Q第七章点火和启动.docVIP

第七章 点火与起动系1、教学目的：掌握传统点火系的工作原理，几种现代点火系统的结构特点。掌握起动系的作用，结构，为确保顺利起动采取的措施。2、教学内容：（1）传统点火系的工作原理（2）现代点火系（3）汽车电源与起动概述3、教学方法：课堂教学、作业练习、课后答疑4、教学过程：一、发动机点火系1、功能及分类在汽油发动机中，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。点火系将汽车电源的低电压变为高电压，再按发动机点火顺序轮流送至各气缸，点燃压缩混合气；并能适应发动机工况和使用条件的变化，自动调节点火时刻，实现可靠而准确地点火；还能在更换燃油或安装分电器时进行人工校准点火时刻。点火系按照点火系的组成和产生高压电方法的不同，分为：（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，成本低，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。随着汽车技术的发展，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容储能两种。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，减少污染，应用日益广泛。（3）微机控制点火系统 由微机控制系统根据各种传感器提供的反映发动机工况的信息，发出点火控制信号，控制点火时刻。2、对点火系统的要求无论是哪一类的点火装置，均有共同的技术性能要求，即应在发动机各种工况和使用条件下保证可靠而准确地点火。为此应满足以下三方面的要求：（1）能产生足以击穿火花塞电极间隙的电压火花塞电极击穿而产生火花时所需要的电压，称为击穿电压。点火系产生的次级电压必须高于击穿 电 压，才 能 使 火 花 塞 跳 火。击 穿 电 压 的 大 小 受 很 多 因 素 影 响，其 中 主 要有：① 火花塞电极间隙和形状 火花塞电极间隙越大，气体中的离子和电子受电场力的作用越小，不 易 发 生 碰 撞 电 离，击 穿 电 压 就 越 高；电 极 尖 端 棱 角 分 明，则 击 穿 电 压 降低。② 气缸内混合气的压力和温度 混合气的压力越大，温度越低，其密度就越大，离子自由运动的距离就越短，不易发生碰撞电离，击穿电压就越高。③ 电极的温度和极性 火花塞电极温度越高，电极附近的气体密度越小，击穿电压就越低；针状的中心电极为负极且温度较高时，击穿电压就较低。中心电极为负极时，其击穿电压比中心电极为正极时约降低 20%－40% 。此外，发动机的转速、功率以及混合气空燃比等因素也影响击穿电压的高低。为了保证点火的可靠性，点火系必须有一定的次级电压储备。但过高的次级电压，将造成绝缘困难，使成本提高。一般传统点火系统的设计能力为 25kV。（2）火花应具有足够的能量发动机正常工作时，由于混合气压缩终了的温度已接近其自燃温度，仅需 1－5mJ的火花能量。但在混合气过稀或过浓，发动机起动、怠速与节气门急剧打开时，则需要较高的火花能量。并且随着现代发动机对经济性和排气净化要求的提高，都迫切需要提高火花能量。因此，为了保证可靠点火，传统点火系一般应具有 50－80mJ的火花能量，高能电子点火系一般应具有 80－100mJ的火花能量，起动时应产生高于 100mJ的火花能量。（3）点火时刻应适应发动机的工况首先，点火系统应按发动机的工作顺序进行点火。一般六缸发动机的点火顺序为 1—5—3—6—2—4，四缸发动机的点火顺序为 1—3—4—2，但也有不同，一般应以制造厂家提供的技术数据为准。其次，必须在最有利的时刻进行点火。因为混合气在气缸内燃烧占用一定的时间，所以混合气不应在压缩行程上止点处点火，而应适当提前，使活塞达到上止点时，混合气已得到充分燃烧，从而使发动机获得较大功率。点火时刻一般用点火提前角来表示，即从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度。如图1，如果点火过迟，当活塞到达上止点时才点火，则混合气的燃烧主要在活塞下行过程中完成，即燃烧过程在容积增大的情况下进行， 图1使炽热的气体与气缸壁接触的面积增大，因而转变为有效功的热量相对减少，气缸内最高燃烧压力降低，导致发动机过热，功率下降。如果点火过早，由于混合气的燃烧完全在压缩行程进行，气缸内的燃烧压力急剧升高，当活塞到达上止点前即达最大，使活塞受到反冲，发动机作负功，不仅使发动机的功率降低，并有可能引起爆燃和运转不平稳现象，加速运动部件和轴