点火系.ppt
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汽车点火系汽车点火系点火系的作用点火系的作用点火系的工作要求点火系的工作要求点火系的点火系的组成及工作成及工作过程程一、点火系的作用、工作要求、组成和工作过程本节主要内容:
将蓄电池或发电机的低压电转变成高压电,再按照发动机的工作顺序适时将高压电分送给需要点火气缸的火花塞,产生电火花以点燃可燃混合气。
点火系的作用点火系的作用山东交通职业学院山东交通职业学院山东交通职业学院山东交通职业学院汽车系点火系的要求点火系的要求1.1.1.1.能产生足以击穿火花塞间隙的电压能产生足以击穿火花塞间隙的电压能产生足以击穿火花塞间隙的电压能产生足以击穿火花塞间隙的电压(11)火花塞电极间隙)火花塞电极间隙大小和形状大小和形状火花塞电极的间隙越大,击穿电压越高;电极尖端棱角分明,击穿电压低。
影响击穿电压的大小的因素有:
影响击穿电压的大小的因素有:
(2)
(2)
(2)
(2)气缸内混合气体的压力和温度气缸内混合气体的压力和温度气缸内混合气体的压力和温度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。
(3333)电极的温度和极性)电极的温度和极性)电极的温度和极性)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。
(4444)发动机的工作情况)发动机的工作情况)发动机的工作情况)发动机的工作情况发动机在起动和急加速时击穿电压高,全负荷且稳定工作状态时击穿电压较低;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。
2.2.2.2.电火花应具有足够的能量电火花应具有足够的能量电火花应具有足够的能量电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。
3.3.3.3.点火时刻应适应发动机的工作情况点火时刻应适应发动机的工作情况点火时刻应适应发动机的工作情况点火时刻应适应发动机的工作情况对于多缸发动机,点火系应按发动机的工作顺序进行点火。
通常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。
点火提前角:
点火提前角:
点火提前角:
点火提前角:
从火花塞发出电火花开始至活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度。
点火提前过小:
点火提前过小:
点火提前过小:
点火提前过小:
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,燃烧过程在容积增大的情况下进行,炽热的气体与气缸壁接触的面积增大,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。
点火提前过大:
点火提前过大:
点火提前过大:
点火提前过大:
混合气的燃烧完全在压缩过程进行,当活塞到达上止点之前即达最大,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。
最佳点火提前角最佳点火提前角最佳点火提前角最佳点火提前角:
燃烧最大压力出现在上止点后1015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。
最佳点火提前角影响因素很多,最主要的因素是发动机转速、负荷、冷却液温度及燃油品质等。
当发动机转速一定时,随着负荷的加大,节气门开度增大,进入气缸内的可燃混合气量增多,则压缩终了时混合气的压力和温度增高,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,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,燃烧过程所占的曲轴转角增大,这时,应适当加大点火提前角。
即点火提前角应随转速增高适当加大。
汽油的辛烷值越高,抗爆性越好,点火提前角可适当增大,以提高发动机的性能;辛烷值较低的汽油抗爆性差,点火提前角则应减小。
汽车上所采作的点火系统大多数为电感储能的点火系统。
点火系的组成点火系的组成主要由:
蓄电池蓄电池蓄电池蓄电池点火开关点火开关点火开关点火开关点火线圈点火线圈点火线圈点火线圈分电器分电器分电器分电器断电器断电器断电器断电器火花塞火花塞火花塞火花塞等部件组成蓄电池点火系的基本工作原理蓄电池点火系的基本工作原理点火系的点火系的类型型普通普通电子点火系的子点火系的组成成普通普通电子点火系的工作子点火系的工作过程程二、点火系的类型、普通电子点火系的组成和工作过程本节主要内容:
(11)按电能的来源分:
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蓄电池点火系、磁电机点火系。
(22)按储能方式分类可分为:
)按储能方式分类可分为:
)按储能方式分类可分为:
)按储能方式分类可分为:
电感储能点火系、电容储能点火系统。
(33)按初级电路控制方式分类:
)按初级电路控制方式分类:
)按初级电路控制方式分类:
)按初级电路控制方式分类:
有触点式和无触点式。
(44)按高压电配电方式分类:
)按高压电配电方式分类:
)按高压电配电方式分类:
)按高压电配电方式分类:
机械配电点火系(有分电器点火系)、计算机配电点火系(无分电器点火系)。
点火系的类型点火系的类型普通电子点火系的组成普通电子点火系的组成普通电子点火系主要由蓄电池蓄电池蓄电池蓄电池、点火线圈点火线圈点火线圈点火线圈、分电器分电器分电器分电器、点点点点火器火器火器火器和火花塞火花塞火花塞火花塞等部件组成。
各部件的作用:
各部件的作用:
蓄电池或发电机供给点火系统的低压电能,标准电压一般是12V。
点火线圈将12V的低压电变成1520KV的高压电。
分电器主要由信号发生器、配电器和点火提前机构组成。
信号发生器产生点火信号。
配电器将点火线圈产生的高压电,按照发动机的工作顺序送至各缸的火花塞。
点火提前机构随发动机转速、负荷和汽油辛烷值的变化改变点火提前角。
点火器将信号发生器产生的信号放大,最后控制大功率三极管的导通与截止,达到控制点火线圈初级电流通断的目的。
火花塞将高压电引入燃烧室产生电火花点燃混合气。
点火开关控制点火系统初级电路,还可以控制仪表电路和起动继电器电路等普通电子点火系由信号发生器产生触发或控制点火的信号,经过点火器内部的放大等电路,最后控制大功率三极管的导通与截止,来控制点火线圈初级电流的通断,当初级电流被切断时,次级绕组中产生高压,通过配电器送达各缸的火花塞上,点燃可燃混合气。
普通电子点火系的工作过程普通电子点火系的工作过程信号信号发生器的生器的类型、工作型、工作过程程配配电器的器的组成、工作成、工作过程程点火提前机构的工作点火提前机构的工作过程程三、分电器的结构和工作过程本节主要内容:
分电器的组成分电器的组成由信号发生器信号发生器信号发生器信号发生器、配电器配电器配电器配电器、离心点火提前装置离心点火提前装置离心点火提前装置离心点火提前装置组成。
作用:
作用:
产生信号电压并输送给点火控制器,通过点火控制器来控制点火系的工作。
类型:
类型:
磁感应式、霍尔式、光电式、电磁震荡式。
信号发生器信号发生器1.磁感应式信号发生器磁感应式信号发生器结构:
结构:
信号转子、永久磁铁、感应线圈和支座架等。
磁感应式点火信号发生器的组成,主要由信磁感应式点火信号发生器的组成,主要由信号转子、感应线圈、定子、永久磁铁等组成。
号转子、感应线圈、定子、永久磁铁等组成。
信号发生器的定子套在分电器的轴上可随信号发生器的定子套在分电器的轴上可随分电器轴一起转动,定子与永久磁铁构成一分电器轴一起转动,定子与永久磁铁构成一定的磁场与磁路,当信号转子转到与定子对定的磁场与磁路,当信号转子转到与定子对齐时,磁路被接通并形成闭合的磁路,磁场齐时,磁路被接通并形成闭合的磁路,磁场增强,当信号转子转离定子时,磁路被切断,增强,当信号转子转离定子时,磁路被切断,磁场减弱。
于是在感应线圈中产生交变的电磁场减弱。
于是在感应线圈中产生交变的电压信号并输出压信号并输出工作原理:
工作原理:
工作原理:
工作原理:
工作原理:
当信号转子随分电器轴转动时,信号转子的凸齿与铁心的空气隙发生变化,使通过传感线圈的磁通发生变化,因此传感线圈中便产生感应的交变电压信号,用这个信号作为点火控制信号。
2.2.2.2.霍霍霍霍尔尔信号信号信号信号发发生器:
生器:
生器:
生器:
基本原理基本原理当电流通过放在磁场中的半导体基片,且电流方向和磁场方向垂直时,在垂直于电流和磁场的半导体基片的横向侧面上产生一个与电流和磁场强度成正比的电压,这个电压称为霍尔电压。
组成:
由与分电器轴制成一体的触发叶轮触发叶轮触发叶轮触发叶轮、霍尔集成霍尔集成霍尔集成霍尔集成电路电路电路电路、带导磁板的永久磁铁带导磁板的永久磁铁带导磁板的永久磁铁带导磁板的永久磁铁及专用插座专用插座专用插座专用插座等组成。
工作工作工作工作过过程:
程:
程:
程:
霍尔信号发生器的工作原理:
霍尔信号发生器的工作原理:
原理:
触发叶轮转动时,每当叶片进入空气隙,磁场被旁路,霍尔元件不产生霍尔电压,集成电路输出端三极管截止,信号发生器输出高电位;当触发叶轮离开空气隙,永久磁铁的磁通通过霍尔集成块,构成回路,这时,霍尔集成块产生霍尔电压,集成电路输出端三极管导通,信号发生器输出低电位。
叶片不停的转动,信号发生器输出一个矩形波信号,作为控制信号给点火器。
由点火器控制初级电路的通断。
霍尔电压的信号较弱(仅为mV级),必须对其进行放大。
经放大后的信号控制输出端三极管的导通与截止。
当霍尔元件不产生霍尔信号时,输出端的三极管处于截止状态,由点火器输入的检测信号处于高电平(接近电源电压,约9V左右);当霍尔元件产生霍尔信号时,输出端的三极管处于导通状态,由点火器输入的检测信号处于低电平(约0.4V左右)。
3.3.光电感应式信号发生器:
光电感应式信号发生器:
光电感应式信号发生器:
光电感应式信号发生器:
组成:
组成:
主要由发光元件、光敏元件和遮光转子组成。
工作原理:
工作原理:
发光元件和光敏元件位置相对,分别位于遮转子的两侧。
遮光转子固定在凸轮轴上,与凸轮轴一同旋转。
当遮光转子挡住发光元件的光线时,光敏元件截止,控制电路输出低电平。
转动的分电器根据发动机作功的需要,使点火转动的分电器根据发动机作功的需要,使点火信号发生器产生某种形式的电压信号信号发生器产生某种形式的电压信号(有模拟有模拟信号和数字信号两种信号和数字信号两种),该电压信号经电子点,该电压信号经电子点火器控制串联于点火线圈初级回路的大功率晶火器控制串联于点火线圈初级回路的大功率晶体管的导通和截止。
大功率晶体管导通时,点体管的导通和截止。
大功率晶体管导通时,点火线圈初级通路,点火系统储能;大功率晶体火线圈初级通路,点火系统储能;大功率晶体管截止时,点火线圈初级断路,次级绕组便产管截止时,点火线圈初级断路,次级绕组便产生高压电。
生高压电。
作用:
作用:
将高压电按点火顺序分配至火花塞。
组成:
组成:
配电器装于信号发生器的上部,由分电器盖分电器盖分电器盖分电器盖、分分分分火头火头火头火头组成。
配电器配电器离心调节器离心调节器作用:
作用:
在转速变化时,利用离心力自动使信号发生器提前产生点火信号来调节点火提前角。
结构:
结构:
在分电器轴上固定有托板,两个重块分别套在托板的柱销上,重块的另一端由弹簧拉向轴心。
信号发生器的转子与拨板一起套在分电器轴上,拨板的两端有长形孔,套于离心块的销钉上。
工作过程:
工作过程:
(1)点火提前角无需调整时,离心调节器处于不工作位置,两离心块在拉簧作用下抱向轴心。
(2)当发动机转速升高时,两离心块在离心力作用下向外甩开,离心块上的销钉拨动拨板和信号发生器转子,顺着分电器轴的旋转方向相对于轴转动一个角度,提前产生点火信号,点火提前角增大。
转速越高,离心块离心力越大,点火提前角越大。
(3)转速降低,点火提前角减小作用:
作用:
在发动机负荷变化时,自动调节点火提前角。
结构:
结构:
装于分电器壳体一侧。
在外壳内固定有弹性金属片制成的膜片,膜片中心一侧与拉杆固连,另一侧压有弹