4.1 点火系的作用及分类（课件） 《汽车常规电气设备构造与维修》同步教学（高教版）

模块4 点火系 知识目标： 1.了解点火系统的功用和分类。 2.熟悉点火系统的组成与工作原理。 3.熟悉点火系统各主要元件的作用、结构组成与工作原理。 4.掌握点火系统的线路连接和电路分析。 5.掌握点火系统故障原因及诊断方法。 能力目标： 1.能正确分析点火系统的电路图。 2.能检查点火系统功能并正确校准点火正时。 3.能通过检测设备，对点火系统常见故障进行正确的诊断与 排除。 4.能熟练使用各种常见维修工具和检测仪器。 4.1 点火系的作用及分类 1. 点火系的作用： 将蓄电池或发电机的低压电(一般12V～24V)变成高压电(15kV～30kV)，再按发动机各缸的工作顺序和点火时刻的要求，准确地送给各缸的火花塞，在其间隙处产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。 2. 对点火系的基本要求： 点火系应在发动机各种工况下，都能保证可靠而准确地点火，因此点火系必须符合以下要求： （1）能够产生足以击穿火花塞电极间隙的电压 火花塞电极间隙产生火花时所需要的电压称击穿电压。一般来说，电极间隙越大，混合气压力越高，温度越低，击穿电压越大。反之击穿电压越小。点火系可提供15kV～30kV高电压。 （2）电火花应具有足够的点火能量 要想把可燃气体点燃所需热量即点火能量。发动机启动时所需点火能量最高，正常工作时所需点火能量相对较低。 （3）点火时刻应适应发动机的工作状况： 首先，点火系统应按发动机的工作顺序进行点火。一般六缸发动机的点火顺序为1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5，四缸发动机的点火顺序为1-3-4-2或1-2-4-3。其次，必须在最有利的时刻进行点火。 由于混合气在气缸内燃烧占用一定的时间，所以混合气不应在压缩行程上止点处点火，而应适当提前，使活塞达到上止点时，混合气已得到充分燃烧，从而使发动机获得较大功率。点火时刻一般用点火提前角来表示，即从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度。 如果点火过迟，当活塞到达上止点时才点火，则混合气的燃烧主要在活塞下行过程中完成，即燃烧过程在容积增大的情况下进行，使炽热的气体与气缸壁接触的面积增大，因而转变为有效功的热量相对减少，气缸内最高燃烧压力降低，导致发动机过热，功率下降。 如果点火过早，由于混合气的燃烧完全在压缩过程进行，气缸内的燃烧压力急剧升高，当活塞到达上止点之前即达最大，使活塞受到反冲，发动机作负功，不仅使发动机的功率降低，并有可能引起爆燃和运转不平稳现象，加速运动部件和轴承的损坏。 实践证明，燃烧最大压力出现在上止点后10°～15°时，发动机的输出功率最大，此时所对应的点火提前角为最佳点火提前角。 3. 点火系的种类： 按照点火系统控制初级电路的方式不同，汽车点火系统可以划分为传统点火系统、晶体管电子点火系统和微机控制点火系统三类。汽车点火系统的分类如图4-1所示。 （1）传统点火系统 　　 传统点火系统也称触点式点火系统。传统点火系统的结构如图4-2所示。 传统点火系统已被新型的电子点火系统和微机控制点火系统所取代。 图4.2 传统点火系统结构 （2）晶体管电子点火系统 　　电子点火系统是利用晶体三极管或者晶闸管作为开关，接通与断开点火线圈初级电流的点火装置，解决了传统点火系统工作时触点火花较大而带来的一系列问题。在无触点电子点火系统中，信号发生器和点火器取代了凸轮触点机构，利用电子控制的方法使点火线圈的初级电流间歇流动，从而在点火线圈次级产生点火高压。 　　无触点电子点火系统可以按照信号发生器的工作原理不同，分为磁感应式、光电式、霍尔效应式等几种类型。无触点电子点火系统的结构如图4-3所示。 图4-3 无触点电子点火系统结构 （3）微机控制点火系统 　　20世纪70年代末期，以微机控制点火时刻的电子控制系统开始在汽车上使用。这种点火系统解决了传统分电器真空和离心点火提前调节装置不能适应发动机工况和状态改变时对点火提前角的实际需要的问题，使发动机的油耗和排污进一步降低。目前，微机控制点火系统是最先进的点火系统，在实际中的应用也越来越普遍，其结构如图4-4所示。 微机控制点火系统废除了真空和离心式点火提前装置。点火提前角由微机控制，将点火提前到发动机刚好不至于产生爆燃的范围。 按照有无分电器分类，微机控制点火系统可分为微机控制的有分电器电子点火系统和微机控制的无分电器电子点火系统两种。 $$