七节点火系统课件.ppt

第七节第七节发动机点火系统发动机点火系统本节内容一、点火系概述一、点火系概述二、传统点火系的结构和工作原理二、传统点火系的结构和工作原理三、点火系重点问题三、点火系重点问题四、蓄电池点火系主要元件四、蓄电池点火系主要元件五、电控点火系的组成与工作原理五、电控点火系的组成与工作原理第七节第七节点火系统点火系统一、点火系统的功用一、点火系统的功用点火系统的功用是产生高压电火花，适时地点燃气缸中的可燃混合气，使汽油机作功汽油机可燃混合气是由安装在气缸盖上的火花塞产生的电火花点燃的，要使火花塞两电极间的间隙被击穿而产生电火花，其击穿电压要高达1000015000V因此，要求点火系能按照汽油机的点火次序，在一定时刻供给火花塞足够能量的高压电，产生电火花，点燃可燃混合气，使汽油机工作点火系发展历史点火系发展历史: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（在汽车上使用）补充知识GA电磁感应定律电磁感应定律一一.电磁感应现象电磁感应现象法拉第法拉第 于于1831年年 8月月29日发现日发现了电磁感应现象了电磁感应现象 表明电磁感应现象的实验：表明电磁感应现象的实验：1.一一 通电线圈电流的变化使通电线圈电流的变化使另一线圈产生电流另一线圈产生电流.+B_K电键电键K闭合和断开的瞬闭合和断开的瞬间线圈间线圈A中电流计指针中电流计指针发生偏转发生偏转AG2.闭合电路的一部分切割闭合电路的一部分切割磁感线也产生感应电流磁感线也产生感应电流.3.闭合线圈在磁场中平动和转闭合线圈在磁场中平动和转动或者改变面积时动或者改变面积时,闭合线圈闭合线圈中产生感应电流中产生感应电流.4.磁铁运动引起感应电流磁铁运动引起感应电流 磁铁与线圈有相对运动时，磁铁与线圈有相对运动时，电流计的指针发生偏转电流计的指针发生偏转AGSNSNG结论：结论：当穿过一个闭合导体回当穿过一个闭合导体回路所围面积的磁通量发生变化路所围面积的磁通量发生变化时，不管这种变化是由于什么时，不管这种变化是由于什么原因引起的，回路中就有电流。

这种现象叫做原因引起的，回路中就有电流这种现象叫做电磁感应现象电磁感应现象.回路中所出现的电流叫做感应回路中所出现的电流叫做感应电流电流.回路中的电动势叫做感应电动势回路中的电动势叫做感应电动势.由楞次定律判定感应电动势由楞次定律判定感应电动势(或感应电流或感应电流)的方向的方向:i 0,3.确定确定d 的正负的正负;d0,4.确定确定 i的正负的正负.(确定回路法线的正向确定回路法线的正向)(B与法矢与法矢n 相同取正相同取正)(回路内回路内B变大变大d 为正为正)vi 0 时，时，i 与回路绕行方向与回路绕行方向相同；反之相反相同；反之相反.楞次定律楞次定律：闭合回路中的感：闭合回路中的感应电流的应电流的方向方向,总是企图总是企图使感使感应电流本身所产生的通过回路应电流本身所产生的通过回路面积的磁通量面积的磁通量,去去抵偿抵偿引起感引起感应电流的磁通量的改变应电流的磁通量的改变.为方便讨论为方便讨论,作有关规定作有关规定:1.回路的绕行方向回路的绕行方向L与回路的正法与回路的正法线线n 的方向关系的方向关系:遵守右手螺旋定遵守右手螺旋定则则.Ln2.电动势方向与回路绕行方向电动势方向与回路绕行方向的关系的关系:楞次定律的讨论楞次定律的讨论:回路绕行方向回路绕行方向 0,NBnd 0vi可见感应电流产生的磁场穿过可见感应电流产生的磁场穿过回路面积的磁通量，总是抵消回路面积的磁通量，总是抵消原磁通量的变化原磁通量的变化楞次定律。

楞次定律法拉第定律中的负号反映法拉第定律中的负号反映这种抵抗这种抵抗由法拉第定律由法拉第定律:i 与回路反方向与回路反方向.又又例例:由楞次定律判定感应电动势由楞次定律判定感应电动势(或感应电流或感应电流)的方向的方向:i 0,3.确定确定d 的正负的正负;d0,4.确定确定 i的正负的正负.(确定回路法线的正向确定回路法线的正向)(B与法矢与法矢n 相同取正相同取正)(回路内回路内B变大变大d 为正为正)v发动机对点火系的要求发动机对点火系的要求（1）迅速产生足以击穿火花塞间隙的高电压 火花塞两电极之间的距离影响火花塞击穿电压 气缸压力 击穿电压的因素 气缸中空气的温度 （2）电火花应具备足够高的能量点火能量不足时，会使发动机启动困难，发动机的动力性下降，油耗和排污增加，甚至于发动机不能工作起动时，通常电火花至少应具有0.1焦耳的能量，发动机正常工作时，电火花只要有0.010.05焦耳的能量就可以点燃混合气3）点火时刻应适应发动机的工况点火时刻由点火提前角表示当发动机的转速或负载发生变化时，可以通过点火提前机构进行自动调节转转速速 点火提前角点火提前角 ，负载负载 3、点火系分类、点火系分类点火方式不同点火方式不同作用：作用：作用：作用：按照发动机的点火顺序，在一定的时刻按照发动机的点火顺序，在一定的时刻按照发动机的点火顺序，在一定的时刻按照发动机的点火顺序，在一定的时刻供给火花塞足够的能量的高压电，使其两极间产供给火花塞足够的能量的高压电，使其两极间产供给火花塞足够的能量的高压电，使其两极间产供给火花塞足够的能量的高压电，使其两极间产生点火花，点燃混合气使发动机做功。

生点火花，点燃混合气使发动机做功生点火花，点燃混合气使发动机做功生点火花，点燃混合气使发动机做功分类：分类：分类：分类：蓄电池点火系统、半导体点火系统、微蓄电池点火系统、半导体点火系统、微蓄电池点火系统、半导体点火系统、微蓄电池点火系统、半导体点火系统、微机控制点火系机控制点火系机控制点火系机控制点火系名词：名词：名词：名词：火花塞击穿电压火花塞击穿电压火花塞击穿电压火花塞击穿电压发动机点火系发动机点火系发动机点火系发动机点火系二、点火系统的类型二、点火系统的类型 按照点火系组成和产生高压电方法的不同，有蓄电池点火系、磁电机点火系和半导体点火系等形式蓄电池点火系由蓄电池或发电机供给6V、12V或24V的低压直流电，通过点火线圈和断电器将低压电变成高压电，再由配电器分配到相应气缸的火花塞点火；目前在大、中型汽油机上得到广泛应用磁电机点火系是由磁电机本身直接产生高压电，在小型汽油机上得到应用传统点火系的结构和工作原理传统点火系的结构和工作原理组成组成蓄电池点火系蓄电池点火系主要由电源、主要由电源、点火开关、点点火开关、点火线圈、断电火线圈、断电器、配电器、器、配电器、电容器、火花电容器、火花塞、高压导线、塞、高压导线、附加电阻等组附加电阻等组成。

成二、工作原理二、工作原理点火线圈和断电器共同完成低压电转变为高压电的作用点火线圈和断电器共同完成低压电转变为高压电的作用点火线圈由初级绕组和次级绕组组成，相当于变压器的作用点火线圈由初级绕组和次级绕组组成，相当于变压器的作用点火开关闭合时，蓄电池点火系才能工作当断电器触点组闭合点火开关闭合时，蓄电池点火系才能工作当断电器触点组闭合时，低压电路导通，初级绕组通以初级电流，产生磁场，由于铁时，低压电路导通，初级绕组通以初级电流，产生磁场，由于铁芯芯3的作用而加强磁场当断电器凸轮的作用而加强磁场当断电器凸轮7顶开触点臂顶开触点臂8而使触点组而使触点组分开时，低压电路断开，初级电流为零，这样，由于初级绕组中分开时，低压电路断开，初级电流为零，这样，由于初级绕组中电流的变化引起磁通量的变化，从而圈较密的次级绕组中产电流的变化引起磁通量的变化，从而圈较密的次级绕组中产生很高的感应电动势，使火花塞两电极间隙处的气体被击穿，产生很高的感应电动势，使火花塞两电极间隙处的气体被击穿，产生火花触点触点闭闭合合时时，初，初级电级电路通路通电电，电电流从蓄流从蓄电电池的正极池的正极经经点火开关，点点火开关，点火火线线圈的初圈的初级绕组级绕组，断，断电电器触点，接地流回蓄器触点，接地流回蓄电电池的池的负负极，极，为为低低压压电电路。

路触点断开触点断开时时，在初，在初级绕组级绕组通通电时电时，其周，其周围产围产生磁生磁场场，并由于，并由于铁铁芯的芯的作用而加作用而加强强当断电电器凸器凸轮顶轮顶开触点开触点时时，初，初级电级电路被切断，初路被切断，初级电级电路迅速下降到零，路迅速下降到零，铁铁芯中的磁通随之迅速衰减以至消失，因而在匝芯中的磁通随之迅速衰减以至消失，因而在匝数多，数多，导线细导线细的次极的次极绕组绕组中感中感应应出很高的出很高的电压电压，使火花塞两极之，使火花塞两极之间间的的间间隙被隙被击击穿，穿，产产生火花三、飞轮磁电机点火系统的组成、三、飞轮磁电机点火系统的组成、构造及工构造及工作原理作原理 小型汽油机上常采用飞轮磁电机点火系统，目前飞轮磁电机有触点式和无触点式两种飞轮磁电机点火系由飞轮磁电机、高压线和火花塞组成一)飞轮磁电机 1有触点式飞轮磁电机 磁电机实际是一台简单的交流发电机它先由点火线圈中的低压线圈产生低压交流电，通过互感作用在高压线圈中产生高压电，因此磁电机又有变压器的作用图1-31 有触点飞轮磁电机的构造1.线圈2、7.铁芯固定镙钉 3、8.铁芯 4.电容器 5.点火提前角调节螺钉6.照明线圈 9.凸轮油毛刷 10.凸轮触块 11.白金间隙调节镙钉12.白金间隙 14.飞轮 15.平衡块 16.点火凸轮 17.磁钢 飞轮磁电机由定子和转子两部分组成。

其结构如图131所示转子部分：由飞轮轮壳；磁钢、断电凸轮组成，磁钢具有永磁性90角固定在飞轮轮壳上转子装在曲轴后半轴上定子部分：由点火线圈、照明线圈、断电器(包括定、动触点)等组成它们安装在同一底板上，用两个螺钉紧固在后半曲轴箱上顺时针转动底板点火提前角加大，反之减小点火线圈是在铁芯上绕有初级(低压)和次级(高压)两组线圈铁芯由矽钢片迭成，以避免产生有害的涡流初级线圈粗且圈数少(0.590.7mm的漆包线约180匝)，一端搭铁、一端引出次级线圈细且圈数多(0.040.06mm漆包线约10 00014 000匝)绕在初级线圈外面，一端与初级线圈引出端相接，另一端与高压线、火花塞相接磁电机的工作原理(图1-32)当磁钢由飞轮带动旋转时，通过铁芯的磁通量是不断变化的，即由最大逐渐减小到零，再逐渐增加到最大，此时磁通方向与前次相反，然后再逐渐减少至零转子不断地旋转，铁芯中的磁量周期地变化，因此在初级线圈中会产生方向和大小都不断变化的感应电动势，当断电器触点闭合时便有交流电产生此时电流回路为初级线圈-断电器触点-搭铁-初级线圈这时，次级线圈中虽有电动势产生，但很小，无法在火花塞间隙处跳火形成回路。

当初级线圈中感应电流达最大值时，转子上凸轮将断电器触点突然断开，低压回路中的电流由最大值立刻变为零，使初级线圈产生的磁场突然消失这个高速变化的磁通量，在初、次级线圈中均感应出电动势，初级线圈电动势为300V左右，而次级线圈中则感应出高达10 00015000V的高压电动势，高压电流将击穿火花塞间隙形成回路，在火花塞两极间形成高压电火花其电流回路为次级线圈-高压导线-火花塞-搭铁-次级线圈为了防止触点打开瞬间在动、定触点之间产生电弧放电而使触点表面烧蚀，在断电器两端并联一电容器当触点打开瞬间，低压电流给电容器充电，保护了白金触点同时，在短暂的充电过后，又迅速放电，产生与原低压电流相反方向的电流，加速了初级线圈内自感电流的消失，并促进其磁场的消失，使次级线圈互感出更高的电动势停火按钮是汽油机的熄火开关，与断电器触点并联，按下按钮，触点被短路，因而不再产生高压电而熄火电容器的作用？电容器的作用？断电器触点旁一般并联一只电容器，其作用是消断电器触点旁一般并联一只电容器，其作用是消除自感电流的不利影响当断电器触点分。