汽車發(fā)動機電子點火系統(tǒng)的結構、工作原理 急求

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點 火 系 統(tǒng) 第一節(jié) 概述 汽油機在壓縮接近上止點時，可燃混合氣是由火花塞點燃的，從而燃燒對外作功，為此，汽油機的燃燒室中都裝有火花塞�；鸹ㄈ�有一個中心電極和一個側電極，兩電極之間是絕緣的。當在火花塞兩電極間加上直流電壓并且電壓升高到一定值時，火花塞兩電極之間的間隙就會被擊穿而產生電火花，能夠在火花塞兩電極間產生電火花所需要的最低電壓稱為擊穿電壓；能夠在火花塞兩電極間產生電火花的全部設備稱為發(fā)動機點火系統(tǒng)。（在頁面中插入下圖） 汽車發(fā)動機的點火系統(tǒng)同汽車上的其它電器設備一樣采用單線制連接，即一端搭鐵 單線制 正極搭鐵→舊車 負極搭鐵→新車 無論是正極搭鐵還是負極搭鐵，均應保證點火瞬間火花塞中心電極為負，因為，熱的金屬表面比冷的金屬表面容易發(fā)射電子，發(fā)動機工作時，火花塞的中心電極較側電極溫度高。 點火系按照組成和產生高壓電方法不同，可以分為 分類與組成 電源 產生高壓的方法 1．蓄電池點火系統(tǒng) 蓄電池或發(fā)電機 點火線圈和斷電器 2．半導體點火系統(tǒng) 蓄電池或發(fā)電機 點火線圈和半導體元件 3．磁電機點火系統(tǒng) 無 第二節(jié) 蓄電池點火系統(tǒng)的組成和工作原理 一、 組成 蓄電池點火系主要由電源、點火開關、點火線圈、斷電器、配電器、電容器、火花塞、高壓導線、附加電阻等組成。（插入下圖） 二、工作原理 電源是蓄電池，其電壓為12 V 或24 V ，由點火線圈和斷電器共同產生高壓10000 V 以上。分初級回路和次極回路。點火線圈實際上是一個變壓器，主要由初級繞組，次極繞組和鐵芯組成。斷電器是一個凸輪操縱的開關。斷電器凸輪由發(fā)動機配氣凸輪驅動，并以同樣的轉速旋轉，即曲軸齒輪每轉兩圈，凸輪軸轉一圈，為了保證曲軸轉兩圈各缸輪流點火一次，斷電器凸輪的凸棱數(shù)一般等于發(fā)動機的氣缸數(shù)，斷電器的觸點與點火線圈的初級繞組串聯(lián)，用來切斷或接通初級繞組的電路。 觸點閉合時，初級電路通電，電流從蓄電池的正極經點火開關，點火線圈的初級繞組，斷電器觸點，接地流回蓄電池的負極，為低壓電路。 觸點斷開時，在初級繞組通電時，其周圍產生磁場，并由于鐵芯的作用而加強。當斷電器凸輪頂開觸點時，初級電路被切斷，初級電路迅速下降到零，鐵芯中的磁通隨之迅速衰減以至消失，因而在匝數(shù)多，導線細的次極繞組中感應出很高的電壓，使火花塞兩極之間的間隙被擊穿，產生火花。 初級繞組中電流下降的速度愈大，鐵芯中磁通的變化就愈大，次極繞組中的感應電壓也就愈高。 初級電路為低壓電路，次極電路為高壓電路。 在斷電器觸點分開瞬間，次極電路中分火頭恰好與側電極對準，次極電路從點火線圈的次極繞組，經高壓導線，配電器，火花塞側電極，蓄電池流回次極繞組。（插入下圖） 此處插入兩個flash動畫：點火系工作示意圖動畫.swf和點火線路簡圖動畫.swf 三、幾個元件的作用 1、電容器 電容器與斷電器觸點并聯(lián) 當觸點斷開時，有兩個作用 （1） 保護觸點，自感電流向電容器充電，防止觸點燒損。 （2） 加速斷電，提高次極電壓。 當點火線圈鐵芯中的磁通發(fā)生變化時，不僅在次極繞組中產生高壓電（互感電壓），同時也在初級繞組中產生自感電壓和電流，在觸點分開，初級電流下降瞬間，自感電流與原初級電流方向相同，其感應電壓高達300V左右，在觸點間產生強烈火花，使觸點迅速燒損。影響斷電器正常工作。同時使初級電流的變化率下降，次極繞組中感應的電壓下降�；鸹ㄈ�間隙中的火花變弱，難以點燃混合氣。 在觸點閉合時，初級電流增長的過程中，初級繞組中也有自感電流產生，其方向與初級電流方向相反，使初級電流的增長速度減慢，次極繞組產生的電壓下降。 2、附加電阻 附加電阻與點火線圈初級繞組串聯(lián) 附加電阻與點火線圈初級繞組串聯(lián)其作用是調節(jié)初級電流大小，維持初級電流基本穩(wěn)定。 附加電阻的特點是溫度愈高，電阻愈大，所以又叫熱敏電阻。 次極電壓的大小與初級電流的大小有關，初級電流愈大，鐵芯中的磁場愈強，當觸點分開時磁通的變化率就愈大，感應的次極電壓也愈高。因此，應盡可能增大流過初級繞組中的電流。但是，在斷電器觸點閉合以后，初級電流是按指數(shù)規(guī)律由零開始逐漸增大的，需要經過一定時間以后，才能達到歐姆定律得出的穩(wěn)定值。 發(fā)動機轉速高時，觸點閉合時間短，初級電路斷開時電流小，感應的次極電壓低；反之發(fā)動機轉速低時，觸點閉合時間長，初級斷開時電流大，感應的次極電壓高。如果點火線圈按照發(fā)動機高速時設計時，則低速時初級電流過大，容易使點火線圈過熱；如果點火線圈按照發(fā)動機低速時設計時，則高速時初級電流過小，而次極電壓過低，不能保證可靠點火。 附加電阻就是解決這一矛盾的。當發(fā)動機轉速降低時，初級電流加大，附加電阻的電阻值隨其溫度升高而增大，使初級電流減小，點火線圈不致過熱。當發(fā)動機轉速升高時，初級電流減小，附加電阻的電阻值隨其溫度降低而減小。 起動中，將附加電阻短路，以保證初級電流的必要強度。 第三節(jié) 點 火 提 前 一、為什么要點火提前 點火時刻對發(fā)動機性能影響很大，從火花塞點火到氣缸內大部分混合氣燃燒，并產生很高的爆發(fā)力需要一定的時間，雖然這段時間很短，但由于曲軸轉速很高，在這段時間內，曲軸轉過的角度還是很大的。若在壓縮上止點點火，則混合氣一面燃燒，活塞一面下移而使氣缸容積增大，這將導致燃燒壓力低，發(fā)動機功率也隨之減小。因此要在壓縮接近上止點點火，即點火提前。把火花塞點火時，曲軸曲拐位置與活塞位于壓縮上止點時曲軸曲拐位置之間的夾角稱為點火提前角。 二、點火提前的影響因素 最佳的點火提前角隨許多因素變化，最主要的因素是發(fā)動機轉速和混合氣的燃燒速度，混合氣的燃燒速度又和混合氣的成分、燃燒室形狀、壓縮比等因素有關。 當發(fā)動機轉速一定時，隨著負荷的加大，節(jié)氣門開大，進入氣缸的可燃混合氣量增多，壓縮終了時的壓力和溫度增高，同時，殘余廢氣在氣缸內所占的比例減小，混合氣燃燒速度加快，這時，點火提前角應適當減小。反之，發(fā)動機負荷減小時，點火提前角則應適當增大。 當發(fā)動機節(jié)氣門開度一定時，隨著轉速增高，燃燒過程所占曲軸轉角增大，這時，應適當加大點火提前角。點火提前角應隨轉速增高適當加大。 另外，點火提前角還和汽油的抗暴性能有關，使用辛烷值高，抗暴性能好的汽油，點火提前角應較大。 三、點火提前角調節(jié)裝置 自動調節(jié)裝置：離心式點火提前調節(jié)裝置 真空式點火提前調節(jié)裝置 手動調節(jié)裝置：辛烷值校正器 第四節(jié)蓄電池點火系統(tǒng)的主要元件 一、 分電器 功用：接通或斷開初級電路 將點火線圈產生的高壓電按照發(fā)動機分配給各缸火花塞 根據(jù)發(fā)動機轉速和負荷自動調節(jié)點火時刻 組成：分電器是由斷電器、配電器、電容器和點火提前調節(jié)裝置組成。 插入下圖 斷電器的功用是周期地接通和斷開初級電路，使初級電流發(fā)生變化，以便在點火線圈中感應生成次極電壓。斷電器的觸點間隙一般為0.35～0.45 mm，可以通過調整固定觸點的位置來改變觸點間隙。 配電器的功用是將點火線圈中產生的高壓電，按照發(fā)動機的工作順序輪流分配到各氣缸的火花塞上。 電容器與斷電器觸點并聯(lián)，其功用是在點火線圈初級電路斷開時，減小觸點間產生的電火花，防止觸點燒損，并可加速點火線圈中的磁通變化率，提高點火電壓。 點火提前調節(jié)裝置位于分電器下部，由離心式點火提前調節(jié)裝置（圖8-8）和真空式點火提前調節(jié)裝置組成。 此處插入兩個Flash：離心式點火提前調節(jié)裝置.swf，真空式點火提前調節(jié)裝置.swf 二、 點火線圈 點火線圈把電源的低壓電轉變成火花塞點火所需要的高壓電。按其鐵芯結構型式有兩種： 開磁路點火線圈：開磁路點火線圈采用柱形鐵芯，其上下兩端沒有連接在一起，磁力線通過空氣形成磁回路。 閉磁路點火線圈：閉磁路點火線圈的鐵芯用"口"字形或"日"字形的鐵片疊制而成。磁路閉合。（插入下圖） 三、 火花塞 功用：將高壓電引入燃燒室產生火花并點燃混合氣。 自凈溫度>500～600℃以上，裙部溫度，若低于此溫度，落在絕緣體裙部的油粒便不能立即燃燒掉，形成積炭而引起漏電。 熾熱點<800～900℃,溫度若太高，則混合氣與這樣熾熱的絕緣體接觸時，可能在火花塞產生火花之前就自行著火，從而引起發(fā)動機早燃，發(fā)生化油器，回火現(xiàn)象。 不同發(fā)動機使用的火花塞裙部受熱是不一樣的，就要求絕緣體裙部長度不同，根據(jù)裙部長度不同，又把火花塞分成冷型（裙部長度等于8mm）；中 型（裙部長度等于11mm和14mm）；熱型（裙部長度等于16mm和20mm）。 插入下圖 第五節(jié) 半導體點火系統(tǒng) 蓄電池點火系工作時，斷電器觸點分開瞬間，會在觸點處產生火花，燒損觸點。當火花塞積炭時，易漏電，次極電壓上不去，不能可靠地點火，產生高速缺火現(xiàn)象。半導體點火系克服了這些缺點，具有較強地跳火能力，使點火可靠。半導體點火系分為半導體輔助點火系，無觸點半導體點火系和計算機控制的半導體點火系三大類。（插入下圖） 半導體點火系的工作原理與蓄電池點火系工作原理基本相同，只是半導體點火系與蓄電池點火系產生高壓的方法不同，它利用了一些半導體元件替代了蓄電池點火系中的斷電器，產生脈沖信號點火。例如，在無觸點半導體點火系中使用了點火發(fā)生器（傳感器）代替了斷電器，常用的傳感器有霍爾式、磁電式和光電式。 插入下列3圖

回答者：yvzjtv2016-04-02 00:00