發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系課件

發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)概述傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成與工作原理點(diǎn)火時(shí)刻傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)概述功用：按時(shí)在火花塞兩電極之間產(chǎn)生電火花。分類：1）傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)2）半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)3）微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)4）磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)§1傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成與工作原理一、組成二、工作原理§2點(diǎn)火時(shí)刻點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作和性能影響很大。應(yīng)在活塞到達(dá)壓縮行程上止點(diǎn)之前火花塞間隙跳火，使燃燒室內(nèi)的氣體壓力在活塞到達(dá)壓縮行程上止點(diǎn)后10°~12°時(shí)達(dá)到最大值。點(diǎn)火提前角：提前點(diǎn)火的角度，即點(diǎn)火時(shí)曲軸的曲拐所在的位置。最佳點(diǎn)火提前角：不是固定值，而是隨很多因素變化。主要因素是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和混合氣的燃燒速度，（混合氣燃燒速度與混合氣成分、發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)以及燃燒室形狀、壓縮比等有關(guān)），其次是所用汽油的抗爆性（抗爆性好，提前角應(yīng)適當(dāng)增大）。2、配電器功用：將點(diǎn)火線圈中產(chǎn)生的高壓電，按發(fā)動(dòng)機(jī)的工作次序輪流分配給各氣缸的火花塞。組成：由分電器蓋和分火頭組成。接線方法：高壓線插在中央插孔中；使第一缸活塞處于壓縮行程終了時(shí)的上止點(diǎn)位置，使斷電器觸點(diǎn)張開(kāi)，此時(shí)分火頭與分電器蓋的某一旁電極接通，將該插孔引出的高壓線接第一缸火花塞，其他高壓線順?lè)只痤^旋轉(zhuǎn)方向，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作次序分別接剩余的各缸火花塞。二、點(diǎn)火線圈分類：開(kāi)磁路點(diǎn)火線圈和閉磁路點(diǎn)火線圈1、開(kāi)磁路點(diǎn)火線圈特點(diǎn)：次級(jí)繞組和初級(jí)繞組都套裝在由硅鋼片疊成的柱形鐵心上。2、閉磁路點(diǎn)火線圈特點(diǎn)：初級(jí)繞組和次級(jí)繞組都繞在口字形或日字型的鐵心上。三、火花塞功用：將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的脈沖高壓電引入燃燒室，并在其兩個(gè)電極間產(chǎn)生電火花，以點(diǎn)燃可燃混合氣。熱特性：發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，火花塞發(fā)火部位吸收熱量并向冷卻系散發(fā)的性能。

火花塞的熱特性常用“熱值”表示或直接用裙部長(zhǎng)度加以區(qū)分。我國(guó)規(guī)定熱值代號(hào)為1、2、3~11，代表火花塞熱特性為熱型

冷型。火花塞間隙：火花塞中心電極和側(cè)電極之間的間隙。傳統(tǒng)點(diǎn)火系中，火花塞間隙一般為0.6~0.7mm?！?半導(dǎo)體點(diǎn)火系傳統(tǒng)點(diǎn)火系的缺點(diǎn)：1、斷點(diǎn)器觸點(diǎn)分開(kāi)時(shí)，觸點(diǎn)間易產(chǎn)生電火花，使觸點(diǎn)燒蝕；2、火花塞積碳時(shí)，火花塞容易漏電，使次級(jí)電壓下降，火花塞不能可靠點(diǎn)火；3、次級(jí)電壓隨發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的增高和汽缸數(shù)的增多而下降，在高速時(shí)容易出現(xiàn)缺火的現(xiàn)象。組成：工作原理：

信號(hào)發(fā)生器向點(diǎn)火器輸入發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火正時(shí)電信號(hào)，由點(diǎn)火器控制點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組的通斷，點(diǎn)火線圈在初級(jí)繞組斷開(kāi)時(shí)在次級(jí)繞組中產(chǎn)生跳火電壓供火花塞跳火，點(diǎn)燃可燃混合氣；仍由機(jī)械式點(diǎn)火提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角。信號(hào)發(fā)生器點(diǎn)火器點(diǎn)火線圈火花塞配電器分類：按信號(hào)發(fā)生器的種類分為：1、磁感應(yīng)式：國(guó)內(nèi)外普遍應(yīng)用；2、霍爾效應(yīng)式：西歐和部分美國(guó)車用，性能優(yōu)于磁感應(yīng)式；3、光電效應(yīng)式，應(yīng)用較少；4、電磁振蕩式，應(yīng)用較少。一、磁感應(yīng)式（磁脈沖式）：1、點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器

由信號(hào)轉(zhuǎn)子（靠分電器軸帶動(dòng)）、永久磁鐵（裝在分電器底板上）、傳感線圈組成。

作用是將活塞在汽缸中需要的位置轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸入點(diǎn)火控制器，代替有觸點(diǎn)點(diǎn)火系中的觸點(diǎn)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火正時(shí)。

信號(hào)轉(zhuǎn)子具有數(shù)目與發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸數(shù)相等的凸齒。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子凸齒與線圈鐵芯間的空氣間隙不斷變化，穿過(guò)線圈鐵芯中的磁通量不斷發(fā)生變化，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其大小與磁通量的變化速率成正比，其方向是阻礙磁通的變化。2、點(diǎn)火控制器

由點(diǎn)火信號(hào)檢出電路、開(kāi)關(guān)放大電路和電源開(kāi)關(guān)電路組成。

發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，信號(hào)發(fā)生器的傳感線圈開(kāi)始輸出交變電動(dòng)勢(shì)信號(hào)。當(dāng)C點(diǎn)電位高于P點(diǎn)電位時(shí)，T1截止，T2導(dǎo)通，T5也導(dǎo)通，這時(shí)點(diǎn)火線圈中有初級(jí)電流流過(guò)；當(dāng)C點(diǎn)電位低于P點(diǎn)電位時(shí)，

T1導(dǎo)通，T2截止，T5也截止，使初級(jí)電流中斷。觸發(fā)器二、霍爾效應(yīng)式

由霍爾傳感器、點(diǎn)火控制器、點(diǎn)火線圈等組成1、霍爾傳感器

由霍爾觸發(fā)器（分電器內(nèi)）、永久磁鐵和帶缺口的轉(zhuǎn)子組成。

霍爾觸發(fā)器是一個(gè)帶集成電路的半導(dǎo)體基片。當(dāng)外加電壓作用在觸發(fā)器兩端時(shí)，便有電流在其中通過(guò)。如果在垂直于電流的方向上同時(shí)有外加磁場(chǎng)的作用，則在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向產(chǎn)生電壓，稱之為霍爾電壓?！?微機(jī)控制點(diǎn)火系無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)的缺點(diǎn)：1、控制依據(jù)不全面；只根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)荷調(diào)節(jié)不同的點(diǎn)火提前角；實(shí)際最佳點(diǎn)火提前角除與以上兩因素有關(guān)外，海域其他諸多因素有關(guān)，如發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、增壓強(qiáng)度、空燃比、爆震與否等；2、無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火用的離心式點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)器和真空式點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)器本身的調(diào)節(jié)特性是線形的，即調(diào)節(jié)的提前角增減量與轉(zhuǎn)速、負(fù)荷的變化量成定比變化，而實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)最佳點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)特性是要求非線形的。3、機(jī)械式點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)裝置，均有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，可靠性差?，F(xiàn)在生產(chǎn)的大部分轎車都采用微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)。該點(diǎn)火系統(tǒng)主要由傳感器、電子控制器、點(diǎn)火控制器(點(diǎn)火器)、點(diǎn)火線圈和火花塞等組成。

傳感器是監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工況信息的裝置。傳感器的結(jié)構(gòu)形式和裝配數(shù)量依車而異，主要有曲軸位置傳感器、空氣流量傳感器飛節(jié)氣門位置傳感器、爆震傳感器、冷卻水溫度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、氧傳感器、車速傳感器、空擋起動(dòng)開(kāi)關(guān)、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、空調(diào)開(kāi)關(guān)、蓄電池等。

電子控制器用ECU表示。ECU是發(fā)動(dòng)機(jī)的控制核心。電子控制器的名稱并不統(tǒng)一，生產(chǎn)廠家或公司不同，生產(chǎn)年代和控制內(nèi)容不同，采用的名稱也不盡相同。電子控制器主要包括輸入回路、輸出回路、模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器或模數(shù)D/A轉(zhuǎn)換器、單片微型計(jì)算機(jī)和電源電路等。由于電子控制器的核心部件是單片微型計(jì)算機(jī)，通常將電子控制器稱為微機(jī)或電腦。電子控制器的作用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各傳感器輸入的信息和微機(jī)內(nèi)存數(shù)據(jù)，通過(guò)運(yùn)算處理和邏輯判斷，然后輸出指令信號(hào)，控制有關(guān)執(zhí)行器(如點(diǎn)火器)工作。

點(diǎn)火控制器是發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的執(zhí)行器，其作用是根據(jù)微機(jī)發(fā)出的指令信號(hào)，通過(guò)內(nèi)部大功率三極管的導(dǎo)通與截止來(lái)控制點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組電路的通斷，使點(diǎn)火線圈產(chǎn)生高壓電。各型發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)各不相同，有的發(fā)動(dòng)機(jī)并不配置點(diǎn)火器，大功率三極管直接設(shè)在電子控制器ECU內(nèi)部；有的點(diǎn)火器只有一只達(dá)林頓三極管，僅起開(kāi)關(guān)作用，其它電子控制元件則與電子控制器制成一體；有的點(diǎn)火器除開(kāi)關(guān)作用外，還有恒流控制、閉合角控制、氣缸判別、點(diǎn)火監(jiān)視等功能。

分類：微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)又分為分配式(有配電器)點(diǎn)火系統(tǒng)和直接式(無(wú)配電器)點(diǎn)火系統(tǒng)。分配式點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電由配電器按發(fā)動(dòng)機(jī)作功順序分配給各缸火花塞跳火，仍然要產(chǎn)生較多電火花，不僅浪費(fèi)能量，而且還產(chǎn)生電磁干擾信號(hào)。而直接式點(diǎn)火系統(tǒng)沒(méi)有配電器，點(diǎn)火線圈次級(jí)繞組的兩端直接與火花塞相連，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，微機(jī)根據(jù)傳感器信號(hào)，直接控制各個(gè)點(diǎn)火線圈產(chǎn)生高壓電，使相應(yīng)火花塞跳火。到目前為止，無(wú)配電器微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)是技術(shù)最先進(jìn)的點(diǎn)火系統(tǒng)。一、有分電器微機(jī)控制電子點(diǎn)火系（以6缸發(fā)動(dòng)機(jī)為例）

由各種傳感器、電腦以及電子點(diǎn)火控制器組成電控系統(tǒng)，控制點(diǎn)火線圈中初級(jí)電流的通斷。

仍保留機(jī)械式高壓分電器。它由分火頭、分火頭導(dǎo)電銅片、中央電極、側(cè)電極、分電器蓋組成。組成及工作原理：

分電器分為上中下三層，上層是高壓分電器（配電器）；中層和下層為兩個(gè)傳感器：中層為曲軸位置傳感器，下層為曲軸轉(zhuǎn)角傳感器。1、曲軸位置傳感器

曲軸位置傳感器是磁感應(yīng)式，由帶一個(gè)凸尖的信號(hào)轉(zhuǎn)子和兩個(gè)傳感線圈組成。分電器轉(zhuǎn)一圈，兩個(gè)傳感器分別輸出兩個(gè)信號(hào)脈沖G1和G2，分別表示第6缸和第1缸活塞處于壓縮行程終了的上止點(diǎn)前10°，輸入電腦作為電腦通過(guò)點(diǎn)火器控制點(diǎn)火時(shí)刻的點(diǎn)火基準(zhǔn)。2、曲軸轉(zhuǎn)角傳感器

也是磁感應(yīng)式，由帶24個(gè)齒的信號(hào)轉(zhuǎn)子和一個(gè)傳感線圈組成。分電器軸轉(zhuǎn)一圈，傳感線圈輸出24個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)脈沖Ne，每?jī)蓚€(gè)Ne信號(hào)脈沖之間的曲軸轉(zhuǎn)角為30°，除第1缸和第6缸以外的其他各缸的點(diǎn)火基準(zhǔn)，由電腦通過(guò)對(duì)Ne信號(hào)脈沖計(jì)數(shù)確定，每4個(gè)Ne信號(hào)脈沖就有一個(gè)缸點(diǎn)火。二、無(wú)分電器微機(jī)控制電子點(diǎn)火系

相比有分電器微機(jī)控制電子點(diǎn)火系統(tǒng)，有以下優(yōu)點(diǎn)：1、增大了點(diǎn)火能量。在有分電器點(diǎn)火系統(tǒng)中，機(jī)械分火頭與側(cè)電極間存在一定間隙，在該間隙處易產(chǎn)生附加電火花，造成能量損失，這部分損失的能量占點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組總儲(chǔ)能的15%左右。2、提高工作可靠性。取消了機(jī)械分電器后，與其相關(guān)的一些機(jī)械故障都不復(fù)存在，使故障率進(jìn)一步降低。3、對(duì)無(wú)線電的干擾大幅度降低。機(jī)械分電器中的分火頭與側(cè)電極之間的附加電火花向周圍放射頻率帶較寬的無(wú)線電干擾波，形成危害較大的無(wú)線電污染。4、尺寸小