传统点火系统及其构造与检修

2023-08-19 理论教育版权反馈

【摘要】：传统的点火系统基本构成传统的点火系统主要由电源、分电器、点火线圈、火花塞及点火开关等组成,如图4.5所示。图4.5传统点火系统的组成1)电源电源为蓄电池或电动机,为点火系统提供低压直流电。图4.6分电器的组成分电器是在发动机凸轮轴的驱动下,按时接通或切断点火线圈的初级电流,并将在点火线圈次级线圈产生的高压电根据点火顺序依次送到各缸的火花塞,同时能随发动机转速、负荷的变化自动调整点火提前角。

（1）传统的点火系统基本构成

传统的点火系统主要由电源、分电器、点火线圈、火花塞及点火开关等组成,如图4.5所示。

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图4.5　传统点火系统的组成

1)电源

电源为蓄电池或电动机,为点火系统提供低压直流电(一般为12 V)。发动机启动时由蓄电池供电,启动后由发电机供电。

2)分电器

分电器总成主要由配电器、断电器、电容器、真空及离心点火提前装置等部件组成,如图4.6所示。

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图4.6　分电器的组成

分电器是在发动机凸轮轴的驱动下,按时接通或切断点火线圈的初级电流,并将在点火线圈次级线圈产生的高压电根据点火顺序依次送到各缸的火花塞,同时能随发动机转速、负荷的变化自动调整点火提前角。

3)点火线圈

点火线圈是将电源提供的12 V低压电转变成15～20 kV的高压电,以满足火花塞跳火的需求。常用的点火线圈里有两组线圈,即初级线圈和次级线圈。初级线圈用较粗的漆包线,通常用0.5～1 mm的漆包线绕200～500匝;次级线圈用较细的漆包线,通常用0.1 mm左右的漆包线绕15 000～25 000匝。点火线圈结构图,如图4.7所示。

当初级线圈接通电源时,随着电流的增加四周产生一个很强的磁场,铁芯储存了磁场能;当开关装置使初级线圈电路断开时,初级线圈的磁场迅速衰减,次级线圈就会感应出很高的电压。初级线圈的磁场消失速度越快,电流断开瞬间的电流越大,两个线圈的匝数比就越大,则次级线圈感应出来的电压越高。

点火线圈装有附加电阻,一般用直径0.4 mm左右的低碳钢丝、镍铬丝或纯镍丝。附加电阻是热敏电阻,当电阻上流过的电流大,使温度升高时,其阻值随之变大;当电阻上流过的电流小,使温度降低时,其阻值随之变小。发动机工作时,利用附加电阻这一特点自动调节初级电流,可以改善点火系统的工作性能,解决点火线圈高速断火和低速发热的问题。

4)火花塞

火花塞是把高压导线送来的脉冲高压电放电,击穿火花塞两电极间的空气,产生电火花以此引燃汽缸内的混合气体。火花塞的工作环境极为恶劣,它需要承受高温、高压及强烈腐蚀,所以火花塞一般由耐高温、耐腐蚀的镍锰合金钢制成。

火花塞主要由接线螺母、瓷绝缘体、中心电极、侧电极和壳体等部分组成,如图4.8所示。

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图4.7　点火线圈结构

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图4.8　火花塞的组成

1—接线螺母;2—高氧化铝陶瓷绝缘体;3—商标;4—钢质壳体(六角形);5—内垫圈(密封导热);6—密封垫圈;7—中心电极导电杆;8—火花塞裙部螺纹;9—电极间隙;10—中心电极和侧电极;11—型号;12—去干扰电阻

在钢质壳体内部固定有高氧化铝陶瓷绝缘体,在绝缘体中心孔的上部有金属杆,杆的上端有接线螺母,用来接高压导线,下部有中心电极,金属杆与中心电极之间用导电玻璃密封,铜质内垫圈起密封和导热作用。壳体的上部有便于拆装的脚螺帽,下部有螺纹以备拧装在发动机汽缸盖内,并采用了氧化处理或其他防锈镀层,以提高其耐腐蚀性。壳体的下端面固定有弯曲的侧电极。火花塞装入火花塞孔时,需加多层密封垫圈或铜包石棉垫圈以保证密封。中心电极用镍锰合金钢制成,具有良好的高导电、导热性,并具有很强的耐高温、耐化学腐蚀和抗氧化性能,有较长的使用寿命。

火花塞的电极间隙一般为0.7～0.9 mm,近年来为适用发动机排气净化的要求,利用稀混合气燃烧,火花塞间隙有增大的趋势,有的已增大为1.0～1.2 mm。

（2）工作原理

图4.5为传统点火系统的组成图,也展示了点火系统的工作原理。发动机工作时,断电器凸轮也随着配气凸轮轴一起旋转。点火开关打开后,断电器凸轮轴旋转一周,将会交替闭合和断开触点。

当断电器触点闭合时,电流从蓄电池“+”极、点火开关、点火线圈“+”接线柱、点火线圈初级绕组、接线柱“-”、断电器触点、搭铁到蓄电池“-”极,此时初级线圈形成磁场。当一定时间后,凸轮将断电器触点顶开,初级电流瞬间消失,磁场发生迅速变化,两个绕组中都感应出电动势,由于次级绕组匝数多,电动势能够高达15～20 kV,这样的高压电足以使火花塞击穿空气间隙,产生电火花引燃混合气,此时电路回路是从次级绕组高压线、点火线圈高压接线柱、点火线圈“+”接线柱、点火开关、蓄电池正极、蓄电池负极、搭铁、火花塞电极、中心电极、配电器分火头到次级绕组。分电器轴转一圈,发动机各缸按一定顺序各点火一次。

【实训指导】

（1）任务描述

火花塞的检查与更换。

（2）操作指引

1)组织方式

①场地设施:举升机1台。

②设备设施:自动挡捷达轿车。

③工量具:汽车拆卸工具、火花塞拆卸专用套筒、数字万用表、塞尺、化油气等。

④耗材:棉纱、防护套等。

2)操作要点

①穿戴干净整洁的工作服。

②遵守场地安全规定,注意用电安全。