云南交通职业技术学院教案首页 第次授课授课时间年月日学时级班教案修改时间年月日 第次授课授课时间年月日学时级 班教案修改时间年月日 课程名称 汽车发动机构造与维修 专业名称 汽车运用技术 授课教师职称 授课方式(合、小班) 小班 授课题目(章、节)|第六章汽油机点火系的构造与维修 教材:汤定国汽车发动机构造与维修北京:人民交通出版社,2005 教材及参考书目参考书目:陈家瑞主编汽车构造.北京:人民交通出版社,2003 清华大学汽车工程系编著.汽车维修.北京:人民邮电出版社,2000 教学目的与要求 1.通过学习掌握汽油机点火系的功用、组成和基本原理; 掌握点火系各元件的结构、工作原理 2.熟悉汽油机点火系各元件的检修 熟悉汽油机点火系常见点火故障的诊断和排除方法。 内容和时间安排、教学方法 1内容和时间安排:12节课。 2教学方法:以课堂为主讲授结合实训及作业、辅导进行 教学重点和难点 1重点:点火系的功用与工作原理、电控点火系的组成与工作过程、维修与故障诊断。 2难点:电控点火系的组成与工作过程、维修与故障诊断。 复习思考题、作业题 思考题:1、发动机点火系的功用是什么、由哪些元件组成?分析点火系的工作过程? 2、影响发动机点火系提前角的因素的哪些? 3、电子点火系有哪些优点? 4、分析计处算机控制点火系的工作过程? 实施情况及分析
云 南 交 通 职 业 技 术 学 院 教 案 首 页 第 次授课 授课时间 年 月 日 学时 级 班 教案修改时间 年 月 日 第 次授课 授课时间 年 月 日 学时 级 班 教案修改时间 年 月 日 课程名称 汽车发动机构造与维修 专业名称 汽车运用技术 授课教师/职称 授课方式（合、小班） 小班 授课题目（章、节） 第六章 汽油机点火系的构造与维修 教材及参考书目 教材：汤定国.汽车发动机构造与维修.北京:人民交通出版社，2005 参考书目： 陈家瑞主编．汽车构造．北京：人民交通出版社，2003 清华大学汽车工程系编著．汽车维修．北京：人民邮电出版社，2000 教学目的与要求： 1.通过学习掌握汽油机点火系的功用、组成和基本原理； 掌握点火系各元件的结构、工作原理。 2.熟悉汽油机点火系各元件的检修 熟悉汽油机点火系常见点火故障的诊断和排除方法。 内容和时间安排、教学方法： 1.内容和时间安排：12 节课。 2.教学方法：以课堂为主讲授结合实训及作业、辅导进行。 教学重点和难点： 1.重点：点火系的功用与工作原理、电控点火系的组成与工作过程、维修与故障诊断。 2.难点：电控点火系的组成与工作过程、维修与故障诊断。 复习思考题、作业题： 思考题： 1、发动机点火系的功用是什么、由哪些元件组成？分析点火系的工作过程？ 2、影响发动机点火系提前角的因素的哪些？ 3、电子点火系有哪些优点？ 4、分析计处算机控制点火系的工作过程？ 实施情况及分析：
第六章汽油发动机点火系 6.1概述 611点火系的功用 点火系的作用:将电池或发动机的低电压变成高电压(20~30kv),并按照发动机各气 缸的工作次序和点火时间的要求,适时、准确地点燃气缸中的可燃混合气。 612点火系发展历史 十九世纪八十年代,出现磁电机为电源的点火系 二十世纪初, 出现传统点火系,即以蓄电池和发电机为电源的点火系 二十世纪六十年代,出现电子点火系 二十世纪七十年代初出现无触点的电子点火系。目前,使用广泛 二十世纪七十年代末开始使用微机控制点火时刻的电子控制系统 目前,最先进的:无分电器的电子点火系 613点火系的分类 电机式:应用在摩托车及大型拖拉机上 (1)按点火电源分: 蓄电池式:应用广泛 电感储能式:应用广泛 (2)按存储能量的方式分类: 电容储能式:赛车 (3)按点火信号产生的方式分类「磁感应式 (电子点火系) 霍耳效应式 光电式 电磁振荡式 614汽车发动机对点火系的要求 (1)迅速产生足以击穿火花塞间隙的高电压 火花塞两电极之间的距离↑ 影响火花塞击穿电压气缸压力 击穿电压 的因素 气缸中空气的温度 (2)电火花应具备足够高的能量 点火能量不足时,会使发动机启动困难,发动机的动力性下降,油耗和排污增加,甚至 于发动机不能工作。 起动时,通常电火花至少应具有0.1焦耳的能量,发动机正常工作时,电火花只要有
第六章 汽油发动机点火系 6.1 概 述 6.1.1 点火系的功用 点火系的作用：将电池或发动机的低电压变成高电压（20～30kv），并按照发动机各气 缸的工作次序和点火时间的要求，适时、准确地点燃气缸中的可燃混合气。 6..1.2 点火系发展历史 十九世纪八十年代， 出现磁电机为电源的点火系 二十世纪初， 出现传统点火系，即以蓄电池和发电机为电源的点火系 二十世纪六十年代， 出现电子点火系 二十世纪七十年代初 出现无触点的电子点火系。目前，使用广泛 二十世纪七十年代末 开始使用微机控制点火时刻的电子控制系统。 目前，最先进的：无分电器的电子点火系 6.1.3 点火系的分类 电机式 ：应用在摩托车及大型拖拉机上 （1） 按点火电源分： 蓄电池式：应用广泛 电感储能式：应用广泛 （2） 按存储能量的方式分类： 电容储能式：赛车 （3） 按点火信号产生的方式分类 磁感应式 （电子点火系） 霍耳效应式 光电式 电磁振荡式 6.1.4 汽车发动机对点火系的要求 (1) 迅速产生足以击穿火花塞间隙的高电压 火花塞两电极之间的距离 ↑ 影响火花塞击穿电压 气缸压力 ↓ 击穿电压↓ 的因素 气缸中空气的温度 ↑ （2）电火花应具备足够高的能量 点火能量不足时，会使发动机启动困难，发动机的动力性下降，油耗和排污增加，甚至 于发动机不能工作。 起动时，通常电火花至少应具有 0.1 焦耳的能量，发动机正常工作时，电火花只要有
001~0.05焦耳的能量就可以点燃混合气。 (3)点火时刻应适应发动机的工况 点火时刻由点火提前角表示。当发动机的转速或负载发生变化时,可以通过点火提 前机构进行自动调节。 转速 点火提前角↑ 负载 62统点火系的工作原理及个主要元件 621传统点火系的组成 传统点火系的组成由电源(蓄电池)、发电机(图中未画出)、点火开关、点火线圈、断 电器、配电器、电容器、火花塞、高压导线、阻尼电阻等组成。如图 12 少 11 10 1一点火开关52一点火线圈:3一配电器;4一断电器:5一电容器:6一火花塞 7一高压导线:8一阻尼电阻:9一起动机:10一电流表:11一蓄电池:12一附加电阻 622传统点火系的工作原理 (一)低压回路: 当触点K闭合时:蓄电池正极→点火开关→附加电阻→初级线圈 断电器活动触点臂→触点→分电器壳体搭铁→蓄电池负极
0.01～0.05 焦耳的能量就可以点燃混合气。 （3）点火时刻应适应发动机的工况 点火时刻由点火提前角表示。当发动机的转速或负载发生变化时，可以通过点火提 前机构进行自动调节。 转速 ↑ 点火提前角 ↑ ， 负载 ↓ 6.2 统点火系的工作原理及个主要元件 6.2.1 传统点火系的组成 传统点火系的组成由电源（蓄电池）、发电机（图中未画出）、点火开关、点火线圈、断 电器、配电器、电容器、火花塞、高压导线、阻尼电阻等组成。如图： l 一点火开关 5 2 一点火线圈 ;3 一配电器 ; 4 一断电器 ; 5 一电容器 : 6 一火花塞 : 7 一高压导线 ; 8 一阻尼电阻 ; 9 一起动机 :10 一电流表 : 11 一蓄电池 ; 12 一附加电阻 6.2.2 传统点火系的工作原理 (一) 低压回路： 当触点 K 闭合时：蓄电池正极→点火开关→附加电阻→初级线圈 →断电器活动触点臂→触点→分电器壳体搭铁→蓄电池负极
开 点火线圈 开关 断电器配电器 SW (二)高压回路 触点K断开:次级线圈→附加电阻→蓄电池正极→蓄电池→搭铁 火花塞侧电极→火花塞中心电极→高压线→配电器→次级线圈 □开 点火线圈 开关 断电器 配电器 SW 土上⊥_⊥上 623统点火系的点火过程 1、触电闭合,一次电流形成并增长阶段 了2、触电打开,产生二次侧高压阶段 3、火化放电阶段
（二）高压回路 触点 K 断开：次级线圈→附加电阻→蓄电池正极→蓄电池→搭铁 →火花塞侧电极→火花塞中心电极→高压线→配电器→次级线圈 6.2.3 统点火系的点火过程 1、 触电闭合，一次电流形成并增长阶段 2、 触电打开，产生二次侧高压阶段 3、火化放电阶段
63传统点火系的主要元件 6.31点火线圈 (1)功用:将电源的低压电转变为点火所需要的高压电。 (2)分类: 两接线柱:附加电阻 点火线圈:「开磁路线圈 接线柱 闭磁路线圈:漏磁少,能量损失少 开磁路线圈如图 刚网以 (a)二低压接柱 (b)三低压接柱 1绝缘座;2一铁心;3一初级绕组s4一次级绕组:5一钢套:6一外壳:7一低压接柱负极 8一胶木盖:9一高压接线柱:10一低压接柱正极或”开关":如上11低压接线柱”开关 12一附加电阻
6.3 传统点火系的主要元件 6.3.1 点火线圈 （1）功用：将电源的低压电转变为点火所需要的高压电。 （2）分类： 两接线柱：附加电阻 点火线圈： 开磁路线圈： 三接线柱 闭磁路线圈：漏磁少，能量损失少 开磁路线圈如图： 1 绝缘座 ;2 一铁心 ;3 一初级绕组 s4 一次级绕组 :5 一钢套 :6 一外壳 :7 一低压接柱负极 : 8 一胶木盖 :9 一高压接线柱 :10一低压接柱正极或 " 开关 "；如上 11 低压接线柱 " 开关 ": 12 一附加电阻
闭磁路点火线圈: 将一次绕组和二次绕组都绕在口子形或日子形铁心上,初级绕 组在铁心中产生的磁通,通过铁心形成闭合磁路,因而泄漏的磁 通量即磁路损失大大减小,点火线圈的转换效率高。 图10-7闭磁路点火线圈 a)闭磁路点火线圈b)口字形铁心c)日字形铁心 1一次绕组2-二次绕组3—铁心4一“+”接线柱 磁路分布 (3)附加电阻: 如上图12,具有正温度系数特性。 作用: ①低速时,使初级绕组电流增加的速减小;防止点火线圈过热. ②高速时,使初级绕组电流的随转速上升而下降的速率减小,从而防止高速时断火 ③.起动时,将附加电阻短路,以增大初级电流,提高次级电流,以改善起动性能 632分电器 -分电盖;名一分火头3新电器凸轮带高心调节器被板:4分电器盖弹簧夹:5-括电器活动触点曾弹簧及固定夹, 活动触点及支果;7团定鞋点;8接头9弹簧:10真空调节器溪片,11-真空调节器外壳:12-拉杆,13-怕杯 西定及物节1联轴节的14尾联接轴1离心调节框板13-重扶弹簧19-离心调节块:2 板:21断电器燃板,22-真空调节器拉杆及弹簧;23-电容器;24怕召:25一断电器接线柱:25-分电器轴:27 电器外尧;28-中心触点;29侧接线插孔,30·宁夹接线搠孔
闭磁路点火线圈： 将一次绕组和二次绕组都绕在口子形或日子形铁心上，初级绕 组在铁心中产生的磁通，通过铁心形成闭合磁路，因而泄漏的磁 通量即磁路损失大大减小，点火线圈的转换效率高。 磁路分布 （3）附加电阻： 如上图 12，具有正温度系数特性。 作用: ① 低速时,使初级绕组电流增加的速减小;防止点火线圈过热. ② 高速时,使初级绕组电流的随转速上升而下降的速率减小,从而防止高速时断火. ③. 起动时,将附加电阻短路,以增大初级电流,提高次级电流,以改善起动性能. 6.3.2 分电器
触点:控制一次电流的通闭] 分电器:断电器 凸轮 分火头 配电器1旁电极 电容器:减小触点火花,提高二次电压 点火提前机构「离心点火提前机构:随转速变化而调节 真空点火提前机构:随负荷变化而调节 (1)断电器: 功用:周期性地接通和断开初级电路。由一对触点和断电器凸轮组成 (2)配电器 按发动机的点火顺序将次级高压电分配给各缸火花塞。由分火头和分电器盖组成 3)电容器 与断电器并联,其作用是:当触点断开时,减小触点间的电火花,防止触点烧蚀。同时 吸收初级绕组的自感电动势,使初级电流迅速切断,提高次级电压 (4)、点火提前调节装置 实现点火提前角调节的方法有两种: (1)触点不动,使凸轮相对于其轴顺旋转方向转过一个角度θ, 如图9-9b所示。这样,在活塞尚未到达上止点时(假定点火提前 角调节装置不工作时,点火提前角为零)断电器触点即分开,使 点火提前。 (2)凸轮不动 使触点(连同 固定托板)相 对于凸轮逆旋 转方向转过 个角度θ,使点 火也提前。 图10-11点火损前角的调节 s)点火提前角为零b)转动凸轮使点火提前角增大 c)转动断电器底板连间触点使点火提前角增大 触点2一凸轮3—凸轮轴4—断电器底板一点火提前角
触点：控制一次电流的通闭] 分电器： 断电器： 凸轮 分火头 配电器 旁电极 电容器：减小触点火花，提高二次电压 点火提前机构 离心点火提前机构：随转速变化而调节 真空点火提前机构：随负荷变化而调节 （1）断电器： 功用：周期性地接通和断开初级电路。由一对触点和断电器凸轮组成。 （2） 配电器 按发动机的点火顺序将次级高压电分配给各缸火花塞。由分火头和分电器盖组成。 （3）电容器 与断电器并联，其作用是：当触点断开时，减小触点间的电火花，防止触点烧蚀。同时 吸收初级绕组的自感电动势，使初级电流迅速切断，提高次级电压。 (4)、点火提前调节装置 实现点火提前角调节的方法有两种： （1）触点不动，使凸轮相对于其轴顺旋转方向转过一个角度θ， 如图9-9b所示。这样，在活塞尚未到达上止点时（假定点火提前 角调节装置不工作时，点火提前角为零）断电器触点即分开，使 点火提前。 （2）凸轮不动， 使触点（连同 固定托板）相 对于凸轮逆旋 转方向转过一 个角度θ，使点 火也提前
①离心式点火提前装置 它是随着发动机转速的变化改变凸轮和轴的 相位关系而调节点火提前角的。托板7定在分电 器轴8上,重块4和10的大头端分别套在托板的两 个轴销6上,两个重块的小头端与托板之间弹簧连 接 图10-12离心点火提前调节装置 1断电器凸轮2—带孔拨板3、9弹簧 一块5一龋钉6-轴销7一托板 ②空式点火提前装置 它是随着发动机负荷(节气门开度) 的变化改变触点与凸轮的相位关系而调 节点火提前角的。 10-13真空点火提前调节装量工作源理 节气门部分开启b》节气们全开e)节气门全闻 1一分电善亮2一断电器底板3—真空点火提前词节装 置外壳4一弹要5离空连接管6—化油器节气门 7溪片8拉杆-断电器触点10断电凸靶 (5)火花塞 热特性要使火花塞能正常工作,其绝缘体下部裙部的温度应保持在500~750℃,这样 才能使落在绝缘体上的油滴立即烧掉,不致形成积炭,通常称这个温度为火花塞的“自净温 度”。如果温度低于自净温度,就可能使油雾聚积成油层,引起积炭而漏电,导致不能点火 若温度过高,则混合气与炽热的绝缘体接触时,会引起炽热点火而形成爆燃,甚至在进气过 程中燃烧,产生化油器回火现象,使发动机遭受损坏
①离心式点火提前装置 它是随着发动机转速的变化改变凸轮和轴的 相位关系而调节点火提前角的。托板7固定在分电 器轴8上，重块4和10的大头端分别套在托板的两 个轴销6上，两个重块的小头端与托板之间弹簧连 接。 ②空式点火提前装置 它是随着发动机负荷（节气门开度） 的变化改变触点与凸轮的相位关系而调 节点火提前角的。 （5）火花塞： 热特性要使火花塞能正常工作，其绝缘体下部裙部的温度应保持在 500～750℃，这样 才能使落在绝缘体上的油滴立即烧掉，不致形成积炭，通常称这个温度为火花塞的“自净温 度”。如果温度低于自净温度，就可能使油雾聚积成油层，引起积炭而漏电，导致不能点火。 若温度过高，则混合气与炽热的绝缘体接触时，会引起炽热点火而形成爆燃，甚至在进气过 程中燃烧，产生化油器回火现象，使发动机遭受损坏
63传统点火系的工作特性 传统点火系的工作特性 定义:点火系发出的最大电压随发动机转速或分电器转速而变化的关系 二次电压随发动机转速得升高而降低。 发动机的转速越高,触点闭合时间也越短,二次电压就越低;但发动机转速过低, 触点打开慢,反而使二次侧电压降低。 由于二次电压随转速升高而降低,所以发动机在高速时容易断火 只有n<nmx,才能保证可靠点火 影响二次电压的因素 1、发动机的汽缸数对二次电压的影响 次电压最大值随气缸数量升高而降低。 为了提高传统点火系在多缸、高速发动机上工作的可靠性,可以通过增大一次 断开电流,延长触点闭合时间等方法改善点火特性 2、火花塞积炭时对二次电压的影响 若化油器调节不当或润滑油过多,会在火花塞绝缘体上形成积炭相当于火花塞电极 之间并联了一个分路电阻,使二次电路在火花塞被击穿之前已构成闭合回路,造成漏电, 使二次电压降低,降低点火性能,严重时,不能形成电火花,丧失点火能力。 补救办法:在积炭严重时,不能点火,可以采用吊火的方法,即拔出高压导线,使其 火花塞间保留3-4毫米的间隙即可。此方法只能临时补救,不能长期使用,增加点火 线圈的负担 3、电容对二次电压的影响 电容越小,二次电压越高,实际上,电容不能过小。电容器应与点火线圈匹配,取 0.15~035uF,分布电容可以起到抗干扰的作用。 4、触点间隙对二次电压的影响 间隙过大,二次电压降低,主要是因为闭合时间短 间隙过小,二次电压也会降低,是因为触点火花严重 国产汽车触点最大间隙为035~045毫米。 5、点火线圈温度对二次电压的影响 通常情况下,点火线圈的温度不超过80度
6.3 传统点火系的工作特性 一、 传统点火系的工作特性 定义：点火系发出的最大电压随发动机转速或分电器转速而变化的关系。 二次电压随发动机转速得升高而降低。 发动机的转速越高，触点闭合时间也越短，二次电压就越低；但发动机转速过低， 触点打开慢，反而使二次侧电压降低。 由于二次电压随转速升高而降低，所以发动机在高速时容易断火。 只有n<nmax, 才能保证可靠点火。 二、 影响二次电压的因素 1、 发动机的汽缸数对二次电压的影响。 二次电压最大值随气缸数量升高而降低。 为了提高传统点火系在多缸、高速发动机上工作的可靠性，可以通过增大一次 断开电流，延长触点闭合时间等方法改善点火特性。 2、 火花塞积炭时对二次电压的影响 若化油器调节不当或润滑油过多，会在火花塞绝缘体上形成积炭相当于火花塞电极 之间并联了一个分路电阻，使二次电路在火花塞被击穿之前已构成闭合回路，造成漏电， 使二次电压降低，降低点火性能，严重时，不能形成电火花，丧失点火能力。 补救办法：在积炭严重时，不能点火，可以采用吊火的方法，即拔出高压导线，使其与 火花塞间保留 3～4 毫米的间隙即可。此方法只能临时补救，不能长期使用，增加点火 线圈的负担。 3、 电容对二次电压的影响 电容越小，二次电压越高，实际上，电容不能过小。电容器应与点火线圈匹配，取 0.15～0.35uF，分布电容可以起到抗干扰的作用。 4、 触点间隙对二次电压的影响 间隙过大，二次电压降低，主要是因为闭合时间短。 间隙过小，二次电压也会降低，是因为触点火花严重。 国产汽车触点最大间隙为 0.35～0.45 毫米。 5、 点火线圈温度对二次电压的影响 通常情况下，点火线圈的温度不超过 80 度
64无触点电子点火系统 传统触点式点火系是依靠断电器触点的开闭来通断点火线国的初级电流,使点火线圈 次级产生高压。这样存在触点工作可靠性低、最高次级电压不稳定、点火能量低、对火花塞 积炭敏感,以及对无线电干扰大等缺点,适应不了现代汽车发展的需要,因此逐渐被无 触点式电子点火系统所取代。 641无触点电子点火系统组成与分类 (1)无触点电子点系的组成 无触点电子点火系主要由点火信号发生器点火器点火线圈、分电器和火花塞等组成 点火线圈 点火控割器火花塞 6TS2107 点火开关 JDQ17L 装有磁脉冲式 传感器的分电器 (2)无触点电子点火系的分类 无触点电子点火系按点火信号发生器的工作原理不同可分为:磁感应式、霍尔效应 式、光电式、电磁振荡式等无触点电子点火系。目前汽车上广泛使用的是磁感应式和霍尔效 应式 64.2磁感应式无触点电子点火系 、磁感应式点火信号发生器 脉冲点火信号的产生 橄吧成传器 磁感应式点火信号发生器的作用是产生与气缸数及曲轴位置相对应的电压信号,用以触 发电子点火器按发动机各缸的点火需要,及时通断点火线圈初级回路,使次级产生高压。它
6.4 无触点电子点火系统 传统触点式点火系是依靠断电器触点的开闭来通断点火线国的初级电流 , 使点火线圈 次级产生高压。这样存在触点工作可靠性低、最高次级电压不稳定、点火能量低、对火花塞 积炭敏感 , 以及对无线电干扰大等缺点 , 适应不了现代汽车发展的需要 , 因此逐渐被无 触点 式电子点火系统所取代。 6.4.1 无触点电子点火系统组成与分类 （1）无触点电子点系的组成 无触点电子点火系主要由点火信号发生器、点火器、点火线圈、分电器和火花塞等组成。 （2）无触点电子点火系的分类 无触点电子点火系按点火信号发生器的工作原理不同可分为 : 磁感应式、霍尔效应 式、光电式、电磁振荡式等无触点电子点火系。目前汽车上广泛使用的是磁感应式和霍尔效 应式。 6.4.2 磁感应式无触点电子点火系 1、磁感应式点火信号发生器 磁感应式点火信号发生器的作用是产生与气缸数及曲轴位置相对应的电压信号，用以触 发电子点火器按发动机各缸的点火需要，及时通断点火线圈初级回路，使次级产生高压。它
