文档介绍：《汽车构造》电子教案 第十章发动机点火系
4/17/2018
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简介
汽油发动机工作时,吸入气缸中的可燃混合气在压缩行程终了时靠电火花点燃,使混合气燃烧产生强大的动力,推动活塞向下运动使发动机工作。
在火花塞的两个电极之间加上直流电压,当电压增长到一定值时,火花塞两电极间的间隙被击穿所需要的电压,称为击穿电压。击穿电压的数值与电极间的距离(火花塞间隙)、气缸内的压力和温度有关。电极间隙越大、缸内压力越高、温度越低,则击穿电压越高。为了使发动机在各种工况下均能可靠的点火,作用在火花塞间隙的电压应能达到15~20kV。
为了适应发动机的工作,要求点火系能在规定的时刻,按发动机的点火次序供给火花塞以足够能量的高压电,使其两极间产生电火花,点燃混合气,使发动机工作。
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(1)传统点火系以蓄电池或发动机为电源,提供12V、24V或6V的低压直流电,借点火线圈和断电器将低压电转变为高压电,再经过配电器分配到各缸火花塞,点燃混合气。
(2)半导体点火系它也以蓄电池和发电机为电源,由点火线圈和半导体三极管的作用,将电源的低压电转变为高压电,是目前国内、外汽车上广泛应用的点火系。
(3)微机控制的点火系由点火线圈和微机控制装置产生的点火信号,将电源的低压电转变为高压电。它还可以进一步取消分电器,由微机系统直接进行高压电的分配,是现代最新型的无分电器点火系。微机控制的点火系广泛应用于各种高级轿车上。
(4)磁电机点火系它由磁电机内的永久磁铁和电磁线圈的作用产生高压电,而不需要另设低压电源。在发动机中等转速和高转速范围内,可以产生较高的高压电,使发动机工作可靠。磁电机点火系多用于主要在高速、满负荷下工作的赛车发动机,以及某些不带蓄电池的摩托车发动机和大功率柴油机的起动发动机上。
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负极搭铁
汽车发动机的点火系与汽车的其它电器设备一样,采用单线制连接,即电源的一个电极用导线与各用电设备的一个电极相连,而电源的另一个电极则通过发动机的机体、汽车车架和车身等金属构件与各用电设备的另一个电极相连,称为搭铁,其性质相当于一般电路中的接地。
因为热的金属表面比冷的金属表面容易发射电子,发动机工作时,火花塞的中心电极较侧电极温度高,因而电子容易从中心电极向侧电极发射,使火花塞间隙处离子化程度高,火花塞容易跳火,击穿电压可降低15%~20%。因此,无论汽车的电系采用正极搭铁还是负极搭铁,点火线圈的内部连接或外部连接,均应保证点火瞬间火花塞中心电极为负,即火花电流应从火花塞的侧电极流向中心电极。
由于电子设备在汽车上的广泛应用,目前国内、外汽车几乎都采用负极搭铁。
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第一节传统点火系的组成
传统点火系的组成如图10-1所示。它由下面几部分组成:
(1)点火线圈
(2)分电器
(3)火花塞——由中心电极和侧电极组成,安装在发动机的燃烧室中,用来将高压电引入燃烧室,并提供一个跳火间隙。
(4)电源——点火系工作时所需要的电能,由蓄电池和发电机两个电源供给。
(5)点火开关
(6)高压导线
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第二节点火系的工作过程
图10-3是点火系的工作示意图。
点火线圈一次绕组的一端经点火开关3与蓄电池相连,另一端经分电器壳上的接线柱接断电器的活动触点臂,固定触点经过分电器壳体接地。电容器6并联在断电器触点之间。
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第三节点火时刻
发动机工作时点火时刻对发动机的性能有很大影响。
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点火提前角
提前点火的角度,称为点火提前角。即火花塞间隙跳火时曲轴的曲拐所在位置,与压缩行程终了活塞到达上止点时曲拐位置之间的夹角。
发动机工作时最佳的点火提前角不是固定值,它随很多因素而改变。影响点火提前角的主要因素是:
——混合气的燃烧速度又与混合气的成分、发动机的结构(燃烧室的形状、压缩比等)及其它一些因素有关。
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