《汽車拖拉機(jī)學(xué) 第2版》 課件 第7、8章 汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)

汽車拖拉機(jī)學(xué)2024/7/2《汽車拖拉機(jī)學(xué)》課件第七章汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)第七章汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)第一節(jié)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求與分類第二節(jié)傳統(tǒng)的點(diǎn)火系統(tǒng)第三節(jié)半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)第四節(jié)電控點(diǎn)火系統(tǒng)《汽車拖拉機(jī)學(xué)》課件2024/7/21第七章的教學(xué)內(nèi)容半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)原理電控點(diǎn)火系統(tǒng)原理第七章的重點(diǎn)、難點(diǎn)掌握點(diǎn)火線圈原理掌握獨(dú)立點(diǎn)火控制原理掌握爆燃控制第七章的教學(xué)要求1.點(diǎn)火線圈原理與實(shí)踐2.獨(dú)立點(diǎn)火控制原理與實(shí)踐3.爆燃控制與實(shí)踐第七章的課程思政融入點(diǎn)科學(xué)創(chuàng)新科技發(fā)展終生學(xué)習(xí)科技發(fā)展專業(yè)能力工匠精神第七章的課程思政的育人目標(biāo)第七章的“耕讀教育”思政點(diǎn)映射表課程耕讀教育要點(diǎn)耕讀教育映射與融入點(diǎn)教育方法與載體途徑耕讀育人預(yù)期成效點(diǎn)火線圈原理與實(shí)踐1.點(diǎn)火線圈是如何將12V電壓提高到10-20kV高電壓的？2.點(diǎn)火線圈是如何提高點(diǎn)火能量的？信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT科學(xué)創(chuàng)新科技發(fā)展終生學(xué)習(xí)獨(dú)立點(diǎn)火控制原理與實(shí)踐1.為何獨(dú)立點(diǎn)火控制已代替了傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)、半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)？2.獨(dú)立點(diǎn)火控制原理是如何實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)各缸點(diǎn)火提前角控制的？3.目標(biāo)點(diǎn)火提前角是如何得到的？為何要修正？4.點(diǎn)火提前角是如何獲得1°信號的？信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT科技發(fā)展專業(yè)能力終生學(xué)習(xí)科學(xué)創(chuàng)新爆燃控制與實(shí)踐1.如何獲得各個氣缸的爆燃信號？2.爆燃控制是如何實(shí)現(xiàn)各缸爆燃精準(zhǔn)控制的？信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT專業(yè)能力工匠精神科學(xué)創(chuàng)新7

2024/7/2第一節(jié)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求與分類8一、點(diǎn)火系統(tǒng)的功用

1.作用

在汽油發(fā)動機(jī)中，汽油機(jī)的壓縮可燃混合氣是靠電火花點(diǎn)燃的，為此在汽油機(jī)的燃燒室內(nèi)裝有火花塞。能夠按時在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備，稱為汽油機(jī)點(diǎn)火系。

點(diǎn)火系統(tǒng)的功用是按照發(fā)動機(jī)點(diǎn)火次序在規(guī)定時刻供給火花塞足夠能量的直流高壓電，使其兩極產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃可燃混合氣，使發(fā)動機(jī)做功。2024/7/2第一節(jié)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求與分類9

點(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)在發(fā)動機(jī)各種工況和使用條件下，保證可靠而準(zhǔn)確的點(diǎn)火。為此，點(diǎn)火裝置應(yīng)滿足下列三個基本要求。1.能產(chǎn)生足以擊穿火花塞電極間隙的高壓電

實(shí)踐證明，汽車發(fā)動機(jī)在滿負(fù)荷低速時需8～10kV的點(diǎn)火電壓，起動時則常需9～17kV的點(diǎn)火電壓，正常點(diǎn)火一般在15kV以上，為了保證點(diǎn)火可靠，考慮各種不同因素的影響，點(diǎn)火高電壓必須有一定的儲量，所以點(diǎn)火裝置產(chǎn)生的電壓一般在15～20kV之間，而且高電壓的升值要快。

擊穿電壓與很多因素有關(guān)。這些因素包括：火花塞電極間隙的大?。粴飧變?nèi)混合氣的壓力與溫度；電極的形狀、溫度和極性；發(fā)動機(jī)的工作情況等。2024/7/210

2.火花塞應(yīng)具有足夠的能量

要使混合氣可靠點(diǎn)燃，火花塞產(chǎn)生的火花應(yīng)具有一定的能量，發(fā)動機(jī)正常工作時，由于混合氣壓縮終了的溫度已接近其自燃溫度，因此所需的火花能量很?。?～5mJ）。蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)能發(fā)出15～50mJ的火花能量，足以點(diǎn)燃混合氣。但在發(fā)動機(jī)起動、怠速運(yùn)轉(zhuǎn)以及節(jié)氣門急劇打開時，則需較高的火花能量。

起動時，由于混合氣霧化不良，廢氣稀釋嚴(yán)重，電極溫度低，幫所需的點(diǎn)火能量最高。另外，為了提高發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，當(dāng)采用α=1.2～1.25的稀混合氣時，由于稀混合氣難于點(diǎn)燃，也需增加火花能量?？紤]上述情況，為了保證可靠點(diǎn)火，火花塞一般應(yīng)保證有50～80mJ的點(diǎn)火能量，起動時應(yīng)產(chǎn)生大于100mJ的火花能量。2024/7/211

3.點(diǎn)火提前角應(yīng)適應(yīng)發(fā)動機(jī)的工況要求（1）點(diǎn)火提前角

從火花塞發(fā)出電火花（火花時刻）開始到活塞移到上止點(diǎn)之間的CA，稱為點(diǎn)火提前角。（2）影響點(diǎn)火提前角的因素

影響點(diǎn)火提前角的因素主要有轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、起動工況、怠速工況、汽油的辛烷值、壓縮比、混合氣成分、進(jìn)氣壓力等。2024/7/22024/7/212

①轉(zhuǎn)速。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速越高，最佳點(diǎn)火提前角越大。這是因?yàn)檗D(zhuǎn)速越高，在同一時間內(nèi)活塞移動的距離越大，CA也就加大。如果混合氣的燃燒速率不變，則最佳點(diǎn)火提前角應(yīng)按線性增加。但當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時，混合氣的壓力和溫度增高，擾流也增強(qiáng)，使燃燒速度隨之加快，因此，最佳點(diǎn)火提前角，應(yīng)隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高而增大，但不是線性的。

②負(fù)荷。在同一轉(zhuǎn)速下，發(fā)動機(jī)負(fù)荷率增大，最佳點(diǎn)火提前角隨之減小，這是由于負(fù)荷率增大，即節(jié)氣門開度增大，吸入氣缸的混合量增多，壓縮終了時，壓力和溫度增高，使燃燒速度加快，因此最佳點(diǎn)火提前角，隨負(fù)荷的增大而應(yīng)減小。第一節(jié)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求與分類14

③起動及怠速。發(fā)動機(jī)起動和怠速時，雖然混合氣燃燒速度較慢，但混合氣的全部燃燒時間，只占較小的CA，如果點(diǎn)火過早，可能使曲軸反轉(zhuǎn)，因此，要求點(diǎn)火提前角減小或不提前。

④汽油的辛烷值。由內(nèi)燃機(jī)原理知，爆燃使發(fā)動機(jī)功率下降、油耗增加、發(fā)動機(jī)過熱等，對發(fā)動機(jī)極為有害。汽油的抗爆能力，用辛烷值表示。辛烷值高的汽油不易產(chǎn)生爆燃，其點(diǎn)火提前角可增大些；在燃用低辛烷值汽油時，應(yīng)適當(dāng)減速小點(diǎn)火提前角。

⑤壓縮比壓，縮比增大，壓縮行程終了時的壓力和溫度增高，最佳點(diǎn)火提前角應(yīng)減小。2024/7/215

⑥混合氣成分?；旌蠚鉂舛戎苯佑绊懭紵俾剩讦?0.8～0.9時，燃燒速率最快，最佳點(diǎn)火提前角最小。過稀或過濃的混合氣，由于燃燒速度變慢，必須增加點(diǎn)火提前角。

⑦進(jìn)氣壓力。進(jìn)氣壓力減小，混合氣霧化和擾流變壞，燃燒速度變慢，高原地區(qū)大氣壓力低，空氣稀薄，應(yīng)適當(dāng)加大點(diǎn)火提前角。2024/7/216三、點(diǎn)火系統(tǒng)的分類

按照點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和產(chǎn)生高壓的方式不同，發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)分為：傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)、半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)、電控點(diǎn)火系統(tǒng)等。1.傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)

傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)以蓄電池和發(fā)電機(jī)為電源，也稱為蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)。它靠點(diǎn)火線圈和分電器的作用，將電源提供的12V、24V或6V的低壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，并分配到各缸火花塞，使火花塞兩電極之間產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃可燃混合氣。傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)由于產(chǎn)生的高壓電比較低、高速時工作不可靠、需要經(jīng)常檢查和維護(hù)等許多缺點(diǎn)，目前已被半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)和微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)所代替。2024/7/2第一節(jié)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求與分類17

2.半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)

半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)也是以蓄電池和發(fā)電機(jī)為電源。它由傳感器或斷電器的觸點(diǎn)產(chǎn)生點(diǎn)火信號，經(jīng)由半導(dǎo)體器件組成的點(diǎn)火控制和點(diǎn)火線圈，將電源的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘姟?.電控點(diǎn)火系統(tǒng)

電控點(diǎn)火系統(tǒng)與上述兩種點(diǎn)火系統(tǒng)相同，也以蓄電池和發(fā)電機(jī)為電源。它由電控裝置即電腦，根據(jù)各種傳感器提供的反映發(fā)動機(jī)工況的信號，確定點(diǎn)火時刻，并發(fā)出點(diǎn)火控制信號，通過點(diǎn)火線圈將電源的低壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏?，由配電器將高壓電分配到各個缸火花塞，它還可以進(jìn)一步取消分電器，由電控系統(tǒng)直接進(jìn)行高壓電的分配，是現(xiàn)代最新型的點(diǎn)火系統(tǒng)，已廣泛應(yīng)用在汽車上。2024/7/218

2024/7/2第二節(jié)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)19一、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成

傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)主要由電源、點(diǎn)火開關(guān)、點(diǎn)火線圈、分電器、火花塞等組成，如圖所示。2024/7/2第二節(jié)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)20

①電源。電源為蓄電池和發(fā)電機(jī)，供給點(diǎn)火系統(tǒng)所需電能，標(biāo)稱電壓一般是12V。②點(diǎn)火開關(guān)。點(diǎn)火開關(guān)的作用是接通或斷開點(diǎn)火系統(tǒng)初級電路。③點(diǎn)火線圈。點(diǎn)火線圈即變壓器，其功用是將蓄電池12V的低壓電變?yōu)?5～20kV的高壓電。④分電器。分電器的功用是接通和切斷低壓電路，使點(diǎn)火線圈及時產(chǎn)生高壓電，按發(fā)動機(jī)各氣缸的點(diǎn)火順序送至火花塞；同時可調(diào)整點(diǎn)火時間。2024/7/221

⑤電容器。減小斷電器的火花，防止觸點(diǎn)燒蝕，延長其使用壽命，同時加速點(diǎn)火線圈中磁通的變化速率，提高點(diǎn)火高電壓。⑥火花塞。其功用是將高壓電引入燃燒室產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃混合氣。⑦高壓導(dǎo)線。用以連接點(diǎn)火線圈至分電器中心電極和分電器旁電極至各缸火花塞。2024/7/222二、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理

圖是傳統(tǒng)點(diǎn)火系的工作示意圖。點(diǎn)火線圈一次繞組的一端經(jīng)點(diǎn)火開關(guān)與蓄電池相連，另一端經(jīng)分電器殼上的接線柱接斷電器的活動觸點(diǎn)臂，固定觸點(diǎn)通過分電器殼體接地。電容器并聯(lián)在斷電器觸點(diǎn)之間。2024/7/2第二節(jié)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)23

傳統(tǒng)點(diǎn)火系的工作過程：接通點(diǎn)火開關(guān)，當(dāng)斷電器觸點(diǎn)閉合時，蓄電池的電流從蓄電池的正極出發(fā)，經(jīng)點(diǎn)火開關(guān)、點(diǎn)火線圈的一次繞組（200～300匝的粗導(dǎo)線）、斷電器活動觸點(diǎn)臂、觸點(diǎn)、分電器殼體接地，流回蓄電池負(fù)極（圖a）。由于回路中流過的是低壓電流，所以稱這條電路為低壓電路或一次電路。電流通過點(diǎn)火線圈一次繞組時，在一次繞組的周圍產(chǎn)生磁場，并由于鐵心的作用而加強(qiáng)。當(dāng)斷電器凸輪頂開觸點(diǎn)時，一次電路被切斷，一次電流迅速下降到零，鐵心中的磁場隨之迅速衰減以至消失，因此在匝數(shù)多（15000～23000匝）、導(dǎo)線細(xì)的二次繞組中感應(yīng)出很高的電壓，稱為高壓電。二次繞組中產(chǎn)生的高壓電，作用在火花塞的中心電極和側(cè)電極之間，當(dāng)高壓電超過火花塞間隙的擊穿電壓時，火花塞的間隙被擊穿，產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃混合氣。2024/7/224二、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的缺陷

在汽車上傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的應(yīng)用已近一個多世紀(jì)的歷史了，雖然它的部件不斷地有所改進(jìn)，使其點(diǎn)火性能及使用壽命有所提高。但是并未從根本上解決問題。傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)主要存在以下不足之處。1.火花能量的提高受到限制

現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)以其高轉(zhuǎn)速、高壓縮比、稀薄燃燒和缸內(nèi)直噴為特點(diǎn)，對點(diǎn)火能量的要求越來越高。顯然，傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)由于其初級電流受斷電器觸點(diǎn)允許電流的限制，火花能量的提高也受到限制，已不能適應(yīng)現(xiàn)在及將來汽車發(fā)展的需要。2.觸點(diǎn)故障多、壽命短2024/7/2第二節(jié)傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)25

傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)中，初級電流的通斷由斷電器觸點(diǎn)控制。當(dāng)觸點(diǎn)打開瞬間，觸點(diǎn)間極易形成火花而將觸點(diǎn)燒蝕。又因觸點(diǎn)反復(fù)開閉，觸點(diǎn)臂頂塊與凸輪長期摩擦而磨損，造成觸點(diǎn)間隙變化、點(diǎn)火正時不穩(wěn)定，影響發(fā)動機(jī)的功率輸出。當(dāng)間隙小到一定程度后，由于觸點(diǎn)斷開時產(chǎn)生的電弧不能切斷，會使觸點(diǎn)在很短時間內(nèi)燒蝕，甚至失去工作能力。

此外，發(fā)動機(jī)在高速時，由于機(jī)械滯后和磁滯的存在，斷電器觸點(diǎn)易產(chǎn)生“回跳”或“顫動”現(xiàn)象，使實(shí)際閉合角減小，影響火花能量，導(dǎo)致高速失火。2024/7/22024/7/2263.對火花塞積炭和污染敏感

傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)中次級電壓上升速率低（一般需120μs），故對火花塞積炭和污染很敏感。當(dāng)火花塞積炭時，次級電壓就會顯著下降。

為此，一種使用點(diǎn)火信號發(fā)生器來代替觸點(diǎn)觸發(fā)的點(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，即半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)，又稱電子點(diǎn)火系統(tǒng)，取代了傳統(tǒng)蓄電池點(diǎn)火系統(tǒng)。27

2024/7/2第三節(jié)半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)28一、半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)的類型

汽車上使用的半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)分為：有觸點(diǎn)半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)和無觸點(diǎn)半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)兩大類。

無觸點(diǎn)式半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)按信號發(fā)生器原理不同又分為；磁脈沖式（又稱為磁電式、磁感應(yīng)式、發(fā)電式）、霍爾式、光電式和電磁式（即電磁振蕩式）等多種形式。2024/7/2第三節(jié)半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)29二、有觸點(diǎn)半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)

有觸點(diǎn)半導(dǎo)體點(diǎn)火裝置用減小觸點(diǎn)電流的方法，減小觸點(diǎn)火花，改善點(diǎn)火性能，它是一種半導(dǎo)體輔助點(diǎn)火裝置，如圖所示。除了與傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)一樣具有電源、點(diǎn)火開關(guān)、分電器、點(diǎn)火線圈、火花塞之外，還在點(diǎn)火線圈初級繞組的電路中，增加了由三極管VT和電阻、電容等組成的點(diǎn)火控制電路，斷電器的觸點(diǎn)串聯(lián)在三極管的基極電路中，控制三極管的導(dǎo)通與截止。2024/7/2第三節(jié)半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)30

其工作過程如下：接通點(diǎn)火開關(guān)SW，當(dāng)斷電器觸點(diǎn)閉合時，三極管的基極電路被接通，使三極管飽和導(dǎo)通，接通了點(diǎn)火線圈的初級電路。其路徑是：

三極管的基極電流：從蓄電池“+”→點(diǎn)火開關(guān)SW→點(diǎn)火線圈初級繞組N1→附加電阻Rf→三級管的發(fā)射極e、基極b→電阻R2→斷電器觸點(diǎn)K→搭鐵→蓄電池“-”。

點(diǎn)火線圈初級繞組的電流：從蓄電池“+”→點(diǎn)火開關(guān)SW→點(diǎn)火線圈初級繞組N1→附加電阻Rf→三級管的發(fā)射極e、集電極c→搭鐵→蓄電池“-”。使點(diǎn)火線圈的鐵心中積蓄了磁場能。2024/7/22024/7/231

當(dāng)斷電器觸點(diǎn)分開時，三極管的基極電路被切斷。三極管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗袛嗔它c(diǎn)火線圈初級繞組的電路，初級電流迅速下降到零，在點(diǎn)火線圈次級繞組中產(chǎn)生高壓電，擊穿火花塞間隙，點(diǎn)燃混合氣。

發(fā)動機(jī)工作時，斷電器觸點(diǎn)不斷地閉合、分開，控制三極管的導(dǎo)通與截止和初級電路的通斷，控制點(diǎn)火系統(tǒng)的工作。觸點(diǎn)式半導(dǎo)體點(diǎn)火裝置，目前已很少使用。32三、無觸點(diǎn)半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)

無觸點(diǎn)半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)利用傳感器代替斷電器觸點(diǎn)，產(chǎn)生點(diǎn)火信號，控制點(diǎn)火線圈的通斷和點(diǎn)火系統(tǒng)的工作，可以克服與觸點(diǎn)有關(guān)的缺點(diǎn)。

無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)主要由傳感器（即脈沖信號發(fā)生器）和電子點(diǎn)火控制構(gòu)成，如圖所示。它的分電器、點(diǎn)火線圈、火花塞等與傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的基本相同。2024/7/2第三節(jié)半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)33

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傳感器（即脈沖信號發(fā)生器）取代了原來分電器中的斷電器（凸輪和觸點(diǎn)）。它是一種將非電量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏康难b置。其功用是：通過一定的轉(zhuǎn)換方式，將汽車發(fā)動機(jī)曲軸所轉(zhuǎn)過的角度或活塞在氣缸中所處的位置，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖電信號，再輸出送至電子點(diǎn)火控制器。

電子點(diǎn)火控制器簡稱電子點(diǎn)火器，也稱點(diǎn)火放大器或電子控制組件。它的主要任務(wù)是接收傳感器輸出的脈沖信號，控制點(diǎn)火線圈初級電路的通斷。它雖然起著和傳統(tǒng)點(diǎn)火裝置中斷電器觸點(diǎn)同樣的作用，但其電路具有放大作用，可把點(diǎn)火線圈初級電流由4～5A放大至7～10A。2024/7/235四、半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)的缺陷

半導(dǎo)體點(diǎn)火裝置，在提高二次電壓和點(diǎn)火能量，延長觸點(diǎn)使用壽命等方面都是卓有成效的。但是，它們對點(diǎn)火時間的調(diào)節(jié)，與傳統(tǒng)點(diǎn)火系一樣，仍靠離心提前和真空提前兩套機(jī)械式點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置來完成。由于機(jī)械的滯后、磨損以及裝置本身的局限性等許多因素的影響，它不能保證發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火時刻總為最佳值，不是偏早就是偏遲。同時，點(diǎn)火線圈一次電路的導(dǎo)通時間受凸輪形狀的限制，發(fā)動機(jī)低速時觸點(diǎn)閉合時間長，一次電流大，點(diǎn)火線圈容易發(fā)熱；高速時，觸點(diǎn)閉合時間縮短，一次電流減小，二次電壓降低，點(diǎn)火不可靠。2024/7/2第三節(jié)半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)36

2024/7/2第四節(jié)電控點(diǎn)火系統(tǒng)37一、電控點(diǎn)火系統(tǒng)的特點(diǎn)

普通的無觸點(diǎn)式點(diǎn)火裝置采用機(jī)械方式調(diào)整點(diǎn)火時刻，由于機(jī)械裝置本身的局限性而無法保證在各種狀況下點(diǎn)火提前角一般處于最佳。同時，由于配電器中運(yùn)動部件的磨損，又會導(dǎo)致驅(qū)動部件的松曠，影響點(diǎn)火提前角的穩(wěn)定性和均勻性。但是點(diǎn)火時刻的精確控制對發(fā)動機(jī)功率、油耗、排放污染、爆燃、行駛的穩(wěn)定性等都會產(chǎn)生較大的影響。因而為滿足各種工況的要求，必須測試大量的工況信息，使即時處理后輸出相應(yīng)的控制信號，控制最佳點(diǎn)火時刻，顯然這只有采用是電子控制，目前，汽車上均采用電控點(diǎn)火系統(tǒng)。2024/7/2第四節(jié)電控點(diǎn)火系統(tǒng)38二、電控點(diǎn)火系統(tǒng)的類型

1.按高壓配電方式不同分

可分為機(jī)械高壓配電和電子高壓配電兩類。（1）機(jī)械高壓配電

采用傳統(tǒng)的分電器分配點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓。因此這種改進(jìn)型的微電腦點(diǎn)火控制系統(tǒng)還有分電器，但只相當(dāng)于傳統(tǒng)分電器中的配電器的功能。（2）電子高壓配電

由電子控制進(jìn)行高壓分配，這種全電子微電腦點(diǎn)火控制系統(tǒng)又分兩種類型：一種是無分電器，但點(diǎn)火線圈與火花塞之間還用高壓導(dǎo)線連接；另一種則無高壓導(dǎo)線，每個火花塞上面直接連接著一個點(diǎn)火線圈。2024/7/2第四節(jié)電控點(diǎn)火系統(tǒng)39

2.按點(diǎn)火方式不同分

可分為分組同時點(diǎn)火方式和直接點(diǎn)火方式兩類。（1）分組同時點(diǎn)火方式

一般是將各缸火花塞兩兩分組，每次點(diǎn)火都是同組的兩缸火花塞同時進(jìn)行。其中一缸是有效點(diǎn)火，成對的另一缸為排氣行程，是無效點(diǎn)火。由于排氣行程缸內(nèi)的溫度高、壓力低，因此跳火電壓很低，能量的損失很小。分組同時點(diǎn)火方式又有二極管分配方式和點(diǎn)火線圈分配方式兩種不同的高壓配電形式。（2）直接點(diǎn)火方式

每缸火花塞都單獨(dú)配有一個點(diǎn)火線圈，一般是將點(diǎn)火線圈直接安裝在火花塞的上面，因此可省去高壓導(dǎo)線。2024/7/240

3.按是否有反饋控制分

可分為開環(huán)控制方式和閉環(huán)控制方式。（1）開環(huán)控制方式

微電腦點(diǎn)火控制系統(tǒng)中無爆燃傳感器，控制器只是以反映發(fā)動機(jī)工況、狀態(tài)的各傳感器信號對點(diǎn)火提前角進(jìn)行控制。（2）閉環(huán)控制方式

微電腦點(diǎn)火控制系統(tǒng)中設(shè)有發(fā)動機(jī)爆燃傳感器，通過發(fā)動機(jī)爆燃傳感器反饋發(fā)動機(jī)爆燃情況，作出點(diǎn)火提前角的修正控制。閉環(huán)控制方式可使點(diǎn)火提前角控制更接近爆燃區(qū)，可更有效地發(fā)揮發(fā)動機(jī)的功率。因此，目前的微電腦點(diǎn)火控制系統(tǒng)大都采用閉環(huán)控制方式。2024/7/241三、電控點(diǎn)火系統(tǒng)的組成

電控點(diǎn)火系統(tǒng)主要由傳感器、控制單元ECU、點(diǎn)火執(zhí)行器3大部分組成。2024/7/2第四節(jié)電控點(diǎn)火系統(tǒng)42

1.傳感器

用于點(diǎn)火控制的傳感器主要有：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、冷卻液溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、判缸傳感器、爆燃傳感器等。

本節(jié)主要介紹判缸傳感器和爆燃傳感器，其余傳感器與燃油控制系統(tǒng)的傳感器一致。（1）判缸傳感器

又稱為上止點(diǎn)位置傳感器，通常安裝在凸輪軸，所以又稱為凸輪軸傳感器。

判缸傳感器的功用是檢測各缸第1缸上止點(diǎn)的位置，以使點(diǎn)火提前角控制按該發(fā)動機(jī)的作用順序進(jìn)行點(diǎn)火控制。判缸傳感器一般采用霍爾效應(yīng)原理，又稱霍爾傳感器。2024/7/243

（2）爆燃傳感器

①功用。在微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)中，ECU根據(jù)爆燃傳感器的信號，判斷發(fā)動機(jī)是否發(fā)生爆燃，并對點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火提前角的閉環(huán)控制（防爆燃控制）。

發(fā)動機(jī)發(fā)生爆燃時，氣缸內(nèi)的可燃混合氣異常燃燒，導(dǎo)致壓力急劇上升而引起爆燃，使發(fā)動機(jī)輸出功率降低，甚至導(dǎo)致發(fā)動機(jī)損壞。

目前，汽車上廣泛采用檢測發(fā)動機(jī)缸體振動頻率的方法來檢測爆燃。發(fā)動機(jī)爆燃產(chǎn)生的壓力沖擊波頻率一般為6～9kHz，在檢測缸體振動頻率時，一般都將爆燃傳感器安裝在發(fā)動機(jī)缸體側(cè)面。

②類型。按檢測方式不同，爆燃傳感器可分為共振型和非共振型；按結(jié)構(gòu)不同，可分為壓電式和磁致伸縮式。2024/7/244

共振型爆燃傳感器的共振頻率與發(fā)動機(jī)爆燃的固有頻率相匹配，因此其內(nèi)部設(shè)有共振體，并且要使共振體的共振頻率與爆燃頻率協(xié)調(diào)一致。共振型爆燃傳感器輸出信號的電壓高，不需要濾波器，信號處理比較方便。由于機(jī)械共振體的頻率特性尖且頻帶窄，只適用于特定的發(fā)動機(jī)，不能與其他發(fā)動機(jī)互換使用。

非共振型爆燃傳感器適用于所有的發(fā)動機(jī)，但其輸出電壓較低，頻率特性平坦且頻帶較寬，需要配用帶通濾波器，信號處理比較復(fù)雜。2024/7/245

③構(gòu)造原理。以壓點(diǎn)式爆燃傳感器為例進(jìn)行說明。壓電式爆燃傳感器主要由壓電元件、配重塊及引線等組成，如圖所示。

當(dāng)發(fā)動機(jī)缸體發(fā)生振動時，傳感器底座及慣性配重隨之產(chǎn)生振動.底座和配重的振動作用在壓電元件上，由壓電效應(yīng)可知，壓電元件的信號輸出端，就會輸出與振動頻率和振動強(qiáng)度有關(guān)的交變電壓信號，如圖所示。實(shí)驗(yàn)證明，發(fā)動機(jī)爆燃頻率一般在6～9kHz之間，其振動強(qiáng)度較大，所以信號電壓較高。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速越高，信號電壓幅值越大。2024/7/246

因?yàn)榘l(fā)動機(jī)爆燃是在活塞運(yùn)行到壓縮上止點(diǎn)前后產(chǎn)生的,此時缸體振動強(qiáng)度最大,所以爆燃傳感器在活塞運(yùn)行到壓縮上止點(diǎn)前后產(chǎn)生的輸出電壓較高,爆燃傳感器輸出信號與曲軸轉(zhuǎn)角的對應(yīng)關(guān)系如圖7-9所示。爆燃傳感器的靈敏度約為20mV/g(1g=9.8m/s2)。2024/7/247

2.控制單元（ECU）

ECU只讀存儲器中存儲有監(jiān)控和自檢等程序，以及發(fā)動機(jī)在各種工況下的最佳點(diǎn)火提前角數(shù)據(jù)。ECU不斷接收各種傳感器和開關(guān)發(fā)送的信號，并按預(yù)先編制的程序進(jìn)行計(jì)算和判斷后，向點(diǎn)火控制器發(fā)出控制信號，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火提前角和點(diǎn)火時刻的最佳控制。點(diǎn)火控制與燃油控制均在同一控制單元，即發(fā)動機(jī)ECU。3.點(diǎn)火執(zhí)行器

點(diǎn)火執(zhí)行器主要有點(diǎn)火線圈、火花塞。2024/7/248

（1）點(diǎn)火線圈

①功用。點(diǎn)火線圈是將蓄電池或發(fā)動機(jī)所供給的低壓電變成高壓電的主要部件。

②類型。常用的點(diǎn)火線圈分為開磁路點(diǎn)火線圈和閉磁路點(diǎn)火圈兩種形式。

開磁路點(diǎn)火線圈是利用電磁互感原理制成的。其結(jié)構(gòu)主要由硅鋼片疊成的鐵芯上的初級線圈和次級線圈、殼體及其外的附加電阻等組成。

開磁路點(diǎn)火線圈的磁路如圖所示。由于磁路上、下部分是從空氣中通過的，鐵芯未構(gòu)成閉合磁路，所以漏磁較多，主要用于傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)中。2024/7/249

閉磁路點(diǎn)火線圈，將初級繞阻和次級繞組都繞在口字形或日字形的鐵芯上。初級繞組在鐵芯中產(chǎn)生的磁通，通過鐵芯構(gòu)成閉合磁路。2024/7/250

閉磁路點(diǎn)火線圈的優(yōu)點(diǎn)是漏磁少，磁路的磁阻小，因而能量損失小，能量變換率高，可達(dá)75％（開磁路式點(diǎn)火線圈只有60％）。并且閉磁路式點(diǎn)火線圈采用熱固性樹脂作為絕緣填充物，外殼以熱熔性塑料注塑成型，其絕緣性、密封性均優(yōu)于開磁式點(diǎn)火線圈。體積小，可直接裝在分電器蓋上，不僅結(jié)構(gòu)緊湊，又省去了點(diǎn)火線圈與分電器之間的高壓導(dǎo)線，并可使二次側(cè)電容減小，故已在電控點(diǎn)火系統(tǒng)中廣泛采用。2024/7/251

③工作原理。如圖示，當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，發(fā)動機(jī)ECU輸出點(diǎn)火正時信號（IGT），蓄電池的電流通過點(diǎn)火器流到初級線圈，在線圈中心鐵心產(chǎn)生磁力線，并存儲能量。當(dāng)發(fā)動機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時，點(diǎn)火器按發(fā)動機(jī)電子控制單元（ECU）輸出的點(diǎn)火正時信號（IGT）快速地停止流往初級線圈的電流。其結(jié)果是初級線圈的磁通量開始減小。因此，通過初級線圈的自感和次級線圈的互感，在阻止現(xiàn)存磁通量衰減的方向上產(chǎn)生電動勢。自感效應(yīng)產(chǎn)生約為500V的電動勢，而與其相伴的次級線圈互感效應(yīng)產(chǎn)生約為30kV高壓電動勢。這樣火花塞就產(chǎn)生火花放電。初級電流切斷越迅速，初級電流值越大，則相應(yīng)的次級電壓也越高。2024/7/252

2024/7/253

（2）火花塞

①功用?；鸹ㄈ淖饔檬菍Ⅻc(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電引入發(fā)動機(jī)燃燒室，在其電極間隙中產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃混合氣。

②結(jié)構(gòu)?；鸹ㄈ慕Y(jié)構(gòu)如圖所示。它主要由中心電極、搭鐵電極、外殼和絕緣管等組成。在鋼質(zhì)殼體的內(nèi)部固定有高氧化鋁陶瓷絕緣體,在絕緣體中心孔的上部有金屬桿,桿的上端有接線端子,用來接高壓電。下部裝有中心電極,金屬桿與中心電極有銅芯和電阻。墊片起密封和導(dǎo)熱作用。外殼體的上部有便于拆裝的六角平面,下部有螺紋,用于把火花塞安裝到發(fā)動機(jī)氣缸蓋內(nèi),殼體下端焊接有彎曲的搭鐵電極。2024/7/254

③點(diǎn)火機(jī)理?；鸹ㄈ袭a(chǎn)生的火花點(diǎn)燃空氣-燃油混合氣，使其爆發(fā)，通常稱為燃燒。燃燒不會立刻發(fā)生，

火花塞點(diǎn)火機(jī)理如圖所示，火花穿過空氣-燃油混合氣從中心電極到搭鐵電極。結(jié)果，空氣-燃油混合氣沿著火花的路徑被觸發(fā)，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)（通過氧化作用），同時產(chǎn)生熱量，形成火焰中心?；鹧嬷行挠|發(fā)周圍的空氣-燃油混合氣。這樣，火焰中心的熱量向外擴(kuò)展并稱之為火焰?zhèn)鞑?，點(diǎn)燃空氣-燃油混合氣。2024/7/255

③點(diǎn)火機(jī)理。如果火花塞電極的溫度太低或電極的間隙太小，電極將吸收火花產(chǎn)生的熱量。結(jié)果，火焰中心將被熄滅，導(dǎo)致缺火，這種現(xiàn)象稱為“電極猝熄”。如果電極猝熄效應(yīng)比較明顯，則火焰中心將被熄滅。電極越小，猝熄作用越小。電極越尖，越容易放電。

為了改善點(diǎn)火性能，某些火花塞在接地電極上有一個U形槽，或在中心電極上有V形槽。帶槽火花塞比電極上不帶槽的火花塞具有較小的猝熄作用，以形成較大的火焰中心。同樣，還有些火花塞通過較細(xì)的電極減小猝熄效應(yīng)，如白金/銥金火花塞。2024/7/256

④火花塞熱值?；鸹ㄈ纳崃糠Q為熱值?；鸹ㄈ苌⒊鲚^多熱量的稱為“冷型”，因?yàn)榛鸹ㄈ陨肀３州^少的熱量。散熱量較少稱為“熱型”，因?yàn)樽陨肀３州^多的熱量。

火花塞的熱特性主要取決于絕緣體裙部的長度。絕緣體裙部長的火花塞，其受熱面積大，而傳熱距離長，散熱困難，因此裙部的溫度高，稱為熱型火花塞；反之，稱為冷型火花塞，但是，習(xí)慣上都是以熱值來定型，所謂熱值是指瓷絕緣體裙部吸熱與散熱的平衡性能。這樣就可將火花塞分為低熱值（即熱型）、中熱值（即普通型）、高熱值（即冷型）3種形式。與此對應(yīng)，將火花塞下部瓷絕緣體裙部長度（A）為16～20mm的劃為熱型，長度為11～14mm的劃為普通型，長度小于8mm的劃為冷型。2024/7/257

2024/7/258四、電控點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火控制原理

1.基本控制原理

電子點(diǎn)火系統(tǒng)控制原理如圖所示?？諝饬髁總鞲衅骱凸?jié)氣門位置傳感器向ECU提供發(fā)動機(jī)負(fù)荷信號，用于計(jì)算確定點(diǎn)火提前角。曲軸位置傳感器向ECU提供發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速CA信號，轉(zhuǎn)速信號用于計(jì)算確定點(diǎn)火提前角，轉(zhuǎn)角信號用于控制點(diǎn)火時刻（點(diǎn)火提前角）。凸輪軸位置傳感器用于檢測活塞上止點(diǎn)位置，識別缸序。冷卻液溫度信號、進(jìn)氣溫度信號、車速信號、空調(diào)開關(guān)信號以及爆燃信號等，用于修正點(diǎn)火提前角。2024/7/2第四節(jié)電控點(diǎn)火系統(tǒng)59

2024/7/260

發(fā)動機(jī)工作時,根據(jù)凸輪軸位置傳感器信號,判定哪一缸即將到達(dá)壓縮上止點(diǎn),根據(jù)反映發(fā)動機(jī)工況的轉(zhuǎn)速信號、負(fù)荷信號及與點(diǎn)火提前角有關(guān)的傳感器信號,確定相應(yīng)工況下的最佳點(diǎn)火提前角,向點(diǎn)火控制器發(fā)出控制指令,使功率晶體管截止,點(diǎn)火線圈一次電流被切斷,二次繞組產(chǎn)生高壓電,并按發(fā)動機(jī)點(diǎn)火順序分配到各缸火花塞跳火點(diǎn)燃混合氣。上述控制過程是指發(fā)動機(jī)在正常狀態(tài)下點(diǎn)火時刻的控制過程。當(dāng)發(fā)動機(jī)起動、怠速或汽車滑行時,設(shè)有專門的控制程序和控制方式進(jìn)行控制。2024/7/261

2.點(diǎn)火提前角的理論計(jì)算

發(fā)動機(jī)產(chǎn)生最大功率和最小油耗的點(diǎn)火提前角為最佳點(diǎn)火提前角，該時刻不在壓縮行程上止點(diǎn)處，應(yīng)適當(dāng)提前。理論和實(shí)踐證明，發(fā)動機(jī)的最佳點(diǎn)火提前角應(yīng)能夠使發(fā)動機(jī)的燃燒臨近爆燃而又不發(fā)生爆燃。發(fā)動機(jī)的最佳點(diǎn)火提前角隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化，實(shí)際上是非線性的，如圖所示。

理論點(diǎn)火提前角（或最佳點(diǎn)火提前角）由初始點(diǎn)火提前角、基本點(diǎn)火提前角和修正點(diǎn)火提前角3部分組成2024/7/262

（1）初始點(diǎn)火提前角

初始點(diǎn)火提前角又稱為固定點(diǎn)火提前角，其值取決于發(fā)動機(jī)的型號，并由曲軸位置傳感器的初始位置決定，一般為上止點(diǎn)前6°～12°。在下列情況時，實(shí)際點(diǎn)火提前角等于初始點(diǎn)火提前角。①發(fā)動機(jī)起動時。②發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于400r/min時。③檢查初始點(diǎn)火提前角時。此時，診斷插座測試端子短路，怠速觸點(diǎn)閉合，車速低于2km/h。2024/7/263

（2）基本點(diǎn)火提前角

基本點(diǎn)火提前角是發(fā)動機(jī)最主要的點(diǎn)火提前角，由于發(fā)動機(jī)本身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響點(diǎn)火的因素較多。理論推導(dǎo)基本點(diǎn)火提前角的數(shù)學(xué)模型比較困難，而且很難適應(yīng)發(fā)動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，因此，國內(nèi)外普遍采用臺架試驗(yàn)法，即利用發(fā)動機(jī)最佳運(yùn)行狀態(tài)下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定基本點(diǎn)火提前角。（3）修正點(diǎn)火提前角

為使實(shí)際點(diǎn)火提前角適應(yīng)發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，以便得到良好的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性，必須根據(jù)冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度及開關(guān)信號等相關(guān)因素，適當(dāng)增大或減小點(diǎn)火提前角，即對點(diǎn)火提前角進(jìn)行必要的修正。修正點(diǎn)火提前角的方法有多種，主要有暖機(jī)修正和怠速修正。2024/7/264

發(fā)動機(jī)的實(shí)際點(diǎn)火提前角是上述三個點(diǎn)火提前角之和，發(fā)動機(jī)曲軸每轉(zhuǎn)一圈，ECU經(jīng)計(jì)算處理后就輸出一個點(diǎn)火提前角信號，因此當(dāng)傳感器檢測到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、冷卻液溫度發(fā)生變化時，ECU將自動調(diào)整點(diǎn)火提前角。

如果ECU確定的點(diǎn)火提前角超過允許的最大點(diǎn)火提前角，或小于允許的最小點(diǎn)火提前角，發(fā)動機(jī)很難正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時ECU將以最大或最小點(diǎn)火提前角允許值進(jìn)行控制。2024/7/265

3.起動時點(diǎn)火提前角的控制（1）起動初始點(diǎn)火提前角控制

在起動期間，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速很低（一般發(fā)動機(jī)起動轉(zhuǎn)速在500r/min以下），此時的發(fā)動機(jī)負(fù)荷信號（進(jìn)氣管壓力信號或進(jìn)氣流量信號）不穩(wěn)定，因此通常將點(diǎn)火提前角固定在初始點(diǎn)火提前角。ECU根據(jù)點(diǎn)火開關(guān)信號、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器信號進(jìn)行起動初始點(diǎn)火提前角控制，并直接由集成電路IC產(chǎn)生點(diǎn)火定時信號Ne。（2）起動非初始點(diǎn)火提前角控制

為提高起動性能，一些發(fā)動機(jī)起動時的點(diǎn)火時間并非是初始點(diǎn)火提前角，而是由電子點(diǎn)火控制系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機(jī)的溫度和起動轉(zhuǎn)速對起動點(diǎn)火提前角進(jìn)行不同的控制。2024/7/266

3.起動時點(diǎn)火提前角的控制

①正常起動轉(zhuǎn)速情況在正常的起動轉(zhuǎn)速（100r/min以上）下起動，主要考慮的是溫度對發(fā)動機(jī)燃燒的影響。在溫度低于0℃時，從點(diǎn)火到迅速燃燒需較長的時間，故需適當(dāng)增大點(diǎn)火提前角。

②低起動轉(zhuǎn)速情況在起動轉(zhuǎn)速很低（100r/min以下）時，保持原有的點(diǎn)火提前角可能會出現(xiàn)在活塞運(yùn)行到上止點(diǎn)前混合氣就已迅速燃燒起來，引起起動閑難或造成反轉(zhuǎn)。為避免此種情況，ECU根據(jù)起動轉(zhuǎn)速的降低來減小點(diǎn)火提前角，并由下式確定低速起動點(diǎn)火提前角：2024/7/267

低速起動點(diǎn)火提前角=正常起動轉(zhuǎn)速點(diǎn)火提前角×

電子點(diǎn)火控制系統(tǒng)根據(jù)點(diǎn)火開關(guān)信號、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與曲軸位置傳感器信號及發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器信號對點(diǎn)火提前角進(jìn)行控制，使發(fā)動機(jī)在低溫或低起動轉(zhuǎn)速的情況下能順利起動。2024/7/268

4.起動后點(diǎn)火提前角的控制

當(dāng)發(fā)動機(jī)起動后，點(diǎn)火開關(guān)提供的起動信號消失，ECU隨即轉(zhuǎn)入起動后點(diǎn)火提前角控制。ECU中的CPU對點(diǎn)火定時信號進(jìn)行控制。其點(diǎn)火提前角由基本點(diǎn)火提前角和修正點(diǎn)火提前角兩部分組成。（1）基本點(diǎn)火提前角控制

怠速工況與正常運(yùn)行工況下的基本點(diǎn)火提前角控制有所不同。

①怠速時基本點(diǎn)火提前角控制。發(fā)動機(jī)處于怠速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時，微機(jī)根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和空調(diào)開關(guān)是否接通來確定不同的基本點(diǎn)火提前角。怠速基本點(diǎn)火提前角控制有關(guān)的信號是：節(jié)氣門位置信號、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號和空調(diào)開關(guān)信號。2024/7/269

②正常運(yùn)轉(zhuǎn)時基本點(diǎn)火提前角控制。發(fā)動機(jī)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)（怠速觸點(diǎn)斷開）時，微機(jī)根據(jù)進(jìn)氣管壓力傳感器（或進(jìn)氣流量傳感器）和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號，通過查找、計(jì)算后得到基本點(diǎn)火提前角值。正常運(yùn)轉(zhuǎn)基本點(diǎn)火提前角控制的有關(guān)信號是：節(jié)氣門位置信號、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號、進(jìn)氣流量或進(jìn)氣管壓力信號。（2）修正點(diǎn)火提前角控制

修正點(diǎn)火提前角是基本點(diǎn)火提前角乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)得到的點(diǎn)火提前角。不同型號的發(fā)動機(jī)，其修正系數(shù)各不相同，所修正的項(xiàng)目也不盡相同。點(diǎn)火提前。角修正方法見下表。2024/7/270

2024/7/271

2024/7/272

5.配電方式

常見的電子配電方式分為雙缸同時點(diǎn)火和各缸單獨(dú)點(diǎn)火兩種。（1）雙缸同時點(diǎn)火控制

雙缸同時點(diǎn)火是指點(diǎn)火線圈每產(chǎn)生一次高壓電，使兩個氣缸為火花塞同時點(diǎn)火。次級繞組產(chǎn)生的高壓電直接加在兩個氣缸（四缸發(fā)動機(jī)的1、4缸或2、3缸；六缸發(fā)動機(jī)的1、6缸或5、2缸或3、4缸）的火花塞電極上。

雙缸同時點(diǎn)火時，一個氣缸處于壓縮行程末期，是有效點(diǎn)火；另一個氣缸處于排氣行程末期，缸內(nèi)溫度較高而壓力很低，火花塞電極間隙的擊穿電壓很低，對有效點(diǎn)火氣缸火花塞的擊穿電壓和火花放電能量影響很小，是無效點(diǎn)火。曲軸旋轉(zhuǎn)一圈后，兩缸所處行程恰好相反。雙缸同時點(diǎn)火時，高壓電的分配方式有二極管分配式和點(diǎn)火線圈分配式兩種形式。2024/7/2（2）各缸單獨(dú)點(diǎn)火控制

點(diǎn)火系統(tǒng)采用單獨(dú)點(diǎn)火方式時，每一個氣缸都配有一個點(diǎn)火線圈，并安裝在火花塞上方。在點(diǎn)火控制器中，設(shè)有與點(diǎn)火線圈數(shù)目相同的大功率晶體管，分別控制每個線圈次級繞組電流的接通與切斷，其工作原理與同時點(diǎn)火方式相同。

單獨(dú)點(diǎn)火省去了高壓線，點(diǎn)火能量耗損少，所有高壓部件均安裝在氣缸蓋上的金屬屏蔽罩內(nèi)，大大降低了對無線電的干擾。2024/7/27374

5.配電方式（2）各缸單獨(dú)點(diǎn)火控制

點(diǎn)火系統(tǒng)采用單獨(dú)點(diǎn)火方式時，每一個氣缸都配有一個點(diǎn)火線圈，并安裝在火花塞上方。在點(diǎn)火控制器中，設(shè)有與點(diǎn)火線圈數(shù)目相同的大功率晶體管，分別控制每個線圈次級繞組電流的接通與切斷，其工作原理與同時點(diǎn)火方式相同。

單獨(dú)點(diǎn)火省去了高壓線，點(diǎn)火能量耗損少，所有高壓部件均安裝在氣缸蓋上的金屬屏蔽罩內(nèi)，大大降低了對無線電的干擾。2024/7/275

2024/7/276

6.點(diǎn)火提前角閉環(huán)控制

發(fā)動機(jī)點(diǎn)火提前閉環(huán)控制系統(tǒng)由爆燃傳感器、帶通濾波電路、信號放大電路、整形濾波電路、比較基準(zhǔn)電壓形成電路、積分電路、點(diǎn)火提前角控制電路和點(diǎn)火控制器等組成，如圖所示。2024/7/277

6.點(diǎn)火提前角閉環(huán)控制爆燃傳感器用于檢測發(fā)動機(jī)是否發(fā)生爆燃,每臺發(fā)動機(jī)一般安裝1~2個。帶通濾波器只允許發(fā)動機(jī)爆燃信號(頻率為6~9kHz的信號)或接近爆燃的信號輸入ECU進(jìn)行處理,其他頻率的信號則被衰減。信號放大器對輸入ECU的信號進(jìn)行放大,以便整形濾波電路進(jìn)行處理。接近爆燃的信號經(jīng)整形濾波和比較基準(zhǔn)電路處理后,形成判定是否發(fā)生爆燃的基準(zhǔn)電壓。爆燃信號經(jīng)整形濾波和積分電路處理后,用于判定爆燃強(qiáng)度。2024/7/278思考題

1.汽油發(fā)動機(jī)對點(diǎn)火系統(tǒng)的基本要求是什么？影響點(diǎn)火電壓的因素有哪些？2.傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的基本組成部件有哪些？是如何工作的？3.發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與負(fù)荷變化時，傳統(tǒng)分電器是如何自動調(diào)整點(diǎn)火提前角的？4.火花塞的電極間隙大小對點(diǎn)火性能有何影響？何謂火花塞的熱特性？何謂火花塞的自潔溫度？5.傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)主要有哪些缺陷？造成這些缺陷的根本原因是什么？6.無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火信號的產(chǎn)生方式有哪些？各有什么特點(diǎn)？2024/7/2思考題7.微電腦點(diǎn)火控制系統(tǒng)有哪些種類？8.微電腦點(diǎn)火控制系統(tǒng)的基本組成部分有哪些？其控制原理是什么？9.爆燃推遲點(diǎn)火控制的實(shí)際意義是什么？發(fā)動機(jī)爆燃是如何監(jiān)測、識別和控制的？10.電子高壓配電的方式有哪些？各種高壓配電方式是如何工作的？11.一些點(diǎn)火線圈分配方式的無分電器電子點(diǎn)火系統(tǒng)，為什么其高壓回路串接高壓二極管？12.直接點(diǎn)火有何優(yōu)點(diǎn)？為何在汽車上得到直接應(yīng)用？2024/7/279

汽車拖拉機(jī)學(xué)2024/7/2《汽車拖拉機(jī)學(xué)》課件第八章發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)第八章發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)第一節(jié)冷卻方式與冷卻液第二節(jié)水冷卻方式第三節(jié)風(fēng)冷卻方式《汽車拖拉機(jī)學(xué)》課件2024/7/281第八章的教學(xué)內(nèi)容水冷卻系統(tǒng)組成水冷卻系統(tǒng)原理第八章的重點(diǎn)、難點(diǎn)掌握發(fā)動機(jī)冷卻循環(huán)掌握冷卻強(qiáng)度控制第八章的教學(xué)要求1.發(fā)動機(jī)冷卻循環(huán)與實(shí)踐2.冷卻強(qiáng)度控制與實(shí)踐第八章的課程思政融入點(diǎn)環(huán)保意識工匠精神創(chuàng)新思維科技發(fā)展第八章的課程思政的育人目標(biāo)第八章的“耕讀教育”思政點(diǎn)映射表課程耕讀教育要點(diǎn)耕讀教育映射與融入點(diǎn)教育方法與載體途徑耕讀育人預(yù)期成效發(fā)動機(jī)冷卻循環(huán)與實(shí)踐1.為何冷卻液取代了冷卻水？2.冷卻小循環(huán)是如何實(shí)現(xiàn)的？3.冷卻大循環(huán)是如何實(shí)現(xiàn)的？信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT環(huán)保意識工匠精神創(chuàng)新思維冷卻強(qiáng)度控制與實(shí)踐1.冷卻風(fēng)扇硅油離合器是如何實(shí)現(xiàn)冷卻強(qiáng)度控制的？2.冷卻風(fēng)扇電控系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)冷卻強(qiáng)度控制的？信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論；制作講義或教材、制作PPT工匠精神科學(xué)精神科技發(fā)展創(chuàng)新思維87

2024/7/2第一節(jié)冷卻方式與冷卻液88一、冷卻系統(tǒng)的功用

1.作用

發(fā)動機(jī)在工作時，由于燃料的燃燒以及運(yùn)動零件之間摩擦產(chǎn)生大量的熱，氣缸內(nèi)氣體溫度可達(dá)2000℃左右的高溫。直接與高溫氣體接觸的氣缸體、氣缸蓋、活塞、氣門等機(jī)件若不及時加以冷卻，則其中的運(yùn)動機(jī)件將可能因受熱膨脹而破壞正常間隙，或因潤滑在高溫下失效而卡死；各機(jī)件也可能因?yàn)楦邷囟鴮?dǎo)致其機(jī)械強(qiáng)度降低甚至損壞。因此，為保證發(fā)動機(jī)正常工作，必須對這些在高溫條件下工作的機(jī)件加以冷卻。

冷卻系統(tǒng)的功用是使發(fā)動機(jī)在所有工況下都保持在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。2024/7/2第一節(jié)冷卻方式與冷卻液89

按冷卻介質(zhì)的不同發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)可分為水冷系統(tǒng)、風(fēng)冷系統(tǒng)兩類。1.水冷系統(tǒng)

把發(fā)動機(jī)受熱零件吸收的熱量，通過冷卻液散入大氣中，而進(jìn)行冷卻的一系列裝置，稱為水冷系統(tǒng)。水冷系統(tǒng)因冷卻強(qiáng)度大，易調(diào)節(jié)，便于冬季啟動而廣泛用于汽車發(fā)動機(jī)上。2.風(fēng)冷系統(tǒng)

以空氣為冷卻介質(zhì)的冷卻系統(tǒng)稱為風(fēng)冷系統(tǒng)。風(fēng)冷系統(tǒng)因冷卻效果差，噪聲大，功耗大，僅用于部分越野汽車發(fā)動機(jī)。2024/7/290三、冷卻液

目前發(fā)動機(jī)冷卻液多是乙二醇與水的混合物，乙二醇是一種無色黏稠液體，能與水以一定比例混合。其沸點(diǎn)為197.4℃，相對密度為1.113，冰點(diǎn)為－11.5℃。與水混合后，其冰點(diǎn)可顯著降低，最低可達(dá)－68℃。冷卻液中的水與乙二醇的比例不同，其冰點(diǎn)也不同（見表）。

發(fā)動機(jī)冷卻液通常由乙二醇、防腐蝕添加劑、抗泡沫添加劑和適量的水組成。防腐蝕添加劑（硼酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽等）可延緩或阻止發(fā)動機(jī)水套壁及散熱器的銹蝕和腐蝕。

冷卻液中的空氣在水泵葉輪的攪動下會產(chǎn)生很多泡沫，這些泡沫將妨礙水套壁的散熱，影響發(fā)動機(jī)的冷卻效果，加入抗泡沫添加劑（硅油等）能有效地抑制泡沫的產(chǎn)生。在使用過程中，防腐蝕添加劑和抗泡沫添加劑會逐漸消耗殆盡，因此，應(yīng)定期更換冷卻液。2024/7/2第一節(jié)冷卻方式與冷卻液91

乙二醇有毒，且有較強(qiáng)的吸水性。在發(fā)動機(jī)冷卻液中，一般還要加入著色劑，使其呈藍(lán)綠色或黃色，以便識別和發(fā)現(xiàn)冷卻液的泄漏。2024/7/292

2024/7/2第二節(jié)水冷卻系統(tǒng)93一、水冷卻系統(tǒng)的類型

水冷卻系統(tǒng)冷卻均勻可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)時噪聲小，寒冷季節(jié)可以采用灌熱水的方法來預(yù)熱，以利于啟動，因此，目前在內(nèi)燃機(jī)中應(yīng)用較廣泛。

水冷卻系統(tǒng)按冷卻液在內(nèi)燃機(jī)中循環(huán)方法的不同，可分為自然循環(huán)冷卻和強(qiáng)制循環(huán)冷卻。1.自然循環(huán)冷卻系統(tǒng)

自然循環(huán)冷卻是利用水的密度隨溫度變化的特性，實(shí)現(xiàn)水的自然對流循環(huán)。因需水量較大，要求冷卻系統(tǒng)的容量較大，故只在小型內(nèi)燃機(jī)上采用。

自然循環(huán)冷卻分為蒸發(fā)式、冷凝器式和熱流式3種。2024/7/2第二節(jié)水冷卻系統(tǒng)94

（1）蒸發(fā)式水冷卻系統(tǒng)

圖為蒸發(fā)式水冷卻系統(tǒng)示意圖。缸蓋水套和缸體水套與蒸發(fā)水箱相通，內(nèi)燃機(jī)工作時，水套中的水流經(jīng)冷卻缸體、缸蓋后升溫，密度減小而上升到蒸發(fā)水箱，水箱中溫度較低的水下沉進(jìn)入水套，形成自然熱流循環(huán)。當(dāng)水箱中的水溫上升到沸點(diǎn)后，液態(tài)的水在吸收大量熱后成為蒸汽從加水口散到大氣中去，保持了整個冷卻系統(tǒng)的溫度在水的沸點(diǎn)附近。2024/7/22024/7/295

蒸發(fā)式水冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，常為單缸小型柴油機(jī)采用。由于散熱是通過水的汽化蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)的，因此工作時冷卻水消耗量大，給使用帶來不便。96

（2）冷凝器式水冷卻系統(tǒng)

冷凝器式水冷卻系統(tǒng)克服了蒸發(fā)式水冷卻系統(tǒng)耗水量大的缺點(diǎn)，其構(gòu)造如圖所示。冷凝器式水冷卻系統(tǒng)增加了擋板、冷凝器和風(fēng)扇等。在這個系統(tǒng)中，冷卻水吸收熱量而形成的水蒸汽充滿冷凝器，在風(fēng)扇氣流作用下散熱后又冷凝成液態(tài)水，去冷卻受熱零件。開有大小不等圓孔的擋板用于穩(wěn)定水面。與蒸發(fā)式冷卻相比可以大大減少水的消耗，但零件增多，成本提高，同時風(fēng)扇也消耗一部分功率。2024/7/297

（3）熱流式水冷卻系統(tǒng)

熱流式水冷卻系統(tǒng)由上水箱、下水箱、散熱器芯、上水管、下水管和飛輪風(fēng)扇等組成，如圖所示。冷卻液在冷卻高溫零件后溫度上升、密度減小而向上流動，經(jīng)上水管進(jìn)入散熱器，將熱量散于空氣后密度增加，流至下水箱，然后再冷卻高溫零件。水循環(huán)是靠溫差引起的熱對流來實(shí)現(xiàn)的。這種冷卻系統(tǒng)的冷卻強(qiáng)度較小，冷卻不均勻，當(dāng)水量減少到上水管以下時即不構(gòu)成循環(huán)，就失去了冷卻作用。目前它只在小功率柴油發(fā)動機(jī)上采用。2024/7/298

2.強(qiáng)制循環(huán)水冷卻系統(tǒng)

強(qiáng)制循環(huán)水冷卻系統(tǒng)如圖所示。它是利用水泵來提高冷卻液的壓力，強(qiáng)迫冷卻液在機(jī)內(nèi)高溫零件與散熱器之間循環(huán)，熱量由散熱器散入大氣中。這種冷卻方式工作可靠，氣缸上、下冷卻較均勻（溫差?。嵝Ч?，能保證適宜的工作溫度，啟動時熱車較快，因此在發(fā)動機(jī)上獲得廣泛應(yīng)用。2024/7/299

該冷卻系統(tǒng)主要由水泵、風(fēng)扇、散熱器、水管以及各種冷卻強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置如節(jié)溫器、百葉窗、硅油離合器等組成。

工作時，同軸的風(fēng)扇和水泵在曲軸的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，水泵將冷卻液吸入加壓后送入分水管，并由分水孔進(jìn)入各氣缸間的水套中，使各缸冷卻均勻，然后向上流經(jīng)氣缸蓋水套及節(jié)溫器，流入散熱器內(nèi)。由于風(fēng)扇的強(qiáng)力抽吸，空氣由前向后高速從散熱器中通過，熱水自上而下流經(jīng)散熱器，因而其中的熱量不斷地散到大氣中去，使水得到冷卻。流到散熱器底下的冷卻液又被水泵吸入，開始再次循環(huán)，因而內(nèi)燃機(jī)的高溫零件就不斷地得到冷卻。2024/7/2100二、水冷卻系統(tǒng)的主要部件

水冷卻系統(tǒng)的主要部件有：散熱器、水泵、冷卻風(fēng)扇、節(jié)溫器等。1.散熱器（1）功用

散熱器俗稱水箱，主要功用是將冷卻液在水套中吸收的熱量傳給外界大氣，使冷卻液溫度下降。2024/7/2（2）組成

散熱器主要由散熱器芯、散熱器蓋、進(jìn)水室和出水室等組成。進(jìn)、出水室分別用軟管與發(fā)動機(jī)氣缸蓋上的出水管口及水泵的進(jìn)水管口連接。出水室下部設(shè)有放水閥，必要時可將散熱器內(nèi)的冷卻液放掉2024/7/2101102

（3）散熱器芯

散熱器芯的常見結(jié)構(gòu)形式有管片式、管帶式、板式3種。

①管片式。散熱器芯由若干扁形冷卻管和散熱片構(gòu)成）。冷卻管焊在進(jìn)、出水室之間是冷卻液的通道。管片式散熱器散熱面積大，結(jié)構(gòu)鋼度好，但制造工藝較復(fù)雜，成本較高。2024/7/2

②管帶式。散熱器芯由扁平冷卻管及波形散熱帶組成。冷卻管為扁管并與波形散熱帶相間地焊接在一起。與管片式散熱器相比，管帶式散熱器制造簡單，質(zhì)量輕，成本低，散熱能力較強(qiáng)，但剛度差。

③板式。其冷卻液通道由成對的金屬薄板焊接而成。該種散熱器芯散熱效果好，結(jié)構(gòu)簡單，剛度較差，不易維修。2024/7/2103104

（4）散熱器蓋

汽車上廣泛采用閉式水冷系統(tǒng)，即在散熱器蓋上裝有蒸汽閥及真空閥，可自動調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)內(nèi)的壓力，提高了冷卻效果。

當(dāng)把散熱器蓋擰在散熱器冷卻液加注口上時，上密封襯墊在蒸汽閥彈簧的作用下與冷卻液加注口上密封面貼緊，散熱器下密封襯墊與冷卻液加注口下密封面貼緊，此時，冷卻系統(tǒng)被封閉。2024/7/2

發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后，冷卻液的溫度逐漸升高，容積膨脹，使散熱器內(nèi)壓力升高。當(dāng)壓力升高到超過預(yù)定值時，蒸汽閥開啟，使一部分冷卻液蒸汽從溢流管溢出，流入補(bǔ)償水箱，冷卻系統(tǒng)壓力下降，防止散熱器脹裂；發(fā)動機(jī)停機(jī)后，冷卻液溫度下降，當(dāng)冷卻系統(tǒng)內(nèi)的壓力降到大氣壓力以下出現(xiàn)真空時；真空閥開啟，補(bǔ)償水箱的冷卻液部分地流回散熱器，以防止散熱器被大氣壓力壓癟。105

2024/7/2106

2.水泵（1）功用

冷卻水泵的功用是對冷卻液加壓，使冷卻液在冷卻系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動。（2）結(jié)構(gòu)原理

汽車發(fā)動機(jī)廣泛采用離心式水泵，主要由葉輪和水泵殼體等組成。葉輪由鑄鐵或塑料制成，通常有6～8個徑向直葉片或后彎葉片；水泵殼體用鑄鐵或鑄鋁制造；進(jìn)、出水管均與水泵殼體鑄成一體。

近年來有的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)裝用電動水泵。電動水泵由發(fā)動機(jī)電控單元控制，根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速，借以調(diào)節(jié)冷卻液流量。

電動水泵由電動機(jī)驅(qū)動，不受發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速影響。因此裝用電動水泵，既改善了發(fā)動機(jī)的冷卻效果，有效地改善了發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。2024/7/2107

2.水泵（2）結(jié)構(gòu)原理

當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，水泵內(nèi)的冷卻液被葉片帶動一起旋轉(zhuǎn)，并在離心力的作用下甩向水泵殼體邊緣，在輪廓線為對數(shù)螺旋線的水泵殼體內(nèi)，將動能轉(zhuǎn)變?yōu)樗膲毫δ?，?jīng)與葉輪成切線方向的出水口及出水管壓入發(fā)動機(jī)的冷卻水套。與此同時，葉輪中心處因具有負(fù)壓而使散熱器中的水經(jīng)進(jìn)水管被吸入水泵葉輪中心。2024/7/2108

3.冷卻風(fēng)扇（1）功用

冷卻風(fēng)扇安裝在水泵軸上，并由驅(qū)動水泵和發(fā)電機(jī)的同一根傳動帶傳動。當(dāng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時吸進(jìn)空氣，使其通過散熱器，以增強(qiáng)散熱器的散熱能力，加速冷卻液的冷卻，達(dá)到散熱的目的。（2）構(gòu)造

汽車發(fā)動機(jī)水冷系統(tǒng)多采用低壓頭、大風(fēng)量、高效率的軸流式風(fēng)扇，即風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時，空氣沿著風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向流動。在風(fēng)扇外圍設(shè)有導(dǎo)風(fēng)罩，使風(fēng)扇吸進(jìn)的空氣全部通過散熱器，以提高風(fēng)扇效率。2024/7/2109

3.冷卻風(fēng)扇

風(fēng)扇和發(fā)電機(jī)一般同時由曲軸帶輪通過V帶驅(qū)動，汽車風(fēng)扇傳動帶張緊裝置、發(fā)動機(jī)的支架做成可移動式，以調(diào)解傳動帶的張緊度。傳動帶過松，將引起傳動帶相對于帶輪打滑，使風(fēng)扇的扇風(fēng)量減少，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)過熱和發(fā)電機(jī)發(fā)電量下降；傳動帶過緊，將增加發(fā)電機(jī)軸承的磨損，因此要求傳動帶必須保持合適的松緊度，一般用大拇指以30～50N的力，按下傳動帶產(chǎn)生10～15mm的撓度為宜。（3）風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制

控制冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的方法主要有硅油離合器、電動風(fēng)扇、液力驅(qū)動風(fēng)扇等。電動風(fēng)扇無動力損失，結(jié)構(gòu)簡單，布置方便，因此電動風(fēng)扇在轎車上的應(yīng)用越來越多。2024/7/2110

4.節(jié)溫器（1）功用

它是控制冷卻液流動路徑的閥門，能根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度的高低，打開或關(guān)閉冷卻液通向散熱器的通道，使冷卻液在散熱器和水套之間進(jìn)行大循環(huán)或小循環(huán)，調(diào)節(jié)冷卻強(qiáng)度，保證發(fā)動機(jī)在最適宜的溫度下工作。（2）節(jié)溫器的結(jié)構(gòu)

汽車發(fā)動機(jī)裝的節(jié)溫器均采用蠟式節(jié)溫器，推桿的一端固定在支架上，另一端插入膠管的中心孔內(nèi)。石蠟裝在膠管與節(jié)溫器殼體之間的腔體內(nèi)。2024/7/2111

4.節(jié)溫器（3）節(jié)溫器的工作原理

如圖所示，溫度較低時，石蠟呈固態(tài)，主閥門被彈簧推向上方與閥座壓緊，處于關(guān)閉狀態(tài)，此時，副閥門開啟，冷卻液進(jìn)行小循環(huán)，來自發(fā)動機(jī)水套的冷卻液經(jīng)副閥門、小循環(huán)水直接進(jìn)入水泵，被泵回到發(fā)動機(jī)水套內(nèi)。

溫度升高時，石蠟逐漸熔化成液態(tài)，體積膨脹，迫使膠管收縮，對推桿端部產(chǎn)生向上的推力，由于推桿固定在支架上，推桿對膠管、節(jié)溫器殼體產(chǎn)生向下的反推力。2024/7/2112

4.節(jié)溫器（3）節(jié)溫器的工作原理當(dāng)冷卻液溫度升高到一定值時,反推力克服彈簧的彈力使膠管、節(jié)溫器殼體向下運(yùn)動,主閥門開始開啟,同時副閥門開始關(guān)閉。當(dāng)冷卻液溫度進(jìn)一步升高到一定值時,主閥門完全開啟,而副閥門也正好關(guān)閉小循環(huán)水路(圖8-11b),此時來自發(fā)動機(jī)水套的冷卻液全部經(jīng)過散熱器進(jìn)行大循環(huán)。當(dāng)冷卻液溫度在主閥門開始開啟溫度與完全開啟溫度之間時,主閥門和副閥門均部分開啟,在整個冷卻系統(tǒng)內(nèi),一部分冷卻液進(jìn)行大循環(huán),另一部分冷卻液進(jìn)行小循環(huán)。2024/7/2113

4.節(jié)溫器（4）電控節(jié)溫器