项目四： 点火系统的检修

（3）霍尔信号发生器工作过程 触发叶轮随分电器轴转动：
叶片进入气隙，磁通被短路，UH=0；
叶片离开气隙，磁通穿过半导体基片，UH≠0；
因为UH为mV级，数值很小，经集成电路
放大、整形，并转换成矩形脉冲信号，控
制点火控制器工作。
3.点火控制器
（1）点火控制器功能
点火功能； 限流功能； 导通时间控制功能； 停车断电保护功能；
绕组中产生互感电动势大约为4000V。
提问：
触点张开与触点闭合时相比，次级 绕组中产生的互感电动势为什么会高？
自感电动势eL的危害：
1.击穿断电器触点间隙，产生电 火花，烧蚀触点； 2.阻碍初级绕组电流消失，使 磁通变化速率降低，次级绕组产生的 高压电降低；
（三）设臵电容器协助点火线圈产生高压电
点火系的发展源于汽车的发展
传统点火
电 子 点 火
有配电器微机控制点火
传感器-ECU-点火控制器-点火线圈-配电器-火花塞
无配电器微机控制同时点火（点火线圈分配式）
传感器-ECU-点火控制器-点火线圈--火花塞
微机控制单独点火方式
传感器-ECU-点火控制器-点火线圈-火花塞
二、发动机对点火系统的要求
项目四 点火系统的检修
第一节 概 述
汽油机汽缸内的混合气是点燃还是压燃？ 汽缸内的混合气是电火花点燃。产生电火 花的电压，是高压还是低压？ 一、点火系统的功能 将蓄电池（或发电机）供给的低压电转变 为高压电，并按照发动机的作功顺序与点火时 刻的要求，适时准确地将高压电送至各缸的火 花塞，点燃汽缸内的混合气。 概括为：产生电火花、控制点火提前角、 分配电火花。
（二）电火花应具有足够的能量
发动机正常工作，火花能量小： 1～5mJ 可靠点火：50～80mJ
可靠起动： 100mJ
焦耳 = 电压×电流×时间 （J） （V） （A） （S）
（三）点火时刻应适应发动机工况 1.点火时刻
点火时机—转速、负荷、汽油辛烷值； 点火顺序—气缸设计的工作顺序；
2.最佳点火时机
（2）高压电的产生
叶片进入气隙，UH=0，大功率管T导通—储存磁场能。 叶片离开气隙，UH≠0，大功率管T截止—产生高压电。
电源 点火开关 点火线圈 配电器
信号发生器
点火控制器 火花塞
三、电子点火系统部件结构与原理
（一）磁感应式电子点火系统
解放CA1092型汽车电子点火装臵
同心线圈磁电式分电器
偏臵线圈磁电式分电器
集成磁电式分电器
点火控制器
1.磁感应式信号发生器 （1）结构 ①信号转子 凸齿数=气缸数 信号转子安装在分电 器轴顶端，随轴转动的 同时，又能与轴作相对
混合气完全燃烧后的气缸最大压力，应出 现在活塞压缩上止点后，曲轴转角的10～150 。 点火过早—爆燃、油耗↑功率↓，易损机件。
点火过迟—压力降低、功率↓，发动机过热。
3.最佳点火提前角θ
发动机功率最大，油耗最低时的点 火提前角。
影响最佳点火提前角的因素： （1）发动机转速 n n↑，θ ↑。（但增量应不同） n低时，随着n↑ ，θ增量应该大 。 （温度低、扰流差，燃烧速度慢）
（二）发动机气缸数
气缸数越多，初级绕组通电时间越短，磁通变 化率越低，次级绕组产生的高压电也就越低。
同一点火 线圈，用于4 缸和6缸发动 机时，极限 转速不同。
（三）火花塞积炭 正常时：
火花塞中 心电极与旁电 极间电阻值很 大，U2未达到
Uj时，电极间 隙不会击穿。
积炭时：（窜油、混合气浓）
在火花塞电极间并联一个积炭电阻Rj-能 量泄漏、失火。
检查：
高压电路断开间隙 3～4mm—“吊火”
能否长期“吊火”使用 ？
（四）点火线圈温度 环境温度升高； 发动机过热； 调节电压过高； 均会导致点火线圈过热，使初级绕组 电阻增大，通过的电流减小，引起磁通变 化速率降低，使次级绕组感应电压降低。 一般要求：T℃≯80 ℃
四、点火系统各部件构造
（一）分电器
—高压缩比、大功率、高转速发动机；
第三节 电子点火系统
一、传统点火系统存在的不足 1.点火可靠性差 触点氧化、烧蚀、跳振均导致接触不良； 2.点火线圈产生次级电压不稳定 转速变化，影响触点闭合时间，导 致次级电压不稳定；
3.点火能量低 触点通过电流受限制； 4.对火花塞积炭敏感、干扰大
二、电子点火系统的组成
1.霍尔效应
硅片上方放臵 一块永久磁铁， 与磁场垂直方向 通过电流，在其 侧面可测量出电 压UH--霍尔电压。
2.霍尔信号发生器
霍尔信号发生器结构
触发开关
信号转子
（1）信号转子（触发叶轮）
叶片数=气缸数
（叶片与窗口宽度比为：7∶3）
信号转子安装在分电器轴顶端，随轴
转动的同时，又能与轴作相对运动。 （为什么？） （2）触发开关 永久磁铁、导磁板、集成电路 三根引线：电源线、信号线、搭铁线
配电方式
分电器盖，分火头， 胶木制成。
分火头安装在 分电器轴顶端，并
随其转动，其上导
电片传递高压电。
分电器盖上制有高压插孔； 旁插孔数=气缸数
（ 二）点火线圈
开磁路
闭磁路
1.结构型式 （1）开磁路
条形铁心上绕2个线圈： 初级线圈N1： 线径：0.5～1.0mm； 匝数：200～300； 阻值：1.2～1.8Ω 次级线圈N2： 线径：0.06～0.10mm； 匝数：1200～2000； 阻值：5 KΩ
n高时，随着 n↑ ，θ增量应
减小。（压力大、温
度高、扰流强-燃烧速 度快；）
（2）发动机负荷（节气门开度）
怠速：
节气门全闭，点火提前角不变。
小负荷：
节气门略开，残存废气多，燃烧速度慢， 点火提前角应增大。
大负荷：
节气门开度大，残存废气少，燃烧速度快， 点火提前角应减小。
（3）汽油辛烷值
汽油辛烷值越高，抗爆性越好，初始点火 提前角应该相应增大。 （转动分电器外壳） 气缸压缩比； 混合气成分；
电容器与断电器触点并联； 断电器触点闭合时，电容器被短路；
触点张开时，电容器吸收自感电动势， 加速初级电流消失，提高磁场变化率，在次 级绕组中产生互感电动势大约为20000V。
说明：
点火系统的工作过程可分三个阶段： 初级绕组电路接通； 初级绕组电路切断；
击穿火花塞间隙，点燃混合气；
3.高压电流通路
4.热特性 —指火花塞散热能力； 火花塞散热能力取决于绝缘体裙部长度；
自净温度：500℃～750℃ 低于该温度—易积炭； 高于该温度—易炽点火（爆燃）；
裙部长，吸热多，散热慢—热型；
裙部短，吸热少，散热快—冷型；
热特性标定——我国用热值标定：
1、2、3 —低热值（热型）—低压缩比、 低功率、低转速发动机； 4、5、6 —中热值（中型） 7、8、9 —高热值（冷型）
进气温度、压力； 火花塞电极数量； 均会影响点火提前角—微机控制点火。
第二节 传统触点式点火系统 一 、点火系统组成
电 源
分 电 器
点 火 线 圈
火 花 塞
点 火 开 关
电路连接
二、高压电的产生（ 打开点火开关） （一）触点闭合，初级绕组N1电路接通 电流通路：
蓄电池+—点火开关—初级绕组N1—断电 器触点—搭铁—蓄电池-；
磁阻大； 能量传递效 率低，仅60%；
开磁路点火线圈应用实例—载货车
（2）闭磁路
硅钢片制成“日” 字形，预留间隙 --减小磁滞。
磁阻小，能量传递
效率高，可达75%。
闭磁路点火线圈应用实例—夏利轿车
（三）火花塞
1.作用
将高压电引入燃烧室，在电极间 形成电火花，点燃混合气。
2.工作条件及要求 （1）足够的机械强度 承受燃烧后的高压5.58～6.68Mpa （60～70kg/Cm2）的冲击。
点火线圈次级绕组N2”+”—点火开 关—蓄电池—搭铁—火花塞—高压线—配 电器—点火线圈次级绕组N2”-”
三、使用因素对高压电的影响
（一）发动机曲轴转速 曲轴转两转，分电器轴转一转，由配电器按 照点火顺序将高压电送至各缸火花塞跳火一次。 曲轴转速越高， 初级绕组通电时间越 短，磁通变化率越低， 次级绕组产生的高压 电也就越低。 转速过低，高压 电也越低。
运动（为什么？）
②传感器头
固定在分电器外壳内。 铁心 感应线圈 导磁板 永久磁铁
（2）信号电压的产生
信号转子转动，铁心 磁通发生变化，感应线圈 中产生感应电压，其数值 将随转速的升高而增大。
2.点火控制器控制过程
点火控制器 信号发生器
沈阳战区 汽车电工比武项目
CA1092 汽车
（二）霍尔式电子点火系统源自（一）产生足以击穿火花塞间隙的电压
实践证明：
发动机满负荷、低转速需Uj=8～10kv；
发动机起动时， Uj =17～20kv； 考虑： 余量、绝缘、成本 设计 Uj = 25kv；
Uj的高低取决于下列因素：
1.电极间隙和形状 2.气缸内混合气压力和温度 3.电极温度
4.作用火花塞高压电极性
5.发动机工况 （高速、低速、加速）
（2）绝缘性能要好，承受30kV高压电。
（3）承受温度的反复变化
高温1500℃～2200℃，进气冷却温度
50℃～60℃。 （4）耐腐蚀 高温燃烧产物：臭氧、一氧化碳、氧化硫 等。 （5）适当的间隙及正确安装位臵
3.结构
钢制壳体
—高氧化铝陶瓷绝缘体；
中心电极、侧电极
—镍锰合金
电极间隙： 传统点火：0.6～0.7mm 电子点火：1.0 ～ 1.2mm
初级绕组通过电流且增长，引起 磁场变化，在初级绕组中产生自感
电动势，由于其方向与电流方向相