PPT《掌握点火系统的组成与工作原理》

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 概论点火系组成与工作原理分电器点火线圈火 花塞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.

第一节 概论

第二节 点火系组成与工作原理

第三节 分电器

第四节 点火线圈

第五节 火花塞

第一节 概论

一、点火系作用 ? 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;

并能适应发动机工况和使用条件的变化,自动调节点火时刻,实现可靠而准确的点火;

还能在更换燃油或安装分电器时进行人工校准点火时刻.?

二、点火系种类 ?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. 1. 传统点火系 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.2.电子点火系 蓄电池或发电机向点火系提供电能,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.

三、点火系的要求 无论是哪一类的点火装置,均有共同的技术性能要求,即应在发动机各种工况和使用条件下保证可靠而准确地点火,为此应满足以下三个方面的要求:1.能产生足以击穿火花塞间隙的电压 火花塞电极击穿而产生火花时所需要的电压称为击穿电压.点火系产生的次级电压必须高于击穿电压,才能使火花塞跳火.击穿电压的大小受很多因素影响,其中主要有:1)火花塞电极间隙和形状火花塞电极的间隙越大,气体中的电子和离子受电场力的作用越小,不易发生碰撞电离,击穿电压就越高,见图4-1;

电极的尖端棱角分明,所需的击穿电压低.2)气缸内混合气体的压力和温度混合气的压力越大,温度越低,其密度就越大,离子自由运动距离就越短,不易发生碰撞电离,击穿电压就越高,见图4-2.3)电极的温度和极性火花塞电极的温度越高,电极周围的气体密度越小,击穿电压就越低;

针状的中心电极为负极且温度较高时,击穿电压就较低.中心电极是负极时其击穿电压比中心电极是正极时约降低20%~40%,见图4-3. (4)发动机的工作情况 ①发动机转速击穿电压与发动机转速的关系见图4-4.发动机高速工作时,气缸内的温度升高,使气缸的充气量减小,致使气缸中压力减小,因而火花塞的击穿电压随转速的升高而降低.发动机在起动和急加速时击穿电压升高,而全负荷且稳定工作状态时击穿电压较低.混合气空燃比见图4-5,由图可见,混合气过稀和过浓时击穿电压都会升高.此外,发动机的功率、压缩比以及点火时刻等因素也影响击穿电压的高低.为了保证点火的可靠性,点火系必须有一定的次级电压储备.但过高的次级电压,将造成绝缘困难,使成本提高.2.火花应具有足够的能量 发动机正常工作时,由于混合气压缩终了的温度接近其自燃温度,仅需要1~5mJ的火花能量.但在混合气过浓或是过稀时,发动机起动、怠速或节气门急剧打开时,则需要较高的火花能量.并且随着现代发动机对经济性和排气净化要求的提高,都迫切需要提高火花能量.因此,为了保证可靠点火,高能电子点火系一般应具有80~100mJ的火花能量,起动时应产生高于100mJ的火花能量,见图4-6. 3.点火时刻应适应发动机的工作情况 首先,点火系统应按发动机的工作顺序进行点火.一般六缸发动机的点火顺序为1-5-3-6-2-4,四缸发动机的点火顺序为1-3-4-2或1-2-4-3. 其次,必须在最有利的时刻进行点火.由于混合气在气缸内燃烧占用一定的时间,所以混合气不应在压缩行程上止点处点火,而应适当提前,使活塞达到上止点时,混合气已得到充分燃烧,从而使发动机获得较大功率.点火时刻一般用点火提前角来表示,即从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度. 如果点火过迟,当活塞到达上止点时才点火,则混合气的燃烧主要在活塞下行过程中完成,即燃烧过程在容积增大的情况下进行,使炽热的气体与气缸壁接触的面积增大,因而转变为有效功的热量相对减少,气缸内最高燃烧压力降低,导致发动机过热,功率下降. 如果点火过早,由于混合气的燃烧完全在压缩过程进行,气缸内的燃烧压力急剧升高,当活塞到达上止点之前即达最大,使活塞受到反冲,发动机作负功,不仅使发动机的功率降低,并有可能引起爆燃和运转不平稳现象,加速运动部件和轴承的损坏. 实践证明,燃烧最大压力出现在上止点后10°~15°时,发动机的输出功率最大,此时所对应的点火提前角为最佳点火提前角. 影响最佳点火提前角的因素很多,主要有: (1)发动机转速图4-7为东风EQ1090汽车发动机的最佳点火提前角与发动机转速的关系,发动机转速越高,最佳点火提前角越大.低转速时,点火提前角增大发动机转速上升快,高转速时,点火提前角增大转速上升慢;

起动或怠速时,点火提前角应很小或不提前.转速变化时点火提前角的调节由分电器的离心调节机构来实现. (2)发动机负荷图4-8所示为跃进NJ130型汽车的发动机不同转速时,最佳点火提前角与负荷的关系.同一转速下,随着发动机负荷的增大,最佳点火提前角减小.负荷变化时点火提前角的调节由分电器的真空调节机构来实现. (3)汽油辛烷值点火提前较小,不易产生爆燃.汽油辛烷值高,抗爆性好.因此,燃用低辛烷值汽油时,应将点火提前角减小.汽油品质改变时,点火提前角的调整由分电器的辛烷值选择器来实现.除此之外,点火提前角还与排气净化、混合气成分、发动机压缩比、发动机水温等诸多因素有关.因此,单靠离心调节机构或真空调节机构是不能满足要求的,必须有一种更为先进的控制手........