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四点火系统
学习目标 掌握汽车发动机点火系统的作用。 掌握汽车传统点火的组成及工作过程 。 重点: 一、点火系的作用 二、传统点火系的组成及各部件的作用。 难点: 传统点火系的工作过程。 汽油发动机工作基本条件 点火系的作用和要求 点火系统的作用: 在发动机压缩行程终了时,点燃混合气,使活塞向下运动而作功。 点火系的作用和要求 点火系统的要求: 1、高电压——能产生足以击穿火花塞电极间隙的电压 火化塞电极间隙的大小 气缸内混合气的压力和温度 电极的温度和极性 发动机的工作情况 点火系的作用和要求 2、高能量——火花应有足够的能量 混合气压缩终了的温度接近自燃温度 传统点火系统能够发出10-50mJ的火花能量 在启动、怠速、节气们突然打开时需要较高能量一般50-80mJ,启动大于100mJ 点火系的作用和要求 3、最佳的点火时刻——点火时间应适应发动机的工作情况 最佳点火时刻: 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。因此最佳点火时刻应在活塞接近压缩行程上止点前。 点火系统的发展概况 1886年第一辆四冲程内燃机车以磁电机为电源的点火系。 1908年美国人使用蓄电池和发电机为电源,并不断改进结构性能逐渐完善,这种点火系称之为传统点火系。 20世纪60年代,出现了晶体管电子点火系统。 20世纪70年代,无触点电子点火系开始应用 20世纪70年代末,以微机控制点火时刻的电子控制系统开始在汽车上使用。 目前,比较常见的是无分电器的电子直接式点火系。 传统点火系统 三、传统点火系的组成及各部件的作用。 组成及作用:电源、点火开关、点火线圈 附加电阻、断电器、电容器、配电器、火花塞 开磁路点火线圈 分电器的组成 分电器的离心提前装置 分电器的真空提前装置 火花塞 火花塞的工作条件及对其要求: 1、受高压燃气冲击及发动机振动,故应有足够的机械强度。 2、受冲击性高电压作用,故应有足够的绝缘强度。 3、应能承受温度的剧烈变化。 4、火花塞的电极应采用耐腐蚀材料。 5、应有适当的电极间隙和安装位置,气密性要良好。 火花塞的结构 其他一些型式的火花塞 火花塞的热特性 火花塞使用中常见的故障 低压回路 高压回路 电子点火系 概述 1、传统点火系的优点:结构简单,成本低廉,工作比较可靠,发生故障易排除。 2、随着汽车技术的发展,汽油发动机有了新的发展趋势:高转速,高压缩比,高性能,大功率方向发展,对排气净化,降低油耗也有新要求。 3、由于传统点火系固有的不可克服的缺点,不能适应新要求。 所以传统点火系已经被淘汰。 传统点火系存在的问题 触点有机械惯性,高速易断火,不适合高速发动机。 断电器触点易烧蚀,可靠性差。 运动接触部分的机械磨损 次级电压的最大值随发动机转速的升高和气缸数的增加而下降,火花能量不易提高。 火花塞的积炭对次级电压最大值的影响大,影响点火可靠性。 电子点火系统的分类 1、按储能方式分类 电感放电式电子点火系统、电容放电式电子点火系统 2、按信号发生器的原理分类 磁感应式、霍尔式、光电式 3、按初级电路控制方式分类 普通电子点火系、计算机控制点火系 4、按高压电的配电方式分类 有分电器点火系 无分电器点火系 电感式无触点普通电子点火系统 基本特点: 采用各种形式的点火信号发生器来代替断电器触点,信号发生器产生的触发或者控制点火信号经过点火器内的电路,最后控制大功率三极管的导通或者截止,来达到控制点火线圈初级电路通断的目的。 按信号发生器的不同类型分类: 磁感应式、霍尔式、光电式、电磁振荡式 磁感应式电子点火系统 磁感应式电子点火系统的组成: 1、分电器:内装磁感应信号发生器、配电器、离心和真空提前机构。 2、点火器 3、点火线圈 4、火花塞 磁感应式电子点火系统 磁感应式电子点火系统工作原理(以丰田汽车磁感应式电子点火系统为例) 磁感应信号发生器的组成 磁感应信号发生器的工作原理 磁感应式电子点火系统的基本电路及工作原理 磁感应信号发生器的工作原理 磁感应信号发生器的组成 磁感应信号发生器的工作原理 传感线圈内的磁通及感应电动势 传感线圈内的磁通及感应电动势 V
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