发动机点火系统

发动机点火系统第一节概述一、功用在发动机各种工况和使用条件下，在气缸内适时、准确、可靠地产生电火花，以点燃可燃混和气，使汽油发动机实现作功。汽油机在压缩接近上止点时，可燃混合气是由火花塞点燃的，从而燃烧对外作功，为此，汽油机的燃烧室中都装有火花塞。火花塞有一个中心电极和一个侧电极，两电极之间是绝缘的。当在火花塞两电极间加上直流电压并且电压升高到一定值时，火花塞两电极之间的间隙就会被击穿而产生电火花。能够在火花塞两电极间产生电火花所需要的最低电压称为击穿电压；能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系统。二、点火系统的类型按照组成和产生高压电方式的不同，可以分为分类电源产生高压电的方法1、传统蓄电池点火系统蓄电池和发电机点火线圈和断电器2、半导体点火系统蓄电池和发电机点火线圈和半导体元件3、微机控制点火系统蓄电池和发电机点火线圈和微机控制装置4、磁电机点火系统无磁电机三、点火系统的基本要求1.能产生足以击穿火花塞两电极间隙的电压。2.电火花应具有足够的点火能量。3.点火时刻应与发动机的工作状况相适应。四、点火系统的特点汽车发动机的点火系统与汽车上其他电器设备一样，采用单线制连接，即电源的一个电极用导线与各用电设备相连，而电源的另一个电极则通过发动机机体、汽车车架和车身等金属构件与各用电设备相连，称为搭铁，其性质相当于一般电路中的接地。搭铁的电极可以是正极也可以是负极。第二节传统点火系统组成和工作原理一、组成电源（蓄电池和发电机）、点火开关、点火线圈、断电器、配电器、电容器、火花塞、阻尼电阻、高压导线等组成。二、工作原理点火系统将12v或24v的低压电转变为1000v以上的高压电是由点火线圈和断电器共同完成的，并由配电器分配到各缸火花塞。点火线圈配电器断电器火花塞1、电容器电容器与断电器触点并联当触点断开时，有两个作用：（1）保护触点，自感电流向电容器充电，防止触点烧损，使初级电流迅速衰减为零。（2）加速断电，提高次极电压。三、几个元件的作用2、附加电阻附加电阻与点火线圈初级绕组串联，调节初级电流大小，维持初级电流基本稳定。当发动机转速降低时，初级电流加大，附加电阻的电阻值随其温度升高而增大，使初级电流减小，点火线圈不致过热。当发动机转速升高时，初级电流减小，附加电阻的电阻值随其温度降低而减小。第三节点火时刻一、点火提前角点火时刻对发动机性能影响很大，从火花塞点火到气缸内大部分混合气燃烧，并产生很高的爆发力需要一定的时间，虽然这段时间很短，但由于曲轴转速很高，在这段时间内，曲轴转过的角度还是很大的。若在压缩上止点点火，则混合气一面燃烧，活塞一面下移而使气缸容积增大，这将导致燃烧压力低，发动机功率也随之减小。因此要在压缩接近上止点点火，即点火提前。把火花塞点火时，曲轴曲拐位置与压缩行程终了活塞到达上止点时曲轴曲拐位置之间的夹角称为点火提前角。能使发动机获得最佳动力性、经济性和最佳排放时的点火提前角，称为最佳点火提前角。二、点火过迟、过早的后果点火过迟：混合气开始燃烧时活塞已开始下行，气缸容积增大，燃烧压力降低，发动机功率下降。点火过早：则气体压力作用的方向与活塞运动的方向相反，发动机功率下降。PPPVVV三、最佳点火提前角的影响因素最佳的点火提前角随许多因素变化，最主要的因素是发动机转速和混合气的燃烧速度，混合气的燃烧速度又和混合气的成分、燃烧室形状、压缩比等因素有关。当发动机转速一定时，随着负荷的加大，节气门开大，进入气缸的可燃混合气量增多，压缩终了时的压力和温度增高，同时，残余废气在气缸内所占的比例减小，混合气燃烧速度加快，这时，点火提前角应适当减小。反之，发动机负荷减小时，点火提前角则应适当增大。当发动机节气门开度一定时，随着转速增高，燃烧过程所占曲轴转角增大，这时，应适当加大点火提前角。点火提前角应随转速增高适当加大。另外，点火提前角还和汽油的抗爆性能有关，使用辛烷值高，抗爆性能好的汽油，点火提前角应较大。第四节传统点火系统主要元器件的结构一、分电器功用：接通或断开初级电路，将点火线圈产生的高压电按照发动机工作顺序分配给各缸火花塞，根据发动机转速和负荷自动调节点火时刻。组成：分电器是由断电器、配电器、电容器和点火提前调节装置组成。分电器构造1、断电器接通和切断初级绕组的电路，使其电流发生变化，以便在次级绕组中产生高压电。触点闭合触点断开活动触点固定触点凸棱2、配电器将点火线圈产生的高压电按点火顺序分配给各缸火花塞。中心电极分火头侧电极分电器盖3、电容器4、点火提前调节装置（1）离心点火提前调节装置凸轮拨板分电器轴弹簧重块托板销钉（2）真空点火提前调节装置（3）辛烷值校正器二、点火线圈点火线圈把电源的低压电转变成火花塞点火所需要的高压电。1、开磁路点火线圈：开磁路点火线圈采用柱形铁芯，其上下两端没有连接在一起，磁力线从空气中穿过。特点：产生高压电稳定，但是磁路损失较大。2、闭磁路点火线圈：闭磁路点火线圈的铁芯用“口”字形或“日”字形的铁片叠制而成。磁路闭合。特点：形成闭合的磁路，减少磁通损失，提高次级电压。三、火花塞功用：将点火线圈产生的高压电引进然烧室，并在电极间产生电火花点燃可燃混和气。电极材料：多采用镍锰合金。结构：中心电极，侧电极，绝缘体，接线螺母等电极间隙中心电极侧电极电极间隙指的是中心电极与侧电极之间的间隙。电极间隙过小：火花微弱，并且容易因产生积碳而漏电；电极间隙过大：所需的击穿电压增高，发动机不易启起动，且在高速时易发生“缺火。一般的电极间隙为：0.6～0.7mm。火花塞绝缘体裙部越长，其受热面积越大，且受热距离长，散热困难，火花塞裙部的温度越高，这种火花塞称为热型火花塞。火花塞绝缘体裙部越短，其受热面积越小，且受热距离缩短，容易散热，火花塞裙部的温度越低，这种火花塞称为冷型火花塞。裙部长度介于冷型和热型之间的火花塞，称为普通型（中型）火花塞。自净温度：发动机工作时火花塞绝缘体裙部的温度若保持在500-600°C左右，落在绝缘体裙部的油粒能立即被烧掉，不容易产生积碳，这个温度称为火花塞的自净温度。我国是以绝缘体裙部长度来标定的，用热值（1-11的自然数）来表示。1、2、3为低热值火花塞；4、5、6为中热值火花塞；7以上为高热值火花塞。热值小的为热型火花塞，热值大的为冷型火花塞。