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1、第四章 蓄电池点火系,第一节 概述,一、点火系的分类,1、磁电机点火系：2、蓄电池点火系：又称为传统点火系。3、电子点火系：按照点火提前角和闭合角的调节和控制方法不同，又分为：1）普通电子点火系 2）微机控制点火系,二、对点火系的基本要求,1、能产生足以击穿火花塞电极间隙的电压：击穿电压与电极间隙的大小、混合气的压力和温度、电极的形状、温度和极性，发动机的工作情况有关。2、电火花应具有足够的能量：3、点火时间应适应发动机的工作情况 1）应按发动机的工作顺序点火 2）应在最有利的时刻点火：用点火提前角表示：指从发出电火花到活塞到达上止点时，曲轴转过的角度。最佳点火提前角：指发出最大功率和油耗最小
2、时的点火提前角。,第二节 蓄电池点火系的组成与工作原理,一、组成 1）电源：蓄电池和发电机，供给电能。2）点火线圈：将低压电转变为15-20KV的高压电。3）分电器 断电器：由触点副和凸轮组成，用来接通和断开初级电路。凸角数=汽缸数 配电器：由分火头和旁电极组成，将产生的高压电按汽缸的工作顺序送给各缸的火花塞。旁电极数=汽缸数 电容器：减小触点火花，提高次级电压。4）火花塞：将高压电引入燃烧室，产生电火花点燃工作混合气。,二、工作原理,1、触点闭合时，初级绕组中有电流流过，在点火线圈中形成磁场，将电能转变为磁场能储存起来。2、凸轮将触点打开时，初级电路被切断，初级电流迅速消失，它所形成的磁场也
3、随之迅速消失，在次级绕组中感应出很高的感应电动势(理论上可达15-2OKV)。,注意：（1）几个时刻：触点打开高压电产生分火头与某一旁电极相对，配电火花塞跳火（2）两个电路：初级电流流经的电路称为低压电路,次级电流流经的电路称为高压电路。点火线圈为高压电路的电源。3、电容器的作用：（1）减小触点火花，延长触点使用寿命（2）提高次级电压,三、工作过程分析,1、断电器触点闭合，初级电流按指数规律增长2、断电器触点打开，次级绕组产生高压电势：它与初级断电电流成正比，随电容的增大而减小。3、火花塞电极间火花放电过程 电容放电：次级电压上升到击穿电压时，击穿火花塞间隙，储存于电容的电能放出，时间短，电流
4、大。电感放电：电容放电使火花塞间隙气体电离，即跳火，在迅速下降的次级电压作用下继续放电，也称火花尾，时间长，电流小。混合气的燃烧主要靠火花尾来完成。,第三节 蓄电池点火系的工作特性,一、工作特性：点火系统所产生的最大电压随发动机转速而变的关系称为点火系统的工作特性。1）最大电压随发动机转速的升高而降低。2）转速很低时，最大电压也下降。,二、影响次级电压的因素,1、发动机的汽缸数对次级电压的影响：随发动机的汽缸数的增加而降低2、火花塞积碳对次级电压的影响3、电容对次级电压的影响：电容器容量一般为0.15-0.35F,容量过大,将使次级电压最大值降低;容量过小,使触点火花严重,触点容易烧蚀,次级电
5、压也降低。4、触电间隙对次级电压的影响：过大，闭合角度减小，次级电压下降；过小，触点分离不彻底，使火花增大，次级电压下降。0.35-0.45mm5、其他因素：点火线圈的温度；初级电感；匝数比；次级电路的接铁极性。,第四节 蓄电池点火系的构造,一、点火线圈1、开磁路点火线圈（1）基本结构：胶木盖、铁心2、次级绕组4、初级绕组3、钢片5、瓷杯。（2）分类：根据低压接线柱的数目不同,点火线圈有两接线柱式和三接线柱式之分。（3）附加电阻的作用：用来改善点火系的工作性能,维持发动机低速时点火线圈不过热,高速时火花塞不断火。另外,附加电阻还改善了起动点火特性。,2、闭磁路点火线圈,（1）结构：在 日 字形
6、铁心内绕有初级绕组,在初级绕组外面绕有次级绕组。（2）优点：漏磁少,能量损失小,能量转变效率较高。L1减小，保护电子元件有利，且利于提高次级电压。,二、分电器,1、断电器（1）构造：固定板19、活动底板17、触点副、活动触点臂14、凸轮4、绝缘接线柱13。（2）工作：凸轮每转动一圈,将触点顶开与凸角数相等的次数,使各缸点火一次。（3）调整：可旋松固定螺钉，拧转偏心螺钉进行调整。,2、配电器,（1）构造：分火头5 插装在凸轮的顶端,有铜质导电片,分电器盖的中间是中央高压线插座9,四周是分缸高压线插座8,带弹簧的炭柱7。（2）工作：当断电器触点打开时,分火头导电片正对准分电器盖上的一个旁电极,高压
7、电自导电片跳至其相对的旁电极,再经分缸高压线送至火花塞。,3、电容器：,电容器装在分电器的壳体上,与断电器触点并联。其中一条箔带与外壳接触,另一条通过导电片由导线引出。要求其耐压为500V。,4、点火提前机构,（1）离心提前机构作用：根据发动机转速高低自动调节点火提前角。结构：托板 7、两个重块5、柱销9、弹簧6。工作原理：转速增高时,在离心力的作用下重块克服弹簧拉力向外甩开,使凸轮提前顶开触点,点火提前角增大。转速降低时,弹簧将重块拉回,使提前角自动减小。,（2）真空提前机构,作用：根据发动机负荷大小自动调节点火提前角。结构：膜片25、弹簧23、拉杆26。工作：当发动机负荷很小时,节气门开度
8、小,小孔处的真空度较大,吸动膜片向右拱曲,拉杆10 拉动活动底板带着断电器的触点副逆分电器轴旋转的方向转动一定角度,使触点提前开启,点火提前角增大；当发动机负荷加大,节气门开度增大时,小孔处真空度减小,膜片在弹簧作用下向左拱曲,使点火提前角自动减小。,（3）辛烷选择器,作用：根据辛烧值不同,由人工改变点火提前角的装置。调节原理：通常是先将分电器总成的固定螺钉松开,逆着凸轮旋转方向转动壳体时,凸轮提早顶开触点,点火提前角增大；反之,则点火提前角减小。,三、火花塞,1、对火花塞的要求：1）绝缘体有足够的绝缘强度 2）能承受剧烈的温度变化，且有适当的热特性，使裙部保持一定的温度，不可过热或过冷。3）
9、主要零件有足够的机械强度，能承受冲击和在卷轧体壳边缘时所受的负荷。4）电极应采用难熔、耐蚀的材料制成。,2、构造：钢质壳体5、高氧化铝陶瓷绝缘体2、金属杆3、接线螺母1、中心电极10、导电玻璃6、侧电极9。传统点火系一般要求电极间隙为0.6-0.8mm,采用电子点火时,间隙可增大至1.O-1.2mm。3、热特性：火花塞的热特性主要决定于绝缘体裙部的长度。绝缘体裙部长的火花塞,其受热面积大,而传热距离长,散热困难,裙部的温度高,称为“热 型”火花塞;裙部短的火花塞,吸热面积小,传热距离短,散热容易,裙部温度低,称为“冷型”火花塞。热型火花塞用于低压缩比、低转速、小功率的发动机；冷型火花塞用于高压
10、缩比、高转速大功率的发动机。4、常用火花塞的类型,第五节 蓄电池点火系的使用,一、点火正时：分电器装在发动机上时，必须和活塞的相对位置正确配定。1、检查断电器触点间隙、2、找出第一缸压缩行程上止点的位置3、确定断电器触点刚打开的位置4、按点火顺序接好高压线5、起动发动机，检查点火正时6、在行驶中检查,二、传统点火系主要零部件的检修：,(1)分电器的常见故障断电器触点氧化、烧蚀。断电器触点间隙过大或过小。断电器触点臂弹簧弹力不足。断电器凸轮磨损不均匀或分电器轴松旷。分电器盖或分火头裂损、受潮或绝缘击穿。离心提前机构弹簧张力不足,真空提前机构膜片破损。电容器绝缘击穿(导致短路或漏电)、容量减小和内
11、部引出线断路等。,(2)分电器的检修：氛灯法:用 200-300V 的直流电和氛灯进行检查。首先将闸刀开关掷到左面,向电容器充电;然后将闸刀开关掷到右面,使电容器放电。若电容器充电和放电的瞬间,氛灯都发生短时间的闪光,则表明电容器良好。若闸刀开关掷到左面充电时,氛灯不亮,表明电容器断路;若氛灯每隔1-2s 闪亮一次,电容器漏电;若氛灯一直是亮的,表明电容器短路。,(3)分电器的试验：分火角度试验：火花的间隔角度均匀，50-100rpm离心提前机构试验：50-100rpm，零点对准一个火花真空提前机构试验：1000rpm，零点对准一个火花,2、点火线圈的故障与检查,（1）故障：初、次级绕组断路、
12、短路或搭铁；绝缘盖漏电；附加电阻烧断。（2）检查：察看外表有无破裂；测电阻。（3）试验：发火强度的试验 三针放电器，65，击穿5.5mm的间隙，相当于12KV的电压。,3、火花塞的故障与检查,故障：积碳；积油；电极间隙大；绝缘体裂缝；漏气；过热。,第六节 蓄电池点火系的故障判断,一、发动机发动不着1、常见原因低压电路故障；高压电路故障；点火次序与发动机配气顺序不一致或点火正时不当等。,2、诊断方法,检查电源供电是否正常根据中央高压线的跳火情况判断故障在高压电路还是低压电路。方法是打开发动机罩,拔出分电器中央高压线,使其距离气缸体4-6mm,接通点火开关,转动曲轴,察看中央高压线和缸体之间的跳火
13、情况:火花很强,表示低压电路良好,故障在高压电路中,需要进一步检查。无火花,表明低压电路有搭铁、断路故障或点火线圈、中央高压线有故障。,高压电路的检查，从火花塞上端拔下高压线,使其距离气缸体 4-6mm,进行分缸高压线跳火试验，若有火花,说明分电器盖、分火头、该缸高压线正常,需检查火花塞的工作情况或检调点火正时。若无火花，应检查分火头及分电器盖是否漏电或高压线断路等。,低压电路的检查若电流表指示放电约5-1OA并间歇摆动,则低压电路和点火线圈初级绕组良好,故障发生在点火线圈次级绕组或中央高压线。若电流表指示 0A 并不摆动,表明低压电路有断路故障。可用万用表或直流试灯进行检查。若电流表指示放电
14、 5A 以上不摆动,表明低压电路中有搭铁故障。,二、发动机工作不正常,1、有一缸或几缸缺火：先找出缺火的气缸，将火花塞接线柱用起子逐个搭铁，听发动机的声音，如一缸缺火，故障在这缸高压分路上；如两缸缺火，考虑点火顺序；如多缸缺火，需继续查找。2、点火时间不当：点火过迟，不易起动，行驶无力，加速发闷，排气管放炮；点火过早，加速爆震，曲轴起动时反转。3、高速不良：触点间隙大，触点臂弹簧弹力过弱、火花塞电极间隙大，点火线圈。,第五章 电子点火系,第一节 概述一、传统点火系的缺点：1、触点容易烧蚀，需要经常对触点进行维护保养，调整触点间隙。2、火花能量的提高受到限制，难以满足高速发动机的需要。3、高速时
15、次级电压降低。4、对火花塞积碳和污染敏感。,二、分类,1、普通电子点火系：又称为无触点点火系统，按触发方式的不同，分为磁感应式、霍尔效应式、电磁振荡式、光电式。2、微机控制的点火系,第二节 磁感应式无触点点火系统,一、组成和工作原理：包括点火信号发生器、点火控制器、分电器、专用点火线圈、火花塞。1、点火信号发生器：（1）组成：永久磁铁、铁芯、传感线圈、信号转子。凸齿数=气缸数（2）工作：在信号转子转动时，信号转子的凸齿与铁芯间的空气隙发生变化，通过感应线圈的磁通量发生变化，在感应线圈中感应出交变电动势，作为触发点火的信号。,2、点火控制器,（1）组成：点火信号检出电路V1、开关放大电路V2V3
16、、大功率管V4。（2）工作：点火信号为正时，V1导通，V2截止，V3导通，V4导通，接通初级电路。点火信号为负时，V1截止，V2导通，V3截止，V4截止，切断初级电路。,二、优点,1、提高点火电压和点火能量。2、提高动力性、经济性、减小污染、工作可靠。3、不存在触点腐蚀和磨损问题。4、发动机高速时，不会因为触点跳振而中断初级电流。5、可用电提前代替离心提前机构。,三、使用注意事项,1、接线正确、搭铁可靠、搭铁极性正确。2、注意不要使水溅到点火器和分电器上。3、发动机运转时，不可拆去蓄电池接线；检查发电机发电时，不能用打火的方法。4、点火信号线与高压线分开，以免干扰点火电子组件的正常工作。5、点
17、火线圈为专用高能点火线圈。6、高压导线连接可靠、牢固，防止分电器盖和点火线圈绝缘击穿而损坏。7、当需要拆接电子点火装置连接导线时，应先关断点火开关或断开蓄电池的搭铁线。8、点火电子组件应安装在干燥、通风良好的部位，并保持其表面的清洁以利散热。,第三节 霍尔效应式无触点点火系统,一、霍尔效应：当电流通过放在磁场中的半导体基片（霍尔元件）且电流方向与磁场的方向垂直时，在垂直于与电流与磁通的半导体基片的横向侧面上即产生一个与电流和磁通密度成正比的电压，称为霍尔电压。二、霍尔效应式点火信号发生器1、结构：信号转子（叶片数=气缸数）、霍尔元件、永久磁铁、导磁板。2、原理：,第四节 无触点电子点火装置的维修,分电器中央高压线做跳火试验，5-7mm，无火，说明点火装置有故障。1、连接导线、搭铁线、电源线及工作电压的检查。2、点火信号发生器的检查1）磁感应式点火信号发生器的检查：测传感线圈电阻值；检查、调整信号转子与铁芯之间的间隙值，；检查能否产生信号电压。,2）霍尔效应式点火信号发生器的检查：测输入电压，直流电压表，测+与-之间，接通点火开关，11-12V；测输出信号电压，输出线与-之间，叶片在空气隙时11-12V，不在空气隙。3、点火控制器的检查：替换法,
