汽車點火系see

1、 點 火 系 統(tǒng)點火系統(tǒng)簡稱點火系，其作用是在發(fā)動機各種工況和使用條件下，適時、可靠地產(chǎn)生足夠強的電火花，以點燃?xì)飧變?nèi)的可燃混合氣。可以分為：1.半導(dǎo)體點火系統(tǒng) 2.計算機控制點火系統(tǒng)對點火系統(tǒng)的要求 能產(chǎn)生足以擊穿火花塞電極間隙的電壓。擊穿電壓與很多因素有關(guān)。 火花應(yīng)有足夠的能量。 點火時間應(yīng)適應(yīng)發(fā)動機的工作情況。 1. 能產(chǎn)生足以擊穿火花塞電極間隙的電壓。擊穿電壓與很多因素有關(guān)，包括： 火花塞電極間的間隙大小。 氣缸內(nèi)混合氣的溫度與壓力。 電極的溫度和極性。 發(fā)動機的工作情況。 2.火花應(yīng)有足夠的能量。 3.點火時間應(yīng)適應(yīng)發(fā)動機的工作情況。影響最佳點火提前角的因素： 轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、起動與怠速

2、、汽油的辛烷值、壓縮比、混合氣的成分、火花塞的數(shù)量、進氣壓力。半導(dǎo)體點火系統(tǒng)的組成半導(dǎo)體點火系統(tǒng)工作原理 接通點火開關(guān)后，蓄電池或發(fā)電機“+”極經(jīng)點火開關(guān)與點火線圈初級線圈相連，當(dāng)點火信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號使點火控制器觸發(fā)功率三級管導(dǎo)通時，點火線圈經(jīng)過功率三級管搭鐵，從而接通初級回路，電源向點火線圈初級充電。 當(dāng)發(fā)動機繼續(xù)轉(zhuǎn)動，點火信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號使點火控制器觸發(fā)功率三級管截止時，初級線圈無法搭鐵，初級回路被切斷。 初級回路被切斷后，初級電流迅速降為零，磁通也隨之迅速減少。使初級繞組和次級繞組中的磁通量發(fā)生相應(yīng)變化，因此，在初級繞組和次級繞組中都感應(yīng)出電動勢。次級繞組的感應(yīng)電動勢通過中央高壓

3、線，傳給分電器分火頭，按點火順序，分火頭又將此高壓通過分缸高壓線傳到相應(yīng)氣缸的火花塞上，火花塞在此高壓作用下?lián)舸╇姌O間的混合氣，放電產(chǎn)生電火花，點燃缸內(nèi)可燃混合氣，使發(fā)動機連續(xù)運轉(zhuǎn)起來。 分電器軸每轉(zhuǎn)一圈，各缸火花塞按點火順序輪流跳火一次。發(fā)動機工作時，上述過程周而復(fù)始的重復(fù)著，若要停止發(fā)動機的工作，只要斷開點火開關(guān)即可。低壓電流回路蓄電池正極蓄電池正極電流表電流表點火開關(guān)點火開關(guān) 附加電阻附加電阻點火線圈的初級線圈點火線圈的初級線圈搭鐵搭鐵蓄電池負(fù)極蓄電池負(fù)極點火線圈點火線圈“”接線柱接線柱點火控制器點火控制器 次級線圈次級線圈“開關(guān)開關(guān)”接線柱接線柱附加電阻附加電阻“+ +開關(guān)開關(guān)”接線接

4、線柱柱點火開關(guān)點火開關(guān)電流表電流表蓄電池蓄電池火花塞旁電極、中心電極火花塞旁電極、中心電極配電器配電器次級繞組次級繞組搭鐵搭鐵高壓電流回路分缸高壓線分缸高壓線中央高壓線中央高壓線點火系統(tǒng)工作過程分析點火系統(tǒng)工作過程可分為三個階段：初級電路接通，初級電流增長；初級電路斷開，次級繞組產(chǎn)生高壓；火花塞電極間火花放電。一、初級電路接通，初級電流增長過程 初級電路接通時，初級電流i1由蓄電池經(jīng)附加電阻Rf流經(jīng)點火線圈的初級繞組L1，并在其周圍產(chǎn)生磁場，當(dāng)磁通隨電流的增加而加強時，在初級內(nèi)便產(chǎn)生自感電動勢el，其方向是阻礙初級電流的增長，既與i1的方向相反。二、初級電路斷開，次級繞組產(chǎn)生高壓的過程 初級電

5、路接通后，初級電流按指數(shù)增長，當(dāng)i1增長到Ip時，初級電路斷開。 初級電路斷開后，初級電流從Ip迅速降到零磁通也隨之迅速減少，在初級繞組和次級繞組都產(chǎn)生感應(yīng)電動勢初級繞組少，產(chǎn)生200300V的自感電動勢，次級繞組由于匝數(shù)多，產(chǎn)生電動勢高達1520kV。 初級電路斷開后，點火線圈的初級繞組與電容器形成一振蕩回路（由初級繞組的的電感L、初級電路的電阻R和電容C構(gòu)成）產(chǎn)生衰減振蕩。 當(dāng)初級電路振蕩時，由于線圈鐵心中磁通的大小和方向也隨之迅速變化，因此在次級繞組中感應(yīng)出的電動勢也隨之變化。 次級電壓u2的最大值將發(fā)生在u2振蕩的第一個周波。如果次級電壓的最大值不能區(qū)穿火花塞間隙，則次級電壓將如圖的虛

6、線變化，在幾次振蕩之后消失。 初級電路接通期間，鐵心中儲存的磁場能量為1/2Lp2。初級電路斷開后，初級電流消失，它形成的磁場迅速消失，在初級繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢eL，在次級繞組L2中也產(chǎn)生感應(yīng)電動勢eM。 三、火花塞電極間火花放電的過程 火花放電一般由兩部分組成： 電容放電和電感放電。 所謂電容放電是指火花間隙被擊穿時，儲存在C2中的能量迅速放出的過程，其特點使放電時間極短，但放電電流很大。 跳火以后，火花間隙的阻力減小，線圈磁場的其余能量將沿著電離的火花間隙緩慢放電，形成“電感放電”，其特點是放電時間較長，但放電電流、放電電壓較小。半導(dǎo)體點火系的構(gòu)造1.點火線圈.分電器3.火花塞4.點火信

7、號發(fā)生器5.點火控制器6.高壓線外殼 1.點火線圈鋼片膠木蓋高壓線接柱鐵心次極線圈初級線圈瓷杯+-接線柱 點火線圈可分為：開磁路式和閉磁路式。 點火線圈的上端有膠木蓋，其中央突出部分為高壓接線柱，其他的接線柱為低壓接線柱。根據(jù)低壓接線柱的數(shù)目不同，點火線圈有倆接線柱式和三接線柱式。 鐵心2由硅鋼片組成，包在硬紙板套內(nèi)。套上繞有次極繞組4；初級繞組3繞在次極繞組4的外面，以利于散熱。繞組和外殼之間，裝有導(dǎo)磁用的鋼片，用來增強磁通。外殼的底部裝有瓷杯1，以防高壓電擊穿擊次極繞組的絕緣向鐵心和外殼放電。閉磁式點火線圈: 在“日”字形鐵心內(nèi)繞有初級繞組，在初級繞組的外面繞有次極繞組，由圖可知，磁力線經(jīng)

8、鐵心構(gòu)成閉合磁路。 優(yōu)點： 漏磁少、磁路的磁阻小，因而能量的損失小，能量的變換率高，可達75%。.分電器(1)離心點火提前機構(gòu) 離心點火提前機構(gòu)是裝在段電器固定板的下部，在分電器軸4上固定有托板7，兩個重塊5分別套在托板的柱銷9上，重塊的另一端由彈簧6拉住。凸輪和撥板為一體套在分電器的上端，而撥板3的孔則插在離心塊的銷釘8上。 離心提前機構(gòu)的工作特性: (2)真空提前機構(gòu) 工作原理： 發(fā)動機負(fù)荷很小時，節(jié)氣門開度很小，小孔處的真空度大，吸動膜片向右拱曲，拉桿拉動活動底板帶著點火信號發(fā)生器逆分電器軸旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動一定角度，使點火提前角增大；反之亦然。真空提前機構(gòu)的工作特性:3. 火花塞 (1)火花

9、塞的工作極其要求 火花塞的工作條件極為惡烈，它受到高壓、高溫以及燃燒產(chǎn)物的強烈腐蝕，因此對它的要求較高。 (a)火花塞承受沖擊性高電壓的作用，要求它的絕緣體應(yīng)有足夠的絕緣強度，能承受3萬伏的電壓。 (b)混合氣燃燒時，火花塞的下部將受到15002000的高溫燃?xì)獾淖饔?，而進氣時又受到5060的進氣突然冷卻，要求火花塞應(yīng)能承受溫度強烈的變化，且有適當(dāng)?shù)臒崽匦浴?混合氣燃燒時，火花塞底部將受到突然的沖擊，要求火花塞的主要零件應(yīng)有足夠的機械強度。 (c) 發(fā)動機工作時，火花塞的裙部高溫燃燒產(chǎn)物的作用，使電極腐蝕，因此火花塞的電極應(yīng)才用難熔、耐蝕的材料制成。 (2)火花塞的構(gòu)造 (3)常用火花塞的類型

10、 標(biāo)準(zhǔn)形：其絕緣體裙部略縮入殼體端面，側(cè)電極在殼體端面以外，是使用最廣泛的一種。 突出形火花塞：絕緣體裙部較長，突出于殼體端面以外。 細(xì)電極形：其電極很細(xì)，特點是火花強烈，點火能力好在嚴(yán)寒季節(jié)也能保證發(fā)動機迅速可靠的起動。 錐座形：其殼體和旋入螺紋制成錐形，因此不用墊圈既可保證良好密封。 多極形：側(cè)電極一般為兩個或兩個以上。優(yōu)點是點火可靠，間隙不需經(jīng)常調(diào)整。 沿面跳火形：沿面間隙形，是一種最冷形火花塞，其中心電極與殼體端面之間的間隙是同心的。4.點火信號發(fā)生器主要有磁感應(yīng)式、霍爾效應(yīng)式和光電效應(yīng)式三種。磁感應(yīng)式結(jié)構(gòu)和工作原理如圖所示。 由于信號轉(zhuǎn)子的凸輪逐漸向鐵心靠近，凸輪與鐵心間的空氣間隙越

11、來越小，通過傳感線圈的磁通逐漸增多，于是在線圈內(nèi)便產(chǎn)生一感應(yīng)電動勢（其方向是阻礙磁通的增加，大小與磁通的變化速率成正比）。當(dāng)信號轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到鐵心位于信號轉(zhuǎn)子的兩個凸齒之間的某一位置時，磁通變化速率最大，其感應(yīng)電動勢最高。 可見，信號轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，傳感線圈中的感應(yīng)電動勢的方向會發(fā)生交替變化，因而傳感線圈兩端輸出的是交變信號，且信號轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈，所產(chǎn)生的交變信號的個數(shù)等于凸齒數(shù)，即等于發(fā)動機氣缸數(shù)。點火控制器根據(jù)該交變信號的高低，控制點火線圈初級電路的通斷，使火花塞跳火。曲軸每轉(zhuǎn)兩圈(一個工作循環(huán))，信號轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈，傳感線圈產(chǎn)生的交變信號使每缸點一次火，即每一個交變信號，使點火線圈初級電路的通斷一次，完

12、成一次點火。 磁感應(yīng)式點火信號發(fā)生器輸出的交變信號受發(fā)動機轉(zhuǎn)速的影響很大。轉(zhuǎn)速升高時，傳感線圈中磁通量的變化速率增大，因而感應(yīng)電動勢成正比例增大，信號越強。 霍爾效應(yīng)式發(fā)生器的結(jié)構(gòu) 主要由帶葉片的信號轉(zhuǎn)子（又稱觸發(fā)葉輪）1、霍爾元件2、永久磁鐵3及放大和整形電路等組成。 工作原理如下： 當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片在永久磁鐵與霍爾元件之間的空氣隙中時，霍爾電壓UH為零，霍爾集成電路內(nèi)的輸出級三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，因此，點火信號發(fā)生器輸出高電平（接近于電源電壓）；而當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片離開空氣隙時，霍爾元件產(chǎn)生霍爾電壓UH，則霍爾集成電路輸出級三極管導(dǎo)通，信號發(fā)生器輸出低電平（約0.30.4V）霍爾效應(yīng)式點火信號

13、發(fā)生器工作過程。 光電效應(yīng)式信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu) 5.點火控制器 不同廠家、不同車型、不同年代所用的點火控制器電路原理及電路參數(shù)各不相同，電路的完善程度也存在較大差別，但有一點是共同的，即點火控制器的基本功用為:根據(jù)點火信號發(fā)生器所產(chǎn)生的點火脈沖信號，控制點火線圈初級繞組中電流的通、斷,以便點火線圈次級繞組產(chǎn)生高壓電，供火花塞點火。 由于絕大多數(shù)點火控制器都采用集成電路結(jié)構(gòu)（或即使是分離元件，也用環(huán)氧樹脂膠等固化在一起），內(nèi)部電路發(fā)生故障后，修復(fù)比較困難。因此，點火控制器一旦內(nèi)部發(fā)生故障，往往是采用換件的方法進行修理。 其他功能與原理 隨著人們要求的不斷提高，點火控制器逐步增加了其他一些功能，使電

14、路越來越復(fù)雜，性能也更加完善。這些功能主要包括：自動斷電保護、導(dǎo)通角(閉合角)控制、恒電流控制、點火時間校正等。6.高壓線等 為了減輕無線電干擾，高壓線為有一定電阻的高壓阻尼線，阻值一般在幾k至幾十k不等。火花塞插頭和分火頭也都有一定的電阻一般為幾k。 計算機控制點火系 按照有無分電器來分，計算機控制點火系分為有分電器計算機控制點火系和無分電器點火系兩種。 有分電器計算機控制點火系由低壓電源、點火開關(guān)、控制單元ECU、點火控制器、點火線圈、分電器、火花塞、高壓線和各種傳感器等組成 。 控制單元，又稱電子控制單元，俗稱電腦，簡稱ECU。根據(jù)各傳感器輸入的信號，計算確定最佳點火提前角和初級電路導(dǎo)通

15、角，并將點火控制信號輸送給點火控制器，通過點火控制器快速、準(zhǔn)確地控制點火線圈的工作。 傳感器是將電信號或非電信號整理或轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置，為控制單元提供轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、負(fù)荷、冷卻水溫度、進氣溫度和流量、起動開關(guān)狀態(tài)、蓄電池電壓、廢氣中氧的含量等有關(guān)發(fā)動機運行工況和使用條件的各種信息。 點火控制器，又稱點火模塊，主要根據(jù)控制單元輸出的點火控制信號控制點火線圈初級電路的通斷。 分電器主要起分配高壓電的功能，多數(shù)分電器還裝有曲軸位置和轉(zhuǎn)速傳感器及判缸信號傳感器。 工作原理如下: 接通點火開關(guān)，電源電壓加到點火控制器上。起動發(fā)動機，各傳感器開始將發(fā)動機的各種工況信息轉(zhuǎn)換為電信號并傳遞給控制單元，控制

16、單元將接收到的信號與只讀存儲器中貯存的數(shù)據(jù)進行比較、計算后，輸出點火信號至點火控制器，由點火控制器中的功率管接通和切斷點火線圈的初級電路。 計算機控制點火系的點火提前角由三部分組成：初始點火提前角（又稱為原始點火提前角）、基本點火提前角和修正點火提前角。實際點火提前角=初始提前角+基本提前角+修正提前角。 初始點火提前角是指曲軸位置傳感器在發(fā)動機上固定后，由曲軸位置傳感器的信號轉(zhuǎn)子和曲軸的相對位置決定的點火提前角。一旦曲軸位置傳感器在發(fā)動機上固定，初始點火提前角就相應(yīng)確定。有些車型初始點火提前角可以通過人工 “點火正時” 進行少許調(diào)整，有的則不可調(diào)。 基本點火提前角是指在初始點火提前角的基礎(chǔ)上

17、，控制單元根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷（進氣管壓力或空氣流量）大小自動使點火提前角進一步增大，點火提前角增大的部分就是基本點火提前角。修正點火提前角是指控制單元根據(jù)發(fā)動機冷卻水溫度、節(jié)氣門開度、爆震傳感器信號、氧傳感器信號等參數(shù)確定出的點火提前角修正量。 無分電器點火系，又稱為直接點火系，它取消了分電器總成，其配電方式由原來的機械式配電改為電子式配電。 無分電器點火系由低壓電源、點火開關(guān)、微機控制單元ECU、點火控制器、點火線圈、火花塞、高壓線和各種傳感器等組成。無分電器點火系的高壓配電方式有單獨點火和同時點火之分。 單獨點火方式是一個缸的火花塞配用一個點火線圈，單獨向各缸直接點火。 各個單獨的點火線圈直接安裝在火花塞上，其外形就象火花塞高壓線帽。這種結(jié)構(gòu)特點是去掉了高壓線 。 同時點火方式是利用一個點火線圈對活塞接近壓縮上止點和排氣上止點的兩個氣缸同時進行點火的高壓配電方法。其中，活塞接近壓縮上止點的氣缸點火后，混合氣燃燒作功，該氣缸火花塞產(chǎn)生的電火花是有效火花；活塞接近排氣上止點的氣缸，火花塞產(chǎn)生的電火花是無效火花。 同時點火方式又分為點火線圈配電方式和二極管配電方式兩種。 點火線圈配電方式是一種直接用點火線圈分配高壓電的同時點火方式。幾個相互屏蔽的、結(jié)構(gòu)獨立的點火線圈組合成一體，稱為點火線圈組件。 點火線圈配電方式是一種直接