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汽油机点火系工作过程分析

时间:2023-08-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:汽油发动机工作时,需要电火花将气缸内已压缩的可燃混合气点燃。点火系直接影响汽油发动机的工作,如果点火系出现故障,往往表现为发动机不能起动着火或发动机工作抖动等异常现象。请你就某一型号汽油机车辆绘制汽油发动机点火系工作示意图,并讲解点火系的工作过程。任务实施任务工单

汽油机点火系工作过程分析

1.汽油发动机点火系的功用;

2.微机控制点火系统;

3.点火系主要部件的结构。

1.能够向客户在实际车辆上讲解点火系的工作过程、各部件的构造;

2.树立以客户为中心的理念,增强服务意识;

3.具有与客户沟通交流的能力;

4.具备信息搜集和处理的能力。

汽油发动机工作时,需要电火花将气缸内已压缩的可燃混合气点燃。点火系是汽油机特有的系统,你能够就某一汽油机车型向客户讲解点火系的工作过程吗?

点火系直接影响汽油发动机的工作,如果点火系出现故障,往往表现为发动机不能起动着火或发动机工作抖动等异常现象。请你就某一型号汽油机车辆绘制汽油发动机点火系工作示意图,并讲解点火系的工作过程。

一、点火系的功用

点火系统是适时地为汽油发动机气缸内已压缩的可燃混合气提供足够能量的电火花,使发动机能及时、迅速地做功,能够按时在火花塞两电极之间产生电火花的全部装置。

点火系的工作机理就是想办法将蓄电池发电机供给的低压电,转变为上万伏的高压电,并按工作需要分送到各缸火花塞,使其电极间产生电火花。

二、微机控制点火系统

点火系统种类较多,主要有传统点火系统、无触点电子点火系统、微机控制点火系统等。随着化油器发动机的淘汰,现代汽油车普遍采用电控燃油喷射系统,将燃油喷射控制与点火控制结合在一起,实行集中控制,共用很多传感器信号

微机控制点火系统主要由传感器、电子控制器、点火器、点火线圈等组成,如图7-1所示。

图7-1 微机控制点火系统原理

①传感器(包括各种开关)主要有发动机转速传感器、曲轴位置传感器、节气门开度传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器、氧传感器、爆震传感器(燃烧传感器)、加速踏板位置传感器、车速传感器、空调开关信号等。

②电子控制单元的作用是根据发动机各传感器输入的信息及内存的数据,进行运算、处理、判断,然后输出指令(信号)控制有关执行器(如点火器)动作,达到快速、准确控制发动机工作的目的。

③点火线圈受点火模块控制,点火模块的作用是根据电子控制器输出的指令,通过内部的大功率三极管的导通和截止,控制点火线圈初级电流的通断,进而使点火线圈的次级产生高压,完成点火工作。

采用微机点火控制,可以由控制系统直接进行高压电的分配,成为无分电器电子点火系统。

无分电器电子点火系统分为两种:一种为每两缸装一个点火线圈,两缸同时点火,如图7-2所示;另一种为每缸一个点火线圈,各缸独立进行控制,如图7-3所示。(www.xing528.com)

图7-2 每两缸一个点火线圈的点火系统

1—ECU;2—曲轴位置传感器;3—凸轮轴位置传感器;4—点火模块;5—点火线圈;6—火花塞。

图7-3 每缸一个点火线圈的点火系统

1—曲轴位置传感器;2—凸轮轴位置传感器;3—ECU;4—点火模块;5—点火线圈;6—火花塞。

三、点火系主要部件的结构

1.点火线圈

点火线圈由初级绕组、次级绕组和铁芯等组成。按磁路的结构形式不同,可分为开磁路式点火线圈和闭磁路式点火线圈。闭磁路式点火线圈具有漏磁少、转换效率高、体积小、质量小、铁芯裸露易于散热等优点,故已在电子点火系中广泛采用。

闭磁路式点火线圈的结构如图7-4所示。在“口”字形或“日”字形铁芯内绕有初级绕组,在初级绕组外面绕有次级绕组,初级绕组在铁芯中的磁通通过铁芯形成闭合磁路,故称其为闭磁路式点火线圈。

图7-4 闭磁路式点火线圈结构

1—铁芯;2—低压接线柱;3—高压接线柱;4—初级绕组;5—次级绕组。
(a)闭磁路式点火线圈外形;(b)“日”字形铁芯;(c)“口”字形铁芯

2.火花塞

火花塞的结构如图7-5所示。在钢制壳体的内部固定有高氧化铝陶瓷绝缘体,使中心电极与侧电极之间保持足够的绝缘强度。绝缘体孔的上部装有金属杆,通过接线螺母与高压导线相连,下部装有中心电极。金属杆与中心电极之间用导电玻璃密封。中心电极用镍锰合金制成,具有良好的耐高温、耐腐蚀和导电性能。火花塞借壳体下部的螺纹旋入气缸盖中,旋紧时密封垫圈受压变形,保证壳体与缸盖之间密封良好。为了适应不同发动机的需要,火花塞因下部的形状和绝缘体裙部长度的不同而有多种形式。

图7-5 火花塞的结构

火花塞的热特性主要取决于绝缘体裙部的长度。绝缘体裙部长的火花塞,受热面积大,传热距离长,散热困难,裙部温度高,称为热型火花塞;反之,裙部短的火花塞,称为冷型火花塞。热型火花塞适用于低速、低压缩比、小功率发动机;冷型火花塞适用于高速、高压缩比、大功率发动机。

随堂测试

1.点火系统的作用是适时地为汽油发动机气缸内已压缩的________提供足够能量的________,使发动机能及时、迅速地做功。

2.微机控制点火系统主要由________、________、________、点火线圈等组成。

3.闭磁路式点火线圈在“口”字形或“日”字形铁芯内绕有初级绕组,在初级绕组外面绕有次级绕组,初级绕组在铁芯中的________,通过铁芯形成________,故称其为闭磁路式点火线圈。

4.火花塞的热特性主要取决于绝缘体裙部的________。绝缘体裙部长的火花塞,受热面积大,传热距离长,散热困难,裙部温度高,称为________火花塞。

任务实施

任务工单

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