汽車點火系統(tǒng)的要求及結(jié)構(gòu)
汽車點火系統(tǒng)分為:機械式點火系統(tǒng)和電子點火系統(tǒng)兩種。
機械式點火系統(tǒng)工作過程是由曲軸帶動分電器軸轉(zhuǎn)動,分電器軸上的凸輪轉(zhuǎn)動,使點火線圈次級觸點接通與閉合而產(chǎn)生高壓電。
汽車點火系統(tǒng)是點燃式發(fā)動機為了正常工作,按照各缸點火次序,定時地供給火花塞以足夠高能量的高壓電(大約15000~30000V),使火花塞產(chǎn)生足夠強的火花,點燃可燃混合氣。
這個點火高壓電通過分電器軸上的分火頭,根據(jù)發(fā)動機工作要求按順序送到各個氣缸的火花塞上,火花塞發(fā)出電火花點燃燃燒室內(nèi)的氣體。分電器殼體可以手動轉(zhuǎn)動來調(diào)節(jié)基本的點火提前角(即怠速運轉(zhuǎn)時的點火提前角),同時還有真空提前裝置,它根據(jù)進氣管內(nèi)真空度的變化提供不同的提前角。
電子點火系統(tǒng)與機械式點火系統(tǒng)完全不同,它有一個點火用電子控制裝置,內(nèi)部有發(fā)動機在各種工況下所需的點火控制曲線圖(MAP圖)。通過一系列傳感器如發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、進氣管真空度傳感器(發(fā)動機負荷傳感器)、節(jié)氣門位置傳感器、曲軸位置傳感器等來判斷發(fā)動機的工作狀態(tài),在MAP圖上找出發(fā)動機在此工作狀態(tài)下所需的點火提前角,按此要求進行點火。然后根據(jù)爆震傳感器信號對上述點火要求進行修正,使發(fā)動機工作在最佳點火時刻。
電子點火系統(tǒng)也有閉環(huán)控制與開環(huán)控制之分:帶有爆震傳感器,能根據(jù)發(fā)動機是否發(fā)生爆震及時修正點火提前角的電控系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng);不帶爆震傳感器,點火提前控制僅根據(jù)電控單元內(nèi)設(shè)定的程序控制的稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。
1.能產(chǎn)生足以擊穿火花塞間隙的電壓
火花塞電極擊穿而產(chǎn)生火花時所需要的電壓稱為擊穿電壓。點火系產(chǎn)生的次級電壓必須高于擊穿電壓,才能使火花塞跳火。擊穿電壓的大小受很多因素影響,其中主要有:
(1)火花塞電極間隙和形狀
火花塞電極的間隙越大,擊穿電壓就越高;
電極的尖端棱角分明,所需的擊穿電壓低。
。2)氣缸內(nèi)混合氣體的壓力和溫度
混合氣的壓力越大,溫度越低,擊穿電壓就越高,
。3)電極的溫度
火花塞電極的溫度越高,電極周圍的氣體密度越小,擊穿電壓就越低。
2.火花應(yīng)具有足夠的能量
發(fā)動機正常工作時,由于混合氣壓縮終了的溫度接近其自燃溫度,僅需要1~5mJ的火花能量。但在混合氣過濃或是過稀時,發(fā)動機起動、怠速或節(jié)氣門急劇打開時,則需要較高的火花能量。并且隨著現(xiàn)代發(fā)動機對經(jīng)濟性和排氣凈化要求的提高,都迫切需要提高火花能量。因此,為了保證可靠點火,高能電子點火系一般應(yīng)具有80~100mJ的火花能量,起動時應(yīng)產(chǎn)生高于100mJ的火花能量。
3.點火時刻應(yīng)適應(yīng)發(fā)動機的工作情況
首先,點火系統(tǒng)應(yīng)按發(fā)動機的工作順序進行點火。其次,必須在最有利的時刻進行點火。
由于混合氣在氣缸內(nèi)燃燒占用一定的時間,所以混合氣不應(yīng)在壓縮行程上止點處點火,而應(yīng)適當(dāng)提前,使活塞達到上止點時,混合氣已得到充分燃燒,從而使發(fā)動機獲得較大功率。點火時刻一般用點火提前角來表示,即從發(fā)出電火花開始到活塞到達上止點為止的一段時間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度。
如果點火過遲,當(dāng)活塞到達上止點時才點火,則混合氣的燃燒主要在活塞下行過程中完成,即燃燒過程在容積增大的情況下進行,使熾熱的氣體與氣缸壁接觸的面積增大,因而轉(zhuǎn)變?yōu)橛行ЧΦ臒崃肯鄬p少,氣缸內(nèi)最高燃燒壓力降低,導(dǎo)致發(fā)動機過熱,功率下降。
如果點火過早,由于混合氣的燃燒完全在壓縮過程進行,氣缸內(nèi)的燃燒壓力急劇升高,當(dāng)活塞到達上止點之前即達最大,使活塞受到反沖,發(fā)動機作負功,不僅使發(fā)動機的功率降低,并有可能引起爆燃和運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)現(xiàn)象,加速運動部件和軸承的損壞。
1)組成:電源(蓄電池或發(fā)電機)、點火線圈、分電器、火花塞、點火開關(guān)及控制電路。
2)工作原理:起動時:蓄電池正極g起動機火線接柱g起動機短路導(dǎo)電片g點火線圈‘開關(guān)’接柱g低壓線圈g點火線圈低壓接柱g分電器觸點g搭鐵g蓄電池負極。
起動后:發(fā)電機‘電樞’ g 電流表g點火開關(guān)g點火線圈‘電源’ g熱變電阻g點火線圈‘開關(guān)’ g低壓線圈g點火線圈低壓接柱g分電器觸點g搭鐵g蓄電池負極。
高壓電路:高壓線圈g中央高壓線g分火頭g分缸g線火塞中心極g火花塞旁電極g搭鐵。
蓄電池點火系的主要元件:點火線圈、分電器、電容器、火花塞、高壓線等。
汽油機運行時帶動斷電器凸輪轉(zhuǎn)動,使斷電器不斷閉合與斷開,在觸點閉合式,蓄電池提供電流,電流從蓄電池正極經(jīng)點火線圈的一次繞阻、斷電器觸電,返回到蓄電池負極。電流流經(jīng)點火線圈的一次繞阻時,鐵心中產(chǎn)生一個儲能用的強磁場,當(dāng)斷電器觸點被頂開時,一次電流迅速衰減以至消失,鐵心中的磁通隨之減小,而在二次繞阻中就感應(yīng)出點火所需的高電壓。這一電壓由高壓線輸送到分電器,在由此輸送到各個相應(yīng)的火花塞上,產(chǎn)生電火花。
主要不同斷電器觸點與點火線圈間的一次測電路上。
在輔助觸點晶體管式點火系統(tǒng)中,觸點閉合時,電流不再直接從閉合觸點流到點火線圈的一次繞阻中,而是流到晶體管的基級電路上。
斷電器觸點已不再起直接控制一次電流通、斷的作用,而是作為晶體三極管的觸發(fā)控制器,因此流過斷電器觸點的電流可以減小到一次電流的1∕5——1∕10。
。1)消除了機械觸點帶來的觸點燒蝕,磨損等,免去經(jīng)常換件,調(diào)正閉合角,校正點火正時。
(2)電子點火控制器控制點火線圈一次電流的通、斷以及放大與處理來自傳感器發(fā)出的脈沖信號,除了開關(guān)作用外,點火控制器可以根據(jù)脈沖步驟來知發(fā)動機的轉(zhuǎn)速,提供點火時間隨轉(zhuǎn)速的變化。
(一)產(chǎn)品簡介
發(fā)動機點火示教板選用汽車六種點火系統(tǒng)實物,展示汽車點火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理;面板上繪有六種完整的點火系統(tǒng)的電路圖,設(shè)置有檢測端子,可通過儀器儀表檢測各種信號參數(shù)如電壓、電阻、頻率等。本示教板功能齊全、操作方便、安全可靠。
安裝六種類型點火系統(tǒng):
①傳統(tǒng)點火系統(tǒng)(國產(chǎn)白金點火系);
②電控雙缸點火系統(tǒng)(時代超人);
③電控單缸點火系統(tǒng)(帕薩特);
④磁脈沖有分電盤式點火系統(tǒng)整套配件(豐田5A-FE);
⑤電子霍爾式點火系統(tǒng)統(tǒng)整套配件(大眾);
⑥日產(chǎn)SR20光電式點火系統(tǒng)整套配件;
發(fā)動機電腦、曲軸位置感應(yīng)器、凸輪軸位置感應(yīng)器等與點火直接相關(guān)的傳感器、點火放大器、電源、高壓線、高壓包、火花塞、調(diào)速電機、分電器、控制面板、可移動臺架、彩色原理與結(jié)構(gòu)圖、故障設(shè)置系統(tǒng)、使用說明書及任務(wù)驅(qū)動式實訓(xùn)指導(dǎo)書等。
1.操縱開關(guān)及按鈕,可真實演示汽車六種點火系統(tǒng)的工作過程。
2.?dāng)?shù)顯表顯示各傳感器信號電壓值;
3.通過面板上對應(yīng)的電路檢測端子,可測試電壓、電流、阻值等各種信號參數(shù);
4.發(fā)光二極管顯示系統(tǒng)執(zhí)行器狀態(tài);
5.故障模擬系統(tǒng)可模擬實際運行工況,設(shè)置多種實車常見故障。具體內(nèi)容詳見故障模擬設(shè)置裝置說明。6.汽車油漆高溫烤漆處理;轉(zhuǎn)動部件外加裝防護裝置;加裝交流電源漏電保護裝置。
7.底架部分采用實驗桌,臺面保留30cm寬空間,方便放置檢測用的儀器及儀表/實驗報告等,表面采用烤漆工藝,帶自鎖腳輪。
8.裝OBD診斷座,可測試系統(tǒng)故障碼及數(shù)據(jù)流等參數(shù)。
外形尺寸:1740mm×550mm×1850mm(長×寬×高);
電源:220V交流電壓;
工作電壓:12V直流電壓;
工作溫度:-50℃~50℃;