第八章汽油機點火系

第八章汽油機點火系第一節(jié)點火系的功用與種類第二節(jié)點火系的組成與工作原理返回第一節(jié)點火系的功用與種類能夠按時在火花塞兩電極之間產(chǎn)生電火花的全部裝置，稱為汽油機點火系。點火系的作用是適時地為汽油發(fā)動機氣缸內(nèi)已壓縮的可燃混合氣提供足夠能量的電火花，使發(fā)動機能及時、迅速地做功。點火系性能好壞對發(fā)動機的工作有十分重要的影響。目前，在國內(nèi)外汽車上使用的點火系種類較多，主要有傳統(tǒng)點火系、無觸點電子點火系和微機控制點火系等。（１）傳統(tǒng)點火系：由蓄電池或發(fā)電機供給的１２Ｖ低壓電，經(jīng)點火線圈和斷電器轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，再?jīng)配電器分送到各缸火花塞，使其電極間產(chǎn)生電火花。返回下一頁第一節(jié)點火系的功用與種類（２）無觸點電子點火系：取消了斷電器的觸點，用點火信號發(fā)生器產(chǎn)生點火信號，控制點火系工作。它可以避免由觸點引起的各種故障，減少了保養(yǎng)和維護工作，還可以增大初級電流，提高次級電壓和點火能量，改善混合氣的燃燒狀況，提高發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性，并減少排氣污染。（３）微機控制點火系：由微機控制裝置根據(jù)各傳感器提供的信號，確定點火時刻，并發(fā)出點火控制信號，可使發(fā)動機實際點火提前角接近理想點火提前角。在各種運轉(zhuǎn)條件下，點火提前角可獲得復(fù)雜而精確的控制。在怠速時，最佳點火提前角的主要目標是運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、排放污染最低、油耗最?。辉诓糠重摵蓵r，主要要求降低油耗和提高行駛特性；在大負荷時，重點是提高最大轉(zhuǎn)矩和避免工作中產(chǎn)生爆震。返回上一頁第二節(jié)點火系的組成與工作原理一、點火系的組成傳統(tǒng)點火系的組成如圖８－１所示，主要包括如下機件。（１）電源：供給點火系所需的電能，由蓄電池和發(fā)電機提供。（２）點火線圈：將電源１２Ｖ的低壓電變成１５～２０ｋＶ的高壓電。（３）分電器：包括斷電器、配電器、電容器和點火提前機構(gòu)等部分。各部分作用如下。①斷電器：接通與切斷點火線圈初級電路。②配電器：將點火線圈產(chǎn)生的高壓電按氣缸的工作順序送至各缸火花塞。下一頁返回第二節(jié)點火系的組成與工作原理③電容器：減小斷電器觸點火花，延長觸點使用壽命并提高次級電壓。④點火提前機構(gòu)：隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負荷和汽油辛烷值變化改變點火提前角。（４）火花塞：將高壓電引入氣缸燃燒室產(chǎn)生電火花點燃混合氣。（５）點火開關(guān)：控制點火系統(tǒng)的初級電路。（６）附加電阻：改善點火性能和啟動性能。上一頁下一頁返回第二節(jié)點火系的組成與工作原理二、點火系的工作原理１傳統(tǒng)點火系的工作原理在傳統(tǒng)點火系中，蓄電池或發(fā)電機供給的１２Ｖ低壓電，經(jīng)點火線圈和斷電器轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，再?jīng)配電器分送到各缸火花塞，使其電極間產(chǎn)生電火花。其工作原理如圖８－２所示。發(fā)動機工作時，斷電器軸連同凸輪一起在發(fā)動機凸輪軸的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)。凸輪轉(zhuǎn)動時，斷電器觸點交替地閉合和打開。當觸點閉合時，接通點火線圈初級繞組的電路；當觸點分開時，切斷初級繞組的電路，使點火線圈的次級繞組中產(chǎn)生高壓電；當火花塞的電極間隙被擊穿時，產(chǎn)生電火花，點燃混合氣。上一頁下一頁返回第二節(jié)點火系的組成與工作原理２無觸點電子點火系的工作原理無觸點電子點火系一般由點火信號發(fā)生器、電子點火器、點火線圈、火花塞等組成，如圖８－３所示。其基本工作原理為：轉(zhuǎn)動分電器使點火信號發(fā)生器產(chǎn)生脈沖電壓信號，此脈沖電壓信號經(jīng)電子點火器大功率晶體管前置電路的放大、整形等處理后，控制串聯(lián)于點火線圈初級回路的大功率晶體管的導(dǎo)通和截止。大功率晶體管導(dǎo)通時，點火線圈初級通路，點火系統(tǒng)儲能；當輸入電子點火器的點火信號脈沖使大功率晶體管截止時，點火線圈初級斷路，次級繞組便產(chǎn)生高壓電。無觸點電子點火系按信號發(fā)生器的形式不同可分為磁脈沖式、霍爾效應(yīng)式和光電式等。上一頁下一頁返回第二節(jié)點火系的組成與工作原理３微機控制點火系微機控制點火系主要由傳感器、電子控制器、點火器、點火線圈等組成，如圖８－４所示。（１）傳感器（包括各種開關(guān)）主要有曲軸位置傳感器、空氣流量計（或絕對壓力傳感器）、水溫傳感器、進氣溫度傳感器、氧（Ｏ２）傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器、爆震傳感器、空調(diào)開關(guān)信號等。（２）電子控制器的作用是根據(jù)發(fā)動機各傳感器輸入的信息及內(nèi)存的數(shù)據(jù)，進行運算、處理、判斷，然后輸出指令（信號）控制有關(guān)執(zhí)行器（如點火器）動作，達到快速、準確控制發(fā)動機工作的目的。上一頁下一頁返回第二節(jié)點火系的組成與工作原理（３）點火器的作用是根據(jù)電子控制器輸出的指令，通過內(nèi)部的大功率三極管的導(dǎo)通和截止，控制初級電流的通斷，完成點火工作。采用微機點火控制以后，可以進一步取消分電器，由控制系統(tǒng)直接進行高壓電的分配，成為無分電器電子點火系統(tǒng)。無分電器電子點火系統(tǒng)分兩種：一種方式為每兩缸裝一個點火線圈，兩缸同時點火，如圖８－５所示；另一種方式為每缸一個點火線圈，各缸獨立進行控制，如圖８－６所示。上一頁下一頁返回第二節(jié)點火系的組成與工作原理三、點火系的主要部件１閉磁路式點火線圈閉磁路式點火線圈的結(jié)構(gòu)如圖８－７所示。在“口”字形或“日”字形鐵芯內(nèi)繞有初級繞組，在初級繞組外面繞有次級繞組，初級繞組在鐵芯中的磁通，通過鐵芯形成閉合磁路，故稱其為閉磁路式點火線圈。與開磁路點火線圈相比，閉磁路點火線圈具有漏磁少、轉(zhuǎn)換效率高、體積小、質(zhì)量輕、鐵芯裸露易于散熱等優(yōu)點，故已在電子點火系中廣泛采用。上一頁下一頁返回第二節(jié)點火系的組成與工作原理２火花塞火花塞的工作條件極其惡劣。它要受到高壓、高溫以及燃燒產(chǎn)物的強烈腐蝕，因此，必須具有足夠的機械強度，能夠承受沖擊性高壓電的作用，能承受劇烈的溫度變化，并且具有良好的熱特性，且要求火花塞的材料能抵抗燃氣的腐蝕?；鸹ㄈ慕Y(jié)構(gòu)如圖８－８所示。在鋼制殼體５的內(nèi)部固定有高氧化鋁陶瓷絕緣體２，使中心電極與側(cè)電極之間保持足夠的絕緣強度。絕緣體孔的上部裝有金屬桿３，通過接線螺母與高壓導(dǎo)線相連，下部裝有中心電極１０。金屬桿與中心電極之間用導(dǎo)電玻璃６密封。中心電極用鎳錳合金制成，具有良好的耐高溫、耐腐蝕和導(dǎo)電性能?；鸹ㄈ铓んw下部的螺紋旋入氣缸蓋中，旋緊時密封墊圈受壓變形保證殼體與缸蓋之間密封良好。為了適應(yīng)不同發(fā)動機的需要，火花塞因下部的形狀和絕緣體裙部長度的不同有多種形式。上一頁返回圖8一1傳統(tǒng)點火系的組成返回圖8一2傳統(tǒng)點火系