点火.doc

第六章 发动机点火系统 　　第一节 点火系统概述 　　１、作用　　汽油机在压缩接近上止点时，可燃混合气是由火花塞点燃的，从而燃烧对外作功，为此，汽油机的燃烧室中都装有火花塞。　能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系(igniting system)（图6-1）。点火系的功用就是按照气缸的工作顺序定时地在火花塞两电极间产生足够能量的电火花。 图6-1 　　２、分类　　点火系按照组成和产生高压电方法不同，可以分为　　分类与组成电源产生高压的方法　　蓄电池点火系蓄电池或发电机点火线圈和断电器　　．半导体点火系蓄电池或发电机点火线圈和半导体元件　　．磁电机点火系磁电机 　　３、要求　　（1）在火花塞两电极间产生足够高的次级电压。　　（2）火花具有一定的能量。　　（3）在任何工况下，均获得最佳点火提前角。　　（4）汽车发动机的点火系同汽车上的其它电器设备一样采用单线制连接，即一端搭铁。 无论是正极搭铁还是负极搭铁，均应保证点火瞬间火花塞中心电极为负，因为，热的金属表面比冷的金属表面容易发射电子，发动机工作时，火花塞的中心电极较侧电极温度高。　　第二节 蓄电池点火系的组成及工作原理 　　１、组成（图６-2） 　　蓄电池点火系主要由：　　蓄电池(storage battery)、发电机(generator)、点火开关（igniting switch）、　　点火线圈(ignition coil)、断电器(contact breaker)、配电器(distributor)、　　电容器(capacitor)、火花塞（spark plug）、高压导线（high tension cable）、　　阻尼电阻(suppressor resistor)等组成。 图６-2?????????????????????????????????? 图6-3 　　2．工作原理（图6-3）　　电源是蓄电池，其电压为12V 或24V ，由点火线圈和断电器共同产生高压10000V以上。分初级回路和次极回路。点火线圈实际上是一个变压器,主要由初级绕组(primary winding),次极绕组（secondary winding）和铁芯组成。断电器是一个凸轮操纵的开关。 断电器凸轮由发动机配气凸轮驱动，并以同样的转速旋转，即曲轴齿轮每转两圈，凸轮轴转一圈，为了保证曲轴转两圈各缸轮流点火一次，断电器凸轮的凸棱数一般等于发动机的气缸数，断电器的触点与点火线圈的初级绕组串联，用来切断或接通初级绕组的电路。　　触点闭合时，初级电路通电，初级电流从蓄电池的正极经点火开关、点火线圈的初级绕组、断电器触点臂、触点，搭铁流回蓄电池的负极，为低压电路。(图6-4)。 图6-4　??????????????????????? 图６-5 　　触点断开时，在初级绕组通电时，其周围产生磁场，并由于铁芯的作用而加强。当断电器凸轮顶开触点时，初级电路被切断，初级电路迅速下降到零，铁芯中的磁通随之迅速衰减以至消失，因而在匝数多，导线细的次极绕组中感应出很高的电压，使火花塞两极之间的间隙被击穿，产生火花。 　　初级绕组中电流下降的速度愈大，铁芯中磁通的变化就愈大，次极绕组中的感应电压也就愈高。　　初级电路为低压电路，次极电路为高压电路。 　　在断电器触点分开瞬间，次极电路中分火头恰好与侧电极对准，次极电流从点火线圈的次极绕组，经蓄电池正极、蓄电池，搭铁、火花塞侧电极、火花塞中心电极、高压导线，配电器流回次极绕组。（图６-5） 　　第三节 点火提前 　　１、为什么要点火提前 　　点火时刻对发动机性能影响很大，从火花塞点火到气缸内大部分混合气燃烧，并产生很高的爆发力需要一定的时间，虽然这段时间很短，但由于曲轴转速很高，在这段时间内，曲轴转过的角度还是很大的。若在压缩上止点点火，则混合气一面燃烧，活塞一面下移而使气缸容积增大，这将导致燃烧压力低，发动机功率也随之减小。因此要在压缩接近上止点点火，即点火提前。把火花塞点火时，曲轴曲拐位置与活塞位于压缩上止点时曲轴曲拐位置之间的夹角称为点火提前角(spark advance angle)。 　　２、点火提前的影响因素 　　最佳的点火提前角随许多因素变化，最主要的因素是发动机转速和混合气的燃烧速度，混合气的燃烧速度又和混合气的成分、燃烧室形状、压缩比等因素有关。 　　当发动机转速一定时，随着负荷的加大，节气门开大，进入气缸的可燃混合气量增多，压缩终了时的压力和温度增高，同时，残余废气在气缸内所占的比例减小，混合气燃烧速度加快，这时，点火提前角应适当减小。反之，发动机负荷减小时，点火提前角则应适当增大。 　　当发动机节气门开度一定时，随着转速增高，燃烧过程所占曲轴转角增大，这时，应适当加大点火提前角