1、1汽车电器设备汽车电器设备第四章点火系第四章点火系2 点火系点火系第一节概述第一节概述第二节点火系的工作原理第二节点火系的工作原理第三节点火系的构造第三节点火系的构造第四节电磁感应式电子点火系第四节电磁感应式电子点火系第五节霍尔效应式电子点火系第五节霍尔效应式电子点火系第六节光电式电子点火系第六节光电式电子点火系第七节电容储能式电子点火系第七节电容储能式电子点火系第八节点火系的故障诊断与维修第八节点火系的故障诊断与维修第九节点火系的使用与维护第九节点火系的使用与维护第十节计算机控制点火系（本节留待电控课讲）第十节计算机控制点火系（本节留待电控课讲）3第四章第四章点火系点火系点火系是汽油发动机正
2、常工作所必需的电器系统之一，对本章内容点火系是汽油发动机正常工作所必需的电器系统之一，对本章内容来说，在学习了解传统点火系的分电器、点火线圈、火花塞的等来说，在学习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，整体把握普通电子点火系的工各组成部件的结构、原理基础上，整体把握普通电子点火系的工作原理，掌握磁感应式和霍尔式普通电子点火系的工作过程。作原理，掌握磁感应式和霍尔式普通电子点火系的工作过程。4第一节概述第一节概述一、点火系的作用一、点火系的作用二、发动机对点火系的要求二、发动机对点火系的要求三、点火系的分类三、点火系的分类5一、点火系的作用一、点火系的作用在汽
3、油发动机中，气缸内的混合气是由高压电火在汽油发动机中，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花点燃的，而产生电火花的功能是由点火系来完成的。完成的。点火系将电源的低电压变成高电压，再按照发动点火系将电源的低电压变成高电压，再按照发动机点火顺序轮流送至各气缸，点燃压缩混合气；机点火顺序轮流送至各气缸，点燃压缩混合气；并能适应发动机工况和使用条件的变化，自动并能适应发动机工况和使用条件的变化，自动调节点火时刻，实现可靠而准确的点火；还能调节点火时刻，实现可靠而准确的点火；还能在更换燃油或安装分电器时进行人工校准点火在更换燃油或安装分电器时进行人工校准点火时刻。时刻。第一
4、节概述第一节概述6二、发动机对点火系的要求二、发动机对点火系的要求1.点火装置应能产生足以击穿火花塞间隙的高压电（正常点火装置应能产生足以击穿火花塞间隙的高压电（正常工作时一般为工作时一般为10KV，低温起动时一般需要低温起动时一般需要19KV以以上），一般最高电压达上），一般最高电压达2030KV。2.电火花应具有足够的点火能量，一般发动机正常工作时电火花应具有足够的点火能量，一般发动机正常工作时需需0.010.05J，低温起动时需低温起动时需0.10J。3.能根据发动机工况的变化提供最佳的点火时刻，以使发能根据发动机工况的变化提供最佳的点火时刻，以使发动机产生最大的功率（包括点火顺序和点火
5、时机）。动机产生最大的功率（包括点火顺序和点火时机）。为了保证在上止点后为了保证在上止点后6-10曲轴转角时气缸中出现最高压力，点火曲轴转角时气缸中出现最高压力，点火提前角应能随曲轴转速和发动机负荷变化。提前角应能随曲轴转速和发动机负荷变化。4.在特殊使用条件下在特殊使用条件下(热带、寒带、潮湿及空气稀薄地区热带、寒带、潮湿及空气稀薄地区)行驶时，点火系统必须可靠地工作。行驶时，点火系统必须可靠地工作。第一节概述第一节概述7第一节概述第一节概述三、点火系的分类三、点火系的分类1.按点火系储存能量的方式分按点火系储存能量的方式分（1）电感储能式（点火能量以磁场能形式储存在点火线）电感储能式（点火
6、能量以磁场能形式储存在点火线圈中）。圈中）。（2）电容储能式（点火能量以电场能的形式储存在储能）电容储能式（点火能量以电场能的形式储存在储能电容中）。电容中）。2.按点火信号发生器的原理分按点火信号发生器的原理分（1）磁感应式（如日本丰田车系）磁感应式（如日本丰田车系）（2）霍尔效应式（如德国大众车系）霍尔效应式（如德国大众车系）（3）光电式（如日本日产车系）。）光电式（如日本日产车系）。8第一节概述第一节概述三、点火系的分类三、点火系的分类3.按初级电路控制方式分按初级电路控制方式分（1）传统点火系）传统点火系蓄电池点火系。蓄电池点火系。（2）电子点火系）电子点火系应用于化油器式发动机。应用
7、于化油器式发动机。（3）计算机控制点火系）计算机控制点火系广泛应用于电控发动机的点火系。广泛应用于电控发动机的点火系。4.按高压电的配电方式分按高压电的配电方式分（1）机械配电点火系（有分电器）。）机械配电点火系（有分电器）。（2）计算机配电点火系（无分电器）。）计算机配电点火系（无分电器）。说明：电感储能式中电磁感应式和霍尔效应式应用广泛。有分电器说明：电感储能式中电磁感应式和霍尔效应式应用广泛。有分电器点火系在中低档车中应用广泛，无分电器点火系在中高档车中应点火系在中低档车中应用广泛，无分电器点火系在中高档车中应用广泛。用广泛。91.组成：汽车组成：汽车用汽油发动机用汽油发动机中，点火系一
8、中，点火系一般是由电源般是由电源(蓄电池或发蓄电池或发电机电机)、点火、点火开关、点火线开关、点火线圈、分电器、圈、分电器、点火控制器、点火控制器、火花塞、高压火花塞、高压线等部件组成。线等部件组成。第二节点火系的工作原理第二节点火系的工作原理n一、点火系的组成及功用一、点火系的组成及功用102.功用功用(1)电源电源(2)点火开关点火开关(3)点火线圈点火线圈(4)分电器分电器(5)点火控制器点火控制器(6)火花塞火花塞(7)高压线高压线第二节点火系的工作原理第二节点火系的工作原理n一、点火系的组成及功用一、点火系的组成及功用111.结构图结构图第二节点火系的工作原理第二节点火系的工作原理1
9、22.工作原理工作原理第二节点火系的工作原理第二节点火系的工作原理初级电流一般为初级电流一般为7-8A，初级电压为初级电压为12V，点火时，初级自感电动势为点火时，初级自感电动势为200-300V，次级电压一般为次级电压一般为30KV。13（2）初级电路断开，产生高压电。当断电器触点断开时，初级磁场消失：在次级线圈中互感出高压电：1-20000伏。初级线圈中自感出200300伏电压。（1）初级电路接通，建立初级磁场接通点火开关，当断电器触点闭合时，初级电路接通。电流回路如下：蓄电池“+”点火开关点火线圈“+”初级线圈点火线圈“-”断电器触点蓄电池”-”14（3）高压电击穿火花塞间隙，产生电火花
10、点火线圈产生的高压电经中心高压线分火头旁插孔分高压线火花塞搭铁153、点火性能的改善措施、点火性能的改善措施（1）附加电阻问题的提出：点火能量取决于初级电路电流初级电流取决于初级电路电阻+通电时间触点间隙大小+发动机转速16矛盾：发动机转速宽幅变化初级电流宽幅变化点火可靠性下降高速点火差，低速点火好怎么办？串入附加电阻，正温度系数热敏电阻17点火电路中的附加电阻18正热敏电阻的特性：温度高，电阻大；电阻大，又使电流减少；电流小，温度又下降。19工作情况发动机转速低触点闭合时间长电流大热敏电阻温度高热敏电阻电阻值升高初级电流又减少防止点火线圈因电流过大而过热发动机转速高触点闭合时间短电流小热敏电
11、阻温度低热敏电阻电阻值小初级电流相对高点火能量足够，可靠点火20（3）电容器问题的提出：自感电动势的致使初级磁场不消失，次级电压低，点火可靠性差；同时自感电动势加在断电器触点上，易使触点烧蚀，初级电流受影响解决办法：增加电容器2122电容器的作用：使初级磁场迅速消失，次级电压迅速上升，点火电压高，触点不烧蚀。235、点火提前、点火提前（1）为什么要有点火提前理论上，活塞处于压缩终了上止点进行点火，但实际上，由于从火花塞点火到气缸内可燃燃烧需要一段时间。这了保证混合气燃烧产生的最大压力出现在活塞位于上止点后10度曲轴转角，从而使发动机可发出最大的功率、油耗最低。因此，必须有点火提前角。24（2）
12、点火提前角的定义从开始点火到活塞到达上止点所对应的曲轴转角。（3）最佳点火提前角的定义能发出最大的功率、油耗最低的点火提前角。25（4）发动机不同工况对点火提前角要求发动机转速变化对点火提前角的要求：发动机转速升高要求：点火提前角提前发动机转速低要求：点火提前角减少26发动机负荷（节气门开度）对点火提前角的要求：节气门开度小要求：点火提前角大节气门开度大要求：点火提前角小27燃油品质对点火提前角的要求燃油牌号提高要求：点火提前角增加燃油牌号降低要求：点火提前角减少其他28（5）点火系对发动机不同工况点火提前角的适应措施 分电器上设置相应调节机构来满足离心式点火提前装置：发动机转速变化时满足点火
13、提前角的变化需求真空式点火提前装置：发动机负荷变化时满足最佳点火提前角的需求辛烷值选择器：满足燃油品质变化时，最佳点火提前角的要求29第三节点火系的构造第三节点火系的构造一、分电器一、分电器分电器是由配电器、信号发生器和机械式点火提前角调整机构组成。分电器是由配电器、信号发生器和机械式点火提前角调整机构组成。30第三节点火系的构造第三节点火系的构造一、分电器一、分电器1.配电器配电器（1）组成：配电器盖和分火头）组成：配电器盖和分火头（2）作用：按发动机的点火顺序，将高压电分配到各缸）作用：按发动机的点火顺序，将高压电分配到各缸火花塞上。火花塞上。（3）结构：）结构：1）分电器盖：由耐高温、高
14、压的胶木制成，上有中央）分电器盖：由耐高温、高压的胶木制成，上有中央高压线插孔、分缸高压线插孔、炭柱、弹簧等。高压线插孔、分缸高压线插孔、炭柱、弹簧等。2）分火头：绝缘体和导电片。导电片距旁电极间有）分火头：绝缘体和导电片。导电片距旁电极间有0.2-0.8mm间隙间隙分电器盖分电器盖分火头分火头电容器电容器真空提前角真空提前角调节装置调节装置断电器断电器31第三节点火系的构造第三节点火系的构造分电器盖分电器盖分火头分火头电容器电容器真空提前角真空提前角调节装置调节装置断电器断电器一、分电器一、分电器2.信号发生器信号发生器（1）类型：电磁感应式、霍尔）类型：电磁感应式、霍尔式及光电式式及光电式
15、（2）作用：以电磁感应式为例。）作用：以电磁感应式为例。当分电器轴转动时，带动转子旋当分电器轴转动时，带动转子旋转，这样在信号发生器的感应线转，这样在信号发生器的感应线圈中便产生电磁脉冲信号，此信圈中便产生电磁脉冲信号，此信号传送给点火控制器。号传送给点火控制器。（3）说明：关于三种信号发生）说明：关于三种信号发生器结构、原理等内容将在后面的器结构、原理等内容将在后面的几节中详细介绍。几节中详细介绍。32第三节点火系的构造第三节点火系的构造分电器盖分电器盖分火头分火头电容器电容器真空提前角真空提前角调节装置调节装置断电器断电器3.机械式点火提前角调节机构机械式点火提前角调节机构（1）点火提前角
16、：从开始点火到活塞到达上）点火提前角：从开始点火到活塞到达上止点这段时间，用曲轴转角来表示，这个曲轴止点这段时间，用曲轴转角来表示，这个曲轴转角称为点火提前角。或者说，在活塞到达上转角称为点火提前角。或者说，在活塞到达上止点前，提前点火的时间用曲轴转角来表示，止点前，提前点火的时间用曲轴转角来表示，这个曲轴转角称为点火提前角。这个曲轴转角称为点火提前角。（2）对点火时刻要求：实践证明，气缸内气）对点火时刻要求：实践证明，气缸内气体最高压力出现在活塞到达上止点后体最高压力出现在活塞到达上止点后10-15时，发动机的功率最大，热能利用率最时，发动机的功率最大，热能利用率最高。所以，最佳点火时刻是在
17、活塞到达上止点高。所以，最佳点火时刻是在活塞到达上止点前的某一时刻。前的某一时刻。33第三节点火系的构造第三节点火系的构造3.机械式点火提前角调节机构机械式点火提前角调节机构（3）影响可燃混合气燃烧速度的因素）影响可燃混合气燃烧速度的因素1）当气缸内的温度、压力高时，混合气燃烧速度就快，点火提）当气缸内的温度、压力高时，混合气燃烧速度就快，点火提前角就应该小。前角就应该小。2）当转速一定时，随着负荷的增大，进入气缸的可燃混合气的）当转速一定时，随着负荷的增大，进入气缸的可燃混合气的增多，压缩终止时的压力和温度增高，燃烧速度加快，点火提前角增多，压缩终止时的压力和温度增高，燃烧速度加快，点火提前
18、角应适当减小；反之，发动机负荷减少时，点火提前角应当增大。应适当减小；反之，发动机负荷减少时，点火提前角应当增大。3）当负荷一定，发动机转速升高时，相同时间内曲轴将转过较）当负荷一定，发动机转速升高时，相同时间内曲轴将转过较大的转角，应适当增大点火提前角。否则，点火过晚，燃烧会延续大的转角，应适当增大点火提前角。否则，点火过晚，燃烧会延续到做功过程的后期，燃烧热能利用率低，使发动机功率下降。因此到做功过程的后期，燃烧热能利用率低，使发动机功率下降。因此点火提前角应随发动机转速的提高而增大。点火提前角应随发动机转速的提高而增大。34第三节点火系的构造第三节点火系的构造（4）离心式调节器）离心式调
19、节器1)作用：随转速变化改变提作用：随转速变化改变提前角大小。转速高，点火应早，前角大小。转速高，点火应早，但此时混合气压力和温度高，但此时混合气压力和温度高，扰流能力增强，燃烧速度快。扰流能力增强，燃烧速度快。故低速时提前角增量应大，高故低速时提前角增量应大，高速时增量应小。速时增量应小。2)结构：两块离心块，两结构：两块离心块，两只弹簧，与凸轮相连的拨板，只弹簧，与凸轮相连的拨板，托板等。托板等。3)3)工作过程：工作过程：4)4)特点：低速时只细簧工作，特点：低速时只细簧工作，调整量大，高速时粗簧也工作，调整量大，高速时粗簧也工作，刚度大，调整量小。刚度大，调整量小。3.机械式点火提前角
20、调节机构机械式点火提前角调节机构35离心式点火调节器离心式点火调节器第三节点火系的构造第三节点火系的构造36第三节点火系的构造第三节点火系的构造（5）真空式调节器）真空式调节器1)作用：随发动机负荷变化改变点火提前角。负荷增大时，减小提作用：随发动机负荷变化改变点火提前角。负荷增大时，减小提前角；反之增加提前角。前角；反之增加提前角。2)结构：外壳、膜片、弹簧、拉杆和真空管等。结构：外壳、膜片、弹簧、拉杆和真空管等。3.机械式点火提前角调节机构机械式点火提前角调节机构3)工作过程：发动机负荷小时，节气门开度也小，节工作过程：发动机负荷小时，节气门开度也小，节气门下方及管道的真空度增大，真空吸力
21、吸引膜片向气门下方及管道的真空度增大，真空吸力吸引膜片向右弯曲，通过拉杆拉动活动板右弯曲，通过拉杆拉动活动板(信号发生器的信号线圈信号发生器的信号线圈位于活动板上位于活动板上)逆着分电器轴旋转的方向相对转子转动逆着分电器轴旋转的方向相对转子转动一个角度，实现提前点火，即点火提前角增大。反之，一个角度，实现提前点火，即点火提前角增大。反之，当负荷增大时，点火提前角减小。当负荷增大时，点火提前角减小。37第三节点火系的构造第三节点火系的构造4)特殊工况控制：发动特殊工况控制：发动机起动或怠速时，虽机起动或怠速时，虽燃烧速度慢，但因转燃烧速度慢，但因转速低，燃烧时间只占速低，燃烧时间只占很小的曲轴转
22、角，若很小的曲轴转角，若过早点火，可能会造过早点火，可能会造成曲轴反转现象，此成曲轴反转现象，此时点火提前角应很小时点火提前角应很小或为零。为此，真空或为零。为此，真空管接自节气门的上方，管接自节气门的上方，起动时此处真空度几起动时此处真空度几乎为零。乎为零。真空孔开在节气门轴的上方38真空式点火调节器真空式点火调节器第三节点火系的构造第三节点火系的构造39第三节点火系的构造第三节点火系的构造三、点火线圈的构造三、点火线圈的构造分类分类 1)按有无附加电阻分：带附按有无附加电阻分：带附加电阻型和不带附加电阻加电阻型和不带附加电阻型型 2)按接线柱数量不同分：两按接线柱数量不同分：两柱式和三柱式
23、柱式和三柱式 3)按性能分：普通点火线圈按性能分：普通点火线圈和高能点火线圈和高能点火线圈 4)按磁路结构分：开磁路和按磁路结构分：开磁路和闭磁路点火线圈闭磁路点火线圈40第三节点火系的构造第三节点火系的构造三、点火线圈的构造三、点火线圈的构造1.开磁路点火线圈开磁路点火线圈（1）构造：初级绕组）构造：初级绕组(0.5-1.0高强度漆包线高强度漆包线200匝）匝）、次级绕组次级绕组（0.06-0.10mm漆包漆包线线2万匝）、铁芯接线万匝）、铁芯接线柱、附加电阻、中央柱、附加电阻、中央高压线插孔、导磁钢高压线插孔、导磁钢套、胶木盖等套、胶木盖等41(2)作用：将电作用：将电源电压变为源电压变为
24、15-20KV高电高电压压(3)原理：与自原理：与自耦变压器类耦变压器类似似第三节点火系的构造第三节点火系的构造42第三节点火系的构造第三节点火系的构造点火线圈的构造点火线圈的构造43（4）附加电阻的作用）附加电阻的作用 1)材料：用低碳钢制成材料：用低碳钢制成(热敏电阻热敏电阻)2)特点：阻值随温度上升而增加。特点：阻值随温度上升而增加。20时电阻为时电阻为1.27-1.7 3)位置：点火开关与点火线圈之间位置：点火开关与点火线圈之间 4)作用：改善点火性能。作用：改善点火性能。低速时通电时间长，低速时通电时间长，阻值增大，限制电流，防止线圈过热阻值增大，限制电流，防止线圈过热 高速时通电时
25、间短，阻值减小，保证电流，防止缺火高速时通电时间短，阻值减小，保证电流，防止缺火5)两柱式点火线圈一般用附加电阻线，直接连接点火开关和点火两柱式点火线圈一般用附加电阻线，直接连接点火开关和点火线圈线圈第三节点火系的构造第三节点火系的构造44第三节点火系的构造第三节点火系的构造点火线圈的附加电阻点火线圈的附加电阻452.闭磁路点火线圈闭磁路点火线圈(1)结构：用带气隙的结构：用带气隙的“日日”形或形或“口口”形铁芯。初级绕组形铁芯。初级绕组230-370匝，匝，0.5-1.0mm漆包线绕制，次级绕组漆包线绕制，次级绕组11000-26000匝，匝，0.06-0.10mm漆包线绕制。漆包线绕制。(
26、2)特点：漏磁小，转换效率高特点：漏磁小，转换效率高(从从60%提到提到70%)，无外壳，无绝缘，无外壳，无绝缘盖，故易散热、结构简单、体积小、质量轻。盖，故易散热、结构简单、体积小、质量轻。第三节点火系的构造第三节点火系的构造46四、火花塞四、火花塞作用：将点火线圈产生的作用：将点火线圈产生的高压电引入燃烧室，高压电引入燃烧室，并在其电极间产生电并在其电极间产生电火花，点燃混合气火花，点燃混合气第三节点火系的构造第三节点火系的构造47第三节点火系的构造第三节点火系的构造1.火花塞的结构：火花塞的结构：(1)组成：壳体、金组成：壳体、金属杆、绝缘体、中属杆、绝缘体、中央电极、侧电极和央电极、侧
27、电极和垫片。垫片。1、接线螺母、接线螺母2、高氧化铝陶瓷绝缘体、高氧化铝陶瓷绝缘体3、商标、商标4、钢质壳体（六角形）、钢质壳体（六角形）5、内垫圈（密封导热）、内垫圈（密封导热）6、密封垫圈、密封垫圈7、中心电极导电杆、中心电极导电杆8、火花塞裙部螺纹、火花塞裙部螺纹9、电极间隙、电极间隙10、中心电极和侧电极、中心电极和侧电极11、型号、型号12、去干扰电阻、去干扰电阻提高对点提高对点火系电磁火系电磁干扰的抑干扰的抑制能力制能力48(2)电极间隙：指的是中心电极与侧电极之间的间隙。电极间隙：指的是中心电极与侧电极之间的间隙。电极间隙过小：火花微弱，并且容易因产生积炭而电极间隙过小：火花微弱
28、，并且容易因产生积炭而漏电；漏电；电极间隙过大：所需的击穿电压增高，发动机不易电极间隙过大：所需的击穿电压增高，发动机不易起动，且在高速时易发生起动，且在高速时易发生“缺火。缺火。一般的电极间隙为：一般的电极间隙为：0.60.8,现代的汽车甚至采用现代的汽车甚至采用1.01.2，可以改善排气净化。，可以改善排气净化。49火花塞的工作条件及对其要求：火花塞的工作条件及对其要求：1、受高压燃气冲击及发动机振动，故应有、受高压燃气冲击及发动机振动，故应有足够的机械强度。足够的机械强度。2、受冲击性高电压作用，故应有足够的绝、受冲击性高电压作用，故应有足够的绝缘强度。缘强度。3、应能承受温度的剧烈变化
29、。、应能承受温度的剧烈变化。4、火花塞的电极应采用耐腐蚀材料。、火花塞的电极应采用耐腐蚀材料。5、应有适当的电极间隙和安装位置，气密、应有适当的电极间隙和安装位置，气密性要良好。性要良好。502.火花塞的热特性：火花塞的热特性：(1)热特性概念：热特性概念：火花塞瓷绝缘体裙部的炽热端的热量向发动火花塞瓷绝缘体裙部的炽热端的热量向发动机冷却系散发的性能。机冷却系散发的性能。(2)自洁温度：自洁温度：500-600 过低过低易产生积炭而造成火花塞漏电；易产生积炭而造成火花塞漏电；过高过高会引起可燃混合气自燃、爆震燃烧，会引起可燃混合气自燃、爆震燃烧，甚至点燃进气冲程的可燃混合气而产生回火现甚至点燃
30、进气冲程的可燃混合气而产生回火现象，造成发动机输出功率下降，甚至造成活塞象，造成发动机输出功率下降，甚至造成活塞顶烧熔。顶烧熔。第三节点火系的构造第三节点火系的构造51火花塞的散热52(3)分类：分类：A.热型火花塞热型火花塞绝缘体裙部长绝缘体裙部长(16-20mm)，适于低速、适于低速、低压缩比的小功率低压缩比的小功率发动机发动机 B.标准型火花塞标准型火花塞绝缘体裙部长度为绝缘体裙部长度为11-14mm C.冷型火花塞冷型火花塞绝缘体裙部短绝缘体裙部短(8mm)，适于高速高压适于高速高压大功率发动机大功率发动机第三节点火系的构造第三节点火系的构造53 3.火花塞的类型火花塞的类型(1)标准
31、型火花塞标准型火花塞 其绝缘体裙部略缩人壳体端面，侧电极在壳体端其绝缘体裙部略缩人壳体端面，侧电极在壳体端面以外，使用最广泛的一种。面以外，使用最广泛的一种。(2)绝缘体突出型火花塞绝缘体突出型火花塞 其绝缘体裙部较长，突出于壳体端面以外。其绝缘体裙部较长，突出于壳体端面以外。它具有吸收热量大，抗污能力好的优点，且能直接受到进气的冷却它具有吸收热量大，抗污能力好的优点，且能直接受到进气的冷却而降低温度，因而也不易引起炽热点火，故热适应范围宽。而降低温度，因而也不易引起炽热点火，故热适应范围宽。(3)细电极型火花塞细电极型火花塞 其电极很细，火花强烈，点火能力好，在严寒其电极很细，火花强烈，点火
32、能力好，在严寒季节也能保证发动机迅速可靠地起动。热适应范围较宽，能满足多季节也能保证发动机迅速可靠地起动。热适应范围较宽，能满足多种用途。种用途。(4)锥座型火花塞锥座型火花塞 其壳体和旋人螺纹制成锥形，因此不用垫圈也可其壳体和旋人螺纹制成锥形，因此不用垫圈也可保证良好密封，从而缩小了火花塞体积，对发动机的设计更为有利。保证良好密封，从而缩小了火花塞体积，对发动机的设计更为有利。第三节点火系的构造第三节点火系的构造54 3.火花塞的类型火花塞的类型(5)多电极型火花塞多电极型火花塞 侧电极一般为两个或两个以上，优点侧电极一般为两个或两个以上，优点是点火可靠，间隙不需经常调整，故在电极容易烧蚀和
33、火是点火可靠，间隙不需经常调整，故在电极容易烧蚀和火花间隙不能经常调整的一些汽油机上常常被利用到。花间隙不能经常调整的一些汽油机上常常被利用到。(6)沿面跳火型火花塞沿面跳火型火花塞 即沿面间隙型火花塞，是一种最冷即沿面间隙型火花塞，是一种最冷型火花塞，其中心电极与壳体端面之间的间隙是同心的。型火花塞，其中心电极与壳体端面之间的间隙是同心的。它必须与点火能量大、电压上升率快的电容储能式电子点它必须与点火能量大、电压上升率快的电容储能式电子点火系统配合使用，可避免火花塞火系统配合使用，可避免火花塞“炽热点火炽热点火”和电极和电极“跨跨连连”现象，在油污情况下也能正常点火。缺点是可燃气体现象，在油
34、污情况下也能正常点火。缺点是可燃气体不易接近电极，故在稀混合气情况下，不能充分发挥汽油不易接近电极，故在稀混合气情况下，不能充分发挥汽油机的功能。另外由于点火能量增大，中心电极容易烧蚀。机的功能。另外由于点火能量增大，中心电极容易烧蚀。第三节点火系的构造第三节点火系的构造55 3.火花塞的类型火花塞的类型(7)电阻型火花塞电阻型火花塞 电阻型火花塞是在火花塞内装有电阻型火花塞是在火花塞内装有510k的电阻，可抑制点火系的电磁干扰。的电阻，可抑制点火系的电磁干扰。(8)屏蔽型火花塞屏蔽型火花塞 屏蔽型火花塞是利用金属壳体把整个火屏蔽型火花塞是利用金属壳体把整个火花塞屏蔽密封起来，不仅可抑制电磁干
35、扰，还可用于防水、花塞屏蔽密封起来，不仅可抑制电磁干扰，还可用于防水、防爆的场合。防爆的场合。第三节点火系的构造第三节点火系的构造56第三节点火系的构造第三节点火系的构造火花塞火花塞574.火花塞的规格型号：火花塞的规格型号：1)汉语拼音字母表示结构类型和主要尺寸汉语拼音字母表示结构类型和主要尺寸 2)阿拉伯数字表示热值，自热至冷：阿拉伯数字表示热值，自热至冷：1，2，3，4表示表示 3)汉语拼音字母表示的火花塞派生产品、结构特汉语拼音字母表示的火花塞派生产品、结构特性、发火端特性、材料特性、性、发火端特性、材料特性、技术需求。无字技术需求。无字母者为普通型火花塞。母者为普通型火花塞。第三节点
36、火系的构造第三节点火系的构造58火花塞应根据发动机厂家规定的适用型号选择安装，方能火花塞应根据发动机厂家规定的适用型号选择安装，方能发挥其最佳工作特性。发挥其最佳工作特性。例一：例一：B P 5 E S-1 1【螺丝直径螺丝直径】火花塞的型号按照螺丝直径，适用于火花塞的型号按照螺丝直径，适用于不同的发动机缸体。分为：不同的发动机缸体。分为：A18mmB14mmC12mmD10mmE8mmBC14mm（六角对边为（六角对边为16.0mm）DC12mm（六角对边为（六角对边为16.0mm）59【内部构造特征内部构造特征】应当与发动机正常工作要求规定数据应当与发动机正常工作要求规定数据相符。相符。K
37、按照国际规格（按照国际规格（ISO）尺寸制造的产品，从火花塞）尺寸制造的产品，从火花塞密封圈密封圈面到终端螺丝帽的长度比面到终端螺丝帽的长度比BCP型号短型号短2.5mmP绝缘体绝缘体凸型凸型R电阻电阻U半沿面或沿面放电型半沿面或沿面放电型60【热值热值】由发动机长期工作保持的运转转速的由发动机长期工作保持的运转转速的工作工作条件条件相符。转速较低的发动机，要求热值度越低；转速越相符。转速较低的发动机，要求热值度越低；转速越高的发动机，要求冷却热值越高。普通家用高的发动机，要求冷却热值越高。普通家用小型车小型车，通常，通常在在57度之间选择。度之间选择。2易热型易热型4 5 6 7 8 9 1
38、0 11 12冷却型冷却型61【螺纹长度螺纹长度】外形应当与发动机安装要求相符，长外形应当与发动机安装要求相符，长度选择错误，点火的最佳点则被改变，效率降低。度选择错误，点火的最佳点则被改变，效率降低。E19.0mmH12.7mmF圆锥形密封圈圆锥形密封圈A-F10.9mmB-F11.2mmB-E F17.5mmB M-F7.8mm62【外部构造特征外部构造特征】不同的发动机，要求不同的最佳不同的发动机，要求不同的最佳构造特征，以期得到最佳配合。构造特征，以期得到最佳配合。S标准型标准型Y中心电极中心电极VV字形切口中心电极字形切口中心电极K外侧两极电极外侧两极电极T外侧外侧三极三极电极电极6
39、3【点火间隙点火间隙】间隙由发动机点火电路的设计能耗储备释间隙由发动机点火电路的设计能耗储备释放效率决定。间隙越大，所需点火能耗储备越高，火花越强，放效率决定。间隙越大，所需点火能耗储备越高，火花越强，动力性能越高。但点火电路的能耗储备不足，反而适得其反。动力性能越高。但点火电路的能耗储备不足，反而适得其反。-90.9mm-1 01.0mm-1 11.1mm-1 31.3mm-L中间热值中间热值-N外侧电极的尺寸等有若干不同外侧电极的尺寸等有若干不同64第四节第四节电磁感应式电子点火系电磁感应式电子点火系6566 电磁感应式电子电磁感应式电子点火系又称为磁脉点火系又称为磁脉冲式电子点火系。冲式
40、电子点火系。日本丰田汽车公司日本丰田汽车公司的大部分汽车都使的大部分汽车都使用这种点火装置，用这种点火装置，国产的北京切诺基、国产的北京切诺基、解放解放CAl092、东东风风EQl090等多数等多数汽车也使用这种点汽车也使用这种点火装置，属于电感火装置，属于电感储能式电子点火系。储能式电子点火系。第四节第四节电磁感应式电子点火系电磁感应式电子点火系67 一、丰田一、丰田(TOYOTA)汽车汽车20R型发动机的点火装置型发动机的点火装置 组成：信号发生器、点火控制组成：信号发生器、点火控制器、点火线圈、分电器和火花器、点火线圈、分电器和火花塞等塞等1.信号发生器信号发生器（1）功用：产生信号电压
41、，）功用：产生信号电压，输出给点火控制器，通过点火输出给点火控制器，通过点火控制器来控制点火系的工作。控制器来控制点火系的工作。（2）结构：信号发生器在分）结构：信号发生器在分电器内，主要由转子、感应线电器内，主要由转子、感应线圈和永久磁铁等组成。圈和永久磁铁等组成。第四节第四节电磁感应式电子点火系电磁感应式电子点火系68 一、丰田一、丰田(TOYOTA)汽车汽车20R型发型发动机的点火装置动机的点火装置（2）结构：信号发生器的转子是）结构：信号发生器的转子是由分电器轴带动的，转子上的凸齿由分电器轴带动的，转子上的凸齿数与发动机的气缸数相等。数与发动机的气缸数相等。（3）工作原理：磁路为）工作
42、原理：磁路为永久磁永久磁铁铁N极极空气气隙空气气隙转子转子空气气空气气隙隙铁心铁心永久磁铁永久磁铁S极。当发动极。当发动工作时，分电器轴带动信号发生器工作时，分电器轴带动信号发生器的转子旋转，使转子与铁心之间的的转子旋转，使转子与铁心之间的空气气隙发生有规律的变化，因此空气气隙发生有规律的变化，因此穿过感应线圈的磁通量也发生变化，穿过感应线圈的磁通量也发生变化，从而在感应线圈中产生感应电动势。从而在感应线圈中产生感应电动势。第四节第四节电磁感应式电子点火系电磁感应式电子点火系69原理：感应信号的大小与磁通变化率成正比，感应信号原理：感应信号的大小与磁通变化率成正比，感应信号波形频率与分电器轴转
43、速成正比，故可作为点火触发信波形频率与分电器轴转速成正比，故可作为点火触发信号，其频率可作发动机转速信号。号，其频率可作发动机转速信号。第四节第四节电磁感应式电子点火系电磁感应式电子点火系70第四节第四节电磁感应式电子点火系电磁感应式电子点火系1）当转子中的凸齿逐渐接近）当转子中的凸齿逐渐接近铁心时，磁通量逐渐增加，感铁心时，磁通量逐渐增加，感应电势变化如图所示。应电势变化如图所示。2)当转子凸齿与铁心对正时，当转子凸齿与铁心对正时，穿过感应线圈的磁通量最大，穿过感应线圈的磁通量最大，此时感应线圈的感应电势为此时感应线圈的感应电势为0；3)当转子的凸齿离开铁心时，当转子的凸齿离开铁心时，磁通量
44、逐渐减小，感应电势变磁通量逐渐减小，感应电势变化如图所示。化如图所示。4)电动势由正脉冲转为负脉冲电动势由正脉冲转为负脉冲的过零点即触发点火信号（相的过零点即触发点火信号（相当于触点断开）。当于触点断开）。715)可见，转子每转过一可见，转子每转过一个凸齿，感应线圈中的感个凸齿，感应线圈中的感应电动势正好变化一个周应电动势正好变化一个周期，即转子每转期，即转子每转90产产生一个交变信号，转子每生一个交变信号，转子每转一周，便产生四个交变转一周，便产生四个交变信号，该信号输出给点火信号，该信号输出给点火控制器，通过点火控制器控制器，通过点火控制器来控制点火系的工作。来控制点火系的工作。(4)特点
45、：发动机转速升特点：发动机转速升高时，磁通变化率增大，高时，磁通变化率增大，感应电动势峰值也将增大。感应电动势峰值也将增大。第四节第四节电磁感应式电子点火系电磁感应式电子点火系72磁感应式信号发生器原理磁感应式信号发生器原理第四节第四节电磁感应式电子点火系电磁感应式电子点火系73第四节第四节电磁感应式电子点火系电磁感应式电子点火系(1)电路特点：电路特点：VT2为触发管，起为触发管，起整形作用；整形作用；VT3、VT4起放大作用；起放大作用；VT5为功放开关管；为功放开关管；C1消除信号消除信号“毛毛刺刺”防误触发。防误触发。2.点火系的工作过程点火系的工作过程74第四节第四节电磁感应式电子点
46、火系电磁感应式电子点火系(2)工作原理：工作原理：1）传感器无信号传感器无信号时，时，P点电位高，点电位高，VT2导通，导通，VT5亦亦导通。导通。2）传感器输出）传感器输出“+”信号时，信号时，VT5导通。导通。3）传感器输出）传感器输出“-”信号时，信号时，VT5截止，点火截止，点火线圈产生高压电。线圈产生高压电。75第四节第四节电磁感应式电子点火系电磁感应式电子点火系 3电路中其他元件的作用原理电路中其他元件的作用原理 (1)VT1的温度补偿作用。的温度补偿作用。(2)稳压管稳压管VS1、VS2的作用：的作用：VS1和和VS2反向串联，反向串联，并与信号发生器的感应线圈并联，其作用是并与
47、信号发生器的感应线圈并联，其作用是“削削平平”在高速时感应线圈所产生的大信号波峰，保在高速时感应线圈所产生的大信号波峰，保护护VT1、VT2不受损害。不受损害。76第四节第四节电磁感应式电子点火系电磁感应式电子点火系二、解放二、解放CA1092型汽车点火装置型汽车点火装置特点：也是采用的电磁感应式晶体管点火装置，分电器是无触点分电特点：也是采用的电磁感应式晶体管点火装置，分电器是无触点分电器器(内部仍保留传统的配电器、机械式点火提前角调节机构内部仍保留传统的配电器、机械式点火提前角调节机构)，用信号发生器代用信号发生器代替了原替了原CA141的的断电器，点火线断电器，点火线圈为专用的圈为专用的
48、JDQl72型高能点火线圈。型高能点火线圈。77第四节第四节电磁感应式电子点火系电磁感应式电子点火系1.信号发生器（位于分电器内）信号发生器（位于分电器内）（1）分电器的结构）分电器的结构（2）信号发生器的结构）信号发生器的结构信号转子由分电器轴带动，随着发动机的工信号转子由分电器轴带动，随着发动机的工作而不停地转动，定子固定在分电器壳体内，作而不停地转动，定子固定在分电器壳体内，在它上面装有永久磁铁，而在永久磁铁上面在它上面装有永久磁铁，而在永久磁铁上面有感应线圈，定子和转子均有与气缸数相等有感应线圈，定子和转子均有与气缸数相等的六个凸齿，信号发生器的磁路为：永久磁的六个凸齿，信号发生器的磁
49、路为：永久磁铁铁N极极定子定子定子凸齿与转子凸齿之间的空定子凸齿与转子凸齿之间的空气气隙气气隙转子转子感应线圈铁心感应线圈铁心(分电器轴分电器轴)导导磁板磁板永久磁铁永久磁铁S极。极。二、解放二、解放CA1092型汽车点火装置型汽车点火装置78第四节第四节电磁感应式电子点火系电磁感应式电子点火系1.1.信号发生器（位于分电器内）信号发生器（位于分电器内）（3 3）工作过程：当转子由分电器轴带动旋转时，转子凸）工作过程：当转子由分电器轴带动旋转时，转子凸齿与定子凸齿间的气隙将发生周期性的变化，使穿过感应齿与定子凸齿间的气隙将发生周期性的变化，使穿过感应线圈的磁通量也发生周期性的变化，于是在感应线
50、圈中便线圈的磁通量也发生周期性的变化，于是在感应线圈中便会产生感应电动势。会产生感应电动势。1 1）转子转动时，当转子凸齿与定子凸齿对正时，磁）转子转动时，当转子凸齿与定子凸齿对正时，磁阻最小，磁通量最大，磁通量变化率为阻最小，磁通量最大，磁通量变化率为0 0，则感应线圈产则感应线圈产生的电动势为生的电动势为0 0；2 2）当转子凸齿在定子两个凸齿正中间时，磁阻最大，）当转子凸齿在定子两个凸齿正中间时，磁阻最大，磁通量最小，磁通量变化率为磁通量最小，磁通量变化率为0 0，则感应线圈产生的电动，则感应线圈产生的电动势为势为0 0；二、解放二、解放CA1092型汽车点火装置型汽车点火装置79第四节
