项目8 点火系统和起动系统（课件）-《汽车发动机构造与拆装》同步精品课堂（上海交通大学出版社）

同步精品课程——中职专业课 项目8 点火系统和起动系统 《汽车发动机构造与拆装》 上海交通大学出版社 1 知识目标 (1)能阐述点火系和起动系的作用。 (2)能识别发动机润滑系及起动系结构。 (3)能了解不同类型时点火系时工作原理。 教学目标 加工工表明 任务8.1 初步认识点火系 汽油发动机气缸内燃料与空气的混合气，在压缩行程终了时采用高压电火花点火。 为了在气缸中定时地产生高压电火花，汽油发动机设置了专门的点火系统，简称发动机点火系。 点火系统的基本功用是在发动机各种工况和使用条件下，在气缸内适时、准确、可靠地产生电火花，以点燃可燃混合气，使汽油发动机实现作功。 01 加工工表明 8.1.1 点火系统的类型 目前，汽车上应用的点火系统类型多样，通常按照点火系统的结构和发展历程，可分为三种基本类型:传统点火系统、电子点火系统和微机控制点火系统。 1.传统点火系统 它由蓄电池或发电机供给6V、12V或24V的低压直流电，借点火线圈和断电器将低压电转变为高压电，再通过分电器分配到各缸火花塞，使火花塞两电极之间产生电火花，点燃可燃混合气。传统蓄电池点火系统由于存在产生的高压电比较低、高速时工作不可靠、使用过程中需经常检查和维护等缺点，所以目前正在逐渐被半导休点火系统和微机控制点火系统所取代。 02 2.电子点火系统 由于电子点火系统中，点火高压电的产生是由晶体管控制的，因而又被称为晶体管式点火系。电子点火系统经历了有触点电子点火系统和无触点电子点火系统两个阶段，目前所说的电子点火系统基本上都是无触点电子点火系统。相比于传统点火系统，电子点火系统具有工作可靠性高、重量轻、体积小、点火时间精确等优点，目前已经得到广泛应用。 按照点或信号产生原理的不同，无触点电子点火系统可以分为以下三种形式: (1)磁感应式(磁脉冲式)点火系统。即利用电磁感应原理改变磁路磁阻，使通过传感线圈磁通量发生变化，在传感线圈内产生交变电动势，以此作为点火触发信号。此种点火装置结构简单，性能可靠稳定，目前应用较为普遍。 (2)霍尔效应式点火系统。该系统是利用霍尔效应原理，改变通过霍尔元件的磁感应强度，从而产生交变的霍尔电压，霍尔电压经过处理后作为点火触发信号。这种点火装置性能优于磁感应式点火装置，在部分欧洲车和美国车上应用较多。 02 (3)光电感应式点火系统。其原理是随遮光转子的转动，发光二极管照射到光敏二极管的光线发生变化，光敏二极管便产生脉冲信号，以此作为点火触发信号。由于光电电子点火装置受外界环境影响较大，点火信号电压很不稳定，现已很少采用。 3.微机控制点火系统 在该系统中，微机根据各种传感器的输入信号，经过数学运算和逻辑判断，控制高压电是否产生。微机控制点火系统可根据发动机工况变化对点火提前角进行调整，获得最佳燃烧，从而可以使发动机获得优良的动力性、经济性和排放性能。因此，微机控制点火五统是目前最先进的点火系统，在轿车上的应用也越来越普遍。 8.1.2点火系统的基本要求和特点 点火系统应在发动机各种工况和使用条件下保证可靠而准确地点火。为此，点火系线应满足以下基本要求。 1.能产生足以击穿火花塞两电极间隙的电压 02 使火花塞两电极之间的间隙击穿而产生电火花所需要的电压，称为火花塞击穿电压火花塞击穿电压的大小与电极之间的距离(火花塞间隙)、气缸内的压力和温度、电极的温度以及发动机的工作状况等因素有关，电极间隙越大，电极周围气体中的电子和离子距离越大，受电场力的作用越小，越不易发生碰撞电离，因此要求有更高的击穿电压方能点火，气缸内的压力越大或者温度越低，则气缸内可燃混合气的密度越大，单位体积中的气体分子的数量越多，离子自由运动的距离越小，就越不易发生碰撞电离。只有提高加在电极上的电压，增大作用于离子上的电场力，使离子的运动加速才能发生离子间的碰撞电离，使火花塞电极间隙击穿。因此，气缸内的压力越大或者温度越低，所要求的火花塞击穿电压越高。 电极的温度对火花塞击穿电压也有影响。电极的温度越高，包围在电极周围的气体的密度越小，越容易发生碰撞电离，所需的火花塞击穿电压越小。实践证明，当火花塞的电极温度超过混合气的温度时，击穿电压约可降低30%~50%。 发动机工况不同时，火花塞的击穿电压将随发动机的转速、负荷、压缩比、点火提前角以及混合气浓度的变化而变化。 02 起动时的击穿电压最高，因为气缸壁、活塞及火花塞电极都处于冷态，吸入的混合气温度低、雾化不良。压缩时混合气的温度升高不大，加之火花塞电极间可能积有汽油或机油，因此所需击穿电压最高。此外，汽车加速时，由于大量冷的混合气被突然吸入气缸内，也需要较高的击穿电压。 试验表明，发动机正常运行时，火花塞的击穿电压为7~8kV，冷发动机起动时约达19kV。为了使发动机在各种不同的工况下均能可靠点火，要求火花塞