了解汽车点火系统

任务一　了解汽车点火系统

任务描述

本任务主要了解点火系统的技术性能要求和分类。现场应提供整车及点火系统示教板等，如图2-1所示。

图2-1　点火系统示教板

任务实施

一、认识汽车点火系统

由于现今的汽车发动机向着多缸、高转速、高压缩比的方向发展，传统点火系统已经不能满足这方面的要求，所以各汽车生产大国研制了一系列的电子点火系统。电子点火系统主要分为有触点的电子点火系统和无触点的电子点火系统两大类。电子点火系统是利用电子元件（晶体三极管）作为开关来接通或断开点火系统的初级电路，通过点火线圈来产生高压电从而实现发动机点火。

点火系统的技术要求如下：

无论是哪一类的点火装置，技术性能要求都是相同的，即应在各种工况和使用条件下保证发动机可靠而准确地点火，为此应满足以下3个方面的要求。

（1）能产生足以击穿火花塞间隙的电压

实践证明，正常点火的击穿电压一般在15 kV以上，击穿电压的大小受多种因素影响，其中主要有以下几种因素。

①火花塞电极间隙和形状。火花塞电极的间隙越大，击穿电压就越高；电极的尖端棱角分明，所需的击穿电压就低。

②汽缸内混合气体的压力和温度。混合气体的压力越大，温度越低，击穿电压就越高。

③电极的温度。火花塞电极的温度越高，电极周围的气体密度越小，击穿电压就越低。

（2）火花应具有足够的能量

发动机正常工作时，由于混合气压缩终止的温度接近其自燃温度，仅需要1～5 mJ的火花能量就能运转。但在混合气过浓或是过稀时，发动机启动、怠速或节气门急剧打开时，则需要较高的火花能量。根据经济性和排气净化要求提高火花能量，电子点火系统一般应具有80～100 mJ的火花能量，起动时应产生高于100 mJ的能量。

（3）点火时刻应适应发动机的工作情况

首先，点火系统应按发动机的工作顺序进行点火。其次，必须在最佳时刻进行点火。实践证明，燃烧最大压力出现在上止点后10°～15°时，发动机的输出功率最大，此时所对应的点火提前角为最佳点火提前角。影响最佳点火提前角的因素很多，主要有发动机转速、发动机负荷、汽油辛烷值等。

想一想

为什么上面3个方面的技术要求是保证可靠准确点火的必要条件？如果不满足上面的条件，会出现哪些问题？

二、点火系统的分类

按照点火系统的组成和产生高压的方式不同，发动机的点火系统可分为：传统点火系统、半导体点火系统、微机控制点火系统以及磁电机点火系统。

1．传统点火系统

传统点火系统是由汽车上的蓄电池或发电机向点火系统提供电能，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。传统点火系统结构简单，成本低，是一种应用较早、较普遍的点火系统。但该点火系统工作可靠性差，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，传统点火系统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统所取代。

2．电子点火系统

电子点火系统又称半导体点火系统，是由晶体管控制点火时刻，电子点火系统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，应用广泛。电子点火系统按不同方式，又可以细分为以下几种不同的类别。

（1）按储能方式分类

●电感储能电子点火系统：火花能量以磁场形式储存在点火线圈中，如蓄电池点火系统。

●电容储能电子点火系统：火花能量以电场的形式储存在专门的储能电容器中。

（2）按信号发生器形式分类

按信号发生器形式分为：磁感应式、霍尔式、光电式、电磁震荡式电子点火系统。

想一想

电子点火系统与传统点火系统相比有哪些优点？

3．微机控制点火系统

微机控制点火系统与上述两种点火系统相同，也以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈将电源的低压电转变为高压电，再由分电器将高压电分配到各缸火花塞，并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，点燃可燃混合气。它还可以取消分电器，由微机控制系统直接将高压电分配给各缸。

4．磁电机点火系统

磁电机点火系统在要求工作可靠又不带蓄电池的场合使用，如飞机用汽油机、拖拉机用汽油机和小型汽油机则多使用磁电机点火系统。这种点火系统具有点火电压高，火花塞火花能量大，火花持续时间长，点火时刻准确，发动机转速变化时能自动改变点火提前角，启动性能好，工作稳定可靠等优点。

做一做

在实习教师的指导下自己动手在示教板完成汽车点火操作；观察识别与点火相关的器件（示教板）；上网查阅点火装置种类及主要技术要求。

三、任务评价表

自我测试

1．汽车点火系统有什么技术要求？

2．汽车点火系统有哪些类型？