第九讲 汽车点火系教案

第六章 传统点火系

课时：2学时

授课内容：

第一节 点火系的作用及分类 第二节 传统点火系的组成及工作原理

目的要求：

在了解点火系的作用及要求的前提下，掌握传统点火系的组成及工作原理。

重、难点：

1、传统点火系的组成、作用及工作原理；

2、点火过程三个阶段。 教学方法：

利用多媒体，辅助实物，以课堂讲授为主，结合实习巩固所学内容。

讲授重点内容提要：

第一节 点火系的作用及分类

一、点火系作用

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完成的。

点火系的作用是将低压电变成高压电，按照发动机的作功顺序与点火时间的要求，适时、准确地配送给各缸火花塞，产生电火花，点燃混合气。

二、点火系要求

——保证在发动机各种工况和使用条件下可靠、准确的点火。

1．能产生足以击穿火花塞间隙的电压UJ（击穿电压）

一般来说，电极间隙愈大、气缸内混合气压力愈高、温度愈低，击穿电压愈高。此外，发动机的转速、功率、压缩比以及点火时刻等因素也影响击穿电压的高低。为了保证点火的可靠性，点火系必须有一定的次级电压储备。但过高的次级电压，将造成绝缘困难，使成本提高。

传统点火系一般要提供15000V～20000V的高电压。 2．电火花应具有足够的能量

发动机正常工作时所需电火花能量很小（3mJ～5mJ），但在起动、怠速、加速、大负荷等工况时需要较高的电火花能量，点火系通常提供50mJ～80mJ的火花能量。 3．点火时间应适应发动机的工作状况

① 点火系应按发动机的工作顺序进行点火

六缸：1-5-3-6-2-4

四缸：1-3-4-2或1-2-4-3 ② 在最有利的时刻点火

[点火提前角θ：指从点火开始到活塞运行至上止点时的这段时间内曲轴所转过的角度。] ☆点火过早、点火过迟都会使发动机功率下降。

点火提前角过大（即点火过早），由于混合气的燃烧完全是在压缩行程中进行，气缸内压力急剧上升，在活塞到达上止点之前即达到较大压力，给正在上升的活塞一个很大的阻力阻止活塞向上运动，不仅使发动机功率下降，油耗增加，还会引起爆燃，加速机件损坏。

点火提前角过小（即点火过迟），在活塞到达上止点时才点火，则混合气边燃烧，活塞边下行，即燃烧过程是在容积增大的情况下进行的，不仅导致燃烧压力降低、发动机功率下降，还会引起发动机过热、油耗增加。

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。

☆最佳点火提前角主要与发动机转速、负荷等有关。

（1）发动机转速

同一负荷下，发动机转速越高，最佳点火提前角应越大。低转速时，点火提前角增大发动机转速上升快，高转速时，点火提前角增大转速上升慢；起动或怠速时，点火提前角应很小或不提前。转速变化时点火提前角的调节由分电器的离心调节机构来实现。

（2）发动机负荷

同一转速下，随着发动机负荷的增大，最佳点火提前角减小。负荷变化时点火提前角的调节由分电器的真空调节机构来实现。

（3）汽油辛烷值

点火提前较小，不易产生爆燃。汽油辛烷值高，抗爆性好。因此，燃用低辛烷值汽油时，应将点火提前角减小。汽油品质改变时，点火提前角的调整由分电器的辛烷值选择器来实现。

除此之外，点火提前角还与排气净化、混合气成分、发动机压缩比、发动机水温等诸多因素有关。

三、点火系分类

点火系按采用的电源不同，可分为蓄电池点火系和磁电机点火系两大类。蓄电池点火系按是否采用电子元件控制可分为传统点火系和电子点火系。 1．传统点火系

汽车上的蓄电池或发电机向点火系提供电能，机械触点控制点火时刻，点火时刻的调节采用机械式自动调节机构，储能方式为电感储能。传统点火系结构简单，成本低，是一种应用较早、较普遍的点火系。但该点火系工作可靠性差，点火状况受转速、触点技术状况影响较大，需要经常维修、调整。随着汽车技术的发展，传统点火系越来越不适应现代发动机对点火的要求，正日趋被新的电子点火系所取代。 2．电子点火系

蓄电池或发电机向点火系提供电能，晶体管控制点火时刻，点火时刻的调节采用机械式调节机构或电子调节机构，储能方式有电感储能和电容储能两种。电子点火系的点火电压和点火能量高，受发动机工况和使用条件的影响小，结构简单，工作可靠，维护、调整工作量小，节约燃油，减小污染，应用日益广泛。

汽车发动机向三高（高压缩比、高转速、高可靠性），三低（低油耗、低排放、低噪声）方向发展，传统的点火系将逐渐被电子点火系所取代。

第二节 传统点火系的组成及工作原理

一、组成

1．电源：提供低压直流电（两个电源）。

2．点火开关：控制低压电路的通断。 3．点火线圈：变压（初级绕组、次级绕组）。

4．分电器：断电、配电、调整点火时间。

5．火花塞：引入高压电，产生电火花。

6．附加电阻短接装置：起动时将附加电阻短接，增大初级电流，增强起动点火花能量。

二、工作原理： 1．一个原理： 以电磁感应（互感）理论为基础。 2．二个电路：

断电器触点闭合→低压电路（初级电路）

断电器触点断开→高压电路（次级电路） 3．三个阶段（正常工作）：

① 触点闭合、初级电流增长过程

低压电路：

蓄电池或发电机“+”→点火开关“ON”档→附加电阻→点火线圈初级绕组→断电器活动触点→固定触点→搭铁→蓄电池或发电机“—”。

产生反向自感电动势和1500V～2000V的互感电动势。不产生电火花，积聚磁场能。

☆触点闭合时，电路简图如下：

② 触点断开、次级绕组产生高压电过程

高压电路：

点火线圈次级绕组“+” →附加电阻→点火开关→蓄电池或发电机→火花塞侧电极→分电器盖→分火头→点火线圈次级绕组“—”。

产生同向自感电动势和15000V～20000V的互感电动势。

③ 击穿火花塞间隙，形成电火花过程

起动时电路短接附加电阻，电路稍有不同。

课后小结：

本课在了解点火系作用的基础上，分析其使用要求；在了解点火系使用类别的基础上，熟悉传统点火系的各组成结构、特点，并重点介绍点火系的工作原理。 课后习题：

1、简述点火系的作用。

2、为保证使用可靠，点火系应满足哪些基本要求？

3、简述传统点火系的工作过程。

4、点火过早过迟有何危害？

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