汽油機(jī)氣缸內(nèi)的混合氣是點(diǎn)燃還是壓燃？
氣缸內(nèi)的混合氣是電火花點(diǎn)燃。產(chǎn)生電火花的電壓，是高壓還是低壓？
一、點(diǎn)火系統(tǒng)的作用
將蓄電池（或發(fā)電機(jī)）供給的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，并按照發(fā)動(dòng)機(jī)的作功順序與點(diǎn)火時(shí)刻的要求，適時(shí)準(zhǔn)確地將高壓電送至各缸的火花塞，點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的混合氣。
二、點(diǎn)火系的發(fā)展及組成
1、傳統(tǒng)點(diǎn)火
2、電子點(diǎn)火
3、有配電器微機(jī)控制點(diǎn)火
傳感器-ECU-點(diǎn)火控制器-點(diǎn)火線圈-配電器-火花塞
4、微機(jī)控制同時(shí)點(diǎn)火（點(diǎn)火線圈分配式）
傳感器-ECU-點(diǎn)火控制器-點(diǎn)火線圈--火花塞
5、微機(jī)控制單獨(dú)點(diǎn)火方式
傳感器-ECU-點(diǎn)火控制器-點(diǎn)火線圈-火花塞
三、發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的要求
（一）產(chǎn)生足以擊穿火花塞間隙的電壓
實(shí)踐證明：
發(fā)動(dòng)機(jī)滿負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速需Uj=8～10kv；
發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)， Uj =17～20kv；
考慮：
余量、絕緣、成本
設(shè)計(jì) Uj = 30kv；
Uj的高低取決于下列因素：
1.火花塞電極間隙和形狀
2.火花塞電極溫度
3.作用火花塞高壓電極性
4.氣缸內(nèi)混合氣壓力和溫度
5.發(fā)動(dòng)機(jī)工況（高速、低速、加速）
（二）電火花應(yīng)具有足夠的能量
焦耳 = 電壓×電流×?xí)r間
（J） （V）（A）（S）
發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，火花能量小：1～5mJ
可靠點(diǎn)火：50～80mJ
可靠起動(dòng)： 100mJ
（三）點(diǎn)火時(shí)刻應(yīng)適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況
1.點(diǎn)火時(shí)刻
點(diǎn)火時(shí)機(jī)—轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、汽油辛烷值；
點(diǎn)火順序—?dú)飧自O(shè)計(jì)的工作順序；
2.最佳點(diǎn)火時(shí)機(jī)
混合氣完全燃燒后的氣缸最大壓力，應(yīng)出現(xiàn)在活塞壓縮上止點(diǎn)后，曲軸轉(zhuǎn)角的10～150 。
點(diǎn)火過(guò)早—爆燃、油耗↑功率↓，易損機(jī)件。
點(diǎn)火過(guò)遲—壓力降低、功率↓，發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。
3.最佳點(diǎn)火提前角θ
發(fā)動(dòng)機(jī)功率最大，油耗最低時(shí)的點(diǎn)火提前角。
影響最佳點(diǎn)火提前角的因素：
（1）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n
n↑，θ ↑。（但增量應(yīng)不同）
n低時(shí)，隨著n↑ ，θ增量應(yīng)該大 。（溫度低、擾流差，燃燒速度慢）
n高時(shí)，隨著n↑ ，θ增量應(yīng)減小。（壓力大、溫度高、擾流強(qiáng)-燃燒速度快；）
——設(shè)置離心自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角裝置。
折線變化規(guī)律由什么結(jié)構(gòu)保證？
離心塊兩彈簧彈力一強(qiáng)一弱；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷（節(jié)氣門(mén)開(kāi)度）
怠速：
節(jié)氣門(mén)全閉，真空孔位于節(jié)氣門(mén)上方，點(diǎn)火提前角不變。
小負(fù)荷：
節(jié)氣門(mén)略開(kāi)，真空孔位于節(jié)氣門(mén)下方，真空度最大，點(diǎn)火提前角增大。
大負(fù)荷：
節(jié)氣門(mén)全開(kāi)，真空孔處真空度減小，點(diǎn)火提前角隨之減小。
依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角——設(shè)置真空自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角裝置。
（3）汽油辛烷值
汽油辛烷值越高，抗爆性越好，初始點(diǎn)火提前角應(yīng)該相應(yīng)增大——設(shè)置人工調(diào)節(jié)（轉(zhuǎn)動(dòng)分電器外殼）
氣缸壓縮比；混合氣成分；進(jìn)氣溫度、壓力；火花塞電極數(shù)量；均會(huì)影響點(diǎn)火提前角——微機(jī)控制點(diǎn)火。
一 、點(diǎn)火系統(tǒng)組成
電路連接：
★點(diǎn)火電路原理：
二、高壓電的產(chǎn)生（ 打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)）
（一）觸點(diǎn)閉合，初級(jí)繞組N1電路接通
電流通路：
蓄電池+—點(diǎn)火開(kāi)關(guān)—初級(jí)繞組N1—斷電器觸點(diǎn)—搭鐵—蓄電池-；
初級(jí)繞組通過(guò)電流且增長(zhǎng)，引起磁場(chǎng)變化，在初級(jí)繞組中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，由于其方向與電流方向相反，阻礙初級(jí)繞組電流增長(zhǎng)，使磁場(chǎng)變化速率低，在次級(jí)繞組中產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)大約為2000V。
（二）觸點(diǎn)張開(kāi)，初級(jí)繞組N1電路切斷
初級(jí)電流消失，引起磁場(chǎng)變化，在初級(jí)繞組中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，由于阻礙初級(jí)電流消失，磁場(chǎng)變化率低，在次級(jí)繞組中產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)大約為4000V。
自感電動(dòng)勢(shì)eL的危害：
1.擊穿斷電器觸點(diǎn)間隙，產(chǎn)生電火花，燒蝕觸點(diǎn)；
2.阻礙初級(jí)繞組電流消失，使磁通變化速率降低，次級(jí)繞組產(chǎn)生的高壓電降低；
（三）設(shè)置電容器協(xié)助點(diǎn)火線圈產(chǎn)生高壓電
電容器與斷電器觸點(diǎn)并聯(lián)；
斷電器觸點(diǎn)閉合時(shí)，電容器被短路；
觸點(diǎn)張開(kāi)時(shí)，電容器吸收自感電動(dòng)勢(shì)，加速初級(jí)電流消失，提高磁場(chǎng)變化率，在次級(jí)繞組中產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)大約為20000V。
點(diǎn)火系的工作過(guò)程可分三個(gè)階段：
初級(jí)繞組電路接通；
初級(jí)繞組電路切斷；
擊穿火花塞間隙，點(diǎn)燃混合氣；
（四）、高壓電流通路
點(diǎn)火線圈次級(jí)繞組N2”+”—點(diǎn)火開(kāi)關(guān)—蓄電池—搭鐵—火花塞—高壓線—配電器—點(diǎn)火線圈次級(jí)繞組N2”-”
三、使用因素對(duì)高壓電的影響
（一）發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速
曲軸轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)，分電器軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，由配電器按照點(diǎn)火順序?qū)⒏邏弘娝椭粮鞲谆鸹ㄈ鹨淮巍?/p>
a.曲軸轉(zhuǎn)速越高，初級(jí)繞組通電時(shí)間越短，磁通變化率越低，次級(jí)繞組產(chǎn)生的高壓電也就越低。
b.轉(zhuǎn)速過(guò)低，高壓電也越低。
（二）發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)
氣缸數(shù)越多，初級(jí)繞組通電時(shí)間越短，磁通變化率越低，次級(jí)繞組產(chǎn)生的高壓電也就越低。
同一點(diǎn)火線圈，用于4缸和6缸發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，極限轉(zhuǎn)速不同。
（三）火花塞積炭
正常時(shí)：
火花塞中心電極與旁電極間電阻值很大，U2未達(dá)到Uj時(shí)，電極間隙不會(huì)擊穿。
積炭時(shí)：（竄油、混合氣濃）
在火花塞電極間并聯(lián)一個(gè)積炭電阻Rj-能量泄漏、失火。
檢查：
高壓電路斷開(kāi)間隙3～4mm—“吊火”
能否長(zhǎng)期“吊火”使用 ？
（四）容電器容量
標(biāo)值：0.15～0.35μf
容量過(guò)大：充放電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，低壓電流消失緩慢，磁通變化速率降低，次級(jí)電壓降低。
容量過(guò)?。撼潆姇r(shí)間過(guò)短，觸點(diǎn)間產(chǎn)生電火花，低壓電流消失緩慢，磁通變化速率降低，次級(jí)電壓降低。
（五）斷電器觸點(diǎn)
1.觸點(diǎn)間隙
標(biāo)值：0.35～0.45mm
觸點(diǎn)間隙過(guò)大，觸點(diǎn)閉合角減小，時(shí)間縮短，低壓電流值減小，磁通變化速率降低，次級(jí)電壓降低。
觸點(diǎn)間隙過(guò)小，盡管觸點(diǎn)閉合角增大，觸點(diǎn)閉合時(shí)間增長(zhǎng)，低壓電流值增大，但由于觸點(diǎn)張開(kāi)間隙過(guò)小，易產(chǎn)生電火花，使低壓電流消失緩慢，磁通變化速率降低，次級(jí)電壓降低。
提示：
觸點(diǎn)間隙過(guò)大，觸點(diǎn)張開(kāi)時(shí)機(jī)過(guò)早，點(diǎn)火提前角增大，易產(chǎn)生爆震。
2.觸點(diǎn)接觸電阻
觸點(diǎn)氧化、燒蝕、彈片彈力過(guò)弱，均會(huì)使接觸電阻增大；
觸點(diǎn)接觸電阻增大，低壓電流值減小，磁通變化速率降低，次級(jí)電壓降低。
（六）點(diǎn)火線圈溫度
環(huán)境溫度升高；
發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱；
調(diào)節(jié)電壓過(guò)高；
均會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)火線圈過(guò)熱，使初級(jí)繞組電阻增大，通過(guò)的電流減小，引起磁通變化速率降低，使次級(jí)繞組感應(yīng)電壓降低。
一般要求：T不大于80 ℃
四、點(diǎn)火系統(tǒng)各部件構(gòu)造
（一）分電器
斷電器
配電器
容電器
離心自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
真空自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
1、斷電器
觸點(diǎn)：
鎢合金；固定觸點(diǎn)搭鐵；活動(dòng)觸點(diǎn)絕緣；觸點(diǎn)張開(kāi)間隙由偏心螺釘調(diào)整。
凸輪：凸角數(shù)=氣缸數(shù)
2、配電器
分電器蓋，分火頭，膠木制成。
分火頭安裝在分電器軸頂端，并隨其轉(zhuǎn)動(dòng)，其上導(dǎo)電片傳遞高壓電。
分電器蓋上制有高壓插孔；
旁插孔數(shù)=氣缸數(shù)
3、容電器
作用：吸收自感電動(dòng)勢(shì)，保護(hù)觸點(diǎn)不燒蝕，協(xié)助點(diǎn)火線圈產(chǎn)生高壓電。
并聯(lián)在觸點(diǎn)兩端；
容量=0.15～0.35uf；
耐壓：600V；
絕緣電阻：50MΩ。
結(jié)構(gòu)：
兩片錫箔作電極，絕緣紙絕緣。卷成圓柱體，裝入金屬殼內(nèi)。
4、點(diǎn)火提前角自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
（1）離心自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
作用：
依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角。
組成：
與凸輪制成一體的撥板、離心塊、彈簧。
注：兩彈簧一軟一硬
工作：
轉(zhuǎn)速升高，離心力增大，離心塊外甩，使凸輪隨著分電器軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，又提前轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度—提前頂開(kāi)觸點(diǎn)，使點(diǎn)火提前。
（2）真空自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
作用：
依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角。
組成：
真空驅(qū)動(dòng)器；
拉桿；
底板帶動(dòng)觸點(diǎn)；
工作：
怠速：節(jié)氣門(mén)全閉，真空孔位于節(jié)氣門(mén)上方，點(diǎn)火提前角不變。
小負(fù)荷：節(jié)氣門(mén)略開(kāi)，真空孔位于節(jié)氣門(mén)下方，真空度最大，拉桿拉動(dòng)底板帶動(dòng)觸點(diǎn)，逆著分電器軸的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度—點(diǎn)火提前角增大。
大負(fù)荷：節(jié)氣門(mén)全開(kāi)，真空孔處真空度減小，點(diǎn)火提前角隨之減小。
5、辛烷值選擇器
更換汽油號(hào)數(shù)，可作預(yù)置提前和滯后。
一般轉(zhuǎn)動(dòng)分電器外殼，即可實(shí)現(xiàn)：
a.逆著分電器軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，轉(zhuǎn)動(dòng)分電器外殼，點(diǎn)火提前。
b.順著分電器軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，轉(zhuǎn)動(dòng)分電器外殼，點(diǎn)火遲后。
6、對(duì)分電器結(jié)構(gòu)說(shuō)明
①需要調(diào)整的三個(gè)間隙：
觸點(diǎn)、凸輪軸、分電器軸；
②需要潤(rùn)滑的三個(gè)部位：
凸輪、凸輪軸、分電器軸承；
③不能漏裝的幾處墊片：
凸輪頂端、凸輪撥板下端、托板下端、殼下端。
（ 二）點(diǎn)火線圈
1.結(jié)構(gòu)型式
（1）開(kāi)磁路
條形鐵心上繞2個(gè)線圈：
初級(jí)線圈N1：
線徑：0.5～1.0mm；
匝數(shù)：200～300；
阻值：1.2～1.8Ω
次級(jí)線圈N2：
線徑：0.06～0.10mm；
匝數(shù)：1200～2000；
阻值：5 KΩ
磁阻大； 能量傳遞效率低，僅60%；
（2）閉磁路
硅鋼片制成“日”字形，預(yù)留間隙--減小磁滯。
磁阻小，能量傳遞效率高，可達(dá)75%。
2.附加電阻Rf
作用：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)通過(guò)點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組電流值， 防止：
a.發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)，點(diǎn)火線圈不過(guò)熱；
b.發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)，火花塞不斷火；
材料：低炭鋼絲；
特點(diǎn)：其電阻值隨溫度的升高而增大；
連接：串聯(lián)在點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組電路中；
調(diào)節(jié)過(guò)程：
轉(zhuǎn)速升高，低壓電流減小，溫度降低，附加電阻阻值減小，使低壓電流減小的少—火花塞不斷火；
轉(zhuǎn)速降低，低壓電流增大，溫度升高附加電阻阻值增大，使低壓電流增大的少—點(diǎn)火線圈不過(guò)熱；
型式：
1.纏繞成電阻絲，附加在點(diǎn)火線圈上；
2.制成導(dǎo)線，包扎在線束中；
注：起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，附加電阻Rf必須被短路。
（三）火花塞
1.作用
將高壓電引入燃燒室，在電極間形成電火花，點(diǎn)燃混合氣。
2.工作條件及要求
（1）足夠的機(jī)械強(qiáng)度
承受燃燒后的高壓5.58～6.68Mpa（60～70kg/Cm2）的沖擊。
（2）絕緣性能要好，承受30kV高壓電。
（3）承受溫度的反復(fù)變化
高溫1500℃～2200℃，進(jìn)氣冷卻溫度50℃～60℃。
（4）耐腐蝕
高溫燃燒產(chǎn)物：臭氧、一氧化碳、氧化硫等。
（5）適當(dāng)?shù)拈g隙及正確安裝位置
3.結(jié)構(gòu)
鋼制殼體—高氧化鋁陶瓷絕緣體；
中心電極、側(cè)電極—鎳錳合金
電極間隙：
傳統(tǒng)點(diǎn)火：0.6～0.7mm
電子點(diǎn)火：1.0 ～ 1.2mm
4.熱特性
—指火花塞散熱能力；
火花塞散熱能力取決于絕緣體裙部長(zhǎng)度；
自?xún)魷囟龋?00℃～750℃
低于該溫度—易積炭；
高于該溫度—易熾點(diǎn)火（爆燃）；
裙部長(zhǎng)，吸熱多，散熱慢—熱型；
裙部短，吸熱少，散熱快—冷型；
熱特性標(biāo)定——我國(guó)用熱值標(biāo)定：
1、2、3 —低熱值（熱型）—低壓縮比、低功率、低轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)；
4、5、6 —中熱值（中型）
7、8、9 —高熱值（冷型）—高壓縮比、大功率、高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)；
一、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)存在的不足
1.點(diǎn)火可靠性差
觸點(diǎn)氧化、燒蝕、跳振均導(dǎo)致接觸不良；
2.點(diǎn)火線圈產(chǎn)生次級(jí)電壓不穩(wěn)定
轉(zhuǎn)速變化，影響觸點(diǎn)閉合時(shí)間，導(dǎo)致次級(jí)電壓不穩(wěn)定；
3.點(diǎn)火能量低
觸點(diǎn)通過(guò)電流受限制；
4.對(duì)火花塞積炭敏感、干擾大
二、電子點(diǎn)火系統(tǒng)的組成
電源
點(diǎn)火開(kāi)關(guān)
附加電阻
點(diǎn)火線圈
配電器
信號(hào)發(fā)生器
點(diǎn)火控制器
火花塞
三、電子點(diǎn)火系統(tǒng)部件結(jié)構(gòu)與原理
（一）磁感應(yīng)式電子點(diǎn)火系統(tǒng)
解放CA1092型汽車(chē)電子點(diǎn)火裝置：
1、磁感應(yīng)式信號(hào)發(fā)生器
（1）結(jié)構(gòu)
①信號(hào)轉(zhuǎn)子
凸齒數(shù)=氣缸數(shù)
信號(hào)轉(zhuǎn)子安裝在分電器軸頂端，隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，又能與軸作相對(duì)運(yùn)動(dòng)
②傳感器頭
固定在分電器外殼內(nèi)。
鐵心
感應(yīng)線圈
導(dǎo)磁板
永久磁鐵
（2）信號(hào)電壓的產(chǎn)生
信號(hào)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，鐵心磁通發(fā)生變化，感應(yīng)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，其數(shù)值將隨轉(zhuǎn)速的升高而增大。
2、點(diǎn)火控制器控制過(guò)程
（二）霍爾式電子點(diǎn)火系統(tǒng)
1.霍爾效應(yīng)
硅片上方放置一塊永久磁鐵，與磁場(chǎng)垂直方向通過(guò)電流，在其側(cè)面可測(cè)量出電壓UH—霍爾電壓。
2.霍爾信號(hào)發(fā)生器結(jié)構(gòu)
（1）信號(hào)轉(zhuǎn)子（觸發(fā)葉輪）
葉片數(shù)=氣缸數(shù)
（葉片與窗口寬度比為：7∶3）
信號(hào)轉(zhuǎn)子安裝在分電器軸頂端，隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，又能與軸作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
（2）觸發(fā)開(kāi)關(guān)
永久磁鐵、導(dǎo)磁板、集成電路
三根引線：電源線、信號(hào)線、搭鐵線
（3）霍爾信號(hào)發(fā)生器工作過(guò)程
觸發(fā)葉輪隨分電器軸轉(zhuǎn)動(dòng)：
a.葉片進(jìn)入氣隙，磁通被短路，UH=0；
b.葉片離開(kāi)氣隙，磁通穿過(guò)半導(dǎo)體基片，UH≠0；
因?yàn)閁H為mV級(jí)，數(shù)值很小，經(jīng)集成電路放大、整形，并轉(zhuǎn)換成矩形脈沖信號(hào)，控制點(diǎn)火控制器工作。
3.點(diǎn)火控制器
（1）點(diǎn)火控制器功能：
點(diǎn)火功能；
限流功能；
導(dǎo)通時(shí)間控制功能；
停車(chē)斷電保護(hù)功能；
（2）高壓電的產(chǎn)生
葉片進(jìn)入氣隙，UH=0，大功率管T導(dǎo)通—儲(chǔ)存磁場(chǎng)能。
葉片離開(kāi)氣隙，UH≠0，大功率管T截止—產(chǎn)生高壓電。
有時(shí)候，堅(jiān)持就是一種勝利！毛主席輕年時(shí)期曾寫(xiě)過(guò)這樣一句話：
貴有恒，何必三更起五更眠；
最無(wú)益，只怕一日曝十日寒。
所以積學(xué)貴有恒，與大家共勉，沒(méi)有長(zhǎng)期的積累與學(xué)習(xí)，就不會(huì)出現(xiàn)厚積薄發(fā)的可能。將學(xué)習(xí)和堅(jiān)持當(dāng)作習(xí)慣，才是人生真正的贏家！
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