汽車點(diǎn)火系統(tǒng)課件.ppt

1、汽車點(diǎn)火系統(tǒng),點(diǎn)火系是發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作所必需的電器系統(tǒng)之一，對本章內(nèi)容來說，在學(xué)習(xí)了解傳統(tǒng)點(diǎn)火系的分電器、點(diǎn)火線圈、火花塞的等各組成部件的結(jié)構(gòu)、原理基礎(chǔ)上，整體把握普通電子點(diǎn)火系的工作原理，掌握磁感應(yīng)式和霍爾式普通電子點(diǎn)火系的工作過程。,第一節(jié) 點(diǎn)火系概述,一、點(diǎn)火系作用 二、點(diǎn)火系種類 三、電子點(diǎn)火系的分類 四、點(diǎn)火系的要求,一、點(diǎn)火系作用,在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中，氣缸內(nèi)的混合氣是由高壓電火花點(diǎn)燃的，而產(chǎn)生電火花的功能是由點(diǎn)火系來完成的。 點(diǎn)火系將電源的低電壓變成高電壓，再按照發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火順序輪流送至各氣缸，點(diǎn)燃?jí)嚎s混合氣；并能適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況和使用條件的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)可靠而準(zhǔn)確的點(diǎn)火；還能

2、在更換燃油或安裝分電器時(shí)進(jìn)行人工校準(zhǔn)點(diǎn)火時(shí)刻。,二、點(diǎn)火系種類,點(diǎn)火系按采用的電源不同，可分為蓄電池點(diǎn)火系和磁電機(jī)點(diǎn)火系兩大類。 蓄電池點(diǎn)火系按是否采用電子元件控制可分為 傳統(tǒng)點(diǎn)火系 電子點(diǎn)火系 微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),1 傳統(tǒng)點(diǎn)火系,汽車上的蓄電池或發(fā)電機(jī)向點(diǎn)火系提供電能，機(jī)械觸點(diǎn)控制點(diǎn)火時(shí)刻，點(diǎn)火時(shí)刻的調(diào)節(jié)采用機(jī)械式自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，儲(chǔ)能方式為電感儲(chǔ)能。 傳統(tǒng)點(diǎn)火系結(jié)構(gòu)簡單，成本低，是一種應(yīng)用較早、較普遍的點(diǎn)火系。 但該點(diǎn)火系工作可靠性差，點(diǎn)火狀況受轉(zhuǎn)速、觸點(diǎn)技術(shù)狀況影響較大，需要經(jīng)常維修、調(diào)整。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)點(diǎn)火系越來越不適應(yīng)現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)對點(diǎn)火的要求，正日趨被新的電子點(diǎn)火系所取代。,2電子

3、點(diǎn)火系,蓄電池或發(fā)電機(jī)向點(diǎn)火系提供電能，晶體管控制點(diǎn)火時(shí)刻，點(diǎn)火時(shí)刻的調(diào)節(jié)采用機(jī)械式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或電子調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，儲(chǔ)能方式有電感儲(chǔ)能和電容儲(chǔ)能兩種。 電子點(diǎn)火系的點(diǎn)火電壓和點(diǎn)火能量高，受發(fā)動(dòng)機(jī)工況和使用條件的影響小，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，維護(hù)、調(diào)整工作量小，節(jié)約燃油，減小污染，應(yīng)用日益廣泛。,三、電子點(diǎn)火系的分類,1按儲(chǔ)能方式分類 （1）電感儲(chǔ)能電子點(diǎn)火系：火花能量以磁場形式儲(chǔ)存在點(diǎn)火線圈中，如蓄電池點(diǎn)火系； （2）電容儲(chǔ)能電子點(diǎn)火系統(tǒng)：火花能量以電場的形式儲(chǔ)存在專門的儲(chǔ)能電容器中。,三、電子點(diǎn)火系的分類,2按信號(hào)發(fā)生器型式分類 （1）磁感應(yīng)式； （2）霍爾式； （3）光電式； （4）電磁震蕩式。,四

4、、點(diǎn)火系的要求,無論是哪一類的點(diǎn)火裝置，均有共同的技術(shù)性能要求，即應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況和使用條件下保證可靠而準(zhǔn)確地點(diǎn)火，為此應(yīng)滿足以下三個(gè)方面的要求： 1能產(chǎn)生足以擊穿火花塞間隙的電壓 2火花應(yīng)具有足夠的能量 3點(diǎn)火時(shí)刻應(yīng)適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況,1能產(chǎn)生足以擊穿火花塞間隙的電壓,火花塞電極擊穿而產(chǎn)生火花時(shí)所需要的電壓稱為擊穿電壓。點(diǎn)火系產(chǎn)生的次級(jí)電壓必須高于擊穿電壓，才能使火花塞跳火。擊穿電壓的大小受很多因素影響，其中主要有： （1）火花塞電極間隙和形狀 （2）氣缸內(nèi)混合氣體的壓力和溫度 （3）電極的溫度和極性 （4）發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況,火花塞電極間隙和形狀,火花塞電極的間隙越大，氣體中的電子和離子

5、受電場力的作用越小，不易發(fā)生碰撞電離，擊穿電壓就越高，見圖4-1；電極的尖端棱角分明，所需的擊穿電壓低。,氣缸內(nèi)混合氣體的壓力和溫度,混合氣的壓力越大，溫度越低，其密度就越大，離子自由運(yùn)動(dòng)距離就越短，不易發(fā)生碰撞電離，擊穿電壓就越高，見圖4-2。,電極的溫度和極性,火花塞電極的溫度越高，電極周圍的氣體密度越小，擊穿電壓就越低；針狀的中心電極為負(fù)極且溫度較高時(shí)，擊穿電壓就較低。中心電極是負(fù)極時(shí)其擊穿電壓比中心電極是正極時(shí)約降低20%40%，見圖4-3。,發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 擊穿電壓與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系見圖4-4。發(fā)動(dòng)機(jī)高速工作時(shí)，氣缸內(nèi)的溫度升高，使氣缸的充氣量減小，致使氣缸中壓力減小，

6、因而火花塞的擊穿電壓隨轉(zhuǎn)速的升高而降低。發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)和急加速時(shí)擊穿電壓升高，而全負(fù)荷且穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)擊穿電壓較低。,發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況,混合氣空燃比 見圖4-5，由圖可見，混合氣過稀和過濃時(shí)擊穿電壓都會(huì)升高。 此外，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、壓縮比以及點(diǎn)火時(shí)刻等因素也影響擊穿電壓的高低。為了保證點(diǎn)火的可靠性，點(diǎn)火系必須有一定的次級(jí)電壓儲(chǔ)備。但過高的次級(jí)電壓，將造成絕緣困難，使成本提高。,2火花應(yīng)具有足夠的能量,發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，由于混合氣壓縮終了的溫度接近其自燃溫度，僅需要15mJ的火花能量。 但在混合氣過濃或是過稀時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、怠速或節(jié)氣門急劇打開時(shí)，則需要較高的火花能量。 經(jīng)濟(jì)性和排氣凈化要求提高提高

7、火花能量。 電子點(diǎn)火系一般應(yīng)具有80100mJ的火花能量，起動(dòng)時(shí)應(yīng)產(chǎn)生高于100mJ的能量。,3點(diǎn)火時(shí)刻應(yīng)適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況,實(shí)踐證明，燃燒最大壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)后1015時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率最大，此時(shí)所對應(yīng)的點(diǎn)火提前角為最佳點(diǎn)火提前角。 影響最佳點(diǎn)火提前角的因素很多，主要有（1）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：（2）發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷（3）汽油辛烷值,3點(diǎn)火時(shí)刻應(yīng)適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況,第二節(jié)、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng),傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成 （1） 電源 （2） 點(diǎn)火線圈 （3） 分電器：斷電器；配電器；電容器；點(diǎn)火提前角機(jī)構(gòu)。 （4） 火花塞 （5） 點(diǎn)火開關(guān),傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成,二、傳統(tǒng)點(diǎn)火系的工作原理,基本工作過程如下： （1）

8、 觸點(diǎn)閉合 一次側(cè)電流增長 初級(jí)線圈電流 按指數(shù)規(guī)律增長,傳統(tǒng)點(diǎn)火系的工作原理,（2） 觸點(diǎn)分開 下降為0，一次繞阻產(chǎn)生自感電動(dòng)勢200300V 二次繞阻產(chǎn)生更高電動(dòng)勢，互感作用，1520Kv,傳統(tǒng)點(diǎn)火系的工作原理,（3） 火花塞被擊穿 放電：電容放電 大電流，短時(shí)間 電感放電 小電流，時(shí)間較長,傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)工作特性與影響二次電壓的因素,(1) 發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)，缸數(shù)多觸點(diǎn)閉合時(shí)間短。 (2) 火花塞積碳，形成并聯(lián)電阻，短路，擊穿。 （3）電容值大小,傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)工作特性與影響二次電壓的因素,C1影響 過大放電周期長，二次電壓低，不宜著車。 過小，火花過大，燒壞白金。 C2 應(yīng)盡量小 應(yīng)選配合適的高

9、壓線、火花塞 觸點(diǎn)間隙影響 觸點(diǎn)閉合角 觸點(diǎn)火花 降低次級(jí)電壓，燒壞觸點(diǎn) 點(diǎn)火線圈溫度影響 點(diǎn)火線圈質(zhì)量保證溫度不可過高,附加電阻,附加電阻也稱熱敏電阻，它由低碳鋼絲、鎳鉻絲或純鎳絲制成，具有溫度升高時(shí)電阻迅速增大、溫度降低時(shí)電阻迅速減小的特點(diǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，利用附加電阻這一特點(diǎn)自動(dòng)調(diào)節(jié)初級(jí)電流，可以改善點(diǎn)火系的工作特性。,附加電阻,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低速工作時(shí)，初級(jí)電流增長時(shí)間長，電流大，附加電阻受熱阻值增大，避免了初級(jí)電流過大，防止點(diǎn)火線圈過熱；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速工作時(shí)，初級(jí)電流增長時(shí)間短，電流小，附加電阻溫度較低，可使初級(jí)電流下降的少些，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)在高速工作時(shí)點(diǎn)火系統(tǒng)能供給較強(qiáng)的高壓電而不止斷火。所以

10、轉(zhuǎn)速變化時(shí)，附加電阻較好地解決了高速斷火和低速點(diǎn)火線圈過熱的矛盾，改善了點(diǎn)火性能。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，由于蓄電池的端電壓會(huì)急劇下降，致使初級(jí)電流減小，點(diǎn)火線圈不能供給足夠的高電壓和點(diǎn)火能量。為了克服這一影響，在起動(dòng)時(shí)將附加電阻短路，以增大初 級(jí)電流，提高次級(jí)電壓和火花能量，從而改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能。,附加電阻及恒流控制,附加電阻的作用 發(fā)動(dòng)機(jī)在任何轉(zhuǎn)速下Ip保持恒定 存儲(chǔ)能量恒定次級(jí)線圈U2max恒定 缺點(diǎn)電流上升速度慢 點(diǎn)火電壓低（滿足高速時(shí)）,第三節(jié)、點(diǎn)火系統(tǒng)主要零件的結(jié)構(gòu),一、分電器的結(jié)構(gòu)和工作原理 斷電器 2配電器 3離心調(diào)節(jié)器 4真空調(diào)節(jié)器,斷電器,觸點(diǎn)間隙的調(diào)整,配電器,配電器裝于

11、信號(hào)發(fā)生器的上部，由分電器蓋、分火頭組成，見圖4-11。其作用是將高壓電按點(diǎn)火順序分配至火花塞。,配電器,配電器,離心調(diào)節(jié)器,離心調(diào)節(jié)器,其作用是在轉(zhuǎn)速變化時(shí)，利用離心力自動(dòng)使信號(hào)發(fā)生器提前產(chǎn)生點(diǎn)火信號(hào)來調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角。其結(jié)構(gòu)如圖4-12所示。在分電器軸上固定有托板，兩個(gè)重塊分別套在托板的柱銷上，重塊的另一端由彈簧拉向軸心。信號(hào)發(fā)生器的轉(zhuǎn)子與撥板一起套在分電器軸上，撥板的兩端有長形孔，套于離心塊的銷釘上。,真空調(diào)節(jié)器,真空調(diào)節(jié)器,真空調(diào)節(jié)器,真空調(diào)節(jié)器,其作用是在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角。裝于分電器殼體一側(cè)。其結(jié)構(gòu)見圖4-13所示。在外殼內(nèi)固定有彈性金屬片制成的膜片，膜片中心一側(cè)與

12、拉桿固連，另一側(cè)壓有彈簧。拉桿由殼底座孔中伸出，與底板相連，拉動(dòng)底板帶著信號(hào)發(fā)生器的定子相對于軸產(chǎn)生角位移。,二、點(diǎn)火線圈,點(diǎn)火線圈,點(diǎn)火線圈,二、點(diǎn)火線圈,傳統(tǒng)的開磁路點(diǎn)火線圈的基本結(jié)構(gòu)如圖4-15所示，主要由鐵心、繞組、膠木蓋、瓷杯等組成。開磁路點(diǎn)火線圈 其鐵心用0.30.5mm厚的硅鋼片疊成，鐵心上繞有初級(jí)繞組和次級(jí)繞阻。次級(jí)繞阻居內(nèi)，通常用直徑為0.060.10mm的漆包線繞1100026000匝；初級(jí)繞阻居外，通常用0.51.0mm的漆包線繞230370匝。,閉磁路點(diǎn)火線圈,傳統(tǒng)的開磁路點(diǎn)火線圈中，次級(jí)繞組在鐵心中的磁通通過導(dǎo)磁鋼套構(gòu)成回路，磁力線的上、下部分從空氣中通過，磁路的磁阻

13、大，磁通損失大，轉(zhuǎn)換效率低（約60%）；,閉磁路點(diǎn)火線圈,閉磁路點(diǎn)火線圈的鐵心是“曰”字形或“口”字形，磁路中只設(shè)有一個(gè)微小的氣隙，其磁路圖4-17所示 。閉磁路點(diǎn)火線圈漏磁少，磁阻小，變換效率高，可使點(diǎn)火線圈小型化。,三、火 花 塞,火花塞的作用是將高壓電引進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室，在電極間形成火花，以點(diǎn)燃可燃混合氣?；鸹ㄈ麛Q裝于氣缸蓋的火花塞孔內(nèi)，下端電極伸入燃燒室。上端連接分缸高壓線?；鸹ㄈ屈c(diǎn)火系中工作條件最惡劣、要求高和易損壞部件。其外形圖見圖4-18。,火花塞要求,火花塞要求,1混合氣燃燒時(shí)，火花塞下部將承受高壓燃?xì)獾臎_擊，要求火花塞必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。 2火花塞承受著交變的高電壓，要求它

14、應(yīng)有足夠的絕緣強(qiáng)度，能承受30kv高壓。 3混合氣燃燒時(shí)，燃燒室內(nèi)溫度很高，可達(dá)15002200，進(jìn)氣時(shí)又突然冷卻至5060，因此要求火花塞不但耐高溫，而且能承受溫度劇變，不出現(xiàn)局部過冷或過熱。 4混合氣的燃燒產(chǎn)物很復(fù)雜，含有多種活性物質(zhì)，如臭氧、一氧化碳和氧化硫等，易使電極腐蝕。因此要求火花塞要耐腐蝕。 5火花塞的電極間隙影響擊穿電壓，所以要有合適的電極間隙?；鸹ㄈ惭b位置要合適，以保證有合理的著火點(diǎn)?；鸹ㄈ麣饷苄詰?yīng)當(dāng)好，以保證燃燒室不漏氣。,火花塞,火花塞主要由接觸頭、瓷絕緣體、中心電極、側(cè)電極和殼體等部分組成，如圖4-19所示 電極一般采用耐高溫、耐腐蝕的鎳錳合金鋼或鉻錳氮、鎢、鎳錳硅等

15、合金制成，也有采用鎳包銅材料制成，以提高散熱性能?；鸹ㄈ姌O間隙多為0.60.7mm，電子點(diǎn)火其間隙可增大至1.01.2mm。,火花塞的熱特性,要使火花塞能正常工作，其下部絕緣體裙部的溫度應(yīng)保持在500700C，這樣才能使落在絕緣體上的油滴立即燒掉，不致形成積炭，通常稱這個(gè)溫度為火花塞的“自凈溫度”。如果溫度低于自凈溫度，就可能使油霧聚積成油層，引起積炭而不能跳火；如果溫度過高，例如超過850，會(huì)形成熾熱點(diǎn)，發(fā)生表面點(diǎn)火，使發(fā)動(dòng)機(jī)遭受損壞。,火花塞的熱特性,火花塞裙部的工作溫度取決于火花塞熱特性和發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的工作溫度。火花塞熱特性就是指火花塞發(fā)火部位的熱量向發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)散發(fā)的性能。影響火花塞

16、熱特性的主要因素是火花塞裙部的長度。裙部較長時(shí)，受熱面積大，吸收熱量多，而散熱路徑長，散熱少，裙部溫度較高，把這種火花塞稱為“熱型”火花塞。反之，當(dāng)裙部較短時(shí)，吸熱少，散熱多，裙部溫度較低，把這種火花塞成為“冷型”火花塞。如圖4-20所示。,電容器,電容器,附加電阻,附加電阻,第四節(jié)、磁感應(yīng)式普通電子點(diǎn)火系統(tǒng),一、磁感應(yīng)式電子點(diǎn)火系組成 磁感應(yīng)式電子點(diǎn)火系又稱為磁脈沖式電子點(diǎn)火系，由磁感應(yīng)式分電器（內(nèi)裝磁感應(yīng)式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器）、點(diǎn)火器、專用點(diǎn)火線圈、火花塞等部件組成。 二、豐田汽車磁感應(yīng)式電子點(diǎn)火系,1磁感應(yīng)信號(hào)發(fā)生器,（1）組成 該信號(hào)發(fā)生器安裝在分電器內(nèi)的底板上，。 由信號(hào)轉(zhuǎn)子、永久磁鐵、

17、鐵心、傳感線圈組成。,1磁感應(yīng)信號(hào)發(fā)生器,（2）工作原理 利用電磁感應(yīng)原理，信號(hào)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，信號(hào)轉(zhuǎn)子的凸齒與鐵心的空氣隙發(fā)生變化，使通過傳感線圈的磁通發(fā)生變化，因此傳感線圈中便產(chǎn)生感應(yīng)的交變電動(dòng)勢，該交變電動(dòng)勢輸入到點(diǎn)火器，以控制點(diǎn)火系統(tǒng)工作。其工作過程（假設(shè)信號(hào)轉(zhuǎn)子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)）見圖4-22：,（2）工作原理,當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，信號(hào)轉(zhuǎn)子的凸齒逐漸接近鐵心，凸齒與鐵心間的空氣隙越來越小，通過傳感線圈的磁通逐漸增大，當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子凸齒的齒角與鐵心邊緣相對時(shí)，磁通急劇增加，磁通變化率最大,2點(diǎn)火系的基本電路及工作原理,日本豐田MS75系列汽車裝用的磁脈沖式無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系的電路原理圖見圖4-25。,

18、（1）點(diǎn)火器中各三極管作用,VT1發(fā)射極與集電極相連，相當(dāng)于一個(gè)二極管，見圖4-26。起溫度補(bǔ)償作用； VT2觸發(fā)管，起信號(hào)檢測作用； VT3、VT4放大作用，將VT2輸出放大以驅(qū)動(dòng)VT5； VT5大功率管，控制初級(jí)電流的通斷。,點(diǎn)火系的基本電路及工作原理分析,點(diǎn)火系的基本電路及工作原理分析,傳感線圈中產(chǎn)生正向信號(hào)電壓時(shí)， VT1截止，VT2導(dǎo)通，VT3截止，VT4、VT5導(dǎo)通，初級(jí)電路仍然接通。 傳感線圈中產(chǎn)生負(fù)向信號(hào)電壓時(shí)， VT1導(dǎo)通，VT2截止，VT3導(dǎo)通，VT4、VT5截止，初級(jí)電路切斷，磁場迅速消失，次級(jí)繞組產(chǎn)生高壓。 信號(hào)發(fā)生器的輸出電壓與三極管VT2、VT5以及次級(jí)電壓U2的關(guān)

19、系見圖。,其它元件作用,VS1、VS2反向串聯(lián)后與點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器的傳感線圈并聯(lián)，在高轉(zhuǎn)速時(shí)，使傳感線圈輸出的正向和負(fù)向電壓穩(wěn)定在某一數(shù)值，保護(hù)VT2不受損害； VS3與R4組成穩(wěn)壓電路，保證VT1、VT2保證在穩(wěn)定電壓下工作； VS4當(dāng)VT5管截止時(shí)，將初級(jí)繞組的自感電動(dòng)勢限制在某一值內(nèi)，保護(hù)VT5管； C1消除點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器傳感線圈輸出電壓波形上的毛刺，防止誤點(diǎn)火； C2與R4組成組容吸收電路，吸收瞬時(shí)過電壓，防止誤點(diǎn)火； R3的作用是加速VT2級(jí)VT5的翻轉(zhuǎn)。,第五節(jié) 霍爾式普通電子點(diǎn)火系統(tǒng),霍爾式電子點(diǎn)火系由內(nèi)裝霍爾信號(hào)發(fā)生器的分電器、點(diǎn)火器、火花塞、點(diǎn)火線圈等組成。下面一以桑塔納轎車用

20、霍爾式點(diǎn)子點(diǎn)火系統(tǒng)為例說明其工作過程。 桑塔納轎車用霍爾式點(diǎn)子點(diǎn)火系統(tǒng)圖見圖4-28。,一、霍爾信號(hào)發(fā)生器,霍爾效應(yīng) 原理圖見圖4-29。 當(dāng)電流通過放在磁場中的半導(dǎo)體基片，且電流方向和磁場方向垂直時(shí)，在垂直于電流和磁場的半導(dǎo)體基片的橫向側(cè)面上產(chǎn)生一個(gè)與電流和磁場強(qiáng)度成正比的電壓，這個(gè)電壓稱為霍爾電壓。,霍爾信號(hào)發(fā)生器,2組成 霍爾信號(hào)發(fā)生器位于分電器內(nèi)，其結(jié)構(gòu)見圖4-30。主要由分電器軸帶動(dòng)的觸發(fā)葉輪、永久磁鐵、霍爾元件等組成。,霍爾信號(hào)發(fā)生器,霍爾元件實(shí)際上是一個(gè)霍爾集成塊電路，內(nèi)部原理圖見圖4-31所示。因?yàn)樵诨魻栐系玫降幕魻栯妷阂话銥?0mV，因此必須將其放大整形后再輸出給點(diǎn)火控制

21、器。,霍爾信號(hào)發(fā)生器,3工作原理 霍爾信號(hào)發(fā)生器工作原理圖見圖4-32。 分電器軸帶動(dòng)觸發(fā)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)葉片進(jìn)入磁鐵與霍爾元件之間的空氣隙時(shí)，磁場被旁路，霍爾元件不產(chǎn)生霍爾電壓，霍爾集成電路末級(jí)三極管截止，信號(hào)發(fā)生器輸出高電位；當(dāng)觸發(fā)葉輪離開空氣隙，永久磁鐵的磁力線通過霍爾元件而產(chǎn)生霍爾電壓，集成電路末級(jí)三極管導(dǎo)通，信號(hào)發(fā)生器輸出低電位。,霍爾信號(hào),葉片不停的轉(zhuǎn)動(dòng)，信號(hào)發(fā)生器輸出一個(gè)矩形波信號(hào)，作為控制信號(hào)給點(diǎn)火器。由點(diǎn)火器控制初級(jí)電路的通斷。 霍爾信號(hào)發(fā)生器完成功能時(shí)波形見圖4-33。,二、點(diǎn)火控制器,桑塔納轎車點(diǎn)火系器外形結(jié)構(gòu)見圖4-34。,點(diǎn)火控制器,點(diǎn)火控制器內(nèi)部采用意大利SGS-THO

22、MSON公司生產(chǎn)的L497專用點(diǎn)火集成塊，見圖4-35。該點(diǎn)火控制器具有初級(jí)電流上升率的控制、閉合角控制、停車斷電保護(hù)和過電壓保護(hù)等功能。,三、點(diǎn)火系的工作過程,霍爾電子點(diǎn)火系（點(diǎn)火器內(nèi)裝專用點(diǎn)火集成塊）原理圖,1基本功能,1）發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，分電器軸帶動(dòng)霍爾信號(hào)發(fā)生器的觸發(fā)葉輪旋轉(zhuǎn)。當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片進(jìn)入空氣隙時(shí)，信號(hào)發(fā)生器輸出高電壓信號(hào)1112V，使點(diǎn)火控制器集成電路中末級(jí)大功率三極管導(dǎo)通VT，點(diǎn)火系初級(jí)電路接通：電源“”點(diǎn)火線圈W1點(diǎn)火控制器（三極管VT）搭鐵。,1基本功能,（2）當(dāng)觸發(fā)葉輪的葉片離開空氣隙時(shí)，信號(hào)發(fā)生器輸出0.30.4V的低電壓信號(hào)，使點(diǎn)火器大功率三極管截止，初級(jí)電路切斷，

23、次級(jí)產(chǎn)生高壓,1基本功能,霍爾電子點(diǎn)火系工作過程 葉片位置 霍爾電壓 信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào) 點(diǎn)火器大功率管 點(diǎn)火線圈初級(jí)回路 進(jìn)入空氣隙 不產(chǎn)生 高電位 適時(shí)導(dǎo)通 接通 離開空氣隙 產(chǎn)生 低電位 截止 切斷，次級(jí)繞組產(chǎn)生高壓,2限流控制 （恒流控制）,為保證發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下穩(wěn)定點(diǎn)火，采用高能點(diǎn)火線圈，其初級(jí)電路電阻小，電感小，初級(jí)電流增長快，電流大，若不控制，點(diǎn)火線圈和點(diǎn)火器會(huì)因過熱而損壞。初級(jí)電流上升特性見圖4-37。,2限流控制 （恒流控制),控制電路原理圖見圖4-38。圖中VT為點(diǎn)火器末級(jí)大功率管，Rs為采樣電阻，IC為點(diǎn)火集成塊。當(dāng)采樣電阻值一定時(shí)，采樣電阻兩端的電壓值與通過點(diǎn)火線圈的

24、初級(jí)電流成正比，工作中，采樣電阻壓降值反饋到點(diǎn)火集成塊中的限流控制電路，使限流控制電路工作，從而保持流過點(diǎn)火線圈的初級(jí)電流恒定不變。,限流控制 （恒流控制),基本工作情況：當(dāng)大功率管飽和導(dǎo)通時(shí)，如果初級(jí)電流限流值時(shí)，初級(jí)電流逐漸增大；當(dāng)初級(jí)電流限流值時(shí)，Rs反饋電壓使放大器F輸出端電壓升高，使VT1更加導(dǎo)通，集電極電位下降，VT向截止區(qū)偏移，初級(jí)電流下降；當(dāng)初級(jí)電流略低于限流值時(shí)，Rs反饋電壓使放大器F輸出端電壓下降，使VT1趨于截止，集電極電位上升，VT趨于導(dǎo)通，初級(jí)電流上升。,3閉合角控制,閉合角是指點(diǎn)火控制器的末級(jí)大功率開關(guān)管導(dǎo)通期間，分電器軸轉(zhuǎn)過的角度，也稱導(dǎo)通角。由于點(diǎn)火線圈采用了高

25、能點(diǎn)火線圈，即初級(jí)繞組W1的電阻很小0.520.76，這樣點(diǎn)火系初級(jí)電路的飽和電流可達(dá)20A以上，為防止初級(jí)電流過大燒壞點(diǎn)火線圈，點(diǎn)火控制器必須控制末級(jí)大功率開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，使初級(jí)電流控制在額定電流值，保證點(diǎn)火系可靠工作。裝與未裝閉合角控制時(shí)的初級(jí)電流波形見圖4-39。,3閉合角控制,當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，閉合角控制電路在低速時(shí)使VT延遲導(dǎo)通，高速時(shí)使VT提前導(dǎo)通，從而使VT導(dǎo)通時(shí)間基本不變，如圖4-39c所示。各種轉(zhuǎn)速下的閉合角見表4-5。,3閉合角控制,各種轉(zhuǎn)速下的閉合角 分電器 轉(zhuǎn)速 r/min） 300 750 1000 1200 1600 閉合角（） 20 32 43 49 63,3閉合角

26、控制,當(dāng)電源電壓變化時(shí)，使初級(jí)電流上升率也跟著變化，即電壓高時(shí)上升，電壓低時(shí)上升慢，為保證限流時(shí)間不變，閉和角控制電路使VT導(dǎo)通時(shí)間隨電源電壓的增高而減小，反之增加，見圖4-40。,閉合角控制,電源電壓變化時(shí)的閉合角 電源電壓（V） 11 14 16 18 20 閉合角（） 55 39 33 29 26,四、使用注意事項(xiàng),1拆卸點(diǎn)火系的導(dǎo)線時(shí)，應(yīng)先關(guān)掉點(diǎn)火開關(guān)； 2當(dāng)利用起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，而又不想使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，應(yīng)拔下分電器中央高壓線，并將其搭鐵； 3如果懷疑點(diǎn)火系有故障，而又必須拖動(dòng)汽車時(shí)，應(yīng)先拆下點(diǎn)火器插接件； 4為防止無線電干擾，應(yīng)使用1K電阻的高壓導(dǎo)線、15K電阻的火花塞插頭和1K電阻的分火頭； 5使用帶快速充電設(shè)備的起動(dòng)輔助裝置起動(dòng)時(shí)，電壓不得超過16.5V，使用時(shí)間不得超過1min； 6在車上電焊作業(yè)時(shí)，應(yīng)先拆去蓄電池搭鐵線； 7清洗發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，必須關(guān)斷點(diǎn)火開關(guān),五、故障檢查,1點(diǎn)火系統(tǒng)的檢查 懷疑點(diǎn)火系統(tǒng)有故障時(shí)，可拔出分電器中央高壓線，使其端部離氣缸體5-7mm，接通點(diǎn)火開關(guān)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，觀察高壓