汽油机点火系统和发动机起动系统
汽车发动机启动原理
汽车发动机启动原理
汽车发动机是汽车的心脏，它的启动原理是汽车能否正常行驶的关键。
发动机
启动原理主要包括点火系统、供油系统和起动系统三个方面。
首先，点火系统是发动机启动的第一步。
点火系统的作用是在气缸内形成高压
电火花，点燃混合气，使发动机工作。
点火系统由点火线圈、火花塞、点火线圈和点火开关等组成。
当点火开关打开时，电流通过点火线圈，产生高压电流，通过火花塞产生火花点燃混合气。
点火系统的正常工作对发动机的启动至关重要。
其次，供油系统是发动机启动的第二步。
供油系统的作用是将汽油喷入气缸内，与空气混合，形成可燃混合气。
供油系统由油泵、喷油嘴、燃油滤清器和燃油压力调节器等组成。
当启动汽车时，油泵会将汽油送入喷油嘴，喷油嘴将汽油喷入气缸内，与空气混合，形成可燃混合气。
供油系统的正常工作对发动机的启动至关重要。
最后，起动系统是发动机启动的第三步。
起动系统的作用是使发动机转动起来，使点火系统和供油系统正常工作。
起动系统由起动电机、电磁开关、齿轮和电池等组成。
当启动汽车时，起动电机通过电磁开关将电能转化为机械能，使发动机转动起来。
起动系统的正常工作对发动机的启动至关重要。
综上所述，汽车发动机的启动原理主要包括点火系统、供油系统和起动系统三
个方面。
只有这三个系统正常工作，汽车才能够启动。
因此，保持这三个系统的正常工作状态对汽车的正常行驶至关重要。
汽车拖拉机学课后习题参考答案
汽车拖拉机学课后习题参考答案2017.12第一册发动机原理与构造第一章2.内燃机通常由那些机构和系统组成？它们各有什么功能？答( 1 )内燃机通常由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统(汽油机比柴油机区别的一个系统)、启动系统。
（2）①曲柄连杆机构：主要由活塞组、连杆组、曲柄飞轮组等组成。
它是柴油机运动和动力传递的核心，即在完成一个工作循环的过程中，通过连杆实现活塞在气缸中的往复运动与曲轴旋转运动的有机联系，将活塞的推力转变为曲轴的转矩，达到动力输出的目的。
②配气机构: 主要由气门组、气门传动组和气门驱动组等组成。
它按照柴油机既定循环工作要求，通过气门的“早开迟闭”，将干净的新鲜空气尽可能多地适时充入气缸，并及时将废气排出。
③燃料供给系统:根据柴油机工作循环地需要和工作负荷地变化，将清洁的高压柴油适时适量地供给喷油器，喷油器又使柴油以雾状喷入燃烧室，继而与气缸内的压缩空气得以混合并燃烧。
④润滑系统：功能是将润滑油压送到相对运动零件的摩擦表面，达到减少摩擦阻力、减轻零件磨损，清洗运动零件表面磨屑和冷却、减振、防锈、密封等综合作用。
⑤冷却系统：使受热零件多余热量得以发散，保证柴油机工作温度不致过高或过低。
⑥点火系统：汽油机上专门装了点火系统，其功用是按各缸点火顺序和一定的点火提前角，及时供给火花塞足够的高电压，使其两电极间产生足够强烈的电火花，保证顺利点燃混合气并膨胀作功。
⑦启动系统：借助外力使静止的柴油机启动并转入正常的自行运转。
4.四行程柴油机与四行程汽油机的主要结构和工作原理有何异同。
答⑴相同之处：两者的做功过程与排气过程是相同的。
⑵不同之处：①四行程柴油机吸入的是纯净空气，而四行程汽油机吸入的是混合气体。
②柴油机和汽油机大部分主要结构相同或相似，但汽油机比柴油机多了一个点火装置。
③汽油机与柴油机相比，汽油机具有转速高、质量轻、噪声小、启动易制造维修成本低等特点，但燃油消耗率比柴油机高25%，燃油经济性差。
点火系统
用来接通或截断点火线圈中初级线圈的电流，使 次级线圈产生高压，控制点火时刻。触点间隙为 0.35—0.45mm 将点火线圈产生的高压电按发火次序分送给各缸
配电器
电容器
热敏电阻 火花塞 离心提前点火调节装臵 真空提前点火调节装臵
保护断电器，提高次级电压。与断电器触点并联
保持初级电流的基本稳定 将高压电引进汽油机燃烧室，在火花塞电极间产 生电火花， 以点燃混合气 调节点火提前角
点火提前的概念及其后果 配电器 断电器 电容器 火提前角调节装臵
分电器的组成:
各组成的功用及构造连接关系；
无触点式半导体点火系
半导体点火系：
微机控制的半导体点火系
（2）闭磁路点火线圈 闭磁路点火线圈，将初级绕阻和次级绕组都绕在口 字形或日字形的铁芯上。初级绕组在铁芯中产生的磁通，
通过铁芯构成闭合磁路。
结构：用带气隙的“日”形或“口”形铁芯。初级绕 组230-370匝，0.5-1.0mm漆包线绕制，次级绕组1100026000匝，0.06-0.10mm漆包线绕制。 特点：漏磁小，转换效率高(从60%提到70%)，无外 壳，无绝缘盖，故易散热、结构简单、体积小、质量轻。
模块四、汽油机点火系统
一、 点火系统功用、要求与分类 二、 传统点火系统 三、 半导体点火系统 四、 微电脑点火控制系统
一、 点火系统功用、要求与分类
1、点火系的功用
在汽油发动机中，气缸内的混合气是由高压电火花点燃
的，而产生电火花的功能是由点火系来完成的。
点火系将电源的低电压变成高电压，再按照发动机点火
1.离心式点火提前调节装臵： 根据发动机转速变化自动调整凸轮与分电器轴的相位。 2.真空式点火提前调节装臵：
根据发动机负荷的变化自动调整触点与凸轮的相位。
第三章汽油机电控点火系统
（3）电子控制点火系统的优点 无分电器点火系统由于取消了分电器，其性能更加优越， 除具有一般微机控制点火系的优点外，还具有以下优点：
1）不存在分火头和分电器盖间的跳火问题，能量损失和电 磁干扰明显减少；
2）减少或不设高压线，减小电磁干扰； 3）减小机械磨损，故障率大大降低； 4）节省安装空间，结构简单。
2.电控点火系统的类型：有分电器和无分电器式
二、电控点火系统的组成及工作原理
1、基本组成
（1）电源 （2）传感器 （3）电控单元 （4）点火控制器 （5）点火线圈 （6）分电器 （7）火花塞
电控点火系的组成
（2）传感器：检测发动机各种状态参数，为ECU提供点火提 前角的控制依据。
1）转速和曲轴位置传感器：检测发动机曲轴转速信号、发 动机曲轴转角信号、曲轴基准位置信号，ECU根据转速信号 确定基本点火提前角，根据转角和基准位置信号确定曲轴位 置。
2）进气流量传感器 ：检测进气流量，确定基本点火提前角。
3）节气门位置传感器：检测节气门的开度大小,判定发动机 负荷状态；同时还能反映节气门变化快慢，判定加速、减速 工况，修正点火提前角。
4）水温传感器：检测冷却液温度，修正点火提前角。
5）进气温度传感器：检测进气温度，修正点火提前角。
6）爆震传感器：检测发动机的爆震信号，实现点火时刻闭 坏控制。
采用电子控制点火系统时， 可以使发动机的实际点火提 前角更接近于理想的点火提 前角。
图 转速对点火提前角的影响
（2）发动机负荷的影响
最佳点火提前角随发动机负 荷增大而减小。
在普通点火系统中，用真空 提前调节器调整点火提前角， 只能按简单的线性规律调节， 调节曲线与理想曲线相差较 大。
点火系
3.1.3
汽油机点火系的分类 2、普通 电子点 火系统 正在淘汰
3、微机 控制点 火系统 正在广泛应用
1、传统
点火系 统
已淘汰
1、传统点火系统 简单便宜，故障功率高，高速性能差； 2、普通电子点火系统 结构简单，体积小，重量轻，高速性能好； 3、微机控制点火系统 点火时间控制精确。
§3.2 传统点火系的组成与工作原理
传统点火系基本工作原理
1、初级电路接通，初级电流按指数规律 增长（20ms达最大值），点火线圈积蓄能量；
传统点火系基本工作原理
2、触点分开，次级绕组中因电磁感应 产生高压电 当触点分开，初级电路切断，电流迅速下 降为0，在初级绕组和次级绕组中产生感应电 动势 初级线圈匝数少：200—300V 自感 次级线圈匝数多：15—20KV 互感
① 离心式点火提前装置
离心式点火提前装置安装在分 电器底板的下方，用来在发动机转 速变化时自动调节点火提前角（发 动机转速升高，点火提前角增大）。
当发动机转速升高 时，离心重块克服弹簧 拉力向外甩开，并带动 拨板和凸轮顺旋转方向 转过一个角度，使凸轮 提前顶开触点，点火提 前角加大。
离心调节器 1、组成 离心调节器主要由离心块、托板、拨板、弹 簧等组成。 2、工作 拨 托板固定在分电器轴 板 上，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。在转速变化 时，利用离心力自动使信 离 心 号发生器提前产生点火信 快 号来调节点火提前角。
3、火花塞间隙击穿，产生电火花 •
电火花由电容放电和电 感放电产生。电容放电是由分 布电容C2的储能使火花塞间隙 被击穿跳火，跳火以后，线圈 磁场能量沿电离的火花缓慢放 电，形成电感放电。 • 电容放电的电压高，时 间短；电感放电的电压低，而 放电的持续时间长。
发动机点火系统(2)
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其系统结构如下图，由多种传感器、微机控制器和点火执行器组成。 其工作原理， 参看286页中所述
21
又称直接点火系统，它除了具有有分电器微机控制点火系统的优点外， 因取消了分电器总成，它还具有增大点火能量、降低干扰等一系列优点.
正是由于该种系统具有一系列优点，已被国内外广泛采用，逐步
霍尔电势差。 18
(也称霍尔元件，是一个带集成电路的半导体基片。)
当有外加电压作用在 触发器两端时，便有电 流I在其中通过。如果 在垂直电流方向上，同 时有外加磁场的作用， 且在垂直电流和磁场的 方向上，产生霍尔电压 的现象，称为霍尔现象。
19
各种普通电子点火系统都存在着考虑控制因素不全、点火提前角控制不精确的缺陷，影响发动机性 能的充分发挥。微机控制点火系统是继无触点电子点火系统之后，点火系统发展的有一次飞跃。
各部分的作用如何？（作业） 8-6.试述无分电器微机控制点火系统的组成，
其点火方式分为哪两种？
26
初级电路；一次绕组通电时，在其周围产生磁场，
并由于磁铁的作用而加强。当触点被凸轮顶开时，
初级电路被切断，点火线圈一次绕组中的电流下
降到零，线圈周围的磁场也迅速消失，因此在点
火线圈的二次绕组中产生感应电压。高电压电经
配电器分送到各缸火花塞，作用于火花塞的中心
电极和侧电极之间，当该电压达到火花塞间隙的
击穿电压时，火花塞间隙被击穿，产生电火花，
触点式电子点火系 统工作时，流过触点的 电流是三级管的基极电 流，它是一次电流的 1/5~1/10,可以减少触点 火花，延长触点的使用 寿命，提高发动机的可 靠性。
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该种系统就是利用传感器代替断电器触点，产生点火信号，控制点火线圈的通断和点火系
启动和点火系统工作原理
启动和点火系统工作原理
启动和点火系统是汽车发动机正常运转所必需的两个关键系统。
以下是它们的工作原理：
1. 启动系统：
- 工作原理：启动系统的主要作用是通过电动机将电池的电能转化为机械能，带动发动机曲轴旋转，使发动机能够自行运转。
- 具体过程：当驾驶员转动钥匙时，启动电路被激活，电流从电池流向启动电机。
启动电机开始旋转，并通过齿轮传动将动力传递给发动机曲轴。
当曲轴达到一定转速时，发动机的燃油系统开始喷油，点火系统开始点火，发动机开始自行运转。
2. 点火系统：
- 工作原理：点火系统的主要作用是在适当的时刻提供高电压火花，点燃发动机气缸内的混合气，使发动机能够正常工作。
- 具体过程：当发动机运转时，曲轴带动分电器旋转，分电器中的凸轮控制点火线圈的开闭。
当点火线圈闭合时，电流通过线圈产生磁场，当磁场消失时，线圈中会产生高电压，通过火花塞放电，点燃气缸内的混合气。
点火系统需要根据发动机的转速和负荷来调整点火时机，以保证发动机的正常运转。
综上所述，启动系统和点火系统是汽车发动机正常运转所必需的两个关键系统。
启动系统负责启动发动机，点火系统则负责在适当的时刻点燃混合气，使发动机能够正常工作。
这两个系统的协同工作，保证了汽车的正常行驶。
汽油发动机,汽油发电机工作原理及常见故障处理
汽油发动机,汽油发电机⼯作原理及常见故障处理汽油发动机，汽油发电机⼯作原理及常见故障处理汽油发动机，汽油发电机⼯作原理及常见故障处理⼀、通⽤汽油发动机的基本原理及结构1、通⽤汽油发动机是以汽油作为燃料通过燃烧将化学能转化为机械能的动⼒源;以它作为动⼒匹配的⼀系列终端产品称为通⽤机械，如:汽油发电机组系列、汽油机⽔泵系列、草坪机系列、微耕机系列、电焊机系列等终端产品。
2、我公司⽣产单缸四冲程汽油发动机及内燃机匹配的⼀系列终端产品为主。
3、单缸四冲程汽油发动机主要由能量转换系统、点⽕系统、供油系统、速度控制系统、配⽓系统等主要系统组成。
⼆、主要系统的⼯作性能、系统零部件及常见故障简介(零部件名称、装配位置见《零部件⽬录》图册)。
1、能量转换系统:主要由缸头、活塞、活塞环、连杆、曲轴组成。
常见故障有:缺机油造成――活塞、连杆拉缸;曲轴、连杆抱死;连杆断裂。
使⽤时间过长磨损活塞环后造成:冒⿊烟(烧机油)。
2、点⽕系统:主要由点⽕器、⽕花塞组成、飞轮磁钢。
常见的故障有:点⽕器、⽕花塞坏造成――发动机不能启动。
点⽕系统维修时应注意:点⽕器与飞轮间隙0.4?0.1mm。
3、供油系统:主要由化油器、化油器隔板、化油器纸垫、空滤器、油箱、油管组成。
常见故障有:⽆燃油造成――发动机不能启动;供油不⾜、纸垫漏⽓、空滤器堵塞造成――转速不稳定且功率下降。
4、调速系统:主要由调速齿轮、摆杆、节⽓门复位弹簧、调速拉簧、拉杆、化油器节⽓门(同化油器⼀体)、油门⽀架组成。
常见的故障有:复位弹簧、调速拉簧的位置、弹⼒发⽣变化造成――转速不稳定且功率下降。
摆杆、调速齿轮间歇发⽣变化造成――⾼速飞车。
5.配⽓系统:主要由凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、进排⽓门组成。
配⽓系统维修时应注意a.凸轮轴与曲轴上⼩点对正。
b.调整摇臂与⽓门摇臂的间隙应注意:进⽓门0.08-0.1mm，排⽓门0.12-0.15mm。
三、通⽤汽油发动机常见故障的处理故障现象故障判断及处理不能启动或启动后突然熄⽕1、熄⽕开关没开，熄⽕线短路。
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2.分电器：在发动机工作时按发动机要求的点火时刻与点火 顺序，将点火线圈产生的高压电分配到相应气缸的火花塞上。
3.火花塞：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。 如图所示。
断电器
1-固定盘 2-片簧 3-销钉 4-活动触点臂 5-托板 6-固定螺钉 7-调节螺钉
配电器
配电器安装在断电器上方，它由胶木制的分电器盖1和分火头 2组成。分火头插装在断电器凸轮3的顶端，和断电器凸轮一起 旋转，其上有金属导电片。
电容器
1-金属箔2-盖板3-外壳 4-绝缘纸
点火提前调节装置
2.真空式点火提前调节装置
在发动机负荷（即节气门开 度）变化时，该装置自动地调 节点火提前角。它用改变断电 器触点与凸轮之间相位关系的 方法，在发动机负荷增大时自 动地减小点火提前角。
a）节气门部分开启 b）节气门全开 c）节气门全闭
1-分电器亮2-断电器底板3-真空点火提前调节装置外壳 4-弹簧5-真空连接管6-化油器节气门7-膜片8-拉杆9-
断电器触点10-断电器凸轮
火花塞
a）冷型 b）普通型 c）热型
1-接线螺母2-绝缘体3-接线螺杆4-垫圈5-火花塞壳体6-密封剂7-密封垫圈8-紫铜垫圈9-侧 电极1点火系存在如下缺点：断电器触点分开时，在触点之间产 生火花，使触点逐渐氧化、烧蚀，因而断电器触点的使用寿命 短；在火花塞积炭时，因火花塞漏电而二次电压升不上去，不 能可靠地点火；点火线圈产生的高压电随发动机转速的升高和 气缸数的增多而下降，因此在高速时容易出现缺火等现象。
1-信号转子 2-传感线圈 3-铁心 4-永久磁铁
点火电控单元
点火电控单元用来将传感器输入的脉冲信号整形、放大，转 变为点火控制信号，经开关型大功率晶体三极管，控制点火线 圈一次电路的通、断和点火系的工作。
2.霍耳效应式
霍尔效应式无触点点火系由内装霍尔发生器的分电器、放大 器、点火线圈和火花塞等组成。利用霍耳元件的霍耳效应制成 传感器，产生点火信号，控制点火系的工作。装有霍耳发生器 的分电器结构如图所示。霍耳发生器结构及工作原理。
3.电力起动机起动 以电动机作为动力源，当电动机轴上的驱 动齿轮与发动机飞轮周缘上的环齿啮合时，电动机旋转而产生的 动力，就通过飞轮传递给发动机的曲轴，使曲轴旋转、发动机起 动。电动机以蓄电池为电源，结构简单、操作方便、起动迅速而 可靠。
目前，几乎所有的汽车发动机都采用电力起动机起动。
第二节：传统点火系统
调节的方法有两种，一是断电器触点不动，转动凸轮，改变其 于触点间的位置；另一是保持凸轮不动，转动触点，改变其与 凸轮间的位置。
1.离心式点火提前调节装置：2.真空式点火提前调节装置：
a）点火提前角为零
b）转动凸轮使点火提前角增大
c）转动断电器底板连同触点使点火提前角增大
1-触点 2-凸轮 3-凸轮轴 4-断电器底板 θ－点火提前角
由安装在分电器内的传感器1、点火电控单元2、点火线圈3、 点火开关4和蓄电池5等组成。
传感器
传感器是一个磁脉冲式点火信号发生器，用来在发动机工作时产生点火信 号。它由安装在分电器轴上的信号转子1、安装在分电器底板上的永久磁铁4 和绕在铁心3上的传感线圈2等组成。 磁通量与电压信号的关系。
a）转子凸齿转向线圈铁心 b）转子凸齿与线圈铁心中心线对齐 c）转子 凸齿离开线圈铁心
第一节 概 述
一、点火系统： 点火系功用：按发动机点火次序在规定时刻供给火花塞足够能 量的直流高压电，使其两电极间产生电火花点燃混合气，使发 动机做功。击穿电压应能达到15～20kV。 按照点火系的组成和产生高压电的方法不同，分为传统点火系、 半导体点火系、微机控制点火系等。 二、起动系统： 从发动机的曲轴在外力作用下开始转动，到发动机开始自动怠 速运转的全过程，为发动机的起动过程。 发动机常用的起动方式有：人力起动、辅助汽油机起动和电力 起动机起动。
采用半导体点火系统可以改善发动机的高速性能；在火花塞 积炭时仍有较强的跳火能力；可以减小触点火花，延长触点的 使用寿命，还可以取消触点进一步改善点火性能。因此，采用 半导体点火系可以提高发动机的动力性、经济性，并减少排气 污染。
半导体点火系，分为有触点式半导体点火系和无触点半导体 点火系两种类型。
1.磁脉冲式无触点点火系
起动方式
1.人力起动 人力起动目前主要用于大功率柴油机的辅助汽油 机的起动。在一些装用中、小功率汽油机的汽车上，还备有起动 摇柄和起动爪，作为后备起动装置，或用于检修、调整发动机或 起动电路故障时转动曲轴。对于柴油机，由于起动转矩和起动转 速要求很高，不可能使用手摇起动，因此其曲轴上无起动爪。
2.辅助汽油机起动 只用于大功率柴油机的起动，其起动装置 体积大、结构复杂。
第十章：汽油机点火系统和发动机起动系统
第一节：概述 第二节：传统点火系统 第三节：半导体点火系统 第四节：微机控制点火系统 第五节：发动机起动系统 重点：微机控制点火系统的组成及工作原理；起动系统组成及 工作原理。 难点：微机控制点火系统。 教学目的：掌握微机控制点火系统的组成及各部分的工作原理； 起动系统的组成及工作原理。
一、传统点火系统的组成： 二、点火系统的工作过程： 三、汽油机的点火时刻： 四、传统点火系统主要零部件的结构和工作原理：
如图所示。
1-点火开关 2-电流表 3-蓄电池 4-起动机 5-高压导线 6-高压阻尼电阻 7火花塞 8-电容器 9-断电器 10-配电器 11-点火线圈 12-附加电阻
一、点火系统组成
1.离心式点火提前调节装置
发动机转速变化时，它 自动地改变断电器凸轮与 分电器轴之间的相位关系， 以改变点火提前角。
离心式点火提前调节装 置通常装在断电器固定板 下面。其功用是随发动机 转速的变化而自动改变点 火提前角。
1-凸轮；2-带孔拨板；3、9-重块；4-销钉； 5-轴销；6-托板；7-轴；8、10-弹簧