九章第九章第九章 汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统汽油机点火系统1.1.能区分点火系各组成部分及作用。

能区分点火系各组成部分及作用2.2.掌握各种点火系统的工作原理，高、低压回路掌握各种点火系统的工作原理，高、低压回路3.3.掌握火花塞点火间隙、自净温度、热特性以及分类掌握火花塞点火间隙、自净温度、热特性以及分类4.4.掌握各类点火系统的优缺点掌握各类点火系统的优缺点本本 章章 小小 结结。