汽油機點火系基本電路

1、模塊九： 蓄電池點火系單元一 蓄電池點火系的基礎(chǔ)知識65 / 13一、教學內(nèi)容：1 蓄電池點火系的組成及高低壓電路2 點火線圈的組成作用3 分電器的組成、結(jié)構(gòu)，原理4 電容器、火花塞和點火開關(guān)二、教學目的及要求：1 掌握蓄電池點火系的基本組成。2 熟悉電池點火系高、低壓電路。3 能說明點火線圈、分電器總成、火花塞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。4 能說明點火線圈及附加電阻的作用。5 能說明分電器總成各組成部分的作用。6 理解點火提前角的含義。7 了解離心點火調(diào)節(jié)器和真空點火調(diào)節(jié)器的工作原理。8 掌握火花塞的熱特性對發(fā)動機工作的影響，會正確選用火花塞。9 掌握并理解點火過早或過遲的危害。10 理解點火開關(guān)的控制原理

2、。課題1：蓄電池點火系的組成及電路 汽油發(fā)動機氣缸內(nèi)的燃料和空氣的混合氣多采用電火花點燃的，為了在氣缸中產(chǎn)生電火花，必須采用專門的點火系統(tǒng)。目前應(yīng)用的點火系統(tǒng)有蓄電池點火系、磁電機點火系和晶體管點火系。蓄電池點火系是以蓄電池為電源，具有電感儲能元件，帶有觸點機構(gòu)的傳統(tǒng)的點火裝置。由于其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，長期以來在汽車上得到廣泛使用。蓄電池點火系的命名是因其電源為蓄電池而得名。蓄電池點火系又稱為傳統(tǒng)點火系。一、蓄電池點火系工作時必須滿足的基本要求 為了保證在各種工況和使用條件下能可靠而準確的點火，蓄電池點火系應(yīng)滿足以下三個基本要求：1 產(chǎn)生足以擊穿火花塞間隙的電壓 實踐證明，發(fā)動機在滿負荷低轉(zhuǎn)

3、速時需要800010000伏的高壓才能跳火，起動時需要的跳火電壓可達17000伏。為了保證可靠的點火，點火系還必須留有一定的次級電壓儲備量，使之在所有的情況下均能提供足夠的擊穿電壓。但是過高的次級電壓又會給絕緣帶來難題，并使成本增高，因此，次級電壓通常被限制在30000伏以內(nèi)。2 電火花應(yīng)具有足夠的能量在發(fā)動機正常工作時，混合氣壓終了的溫度接近其自燃溫度，這時電火花只需要15毫焦的能量就已足夠。但起動時由于混合氣霧化不良，廢氣稀釋嚴重，加之電極溫度低，所需點火能量最高可達100毫焦。因此，通常要求點火系提供的點火能量不得低于50毫焦，而且電火花還應(yīng)有一定的火花持續(xù)時間，通常不少于500s。3

4、點火時間與發(fā)動機的工作情況應(yīng)相適應(yīng) 因為混合氣在發(fā)動機的氣缸內(nèi)從開始點火到完全燃燒需要一定的時間（千分之幾秒），所以要使發(fā)動機產(chǎn)生最大的功率，就不應(yīng)在壓縮行程終了（上止點）點火，而應(yīng)適當提前一個角度。這樣當活塞到達上止點時，混合氣已經(jīng)接近充分燃燒，發(fā)動機才能發(fā)出最大功率。當發(fā)動機氣缸的多少、負荷的大小、轉(zhuǎn)速的變化、燃用汽油的品質(zhì)不同等，都直接影響氣缸內(nèi)混合氣的點火時間，基于使發(fā)動機能發(fā)出最大的功率，點火裝置必須適應(yīng)上述情況的變化，實現(xiàn)最佳點火。二、傳統(tǒng)點火裝置的組成及功用傳統(tǒng)點火系的組成如圖2-9-1所示：1 電源：電源為蓄電池和發(fā)電機，其標稱電壓為12V。2 點火開關(guān)：其作用是控制儀表電路、

5、點火系初級電路、起動機的繼電器電路等。3 點火線圈：其作用是將低電壓變?yōu)楦唠妷?，所以也叫變壓器? 分電器（斷電器配電器）：其作用是接通和切斷低壓電路，使點火線圈及時產(chǎn)生高壓電。按發(fā)動機各氣缸的點火順序送至火花塞，同時自動和人為地調(diào)整點火時間。5 電容器：減小斷電器觸點的火花，延長使用壽命，提高點火高電壓，它與斷電器并聯(lián)。6 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。7 附加電阻：串聯(lián)在低壓電路中。其作用是改善點火系統(tǒng)的工作特性，同時提高啟動性能。附加電阻為正溫度系數(shù)的熱敏電阻。三、蓄電池點火系的工作原理極其電路蓄電池點火系的電路如圖2-9-1所示，當發(fā)動機工作時，其凸輪軸便驅(qū)動分

6、電器軸旋轉(zhuǎn)，使斷電器內(nèi)的觸點不斷開閉，接通和切斷初級電流，通過電磁感應(yīng)，產(chǎn)生高達1530KV次級電壓，擊穿火花塞氣隙形成點火花，點燃混合氣。1 低壓電路 當觸點閉合時，構(gòu)成了低壓回路，點火線圈中的初級線圈5有電流流過，產(chǎn)生了磁場。點火線圈中的磁場能隨著初級電流的增大而增強。初級電流的方向如圖2-10-1-a)中的箭頭所示，即：蓄電池或發(fā)電機“+”、電流表、點火開關(guān)、點火線圈附加電阻 (在發(fā)動機起動點火時則不經(jīng)過此電阻)、點火線圈的初級繞組、斷電器觸點、搭鐵、蓄電池或發(fā)電機“”2 高壓電路 凸輪軸驅(qū)動分電器軸旋轉(zhuǎn)，使斷電器內(nèi)的觸點分開時，切斷了初級電路，初級線圈產(chǎn)生的自感電動勢即向電容9充電，出

7、現(xiàn)了初級線圈5和電容器9間的磁場能與電場能交替轉(zhuǎn)化，形成衰減震蕩。于是在點火線圈次級繞組4中感應(yīng)出1530KV的高壓電，經(jīng)分電器送到火花塞上實現(xiàn)放電。次級電流的方向如圖2-10-1-b)中箭頭所示，即：點火線圈、附加電阻(起動點火不經(jīng)此電阻)、起動開關(guān)(正常點火時不經(jīng)此輔助接柱)、點火開關(guān)、電流表、蓄電池正極、蓄電池負極、搭鐵、火花塞側(cè)電極、火花塞間隙(放電)、火花塞中心電極、配電器旁電極、分火頭、配電器中心電極、火線圈。從點火線圈到火花塞的線路被稱為高壓電路，或叫次級電路，在感應(yīng)放電階段，次級電流是經(jīng)過初級線圈和蓄電池的。課題2：點火線圈和分電器一、點火線圈 點火線圈是點火裝置的核心組件，按

8、冷卻方式的不同，可分為油浸式和瀝青式；按有無附加電阻分為有附加電阻式和無附加電阻式；按接線柱的多少分為二接線柱式和三接柱式。按磁路的結(jié)構(gòu)不同分為開磁路式和閉磁路式。1 點火線圈構(gòu)造（以三接柱式開磁路點火線圈為例）傳統(tǒng)的開磁路點火線圈的構(gòu)造如圖2-9-2所示（1） 絕緣座：由陶瓷或玻璃制成圓盤形狀，用作外殼底部與繞組之間的絕緣。（2） 鐵芯：由條形硅鋼片疊成，各片間利用氧化薄層或涂絕緣漆隔離，以減少渦流，用于加強磁場，進行電磁感應(yīng)。（3） 高壓繞組：又稱次級繞組，由漆包銅線繞1100023000匝而成，其作用是產(chǎn)生高壓電動勢。（4） 低壓繞組：又稱初級繞組，由漆包銅線繞300400匝而成一般繞在

9、次級繞組的外邊，有利于散熱，其功能是利用繞組電流的變化實現(xiàn)電磁感應(yīng)。 （5） 導磁銅套：用硅鋼片卷成桶形，使鐵芯形成半封閉磁路，減少漏磁通，提高電磁互感效能。（6） 外殼：用薄鋼板沖壓而成，用于封裝內(nèi)部構(gòu)件并與膠木蓋扣合，使點火線圈為一總成。（7） 膠木蓋：用優(yōu)質(zhì)絕緣膠木粉在鋼模中熱壓而成，外部中心突起為高壓線輸出的插線孔，旁邊有三個接線柱。其作用除與外殼扣接成整體外，主要是連接高低壓電路。（8） 安裝抱持：用薄鋼板制成抱箍形狀，用于固定附加電阻和安裝。（9） 填充物點火線圈總成的內(nèi)部空隙用瀝青或絕緣油填充，以便增強絕緣性能和有利散熱。2 點火線圈的型號及規(guī)格按JB154683汽車電器設(shè)備型號

10、編制方法規(guī)定，點火線圈的型號編制格式如下：DQ點火線圈的名稱代號，D表示“點火”，Q表示“線圈”（1）分類代號（電壓等級）1代表12V； 2 代表24V。（2）分組代號（用途）用途代號：1 代表單雙缸發(fā)動機； 2代表四、六缸發(fā)動機 3 代表四、六缸發(fā)動機（帶附加電阻）； 4 代表六、八缸發(fā)動機（帶附加電阻）；5 代表六、八缸發(fā)動機；6代表六、八缸以上發(fā)動機 8 表示高能點火。（3） 設(shè)計序號（4） 變形代號點火線圈的型號、主要參數(shù)及適用車型如表2-9-1所列。3 點火線圈附加電阻附加電阻為具有正溫度系數(shù)的熱敏電阻，連接于開關(guān)和“電源開關(guān)”兩個接線柱上。兩接線柱式點火線圈體不帶附加電阻，一般采用

11、外接附加電阻線取代。使用附加電阻線的優(yōu)點是冷卻性能好，熱敏度高 ，有利于改善點火特性，使用壽命長，便于保修。我們知道，初級電流與發(fā)動機的關(guān)系是，當發(fā)動機低速工作時，斷電器觸電閉合時間長，初級電流大，所以附加電阻的溫度升高，其阻值增大，從而限制了初級電流，使其不致過大避免了點火線圈過熱；當發(fā)動機在高速下工作時，觸點閉合時間短，初級電流小，附加電阻的溫度變小，阻值變小，就使初級電流下降的少些，從而改善了高速時的點火性能。為了克服發(fā)動機起動時蓄電池端電壓急劇下降對點火系的影響，在起動時，利用起動開關(guān)上的輔助觸點將附加電阻短路，增大初級電流，提高次級電壓，改善起動性能。表2-9-1 點火線圈主要技術(shù)性

12、能二 、分電器分電器又稱斷電配電器、分火器和分電盤，一般安裝在發(fā)動機的左側(cè)，利用凸輪軸中部的齒輪經(jīng)傳動軸和扁形叉頭相連接，多為傾斜式安裝。分電器由斷電器、配電器、點火提前機構(gòu)、電容器等構(gòu)件組成。1 分電器的構(gòu)造如圖2-9-3所示。（1） 斷電器 斷電器的作用是接通和切斷點火線圈初級電路。它裝在分電器內(nèi)部上方，由斷電器底板、靜觸點及支架、動觸點及臂、壓簧和凸輪等部件構(gòu)成。1） 斷電器觸點：有動靜兩個觸點，俗稱“白金”。它是由堅硬耐高溫的鎢合金制成，最大斷開位置時的規(guī)定間隙值為0350.45mm。動觸點利用扁形彈簧的壓力與靜觸點接觸良好，臂的中部有絕緣膠木頂塊，絕緣地套裝在軸銷上，并伸出分電器殼體

13、外形成低壓接線柱。靜觸點則用固定和偏心兩個螺釘擰在支架上，支架經(jīng)托板搭鐵。2） 靜觸點偏心螺釘：起固定和調(diào)整斷電器觸點間隙的作用。3） 凸輪：上部是正多邊形，邊數(shù)等于發(fā)動機氣缸數(shù)，下部呈長方形撥板，上有兩個對稱長孔，套裝在離心點火提前機構(gòu)兩個重塊的銷頭上，隨分電器小軸一同旋轉(zhuǎn)。4） 油氈：用油氈夾插裝在支架上。其作用是使凸輪邊得以潤滑、減少磨損。5） 斷電器底板：用螺釘固裝在分電器殼體內(nèi)。（2） 配電器 配電器的作用是將高電壓按發(fā)動機各氣缸的點火順序配送至火花塞。由分電器蓋、分火頭和高壓線組成。1） 分電器蓋：裝在分電器的頂端，用兩個彈性夾卡固。蓋的外面做成管狀高壓線插孔，中心為來自點火線圈的

14、高壓線插孔?？變?nèi)有彈簧及炭精觸頭與分火頭的導電片接觸良好，周圍有與發(fā)動機氣缸數(shù)相等的旁電極與高壓線插孔，由高壓線將高電壓配送至各缸火花塞。2） 分火頭：套裝在分電器軸的頂端，利用一塊彈性片卡緊，與分電器軸一同旋轉(zhuǎn)，分火頭的頂面鉚著銅質(zhì)導電片，其端部與旁電極有0.20.8mm的氣隙。3） 高壓導線：一般為耐高壓絕緣包層的銅芯導線或全塑高壓阻尼線。（3）離心點火提前機構(gòu)它的功能是在發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化時，自動調(diào)節(jié)點火提前角。主要由離心重塊、拉簧及支架、撥板連凸輪、托板、限位螺釘和油氈等部件組成。（4）真空點火提前機構(gòu) 它是在發(fā)動機負荷變化時，自動調(diào)節(jié)點火提前角。它裝在分電器殼體的一側(cè)，主要由外殼、膜片、

15、彈簧、拉桿和支架等部件組成。外殼上的管節(jié)螺母用金屬管子與化油器上靠節(jié)氣門的小孔相通。（5）辛烷值選擇器 它是根據(jù)發(fā)動機燃用不同品質(zhì)的汽油時人為調(diào)節(jié)點火提前角的機構(gòu)，裝在分電器的最下部。主要有固定板、調(diào)節(jié)板、鎖止板。2 分電器型號及規(guī)格根據(jù)QC/T7393的規(guī)定，分電器型號分電器的型號編制為：FD分電器的名稱代號，傳統(tǒng)分電器為FD；無觸點分電器為FDW。氣缸數(shù)2為雙缸；4為六缸；6為六缸。結(jié)構(gòu)代號1表示無真空提前角；2表示拉外殼；3表示拉偏心；4表示拉同心；5表示無離心提前機構(gòu)；7表示特殊結(jié)構(gòu)。例：CA1091型汽車用FD642型，即為六缸，拉同心，第三次設(shè)計的分電器觸點式分電器的規(guī)格與型號見表

16、2-9-2所示表2-9-2 觸點式分電器的規(guī)格與型號型號斷電器參數(shù)7mm間隙時連續(xù)發(fā)火最高轉(zhuǎn)速（r/min）離心提前機構(gòu)真空提前機構(gòu)分火角度適用車型觸電壓力（N）觸點間隙（mm）轉(zhuǎn)速(mm)提前角（·）真空度(kpa提前角（·）FD6323.95.90.30.4518002005001000150016000235688108106.713.333.353.3022.55.079.51012.560°±10東風EQ1090FD6423.95.90.350.45160010060080010001400150002577.59.59101214121413

17、.333.340576.88.56.58.560°±10解放CA1091FD6453.95.90.350.45160020060080010001400150002577.59.59111214121413.326.733.34024576.58.56.58.560°±10解放CA1091FD4443.44.90.350.4528008501200150002467.29.22026.7400.12.11.53.54.56.590°±10廣州標致25001214課題3：電容器、火花塞和點火開關(guān)一、電容器 電容器用固定夾和螺釘擰裝于分電

18、器殼體的外面，與斷電器并聯(lián)。它的技術(shù)性能除應(yīng)符合設(shè)計要求和技術(shù)標準外，一般在20時的直流絕緣電阻值不得低于50M，加600V交流電壓歷時1min而不擊穿。電容器的電容量應(yīng)在0.150.25F之間。二、火花塞 火花塞擰裝在汽油發(fā)動機氣缸蓋上的火花塞螺孔內(nèi)，下端電極間隙伸入燃燒室?；鸹ㄈ歉呋鹧b置中工作條件最惡劣、技術(shù)性能要求最高而又最易損壞的部件。1 火花塞的構(gòu)造火花塞主要由側(cè)電極、中心電極、殼體、瓷絕緣體、接線螺母、接線螺桿、密封墊圈組成。如圖2-9-4所示。側(cè)電極焊牢在殼體下端一側(cè)而直接搭鐵并呈彎形與中心電極的底面構(gòu)成火花間隙?；鸹ㄈ麅呻姌O間隙一般為0.60.8mm，但CA1091載貨車冬季為0.60.7mm，夏季調(diào)至0.91.0mm。2 火花塞的類型火花塞的分類是根據(jù)熱特性而分類定型的。實驗證明：火花塞絕緣體裙部保持在5000C6000C溫度時，落在絕緣體上的油滴能立即燒去。這個不形成積炭的溫度稱為火花塞的自凈溫度。低于這個溫度，火花塞因積炭而漏電，高于這個溫度則可能早燃而引起爆燃，產(chǎn)生化油器回火現(xiàn)象?；鸹ㄈ臒崽匦灾饕獩Q定于絕緣裙部的長度。