汽车发动机构造与维修专业资料.doc
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1、_汽车发动机构造与维修专业资料第一节 点火系的作用及分类一、点火系作用在汽油发动机中,气缸内的混合气是由高压电火花点燃的,而产生电火花的功能是由点火系来完成的。 点火系的作用是将低压电变成高压电,按照发动机的作功顺序与点火时间的要求,适时、准确地配送给各缸火花塞,产生电火花,点燃混合气。 二、点火系要求保证在发动机各种工况和使用条件下可靠、准确的点火。1能产生足以击穿火花塞间隙的电压UJ击穿电压 一般来说,电极间隙愈大、气缸内混合气压力愈高、温度愈低,击穿电压愈高。此外,发动机的转速、功率、压缩比以及点火时刻等因素也影响击穿电压的上下。为了保证点火的可靠性,点火系必须有一定的次级电压储藏。但过
2、高的次级电压,将造成绝缘困难,使本钱提高。传统点火系一般要提供15000V20000V的高电压。2电火花应具有足够的能量 发动机正常工作时所需电火花能量很小3mJ5mJ,但在起动、怠速、加速、大负 荷等工况时需要较高的电火花能量,点火系通常提供50mJ80mJ的火花能量。3点火时间应适应发动机的工作状况 点火系应按发动机的工作顺序进行点火 六缸:1-5-3-6-2-4四缸:1-3-4-2或1-2-4-3 在最有利的时刻点火 点火提前角:指从点火开始到活塞运行至上止点时的这段时间内曲轴所转过的角度。点火过早、点火过迟都会使发动机功率下降。 点火提前角过大即点火过早,由于混合气的燃烧完全是在压缩行
3、程中进行,气缸内压力急剧上升,在活塞到达上止点之前即到达较大压力,给正在上升的活塞一个很大的阻力阻止活塞向上运动,不仅使发动机功率下降,油耗增加,还会引起爆燃,加速机件损坏。 点火提前角过小即点火过迟,在活塞到达上止点时才点火,那么混合气边燃烧,活塞边下行,即燃烧过程是在容积增大的情况下进行的,不仅导致燃烧压力降低、发动机功率下降,还会引起发动机过热、油耗增加。 实践证明,燃烧最大压力出现在上止点后1015时,发动机的输出功率最大,此时所对应的点火提前角为最正确点火提前角。 最正确点火提前角主要与发动机转速、负荷等有关。 1发动机转速同一负荷下,发动机转速越高,最正确点火提前角应越大。低转速时
4、,点火提前角增大发动机转速上升快,高转速时,点火提前角增大转速上升慢;起动或怠速时,点火提前角应很小或不提前。转速变化时点火提前角的调节由分电器的离心调节机构来实现。2发动机负荷同一转速下,随着发动机负荷的增大,最正确点火提前角减小。负荷变化时点火提前角的调节由分电器的真空调节机构来实现。3汽油辛烷值点火提前较小,不易产生爆燃。汽油辛烷值高,抗爆性好。因此,燃用低辛烷值汽油时,应将点火提前角减小。汽油品质改变时,点火提前角的调整由分电器的辛烷值选择器来实现。除此之外,点火提前角还与排气净化、混合气成分、发动机压缩比、发动机水温等诸多因素有关。 三、点火系分类点火系按采用的电源不同,可分为蓄电池
5、点火系和磁电机点火系两大类。蓄电池点火系按是否采用电子元件控制可分为传统点火系和电子点火系。1传统点火系 汽车上的蓄电池或发电机向点火系提供电能,机械触点控制点火时刻,点火时刻的调节采用机械式自动调节机构,储能方式为电感储能。传统点火系结构简单,本钱低,是一种应用较早、较普遍的点火系。但该点火系工作可靠性差,点火状况受转速、触点技术状况影响较大,需要经常维修、调整。随着汽车技术的开展,传统点火系越来越不适应现代发动机对点火的要求,正日趋被新的电子点火系所取代。2电子点火系 蓄电池或发电机向点火系提供电能,晶体管控制点火时刻,点火时刻的调节采用机械式调节机构或电子调节机构,储能方式有电感储能和电
6、容储能两种。汽配人网: :/ qipeiren /column/brand-281-fendianqi.htm电子点火系的点火电压和点火能量高,受发动机工况和使用条件的影响小,结构简单,工作可靠,维护、调整工作量小,节约燃油,减小污染,应用日益广泛。汽车发动机向三高高压缩比、高转速、高可靠性,三低低油耗、低排放、低噪声方向开展,传统的点火系将逐渐被电子点火系所取代。第二节 传统点火系的组成及工作原理一、组成 1电源:提供低压直流电两个电源。 2点火开关:控制低压电路的通断。 3点火线圈:变压初级绕组、次级绕组。4分电器:断电、配电、调整点火时间。 5火花塞:引入高压电,产生电火花。6附加电阻短
7、接装置:起动时将附加电阻短接,增大初级电流,增强起动点火花能量。二、工作原理:1一个原理: 以电磁感应互感理论为根底。2二个电路: 断电器触点闭合低压电路初级电路 断电器触点断开高压电路次级电路3三个阶段正常工作: 触点闭合、初级电流增长过程低压电路: 蓄电池或发电机“+点火开关“ON档附加电阻点火线圈初级绕组断电器活动触点固定触点搭铁蓄电池或发电机“。 产生反向自感电动势和1500V2000V的互感电动势。不产生电火花,积聚磁场能。触点闭合时,电路简图如下: 触点断开、次级绕组产生高压电过程 高压电路: 点火线圈次级绕组“+ 附加电阻点火开关蓄电池或发电机火花塞侧电极分电器盖分火头点火线圈次
8、级绕组“。 产生同向自感电动势和15000V20000V的互感电动势。 击穿火花塞间隙,形成电火花过程起动时电路短接附加电阻,电路稍有不同。 课后小结:本课在了解点火系作用的根底上,分析其使用要求;汽配人网: :/ qipeiren /column/brand-281-fendianqi.htm在了解点火系使用类别的根底上,熟悉传统点火系的各组成结构、特点,并重点介绍点火系的工作原理。 课后习题: 1、简述点火系的作用。 2、为保证使用可靠,点火系应满足哪些根本要求? 3、简述传统点火系的工作过程。 4、点火过早过迟有何危害? 第二节 无触点电子点火系课时:2学时 授课内容:二、霍尔式电子点火
9、系统目的要求:1、了解霍尔效应工作原理;2、掌握霍尔信号发生器结构和工作原理; 重、难点:1、霍尔信号发生器;2、桑塔纳轿车用霍尔式点子点火系统;3、霍尔式电子点火系统电路原理图。教学方法:利用多媒体,辅助实物,以课堂讲授为主,结合实习稳固所学内容。讲授重点内容提要:第二节 无触点电子点火系二、霍尔式电子点火系统1系统组成及作用 下面以桑塔纳轿车用霍尔式点子点火系统为例说明其工作过程。如下列图所示,主要由低压电源、点火线圈、点火控制器、分电器、火花塞等局部组成。各部件的主要作用是:低压电源:为蓄电池或发电机电压,一般为12v。点火线圈:构造与自耦变压器相似,其功用是将1214v的低压电转化为1
10、520kv的高压电。点火控制器:又称电子点火器、点火模块,主要是根据点火信号发生器产生的点火脉冲信号,接通和切断点火线圈初级绕组电路。分电器:又点火信号发生器、高压配电器和点火提前装置组成。火花塞:其作用是产生电火花点燃可燃混合气。点火开关:其功用是控制点火系统的初级电路,它一旦断开,发动机就会立即熄火。 2主要部件及工作原理 1霍尔效应式点火信号传感器 霍尔效应式点火信号传感器根本原理见下列图7-11。当电流I通过放在磁场中的半导体基片,且电流方向和磁场B方向垂直时,在垂直于电流I和磁场B的半导体基片的横向侧面上产生一个与电流I和磁场强度成正比的电压UH,这个电压称为霍尔电压。式中:RH霍尔
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