汽车点火系统-资料课件.ppt
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1、 学习目标:掌握点火系统的组成与工作原理 掌握分电器、点火线圈、火花塞的组成与工作原理 掌握磁感应式普通电子点火系和霍尔式普通电子点火系的组成与工作过程 掌握微机控制点火系的组成、分类和工作原理;了解奥迪、别克、雅阁点火系统 学习方法:点火系是发动机正常工作所必需的电器系统之一,对本章内容来说,在学习了解分电器、点火线圈、火花塞的等各组成部件的结构、原理基础上,整体把握普通电子点火系的工作原理,掌握磁感应式和霍尔式普通电子点火系的工作过程。在此基础之上,掌握先进的微机控制点火系统的组成与工作原理。最后,了解奥迪、别克、雅阁等点火系统,拓宽知识面。学习内容:点火系概述 点火系组成与工作原理 分电
2、器 点火线圈 火花塞 磁感应式普通电子点火系统 霍尔式普通电子点火系统 微机控制点火系统 典型举例 课后思考:1.普通电子点火系的工作原理是什么?2.简述分电器的各部分组成与作用。3.简述磁感应式普通电子点火系统的工作过程。4.简述霍尔式普通电子点火系统的工作过程。5.微机控制点火系统由哪些部分组成?6.微机控制点火系统可分为哪几类?一、点火系作用 二、点火系种类 三、电子点火系的分类 四、点火系的要求 在汽油发动机中,气缸内的混合气是由高压电火花点燃的,而产生电火花的功能是由点火系来完成的。点火系将电源的低电压变成高电压,再按照发动机点火顺序轮流送至各气缸,点燃压缩混合气;根据发动机工况和使
3、用条件的变化,自动调节点火时刻,实现可靠而准确的点火;在更换燃油或安装分电器时进行人工校准点火时刻。点火系按采用的电源不同,可分为蓄电池点火系和磁电机点火系两大类。蓄电池点火系按是否采用电子元件控制可分为传统点火系和电子点火系。汽车上的蓄电池或发电机向点火系提供电能,机械触点控制点火时刻,点火时刻的调节采用机械式自动调节机构,储能方式为电感储能。传统点火系结构简单,成本低,是一种应用较早、较普遍的点火系。但该点火系工作可靠性差,点火状况受转速、触点技术状况影响较大,需要经常维修、调整。随着汽车技术的发展,传统点火系越来越不适应现代发动机对点火的要求,正日趋被新的电子点火系所取代。蓄电池或发电机
4、向点火系提供电能,晶体管控制点火时刻,点火时刻的调节采用机械式调节机构或电子调节机构,储能方式有电感储能和电容储能两种。电子点火系的点火电压和点火能量高,受发动机工况和使用条件的影响小,结构简单,工作可靠,维护、调整工作量小,节约燃油,减小污染,应用日益广泛。1按储能方式分类(1)电感储能电子点火系:火花能量以磁场形式储存在点火线圈中,如蓄电池点火系;(2)电容储能电子点火系统:火花能量以电场的形式储存在专门的储能电容器中。2按信号发生器型式分类(1)磁感应式;(2)霍尔式;(3)光电式;(4)电磁震荡式。3按初级电路的控制方式分类(1)普通电子点火系统;(2)微机控制点火系统。4按高压电的配
5、电方式分类(1)机械配电点火系(有分电器点火系);(2)计算机配电点火系(无分电器点火系)。一、普通电子点火系的组成 二、工作原理1电源:蓄电池或者是发电机,供给点火系统的低压电能,标准电压一般是12V。2点火线圈:将12V的低压电变成1520KV的高压电。3分电器(1)信号发生器:产生点火的信号。(2)配电器:将点火线圈产生的高压电,按照发动机的工作顺序送至各缸的火花塞。(3)点火提前机构:随发电机转速、负荷和汽油辛烷值的变化改变点火提前角。4点火器:将信号发生器产生的信号放大,最后控制大功率三极管的导通与截止,达到控制点火线圈初级电流通断的目的。5火花塞:将高压电引入燃烧室产生电火花点燃混
6、合气。6点火开关:控制点火系统初级电路,还可以控制仪表电路和起动继电器电路等。7附加电阻:改善点火性能和起动性能。普通电子点火系由信号发生器产生触发或控制点火的信号,经过点火器内部的放大等电路,最后控制大功率三极管的导通与截止,来控制点火线圈初级电流的通断,当初级电流被切断时,次级绕组中产生高压,通过配电器送达各缸的火花塞上,点燃可燃混合气。见图4-9。一、分电器的结构和工作原理 二、分电器的型号 根据汽车电气产品型号编制方法(QC/T731993)规定,分电器型号为:1产品代号:FD代表有触点分电器,FDW代表无触点分电器2缸数代号表4-1 缸数代号 3结构代号 表4-2 结构代号 4设计序
7、号 5变形代号 点火线圈的作用是将电源的低压电转变为高压电。其外形见图4-14。一、分类 二、开磁路点火线圈 三、闭磁路点火线圈 四、点火线圈的型号 点火线圈按冷却方式不同分为沥青式、油浸式和气冷式。按有无附加电阻可分为带附加电阻型和不带附加电阻型。按接线柱的多少可分为两接柱式和三接柱式。按铁心形状不同可分为开磁路式和闭磁路式。按功能差异分为普通型和高能型。1基本结构 传统的开磁路点火线圈的基本结构如图4-15所示,主要由铁心、绕组、胶木盖、瓷杯等组成。其铁心用0.30.5mm厚的硅钢片叠成,铁心上绕有初级绕组和次级绕阻。次级绕阻居内,通常用直径为0.060.10mm的漆包线绕11000260
8、00匝;初级绕阻居外,通常用0.51.0mm的漆包线绕230370匝。次级绕阻的一端连接在盖子上高压插孔中的弹簧片上,另一端与初级绕阻的一端相连;初级绕阻的两端则分别连接在盖子上的低压接线柱上。绕阻与外壳之间装有导磁钢套并填满沥青或变压器油,以减少漏磁、加强绝缘性并防止潮气侵入。三接柱点火线圈壳体外部装有一附加电阻,附加电阻两端连至胶木盖的“+开关”和“开关”接柱。其作用是改善点火性能。两接柱点火线圈无附加电阻在点火开关与点火线圈“+”接柱间,连入一根附加电阻线。2附加电阻的作用 附加电阻也称热敏电阻,它由低碳钢丝、镍铬丝或纯镍丝制成,具有温度升高时电阻迅速增大、温度降低时电阻迅速减小的特点。
9、发动机工作时,利用附加电阻这一特点自动调节初级电流,可以改善点火系的工作特性。当发动机低速工作时,初级电流增长时间长,电流大,附加电阻受热阻值增大,避免了初级电流过大,防止点火线圈过热;当发动机高速工作时,初级电流增长时间短,电流小,附加电阻温度较低,可使初级电流下降的少些,保证了发动机在高速工作时点火系统能供给较强的高压电而不至断火。所以转速变化时,附加电阻较好地解决了高速断火和低速点火线圈过热的矛盾,改善了点火性能。当发动机起动时,由于蓄电池的端电压会急剧下降,致使初级电流减小,点火线圈不能供给足够的高电压和点火能量。为了克服这一影响,在起动时将附加电阻短路,以增大初 级电流,提高次级电压
10、和火花能量,从而改善了发动机的起动性能。闭磁路点火线圈的结构图见图4-16。传统的开磁路点火线圈中,次级绕组在铁心中的磁通通过导磁钢套构成回路,磁力线的上、下部分从空气中通过,磁路的磁阻大,磁通损失大,转换效率低(约60%);闭磁路点火线圈的铁心是“曰”字形或“口”字形,铁心内绕有初级绕阻,在初级绕组外面绕有次级绕组,其铁心构成闭合磁路,磁路中只设有一个微小的气隙,其磁路图4-17所示。闭磁路点火线圈漏磁少,磁阻小,能量损失小,变换效率高,可使点火线圈小型化。二次绕组二次绕组一次绕组一次绕组 1产品代号 DQ表示点火线圈,DQG表示干式点火线圈,DQD表示电子点火系用点火线圈。2电压等级 11
11、2V,224V,66V。3用途代号1单、双缸发动机 2四、六缸发动机3四、六缸发动机(带附加电阻)4六、八缸发动机(带附加电阻)5六、八缸发动机 6八缸以上的发动机7无触点分电器 8高能9其他(包括三、五、七缸)4设计序号5变形代号 火花塞的作用是将高压电引进发动机燃烧室,在电极间形成火花,以点燃可燃混合气。火花塞拧装于气缸盖的火花塞孔内,下端电极伸入燃烧室。上端连接分缸高压线。火花塞是点火系中工作条件最恶劣、要求高和易损坏部件。其外形图见图4-18。一、要求 1混合气燃烧时,火花塞下部将承受高压燃气的冲击,要求火花塞必须有足够的机械强度。2火花塞承受着交变的高电压,要求它应有足够的绝缘强度,
12、能承受30kv高压。3混合气燃烧时,燃烧室内温度很高,可达15002200,进气时又突然冷却至5060,因此要求火花塞不但耐高温,而且能承受温度剧变,不出现局部过冷或过热。4混合气的燃烧产物很复杂,含有多种活性物质,如臭氧、一氧化碳和氧化硫等,易使电极腐蚀。因此要求火花塞要耐腐蚀。5火花塞的电极间隙影响击穿电压,所以要有合适的电极间隙。火花塞安装位置要合适,以保证有合理的着火点。火花塞气密性应当好,以保证燃烧室不漏气。二、结构 火花塞主要由接触头、瓷绝缘体、中心电极、侧电极和壳体等部分组成,如图4-19所示。在钢质外壳的内部固定由高氧化铝陶瓷绝缘体,在绝缘体中心孔的上部有金属杆,杆的上端有接线
13、螺母,用来接高压导线,下部装有中心电极。金属杆与中心电极之间用导体玻璃密封,铜质内垫圈起密封和导热作用。钢质外壳的上部有便于拆装的六角平面,下部有螺纹以便旋装在发动机气缸盖内,外壳下端固定有弯曲的侧电极。电极一般采用耐高温、耐腐蚀的镍锰合金钢或铬锰氮、钨、镍锰硅等合金制成,也有采用镍包铜材料制成,以提高散热性能。火花塞电极间隙多为0.60.7mm,电子点火其间隙可增大至1.01.2mm。火花塞与气缸盖座孔之间应保证密封,密封方式有平面密封和锥面密封两种。平面密封时,在火花塞与座孔之间应加装铜包石棉垫圈;锥面密封是靠火花塞壳体的锥形面与气缸盖之间相应的锥形面进行密封。三、火花塞的热特性 四、火花
14、塞型号 一、磁感应式电子点火系组成 二、丰田汽车磁感应式电子点火系 一、磁感应式电子点火系组成 磁感应式电子点火系又称为磁脉冲式电子点火系,由磁感应式分电器(内装磁感应式点火信号发生器)、点火器、专用点火线圈、火花塞等部件组成。1、分电器2、信号发生器3、点火控制器4、工作过程 二、丰田汽车磁感应式电子点火系 一、霍尔信号发生器 二、点火控制器 三、点火系的工作过程 四、使用注意事项 霍尔式电子点火系由内装霍尔信号发生器的分电器、点火器、火花塞、点火线圈等组成。下面以桑塔纳轿车用霍尔式点子点火系统为例说明其工作过程。桑塔纳轿车用霍尔式点子点火系统图见图4-28。广泛应用于桑塔纳、奥迪、捷达、红
15、旗等轿车。图428图428分电器 桑塔纳轿车点火控制器外形结构见图桑塔纳轿车点火控制器外形结构见图4-34。点火控制器内部采用意大利点火控制器内部采用意大利SGS-THOMSON公司生产的公司生产的L497专用点火集成专用点火集成块,见图块,见图4-35。该点火控制器具有初级电。该点火控制器具有初级电流上升率的控制、闭合角控制、停车断电流上升率的控制、闭合角控制、停车断电保护和过电压保护等功能。保护和过电压保护等功能。1拆卸点火系的导线时,应先关掉点火开关;2当利用起动机带动发动机旋转,而又不想使发动机起动时,应拔下分电器中央高压线,并将其搭铁;3如果怀疑点火系有故障,而又必须拖动汽车时,应先
16、拆下点火器插接件;4为防止无线电干扰,应使用1K电阻的高压导线、15K电阻的火花塞插头和1K电阻的分火头;5使用带快速充电设备的起动辅助装置起动时,电压不得超过16.5V,使用时间不得超过1min;6在车上电焊作业时,应先拆去蓄电池搭铁线;7清洗发动机时,必须关断点火开关。一、信号发生器的结构二、工作原理一、确定故障部位(以霍尔为例)二、零部件的检测1、信号发生器2、点火控制器的检测切诺基吉普车点火系统部件的连接电路如图 3 一 30 所示。控制器上设有两个接线插座,一个为两端子插座,一个为四端子插座,控制器内部大功率三极管的集电极与端子 C4 连接、发射极与端子 C1 连接。切诺基吉普车点火
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