点火系统结构分类.pdf

第七章点火系统结构分类 点火系统具有以下三个主要功能： 1.产生火花——点火系统必须能够产生足够高的足以点燃混合 气的高压电，并维持足够长的满足完全燃烧所需要的燃烧时间。 2.控制点火正时——点火系统必须能够随发动机转速和负荷的 变化以及特殊工况的需求改变点火时刻。 3.分配火花——点火系统必须在压缩行程的适当时刻向正确的 气缸输送火花，以便开始燃烧过程。 燃烧过程结束后，就会有一个极高的压力施加在活塞顶部。为了 能使发动机能够产生最大的功率输出，燃烧产生的最大压力应该出现 在上止点以后(ATDC)10°-23°。因为缸内空燃混合气的燃烧需要 一段时间，所以燃烧必须在做功行程前开始。因此必须在活塞到达上 止点前的某个时刻产生火花。 根据控制方式和工作原理的不同，点火系统分为常规点火系统和 电子点火系统。常规点火系统主要指的是断电器触点式。而电子点 火系统主要有以下几种类型：触点式晶体管点火系统、 带电子控制 点火提前(ESA)的晶体管式以及DIS(直接点火系统)。 第一节常规点火系统 一、断电器触点式 高压线 高压线 点火开关 ST 分电器 10 离心式点火 提前装置 火花塞 电客器 凸轮 断电器触点 电阻 真空式点火提前装置 图7-1 断电器触点式点火系统 这种类型的点火系统具有最基本的构造。见图7-1所示。在该系 统中，是通过机械控制来控制初级电流和点火正时的。点火线圈的初 级电流受断电器触点的周期性控制。离心式点火提前装置和真空式点 火提前装置是控制点火正时。分电器把次级线圈产生的高压分配到火 花塞。 系统运行的时候，电压从蓄电池流经点火开关到达点火线圈的接 线端15或IG+端子。当断电器闭合时，电流通过点火线圈的初级绕 组接地。这样在点火线圈中形成一个磁场，从而储存了点火能量。电 流按初级绕组的电感量和电阻的指数关系增长。充电的时间取决于闭 合角。而闭合角由驱动断电器的凸轮的形状来决定。在闭合期结束时， 分电器凸轮断开点火触点从而中断线圈电流。 电流、断开时间和点火线圈次级回路的绕组匝数，从根本上决定 了次级回路中的感应点火电压。因为电流的流动趋势，所以在点火触 点能够会形成电弧。为了防止这种情况，在断电器上并联一只点火电 容。这意味着初级电流可流到电容上向它充电，直到点火电压突然放 电。在初级回路的点火线圈的端子上，瞬间会产生几百伏的电压。 在次级线圈中产生的高电压向分电器的中心塔式接头充电，在转 臂和外电极之间产生突然放电，然后加载于高压电缆传到相应的火花 塞，并最终在火花塞上产生击穿放电，也就是产生点火火花。 此后，点火线圈上储存的电磁能量就以电能的形式释放到火花塞 上。这将会在火花塞上产生近400V的火花电压。火花持续时间一般 为1~2ms。点火线圈放电后，分电器的凸轮将断电器重新闭合，点 火线圈重新充电。转臂继续运动，在下一次点火时把高电压传向下一 只火花塞。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。 这种类型的点火系统，断电器触点必须经常调整或更换。外部电 阻(附加电阻)用于减少初级线圈的卷绕圈数，改善初级电流的增大， 使次级电压在高速时可防止次级电压降低。 减少初级绕组的圈数，就减少了初级线圈的电阻，增大了初级电 流，同时产生的热量也增加了。为此采用外部电阻(附加电阻)防止 初级电流过度增加。附加电阻是正温度系数的热敏电阻，在发动机转 速低时，由于闭合时间长，附加电阻的电阻增加，相应的就使流