项目5 任务一 点火系统检查与维护（课件）- 《汽车发动机构造与维修》同步教学（机械工业版·2022）

汽车发动机构造与维修   目录 项目七 动力总成的吊装 项目一 汽车发动机总论 项目四 发动机燃料供给系统 项目五 发动机点火系统 项目二 发动机曲柄连杆机构 项目三 发动机配气机构 项目六 发动机润滑系统和冷却系统 项目五 发动机点火系统 任务一 点火系统检查与维护 【任务描述】 客户王先生的别克威朗轿车已经行驶了40000Km，王先生开车来到别克4S店，服务顾问在询问和检查后将车辆交给维修技师，维修技师根据保养手册要求对此车进行40000Km保养，其中保养手册要求进行火花塞的更换。下面将学习火花塞的相关知识并按流程进行火花塞的更换。 【知识储备】 一、发动机点火系统 1.点火系统的作用 汽油发动机工作时，混合气的燃烧是通过火花塞点火控制的，点火系统的作用就是根据发动机的工作状态，按照发动机的工作顺序，在合适的时刻供给火花塞以足够能量的高压电，使其电极间产生火花，确保能点燃混合气，使发动机做功。点火系统是汽油发动机各系统中故障率最高的系统。点火系统技术状况不仅严重影响发动机的动力性、经济性和排放性能，还决定了发动机能否正常工作。点火能量不够或不点火，会导致发动机工作困难，严重时甚至不能工作。若点火时间不合适，过晚会导致发动机动力下降，油耗升高，发动机温度上升；点火时间过早，导致发动机爆燃，甚至造成零部件损坏。 2.点火系统的组成 发动机点火系统主要由以下部件组成，如图5-1所示。 （1）电源：一般由蓄电池和发电机共同组成，主要是给点火系统提供所需的电能。 （2）传感器：用于检测发动机各种运行参数，为电控单元提供点火控制所需的信号。 图5-1 点火系统基本组成 2.点火系统的组成 发动机点火系统主要由以下部件组成，如图5-1所示。 （3）电控单元：是电控点火系统的中枢。 （4）点火线圈：储存点火所需的能量，并将电源提供的低压电转变为足以在电极间产生击穿火花的 15 ～ 20KV 的高压电。 （5）火花塞：利用点火线圈产生的高压电产生点火花，点燃气缸内的可燃混合气。 图5-1 点火系统基本组成 3.点火系统的工作原理 发动机工作时，电控单元根据接收到的各传感器信号，按存储器中存储的有关程序和数据，确定出最佳点火提前角和通电时间，电控单元控制点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。当初级电路被切断时，次级线圈中产生很高的感应电动势（15～20KV），经高压线或直接送至工作气缸的火花塞，如图5-2所示。 图5-2 点火系统工作原理 二、火花塞 1.火花塞的分类 火花塞的型号，如图5-3所示。按材质可以分为镍合金火花塞、铂金火花塞和铱金火花塞。按外形可以分为准型火花塞、电极型火花塞、缘体突出型火花塞、座型火花塞、面跳火型火花塞。按照热值可以分为冷型火花塞和热型火花塞。 图5-3 火花塞外形结构 2.火花塞的结构 火花塞是由机械箱、绝缘体和电极三个主要部件构成，如图5-4所示。 （1）绝缘体：使用高纯度的氧化铝，使中心 电极和侧电极间绝缘 （2）终端螺母：连接高压线 （3）密封环 ：防止漏气 （4）中心轴 ：导电 （5）机械箱（壳体）：固定在发动机壳上；导热、散热；导电，接侧电极 （6）导电玻璃，增加阻抗 （7）垫片：密封 （8）轴电极：导电 （9）密封垫圈 （10）中心电极侧电极 图5-4 火花塞结构 3.火花塞的工作原理 点火装置所产生的高电压加在火花塞的中心电极和侧电极之间，使它们之间的气体电离，由此电极间的绝缘状态被破坏而产生电流，放电生成电火花。由电火花所引起的点火是通过电极之间的火花放电而使燃烧粒子活性化，并发生热效应，形成火焰核，最终形成以自身燃烧为中心向周边扩大的火焰。但是如果电极吸热使火焰核消除，叫做消炎作用，火焰核会因此而消失导致失火。 4.火花塞的主要参数 （1）火花塞的热值 火花塞吸收热量和的散发热量的能力称为热值，吸热量少而散热量大的称为高热值（冷型），相反则称为低热值（热型）。火花塞的热值用度数表示，度数越大热值越高。轿车常用的是6～7度，属中等热值火花塞（不同的厂家标识有差异）。值得注意的并不是热型火花塞工作时温度较高，冷型火花塞工作时温度较低。火花塞工作的最佳温度是500～600℃，此时落在绝缘体上的油滴能立即烧去不会形成积炭，低于这个温度会形成积炭，高于这个温度会早燃，发生爆燃，易使火花塞头部陶瓷烧损，电极溶解。因此高热值（冷型）火花塞应用在发动机缸内温度较高的情况下，利用其吸热量少而散热量大的特性来维持其最佳工作温度，低热值（热型）火花塞则相反。 高热