汽車電器模塊三點(diǎn)火系統(tǒng)電路原理與維修

1、3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,1,汽車電器與電子控制技術(shù)(三）,SUCCESS,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,2,模塊三 點(diǎn)火系統(tǒng)電路原理與維修,了解點(diǎn)火系統(tǒng)的基本概念及工作原理；了解點(diǎn)火系統(tǒng)電路的組成、功用與特點(diǎn)；了解點(diǎn)火正時(shí)機(jī)構(gòu)，學(xué)會(huì)安裝與調(diào)試的原理；掌握點(diǎn)火系統(tǒng)電路的常用故障診斷方法。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,3,汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的作用,在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中，氣缸內(nèi)的混合氣是由高壓電火花點(diǎn)燃的，而產(chǎn)生

2、電火花的功能是由點(diǎn)火系來(lái)完成的。點(diǎn)火系將電源的低電壓變成高電壓，再按照發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火順序輪流送至各氣缸，點(diǎn)燃?jí)嚎s混合氣；并能適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況和使用條件的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)可靠而準(zhǔn)確的點(diǎn)火；還能在更換燃油或安裝分電器時(shí)進(jìn)行人工校準(zhǔn)點(diǎn)火時(shí)刻。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,4,點(diǎn)火系構(gòu)造示意,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,5,點(diǎn)火系工作原理示意,初級(jí)電流一般為7-8A，初級(jí)電壓為12V，點(diǎn)火時(shí)，初級(jí)自感電動(dòng)勢(shì)為200-

3、300V，次級(jí)電壓一般為30KV。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,6,對(duì)汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求,三個(gè)條件：1、能夠產(chǎn)生足夠高的電壓；2、火花應(yīng)具有足夠的能量；3、點(diǎn)火時(shí)間應(yīng)適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,7,對(duì)汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求,小常識(shí)：若使電火花跳過(guò)0.6mm的間隙：在空氣中（正常大氣壓下1*1000KPa），通常需要2~3kV的電壓；在壓縮比為8：1的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸里，為使電火花能跳過(guò)間隙，

4、則需要8kV電壓；若壓縮比更高，且混合氣越稀薄，則可能需要20kV的高壓。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,8,對(duì)汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求,擊穿電壓與電極間隙的關(guān)系：,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,9,對(duì)汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求,1、如何產(chǎn)生足夠的高壓：電火花的形成過(guò)程；影響擊穿電壓的因素：1）火花塞電極間隙與形狀；2）氣缸內(nèi)混合氣壓力與溫度；3）電極溫度與極性；4）發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況（發(fā)動(dòng)機(jī)正常工況下，火花塞所需擊穿

5、電壓一般為10~20kV，通常限制在30kV以內(nèi)）。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,10,對(duì)汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求,2、火花能量的要求正常工作（1mJ~5mJ）；一般保證（50mJ~80mJ）；起動(dòng)時(shí)應(yīng) ≥100mJ.,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,11,對(duì)汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求,3、點(diǎn)火時(shí)間與發(fā)動(dòng)機(jī)工況1）點(diǎn)火時(shí)刻與點(diǎn)火順序2）最佳點(diǎn)火提前角（概念）3）影響最佳點(diǎn)火提前角的因素：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷啟動(dòng)與

6、怠速汽油品質(zhì),3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,12,對(duì)汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求,1）點(diǎn)火時(shí)刻（概念）：點(diǎn)火時(shí)刻是用點(diǎn)火提前角來(lái)表示的，從火花塞開始跳火到活塞運(yùn)行至上止點(diǎn)的時(shí)間內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度，稱為點(diǎn)火提前角，用字母“ǒ”表示。點(diǎn)火順序：一般的 四缸發(fā)動(dòng)機(jī)為1-2-4-3； 六缸發(fā)動(dòng)機(jī)為1-5-3-6-2-4,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,13,對(duì)汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求,發(fā)動(dòng)機(jī)功率、油耗與提前角的關(guān)系,3/27

7、/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,14,對(duì)汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求,通常把發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出功率最大和油耗最低時(shí)的點(diǎn)火提前角，稱為最佳點(diǎn)火提前角。實(shí)際點(diǎn)火提前角即是初始點(diǎn)火提前角、基本點(diǎn)火提前角和修正點(diǎn)火提前角之和。,2）最佳點(diǎn)火提前角（概念）,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,15,對(duì)汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求,3）影響最佳點(diǎn)火提前角的因素：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷啟動(dòng)與怠速汽油品質(zhì)其它因素：混合氣成分、發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比、冷卻液溫度、進(jìn)氣壓力和溫度

8、、火花塞參數(shù)等。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,16,對(duì)汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與最佳提前角的關(guān)系,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,17,對(duì)汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求,點(diǎn)火脈譜圖,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,18,對(duì)汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求,4）點(diǎn)火閉合角：閉合角是指在各缸點(diǎn)火之前 初級(jí)電路接通的時(shí)間長(zhǎng)度。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,19,汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的分類,1.按點(diǎn)火系儲(chǔ)存能量的方式分（1）電感

9、儲(chǔ)能式（點(diǎn)火能量以磁場(chǎng)能形式儲(chǔ)存在點(diǎn)火線圈中）；（2）電容儲(chǔ)能式（點(diǎn)火能量以電場(chǎng)能的形式儲(chǔ)存在儲(chǔ)能電容中）。2.按點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器的原理分（1）磁感應(yīng)式（如日本豐田車系）；（2）霍爾效應(yīng)式（如德國(guó)大眾車系）；（3）光電式（如日本日產(chǎn)車系）。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,20,汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的分類,按初級(jí)電路控制方式分傳統(tǒng)式點(diǎn)火系統(tǒng)普通電子點(diǎn)火系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)按高壓電的配電方式分機(jī)械配電點(diǎn)火系（有分電器）

10、。計(jì)算機(jī)配電點(diǎn)火系（無(wú)分電器）。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,21,傳統(tǒng)式點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理,傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作特性,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,22,傳統(tǒng)式點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理,傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成：電源點(diǎn)火線圈分電器（由斷電器、配電器、電容器和點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成）火花塞附加電阻配電部分,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,23,傳統(tǒng)式點(diǎn)火系統(tǒng)的

11、組成和工作原理,傳統(tǒng)點(diǎn)火系組成小短片001（1分鐘）,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,24,傳統(tǒng)式點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理,傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理電路：,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,25,傳統(tǒng)式點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理,傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理三個(gè)階段：1、觸點(diǎn)閉合，初級(jí)電流增長(zhǎng)；2、觸點(diǎn)打開，次級(jí)繞組產(chǎn)生高壓電；3、火花塞電極間火花放電過(guò)程。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,26,傳統(tǒng)式點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作

12、原理,傳統(tǒng)點(diǎn)火系工作過(guò)程小短片002（3分鐘）,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,27,傳統(tǒng)式點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理,傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作特性1、點(diǎn)火系統(tǒng)的工作特性及其影響因素2、影響次級(jí)電壓最大值U2max的因素3、點(diǎn)火系統(tǒng)性能的改善,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,28,傳統(tǒng)式點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理,1、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作特性（概念）,一般地，點(diǎn)火系統(tǒng)次級(jí)電壓最大值U2max隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或分電器轉(zhuǎn)速變化而變化的關(guān)

13、系，稱為點(diǎn)火系統(tǒng)的工作特性。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,29,傳統(tǒng)式點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理,2、影響次級(jí)電壓最大值U2max的因素 1）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽缸數(shù)對(duì)次級(jí)電壓的影響； 2）火花塞積碳對(duì)次級(jí)電壓的影響； 3）“白金”（觸點(diǎn)）間隙對(duì)次級(jí)電壓的影響； 4）點(diǎn)火線圈溫度對(duì)次級(jí)電壓的影響； 5）初、次級(jí)電容對(duì)次級(jí)電壓的影響。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,30,傳統(tǒng)式點(diǎn)

14、火系統(tǒng)的組成和工作原理,1）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽缸數(shù)對(duì)次級(jí)電壓的影響；,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,31,傳統(tǒng)式點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理,2）火花塞積碳對(duì)次級(jí)電壓的影響：積碳相當(dāng)于在火花塞電極間并聯(lián)了一個(gè)分流電阻；預(yù)留3mm~4mm的附加間隙，用來(lái)”調(diào)火“；,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,32,傳統(tǒng)式點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理,3）“白金”（觸點(diǎn)）間隙對(duì)次級(jí)電壓的影響；,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,33,傳統(tǒng)式點(diǎn)

15、火系統(tǒng)的組成和工作原理,4）點(diǎn)火線圈溫度對(duì)次級(jí)電壓的影響；點(diǎn)火線圈過(guò)熱時(shí)，由于初級(jí)繞組的電阻增大，初級(jí)斷開電流減小，次級(jí)電壓降低；常見(jiàn)原因：環(huán)境溫度過(guò)高；冷卻系統(tǒng)故障致使發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱；發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器故障，充電電壓過(guò)高；ECU故障，導(dǎo)致點(diǎn)火脈寬過(guò)大，加大了初級(jí)電流等。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,34,傳統(tǒng)式點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理,5）初、次級(jí)電容對(duì)次級(jí)電壓的影響。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,35,傳統(tǒng)式點(diǎn)

16、火系統(tǒng)的組成和工作原理,3、點(diǎn)火系統(tǒng)性能的改善增大初級(jí)斷電電流1）機(jī)械方法2）電氣方法,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,36,傳統(tǒng)式點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理,點(diǎn)火過(guò)程小短片003（8分鐘）,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,37,傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的構(gòu)造,點(diǎn)火線圈的構(gòu)造分電器的構(gòu)造火花塞的構(gòu)造,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,38,點(diǎn)火線圈的構(gòu)造,點(diǎn)火線圈的構(gòu)造分類 1)按有無(wú)附加電阻分：帶附加電阻型和不帶附加

17、電阻型 2)按接線柱數(shù)量不同分：兩柱式和三柱式 3)按性能分：普通點(diǎn)火線圈和高能點(diǎn)火線圈 4)按磁路結(jié)構(gòu)分：開磁路和閉磁路點(diǎn)火線圈,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,39,點(diǎn)火線圈的構(gòu)造,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,40,點(diǎn)火線圈的構(gòu)造,附加電阻的作用 　1)材料：用低碳鋼制成(熱敏電阻) 　2)特點(diǎn)：阻值隨溫度上升而增加。 20℃時(shí)電阻為1.27-1.7Ω 　3)位置：點(diǎn)火開關(guān)與點(diǎn)火線圈之間 　4)作用

18、：改善點(diǎn)火性能。 ①低速時(shí)通電時(shí)間長(zhǎng)， 阻值增大，限制電流，防止線圈過(guò)熱 ②高速時(shí)通電時(shí)間短，阻值減小，保證電流，防止缺火　5)兩柱式點(diǎn)火線圈一般用附加電阻線，直接連接點(diǎn)火開關(guān)和點(diǎn)火線圈,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,41,分電器的構(gòu)造,附加電阻與旁通電路小短片004（1分鐘）,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,42,點(diǎn)火線圈的構(gòu)造,1.開磁路點(diǎn)火線圈（1）構(gòu)造：初級(jí)繞組(0.5-1.0高強(qiáng)度漆包線200匝

19、）、次級(jí)繞組（0.06-0.10mm漆包線2萬(wàn)匝）、鐵芯接線柱、附加電阻、中央高壓線插孔、導(dǎo)磁鋼套、膠木蓋等,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,43,點(diǎn)火線圈的構(gòu)造,(2)作用：將電源電壓變?yōu)?5-20KV高電壓(3)原理：與自耦變壓器類似,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,44,點(diǎn)火線圈的構(gòu)造,2.閉磁路點(diǎn)火線圈 (1)結(jié)構(gòu)：用帶氣隙的“日”形或“口”形鐵芯。初級(jí)繞組230-370匝，0.5-1.0mm漆包線繞制，次級(jí)繞組

20、11000-26000匝，0.06-0.10mm漆包線繞制。 (2)特點(diǎn)：漏磁小，轉(zhuǎn)換效率高(從60%提到70%)，無(wú)外殼，無(wú)絕緣蓋，故易散熱、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,45,點(diǎn)火線圈的構(gòu)造,閉磁路線圈,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,46,點(diǎn)火線圈的構(gòu)造,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,47,點(diǎn)火線圈的構(gòu)造,點(diǎn)火線圈構(gòu)造小短片005（2分鐘）,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院

21、,48,分電器的構(gòu)造,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,49,分電器的構(gòu)造,分電器是由配電器、信號(hào)發(fā)生器和機(jī)械式點(diǎn)火提前角調(diào)整機(jī)構(gòu)組成。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,50,分電器的構(gòu)造,1.配電器（1）組成：配電器蓋和分火頭（2）作用：按發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火順序，將高壓電分配到各缸火花塞上。（3）結(jié)構(gòu)：　1）分電器蓋：由耐高溫、高壓的膠木制成，上有中央高壓線插孔、分缸高壓線插孔、炭柱、彈簧等。　2）分火頭：絕緣體和導(dǎo)電片

22、。導(dǎo)電片距旁電極間有0.2-0.8mm間隙,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,51,分電器的構(gòu)造,2.信號(hào)發(fā)生器（1）類型：電磁感應(yīng)式、霍爾式及光電式（2）作用：以電磁感應(yīng)式為例。當(dāng)分電器軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，這樣在信號(hào)發(fā)生器的感應(yīng)線圈中便產(chǎn)生電磁脈沖信號(hào)，此信號(hào)傳送給點(diǎn)火控制器。（3）說(shuō)明：關(guān)于三種信號(hào)發(fā)生器結(jié)構(gòu)、原理等內(nèi)容將在后面的幾節(jié)中詳細(xì)介紹。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,52,分電器的構(gòu)造,電磁感應(yīng)式信號(hào)

23、發(fā)生器,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,53,分電器的構(gòu)造,3.常見(jiàn)機(jī)械式點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（1）真空式調(diào)節(jié)器1)作用：隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化改變點(diǎn)火提前角。負(fù)荷增大時(shí)，減小提前角；反之增加提前角。2)結(jié)構(gòu)：外殼、膜片、彈簧、拉桿和真空管等。 3)工作過(guò)程：發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷小時(shí)，節(jié)氣門開度也小，節(jié)氣門下方及管道的真空度增大，真空吸力吸引膜片向右彎曲，通過(guò)拉桿拉動(dòng)活動(dòng)板(信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)線圈位于活動(dòng)板上)逆著分電器軸旋轉(zhuǎn)的方向相對(duì)轉(zhuǎn)子

24、轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，實(shí)現(xiàn)提前點(diǎn)火，即點(diǎn)火提前角增大。反之，當(dāng)負(fù)荷增大時(shí)，點(diǎn)火提前角減小。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,54,分電器的構(gòu)造,真空式調(diào)節(jié)器,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,55,分電器的構(gòu)造,3.常見(jiàn)機(jī)械式點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2）離心式調(diào)節(jié)器1)作用：隨轉(zhuǎn)速變化改變提前角大小。轉(zhuǎn)速高，點(diǎn)火應(yīng)早，但此時(shí)混合氣壓力和溫度高，擾流能力增強(qiáng)，燃燒速度快。故低速時(shí)提前角增量應(yīng)大，高速時(shí)增量應(yīng)小。2)結(jié)構(gòu)：兩塊離心塊，兩

25、只彈簧，與凸輪相連的撥板，托板等。3)特點(diǎn)：低速時(shí)只細(xì)簧工作，調(diào)整量大，高速時(shí)粗簧也工作，剛度大，調(diào)整量小。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,56,分電器的構(gòu)造,真空式點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)器小短片006（1分鐘）,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,57,分電器的構(gòu)造,離心式調(diào)節(jié)器,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,58,分電器的構(gòu)造,分電器介紹小短片007（2分鐘）,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,59,火花塞的構(gòu)造,

26、火花塞作用：將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電引入燃燒室，并在其電極間產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃混合氣。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,60,火花塞的構(gòu)造,1.火花塞的結(jié)構(gòu)：(1)組成：殼體、金屬桿、絕緣體、中央電極、側(cè)電極和墊片。(2)電極間隙：指的是中心電極與側(cè)電極之間的間隙?！‰姌O間隙過(guò)?。夯鸹ㄎ⑷?，并且容易因產(chǎn)生積炭而漏電；　電極間隙過(guò)大：所需的擊穿電壓增高，發(fā)動(dòng)機(jī)不易起動(dòng)，且在高速時(shí)易發(fā)生“缺火。　一般的電極間隙為：0.6～0.

27、8,現(xiàn)代的汽車甚至采用1.0～1.2，可以改善排氣凈化。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,61,火花塞的構(gòu)造,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,62,火花塞的構(gòu)造,2.火花塞的熱特性：(1)熱特性概念： 火花塞瓷絕緣體裙部的熾熱端的熱量向發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系散發(fā)的性能。(2)自潔溫度：500-600℃ 過(guò)低—易產(chǎn)生積炭而造成火花塞漏電； 過(guò)高—會(huì)引起可燃混合氣自燃、爆震燃燒，甚至點(diǎn)燃進(jìn)氣沖程的可燃混合氣而

28、產(chǎn)生回火現(xiàn)象，造成發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率下降，甚至造成活塞頂燒熔。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,63,,(3)分類： A.熱型火花塞—絕緣體裙部長(zhǎng)(16-20mm)，適于低速、低壓縮比的小功率發(fā)動(dòng)機(jī) B.標(biāo)準(zhǔn)型火花塞—絕緣體裙部長(zhǎng)度為11-14mm C.冷型火花塞—絕緣體裙部短(<8mm)，適于高速高壓大功率發(fā)動(dòng)機(jī),3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,64,火花塞的構(gòu)造,熱型和冷型火花塞,3/27/202

29、4,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,65,火花塞的構(gòu)造,3.火花塞的類型(1)標(biāo)準(zhǔn)型火花塞 其絕緣體裙部略縮人殼體端面，側(cè)電極在殼體端面以外，使用最廣泛的一種。(2)絕緣體突出型火花塞 其絕緣體裙部較長(zhǎng)，突出于殼體端面以外。它具有吸收熱量大，抗污能力好的優(yōu)點(diǎn)，且能直接受到進(jìn)氣的冷卻而降低溫度，因而也不易引起熾熱點(diǎn)火，故熱適應(yīng)范圍寬。(3)細(xì)電極型火花塞 其電極很細(xì)，火花強(qiáng)烈，點(diǎn)火能力好，在嚴(yán)寒季節(jié)也能保證發(fā)動(dòng)機(jī)迅速可靠地起動(dòng)。熱適應(yīng)范圍較

30、寬，能滿足多種用途。(4)錐座型火花塞 其殼體和旋人螺紋制成錐形，因此不用墊圈也可保證良好密封，從而縮小了火花塞體積，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)更為有利。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,66,火花塞的構(gòu)造,常見(jiàn)結(jié)構(gòu)類型,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,67,火花塞的構(gòu)造,3.火花塞的類型(5)多電極型火花塞 側(cè)電極一般為兩個(gè)或兩個(gè)以上，優(yōu)點(diǎn)是點(diǎn)火可靠，間隙不需經(jīng)常調(diào)整，故在電極容易燒蝕和火花間隙不能經(jīng)常調(diào)整的一些汽油機(jī)上常常被

31、利用到。(6)沿面跳火型火花塞 即沿面間隙型火花塞，是一種最冷型火花塞，其中心電極與殼體端面之間的間隙是同心的。它必須與點(diǎn)火能量大、電壓上升率快的電容儲(chǔ)能式電子點(diǎn)火系統(tǒng)配合使用，可避免火花塞“熾熱點(diǎn)火”和電極“跨連”現(xiàn)象，在油污情況下也能正常點(diǎn)火。缺點(diǎn)是可燃?xì)怏w不易接近電極，故在稀混合氣情況下，不能充分發(fā)揮汽油機(jī)的功能。另外由于點(diǎn)火能量增大，中心電極容易燒蝕。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,68,火花塞的構(gòu)造,3.火花塞的類

32、型(7)電阻型火花塞 電阻型火花塞是在火花塞內(nèi)裝有5—10kΩ的電阻，可抑制點(diǎn)火系的電磁干擾。(8)屏蔽型火花塞 屏蔽型火花塞是利用金屬殼體把整個(gè)火花塞屏蔽密封起來(lái)，不僅可抑制電磁干擾，還可用于防水、防爆的場(chǎng)合。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,69,火花塞的構(gòu)造,4.火花塞的規(guī)格型號(hào)： 1)漢語(yǔ)拼音字母表示結(jié)構(gòu)類型和主要尺寸(見(jiàn)表)； 2)阿拉伯?dāng)?shù)字表示熱值，自熱至冷：1，2，3，4……11表示； 3)漢語(yǔ)拼音字母

33、表示的火花塞派生產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)特性、發(fā)火端特性、材料特性、 技術(shù)需求。無(wú)字母者為普通型火花塞。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,70,火花塞結(jié)構(gòu)類型,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,71,火花塞的構(gòu)造,火花塞介紹小短片008（1分20秒）,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,72,火花塞的構(gòu)造,火花塞點(diǎn)火過(guò)程小短片009（1分鐘）,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,73,汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng),3/27/2024,華新現(xiàn)代職

34、業(yè)學(xué)院,74,汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng),傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的幾個(gè)缺陷：1、斷電器機(jī)械方面的問(wèn)題導(dǎo)致壽命短；2、初級(jí)線圈上的電流不能超過(guò)4A；3、不能滿足法律法規(guī)對(duì)排放的嚴(yán)格要求；4、發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)，對(duì)稀薄混合氣不能完全點(diǎn)燃。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,75,汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng),電子點(diǎn)火系統(tǒng)與傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)比較1、點(diǎn)火線圈性能：,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,76,汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng),電子點(diǎn)火系統(tǒng)與傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)比較2、兩種不同

35、情況下初級(jí)線圈瞬時(shí)電流值：,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,77,汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng),電子點(diǎn)火系統(tǒng)與傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)比較3、儲(chǔ)存于點(diǎn)火線圈磁場(chǎng)中的能量：,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,78,汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng),點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器1、磁感應(yīng)式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器；2、霍爾效應(yīng)式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器；3、光電式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,79,汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng),點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器三個(gè)小短片010（6分鐘）,3/27

36、/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,80,汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng),恒值閉合角（導(dǎo)通角）系統(tǒng)：在點(diǎn)火系統(tǒng)中，觸點(diǎn)閉合角是用來(lái)衡量點(diǎn)火線圈充電時(shí)間長(zhǎng)短的一個(gè)指標(biāo)。換言之，也就是初級(jí)線圈的通電時(shí)間。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,81,汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng),恒值能量系統(tǒng)：為了使電子點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火能量恒定，閉合角必須隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加而增加，點(diǎn)火線圈能在一個(gè)非常短的時(shí)間內(nèi)提供足夠的點(diǎn)火能量。恒值能量意味著，在有限的時(shí)間內(nèi)，所有提供給火花塞的能量必須在

37、任何工況下保持不變。點(diǎn)火線圈做成低阻的：＜1歐（通常0.5歐）,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,82,汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng),恒值能量點(diǎn)火系統(tǒng)示意：,脈沖信號(hào) 發(fā)生器,脈沖整形器,,閉合角 控制,,輸出級(jí),,電流 檢測(cè),,,,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,83,汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng),3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,84,汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng),點(diǎn)火正時(shí)與閉合角脈譜圖,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,85,汽車

38、電子點(diǎn)火系統(tǒng),磁電式點(diǎn)火系統(tǒng)電路,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,86,汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng),桑塔納霍爾式點(diǎn)火控制器電路,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,87,汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng),光電式點(diǎn)火控制器電路,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,88,汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng),閉合角控制（開環(huán)）由電子線路實(shí)現(xiàn)，旨在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的閉合角時(shí)間。（圖）,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,89,汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng),閉合角控制（

39、閉環(huán)）閉環(huán)控制示意,脈沖信號(hào) 發(fā)生器,脈沖信號(hào)整形,閉環(huán)閉合角控制,靜態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)初級(jí) 電流切斷,蓄電池,點(diǎn)火線圈,驅(qū)動(dòng)級(jí),電流檢測(cè),電流限制,輸出級(jí),,,,,,,,,,,,,,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,90,汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng),初級(jí)電流限制初級(jí)電流限制保證了系統(tǒng)在過(guò)電流時(shí)不受損壞，同時(shí)也是恒值能量系統(tǒng)的一部分。一般在電路中，由一個(gè)低電阻值、高功率、高精度的電阻串接在初級(jí)回路中來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（圖）,3/27/2024,

40、華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,91,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：1、在工作條件內(nèi)，可以使點(diǎn)火正時(shí)與每個(gè)工況精確匹配；2、可以使用一些其它控制輸入信息，如溫度、爆震等；3、啟動(dòng)性能大大提高，油耗與污染減少，怠速控制得到優(yōu)化；4、點(diǎn)火系統(tǒng)中磨損零部件數(shù)目大為減少。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,92,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),點(diǎn)火脈譜圖,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,93,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),系統(tǒng)示意：,3/27/2

41、024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,94,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),發(fā)動(dòng)機(jī)的理想正時(shí)提前角：,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,95,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),點(diǎn)火提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響,點(diǎn)火提前角過(guò)大(點(diǎn)火過(guò)早)，則大部分混合氣在壓縮過(guò)程中燃燒，活塞所消耗的壓縮功增加，且缸內(nèi)最高壓力升高，末端混合氣自燃所需的時(shí)間縮短，爆燃傾向增大。,點(diǎn)火提前角過(guò)?。c(diǎn)火過(guò)遲），則燃燒延長(zhǎng)到膨脹過(guò)程，燃燒最高壓力和溫度下降，傳熱損失增多，排氣溫度升高，功率、熱效率降低

42、，但爆燃傾向減小，NOx排放量降低。,A-不點(diǎn)火 B-點(diǎn)火過(guò)早 C-點(diǎn)火適當(dāng) D-點(diǎn)火過(guò)遲,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,96,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),爆震控制原理：,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,97,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),有分電器的系統(tǒng)：,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,98,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),無(wú)分電器的系統(tǒng)：,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,99,計(jì)算機(jī)控

43、制點(diǎn)火系統(tǒng),無(wú)分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)　特點(diǎn)：用電子控制裝置取代了分電器，利用電子分火控制技術(shù)將點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電直接送給火花塞進(jìn)行點(diǎn)火，點(diǎn)火線圈的數(shù)量比有分電器電控點(diǎn)火系統(tǒng)多?！?yōu)缺點(diǎn)：分火性能較好，但其結(jié)構(gòu)和控制電路復(fù)雜?！》诸悾焊鶕?jù)點(diǎn)火線圈的數(shù)量和高壓電分配方式的不同，該火系統(tǒng)又可分為：　　　1.獨(dú)立點(diǎn)火方式；　　　2.同時(shí)點(diǎn)火方式；　　　3.二極管配電點(diǎn)火方式。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,100,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)

44、火系統(tǒng),1. 獨(dú)立點(diǎn)火★一種是點(diǎn)火線圈共用一個(gè)點(diǎn)火器的；★另一種是每個(gè)點(diǎn)火線圈都有一個(gè)單獨(dú)的點(diǎn)火器，并且點(diǎn)火器和點(diǎn)火線圈集成一體。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,101,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),6個(gè)點(diǎn)火線圈共用一個(gè)點(diǎn)火器,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,102,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),豐田1MZ-FE電控獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng),3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,103,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),豐田1MZ-FE獨(dú)立點(diǎn)火系統(tǒng)中點(diǎn)火器內(nèi)部結(jié)

45、構(gòu),3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,104,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),一個(gè)點(diǎn)火線圈一個(gè)點(diǎn)火器,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,105,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),一個(gè)點(diǎn)火線圈一個(gè)點(diǎn)火器,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,106,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),2、同時(shí)點(diǎn)火方式 豐田7M-GTE發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)點(diǎn)火系統(tǒng),3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,107,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),IGdA、IGdB信號(hào)是根據(jù)G1、G2和Ne信號(hào)向點(diǎn)火器輸送的判缸信

46、號(hào)。 點(diǎn)火器根據(jù)IGdA、IGdB信號(hào)的狀態(tài)決定接通哪條初級(jí)電路。IGdA為0、IGdB為1——VT1導(dǎo)通，1缸或6缸點(diǎn)火。IGdA為1、IGdB為0——VT2導(dǎo)通，2缸或5缸點(diǎn)火。IGdA為0、IGdB為0——VT3導(dǎo)通，3缸或4缸點(diǎn)火。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,108,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),同步點(diǎn)火高壓線路中串接二極管的作用：防止次級(jí)繞組在初級(jí)電流接通時(shí)產(chǎn)生的電壓（約為1000V）加到火花塞電極上而導(dǎo)致誤

47、跳火。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,109,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),3.二極管配電點(diǎn)火方式,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,110,計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng),直接點(diǎn)火小短片011（2分鐘）,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,111,點(diǎn)火系統(tǒng)的故障診斷,點(diǎn)火系統(tǒng)故障診斷小短片012（6分鐘）,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,112,點(diǎn)火系統(tǒng)的故障診斷,故障診斷的步驟：1、確定故障；2、進(jìn)一步收集信息；3、估計(jì)故障

48、原因；4、按邏輯順序進(jìn)行逐步測(cè)試；5、排除故障；6、檢查整個(gè)系統(tǒng)。,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,113,點(diǎn)火系統(tǒng)的故障診斷,點(diǎn)火系統(tǒng)檢測(cè)的邏輯順序（參考）：1、蓄電池充電狀態(tài)（至少70%）；2、目視所有連接安全、清潔；3、檢查點(diǎn)火線圈的供給電壓（蓄電池壓降在0.5V內(nèi)）；4、檢查中央線、分缸線火花（跳至10mm左右）；5、中央線有火，分缸線無(wú)火檢查缸線（30K歐/m左右），若火花都沒(méi)問(wèn)題則檢查火花塞；6、若沒(méi)

49、有火花，或火花很弱，繼續(xù)以下檢查：7、檢查線圈電阻（初級(jí)0.5~3歐、次級(jí)12K歐）；8、檢查點(diǎn)火模塊的供電電壓（≥12V）、搭鐵電壓降（＜0.5V）；9、如果可以，檢查信號(hào)發(fā)生器供電（ ≥12V）；10、檢查信號(hào)發(fā)生器信號(hào)輸出（磁電式≥1V的交變信號(hào)、霍爾式與光電式均為0或5V的直流信號(hào)；11、各連接導(dǎo)線電阻應(yīng)小于0.1歐。,高壓危險(xiǎn)！注意安全！,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,114,點(diǎn)火系統(tǒng)的故障診斷,點(diǎn)火系統(tǒng)常見(jiàn)

50、故障及其可能的原因：,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,115,點(diǎn)火系統(tǒng)的故障診斷,通過(guò)火花塞估計(jì)點(diǎn)火系工況：,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,116,點(diǎn)火系統(tǒng)的故障診斷,火花塞的故障診斷：1、系統(tǒng)工況正常（圖1、2）2、過(guò)熱、4、5）電極熔化 （圖3）“燒酥”（圖4）“釉化”或“鉛污損”（圖5）,3/27/2024,華新現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院,117,點(diǎn)火系統(tǒng)的故障診斷,火花塞的故障診斷：3、過(guò)冷積炭 （圖6）油污 （