第四章点火系统

3.6.1发动机的工作情况


②混合气空燃比 见图4-5，由图可见， 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。为了保证 点火的可靠性，点火 系必须有一定的次级 电压储备。但过高的 次级电压，将造成绝 缘困难，使成本提高。
3.7点火时刻应适应发动机的工 作情况
点 火 线 圈
点火线圈
点火线圈
（二）附加电阻
附加电阻的材料及特点

附加电阻也称热敏电阻，它由低碳钢丝、 镍铬丝或纯镍丝制成，具有温度升高时 电阻迅速增大、温度降低时电阻迅速减 小的特点。发动机工作时，利用附加电 阻这一特点自动调节初级电流，可以改 善点火系的工作特性。
附加电阻的作用


当发动机低速工作时，初级电流增长时间长，电流大， 附加电阻受热阻值增大，避免了初级电流过大，防止 点火线圈过热；当发动机高速工作时，初级电流增长 时间短，电流小，附加电阻温度较低，可使初级电流 下降的少些，保证了发动机在高速工作时点火系统能 供给较强的高压电而不止断火。所以转速变化时，附 加电阻较好地解决了高速断火和低速点火线圈过热的 矛盾，改善了点火性能。 当发动机起动时，由于蓄电池的端电压会急剧下降， 致使初级电流减小，点火线圈不能供给足够的高电压 和点火能量。为了克服这一影响，在起动时将附加电 阻短路，以增大初 级电流，提高次级电压和火花能量， 从而改善了发动机的起动性能。
4.1离心调节器的原理
离心调节器的原理 其作用是在转速 变化时，利用离心力 自动使断电凸轮相对 分电器轴向前偏转一 个角度，提前产生点 火信号，达到点火提 前角调节的目的。
5.真空调节器

作用--是 在发动机 负荷变化 时，自动 调节点火 提前角。
真空调节器

构造:在分电器壳体 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 压有弹簧。拉杆由壳 底座孔中伸出，与底 板相连，拉动底板带 着信号发生器的定子 相对于轴产生角位移。
2.断电器


（1）断电器又称 白金——初级绕 组接地开关。由 活动触点和固定 触点组成； （2）断电器材料： 钨合金，耐高温、 耐腐蚀、导电性 好。.
2.1断电器触点间隙的调整
方法：松开 固定锁定螺 丝，然后转 支偏心调节 螺丝即可。 触点间隙— —0.25～ 0.35mm
3.电容器及作用
●电容器的作用：
传统点火系统工作特性与影响 二次电压的因素
7.4火花塞的类型



影响火花塞热特性的主要因素 是火花塞绝缘体炽热端（裙部） 的长度。 绝缘体炽热端（裙部）较长时， 受热面积大，吸收热量多，而 散热路径长，散热少，裙部温 度较高，把这种火花塞称为 “热型”火花塞。 反之，绝缘体炽热端（裙部） 较短时，吸热少，散热多，裙 部温度较低，把这种火花塞成 为“冷型”火花塞。如图4-20 所示。 介于二者之间的称为中型。

传统的开磁路点火线圈的基 本结构如图4-15所示，主要 由铁心、绕组、胶木盖、瓷 杯等组成。开磁路点火线圈 其铁心用0.3～0.5mm厚的硅 钢片叠成，铁心上绕有初级 绕组和次级绕阻。次级绕阻 居内，通常用直径为0.06～ 0.10mm的漆包线绕11000～ 26000匝；初级绕阻居外， 通常用0.5～1.0mm的漆包线 绕230～370匝。
3.5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， 见图4-2。
3.6发动机的工作情况

发动机转速 击穿电压与发动机转速 的关系见图4-4。发动机 高速工作时，气缸内的 温度升高，使气缸的充 气量减小，致使气缸中 压力减小，因而火花塞 的击穿电压随转速的升 高而降低。发动机在起 动和急加速时击穿电压 升高，而全负荷且稳定 工作状态时击穿电压较 低。
附加电阻
附加电阻及恒流控制




附加电阻的作用 发动机在任何转速下 Ip保持恒定 存储能量恒定次级线 圈U2max恒定 缺点电流上升速度慢 点火电压低（满足高 速时）
闭磁路点火线圈

传统的开磁路点火线 圈中，次级绕组在铁 心中的磁通通过导磁 钢套构成回路，磁力 线的上、下部分从空 气中通过，磁路的磁 阻大，磁通损失大， 转换效率低（约 60%）；
闭磁路点火线圈

闭磁路点火线圈的铁 心是“曰”字形或 “口”字形，磁路中 只设有一个微小的气 隙，其磁路图4-17所 示 。闭磁路点火线 圈漏磁少，磁阻小， 变换效率高，可使点 火线圈小型化。
（三）分电器的构造

分电器的构造 主要由——断 电器；配电器； 电容器；点火 提前角机构 （离心式、真 空空式、辛烷 值校正器）。
二、点火系种类



点火系按采用的电源不同，可分为蓄电 池点火系和磁电机点火系两大类。 蓄电池点火系按是否采用电子元件控制 可分为: 传统点火系 电子点火系 微机控制点火系统
三、点火系的要求



无论是哪一类型的点火装臵，其共同的技术目 标是，使发动机获得最大的功率、最低的耗油 量。即在发动机各种工况条件下保持最佳的点 火时刻，为此应满足以下三个方面的要求： 1．能产生足以击穿火花塞间隙的电压； 2．电火花应具有足够的能量； 3．根据发动机的工况，自动调整点火时刻。
真空调节器-
6.辛烷值校正调节器

作用：按汽油牌号 调整初始点火时间。
7.火 花 塞

火花塞的作用是将高 压电引进发动机燃烧 室，在电极间形成火 花，以点燃可燃混合 气。火花塞拧装于气 缸盖的火花塞孔内， 下端电极伸入燃烧室。 上端连接分缸高压线。 火花塞是点火系中工 作条件最恶劣、要求 高和易损坏部件。其 外形图见图4-18。
7.1火花塞要求




1．混合气燃烧时，火花塞下部将承受高压燃气的冲击，要求火 花塞必须有足够的机械强度。 2．火花塞承受着交变的高电压，要求它应有足够的绝缘强度， 能承受30kv高压。 3．混合气燃烧时，燃烧室内温度很高，可达1500～2200℃， 进气时又突然冷却至50～60℃，因此要求火花塞不但耐高温， 而且能承受温度剧变，不出现局部过冷或过热。 4．混合气的燃烧产物很复杂，含有多种活性物质，如臭氧、一 氧化碳和氧化硫等，易使电极腐蚀。因此要求火花塞要耐腐蚀。 5．火花塞的电极间隙影响击穿电压，所以要有合适的电极间隙。 火花塞安装位置要合适，以保证有合理的着火点。火花塞气密性 应当好，以保证燃烧室不漏气。
3.2能产生足以击穿火花塞间隙的电压




击穿火花塞电极间隙的电压称为击穿电压。 点火时次级所产生的电压必须高于击穿电压， 才能使火花塞跳火。击穿电压的大小受很多 因素影响，其中主要有： （1）火花塞电极间隙和形状 （2）气缸内混合气体的压力和温度 （3）电极的温度和极性 （4）发动机的工作情况
3.3火花塞电极间隙和形状

火花塞电极的间隙越 大，气体中的电子和 离子受电场力的作用 越小，不易发生碰撞 电离，击穿电压就越 高，见图4-1；电极的 尖端棱角分明，所需 的击穿电压低。
3.4电极的温度和极性

火花塞的电极温度越高，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。中心电极是负极时其击穿电压比中心 电极是正极时约降低20%~40%，见图4-3。
第四章 汽车点火系统

点火系是汽油发动机构成部分之一。本 章学习内容是在了解传统点火系的分电 器、点火线圈、火花塞的等各组成部件 的结构、原理基础上，全面掌握传统点 火系的工作原理及其影响因素；掌握磁 感应式、电子式和霍尔式电子点火系的 工作过程。
第一节 点火系概述

1.点火系作用 2.点火系种类 3.电子点火系的分类 4.火系的要求
7.2火花塞的构造



火花塞的构造：主要由接线 柱、陶瓷绝缘体、中心电极、 侧电极和壳体、内密封圈、 外密封圈等组成，如图4-19 所示。 电极一般采用耐高温、耐腐 蚀的镍锰合金钢或铬锰氮、 钨、镍锰硅等合金制成，也 有采用镍包铜材料制成，以 提高散热性能。 火花塞电极间隙多为0.6～ 0.7mm，电子点火其间隙可增 大至1.0～1.2mm。
一、传统点火系统的组成


传统点火系统的组成 （1） 电源 （2） 点火线圈 （3） 分电器：断电器；配电器；电容 器；点火提前角机构（离心式、真空式、 辛烷值校正器）。 （4） 火花塞 （5） 点火开关
传统点火系统的组成（示意图）
传统点火系统的组成（电路图）
（一）点火线圈

3.1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， 则需要较高的火花能量。比 如起动、怠速或节气门急剧 打开时。 经济性和排气净化要求提高 电火花的能量。 电子点火系一般应具有80～ 100mJ的火花能量，起动时应 产生高于100mJ的能量。
触点打开时，初级绕 组中的自感电势向电容充 电，减弱了触点间隙中产 生的电火花，也就减弱了 自感电势对初级电流消失 的反抗作用，加速了初级 电流变化率，使得次级感 应电势提高.
4.离心调节器

离心调节器的构造：其 结构如图4-12所示。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。断 电凸轮与拨板一起套在 分电器轴上，拨板的两 端有长形孔，套于离心 块的销钉上。
二、传统点火 系的工作原理

（2） 触点断开 次级产生高压的 过程.——初次级 绕组产生自感电 动 势 2 0 0 —3 0 0 V. 次级绕组产生互 感电势15—20Kv.