毕业论文
论文题目：汉兰达轿车1AR-FE发动机点火系统的结构与
检修
系部：汽车工程学院
专业名称：汽车运用技术
班级： 121013学号： 24
姓名：冒亚坤
指导教师：郭兆松
完成时间： 2015 年 6 月 14 日
前言
随着汽车行业的不断发展，现在汽车方面的技术有了不断地提升。尤其是现
代汽车的电子控制技术，它将汽车技术和电子技术相结合反映出现在高科技产物
的特点。汽车水平的高低程度主要靠汽车的电子技术方面来体现。目前，电子技
术应用已经深入汽车的各个系统，使得汽车的整体性能得到了很大的提高。而对
于现在这个能源紧缺、污染日益严重的社会前提下，汽车发动机的电子点火系统
将成为我能研究的重点。电子点火系统的应用能更好的提高汽车的输出动力、降
低油耗和排放，更符合目前世界的形势。
本文主要为大家介绍一下，汉兰达发动机电子点火系统的工作原理与故障诊
断。
由于本人水平有限，加之实践经验不足，文中不当之处，还望老师指正，不
胜感激！
冒亚坤
2015/6/8
目录
一、概述 (1)
1、汽车点火系统的分类 (1)
2、点火系统的作用 (1)
3、电子点火系统的点火要求 (2)
二、汉兰达1AR-FE发动机点火系统的结构 (3)
三、汉兰达1AR-FE发动机点火系统的工作原理 (6)
四、汉兰达1AR-FE发动机点火系统的主要部件的检修 (7)
1、点火线圈的检修 (7)
2、火花塞的检修 (9)
3、曲轴位置传感器的检修 (11)
五、案例分析 (13)
结束语 (15)
参考文献 (16)
汉兰达轿车1AR-FE发动机点火系统的结构与检修摘要：本文首先阐述发动机点火系统的分类、点火要求以及作用，然后介绍了1AR-FE发动机的结构组成，再阐述了该发动机点火系统的主要部件的检修，最后结合实例进行案例分析。
关键词：1AR-FE发动机；点火系统；结构；检修
在广汽丰田公司2009年后生产的轿车上，使用过这种1AR-FE发动机点火方式，本文主要是根据这款发动机来研究其点火系统的结构与检修。
一、概述
1、汽车点火系统的分类
汽车点火系统按初级电路通断的控制方式不同可分为传统点火系统、半导体点火系统、和计算机控制点火系统三种类型。
（1）传统点火系统
传统的点火系统是指初级线圈的通断是由断电器触点控制的点火系统。传统点火系统结构简单，价格便宜，但故障率高，高速性能差，已逐步淘汰。
（2）半导体点火系统
半导体点火系统是指初级线圈的通断由晶体管控制并且采用机械式提前角调节装置的点火系统，也称“晶体管点火系统”或“普通电子点火系统”。它具有高速性能好、点火时间精确、结构简单、质量轻、体积小等优点，已逐渐取代传统点火系统。
（3）计算机控制点火系统
计算机控制点火系统是指计算机根据各种传感器输入的信号，经过数学运算和逻辑判断控制初级电路通断的点火系统。计算机控制点火系统取消了机械式提前角调节装置，点火时间控制更精确，应用越来越广。
按点火能量存储方式的不同，目前汽车上的蓄电池点火系统可分为电感放电式和电容放电式。电感放电式点火系统是将点火能量存储在点火线圈产生的磁场中，而电容式点火系统是将点火能量存储在储能电容器的电场中。
2、点火系统的作用
点火系的作用是将汽车电源供给的低压电转变为高压电，并按照发动机的作功顺序与点火时间的要求适时、准确地配送给各缸的火花塞，在其间隙处产生点
火花，点燃气缸内的可燃混合气。
3、电子点火系统的点火要求
（1）能产生足以击穿火花塞间隙的电压
火花塞电极击穿从而产生火花时所需要的电压被称为击穿电压。影响火花塞击穿电压的因素有很多，其中有一下几种：
1）气缸内混合气体的压力和温度：混合气的压力越大，温度越低，击穿电压就越高。
2）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，所需的击穿电压低。
3）电极的温度：火花塞电极的温度越高，造成电极周围空气密度变小，击穿电压就越低。
（2）有足够的点火能量
发动机正常工作时，由于混合气体的温度接近其自然温度，所以这种情况下，并不需要火系统提供过多的能力，然而当发动机处于怠速或者急加速的情况时，气缸内的混合气体会出现过稀或者过浓的情况，这种情况下就需要点火系统提供足够的点火能量。
（3）点火时间要适当
首先，点火系统应按发动机的工作顺序进行点火。其次，必须在最有利的时刻进行点火。最适当的点火时间应该在活塞压缩行程活塞未到上止点之前一段时间，因为燃烧也需要时间，提前点燃有利于气缸内气体充分燃烧，从而使活塞运行到上止点时，气缸内的压力达到最大，这样可以使做功行程得到充足动力，即能提高燃油效率也能提高输出动力。通常点火时刻一般用点火提前角来表示。
如果点火过迟，例如当活塞运行到上止点时火花塞才点火，那么气缸内的可燃混合气主要就在做功行程时完成燃烧，做功时活塞下行会使燃烧容积增大，从而使得汽油的燃烧效率下降，功率也随之降低。当点火过早时，发动机还处于压缩行程时，气缸内的气体就开始燃烧，这样会使得活塞在压缩行程时受到一个反作用力，这就等于发动机在做负功，不仅降低了发动机的输出动率，而且还容易出现爆燃并对发动机运行轴承也有损伤。
二、汉兰达1AR-FE发动机点火系统的结构
图1 1AR-FE发动机点火系统结构示意图
如图1所示，1AR-FE发动机点火系统的组成：曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、ECU、点火线圈、火花塞、点火器等。
图2 1AR-FE发动机各个传感器位置图
1、曲轴位置传感器
1AR-FE发动机曲轴位置传感器如图2所示，曲轴位置传感器是发动机特别是集中控制系统中最重要的传感器，也是点火系统和燃油喷射系统共用的传感器。其功能是检测发动机曲轴转点，并将检测信号及时送至发动机电脑，用以控制点火时刻（点火提角）和喷油正时。同时，曲轴位置传感器亦是测量发动机转速的信号源。因此，曲轴位置传感器又称发动机转速与曲轴位置传感器。
2、凸轮轴位置传感器
1AR-FE发动机凸轮轴位置传感器如图2所示，凸轮轴位置传感器又称为气缸识别传感器,其作用是采集凸轮轴位置信号,然后将信号传送至发动机控制单元,由发动机控制单元结合曲轴位置传感器信号识别1缸压缩上止点,从而进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆震控制。在单缸独立点火系统中,凸轮轴位置传感器严重影响着发动机的起动性能,若该信号丢失,则发动机起动困难,甚至无法起动。
3、点火线圈
图3 1AR-FE发动机点火线圈和火花塞部件图
如图3所示，根据1AR-FE发动机点火线圈部件图，1AR-FE发动机的点火线圈里面有两组线圈，初级线圈和次级线圈。次级线圈一端与初级线圈联接，另一端与高压线输出端联接输出高压电。
4、火花塞
图4 1AR-FE发动机点火系统的火花塞结构示意图
1AR-FE发动机的火花塞外观如图4所示，规格如表1所示，其采用的是加长型铱金火花塞在保持了与铂金火花塞相同耐用性的同时提高了点火性能。它的作用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空气，产生电火花以此引燃气缸内的混合气体。高性能发动机的基本条件：高能量稳定的火花、混合均匀的混合气、高压缩比。
火花塞由以下几部分构成：接线螺母、中央电极、接地电极、金属壳体、绝缘体。火花塞上的接地电极与金属壳体连接，通过汽缸盖螺纹连接连接到发动机缸体上。绝缘体主要起到隔离金属壳体及中央电极的作用。接线螺母是火花塞上与高压线圈接触的部分，电流通过接线螺母和中央电极后，击穿中央电极与接地电极间的介质产生火花，从而点燃气缸中的混合气。
表1 火花塞规格
5、点火器
点火器的结构如图 5 所示，其作用是和传感器配合工作来确定火花塞的跳火时刻，即点火时，能在一瞬间提供足够的能量点燃混合气体并稳定火焰的装置。
1AR-FE发动机采用的这种点火器是一体式的点火器，这种点火器是将点火线圈内置。
图5 1AR-FE发动机点火系统的点火器结构示意图
三、汉兰达1AR-FE发动机点火系统的工作原理
图6 1AR-FE发动机点火系统原理图
如图6所示1AR-FE发动机点火系统原理图，该单缸独立点火系统也需要利
用曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器来感知曲轴和活塞位置，将信号传给电子控制单元（ECU），ECU在结合发动机转速、空气流量传感器、水温、节气门位置传感器等信号，发出控制信号控制点火器，从而使点火线圈适时地产生高电压，其结构组成。
汉兰达这款1AR-FE发动机采用了先进的无分电器独立点火系统。各个气缸采用了配置点火器内藏式的点火线圈，两者一体化，无需分电器和分缸高压线就能把高压电分配给各个火花塞。这种独立的点火系统有以下优点：每个缸都有各自独立的点火线圈，即使发动机转速很高，点火线圈也有较大的闭合角，可以保证足够的点火能量；每个气缸均有点火线圈，单位时间内通过点火线圈初级绕组的电流较小，点火线圈不易发热；点火线圈体积也可减小，能直接安装在火花塞上面；取消了分缸高压线，避免了对计算机信号的电磁干扰；在提高点火正时控制精准度的同时，还可以达到点火时间的全程调整。
四、汉兰达1AR-FE发动机点火系统的主要部件的检修
1、点火线圈的检修
(1)检查点火线圈总成并执行火花测试
1)检查DTC。
小心：如果有DTC输出，则执行该DTC的故障排除程序。
(2）如图7所示，检查并确认有火花。
1)拆下点火线圈和火花塞。
2)断开4个喷油器连接器。
3)将火花塞安装到点火线圈中，然后连接点火线圈连接器。
4)将火花塞搭铁。
5)检查并确认发动机起动时有火花。
图7 1AR-FE发动机的火花塞检测图
检查时，确保检查时火花塞搭铁，如果点火线圈受到敲击或掉落，则将其更换，不要使发动机起动超过 2 秒，如果没有火花，则执行以下程序。
6)连接4个喷油器连接器。
7)安装火花塞和点火线圈。
8)清除DTC 。
(3）执行以下火花测试程序。
1)检查并确认带点火器的点火线圈的线束侧连接器连接牢固，根据测试结果数据表所示，进行下一步操作。
表2 测试结果
2)对各点火线圈执行火花测试，根据测试结果数据表所示，进行下一步操作。
①用已知良好的点火线圈更换。
②再次执行火花测试。
3）对各火花塞执行火花测试。
①用已知良好的火花塞更换。
②再次执行火花测试。
表4 测试结果
4）检查并确认电源向点火线圈供电。
①将点火开关置于ON位置。
②根据下图8所示测量B和GND端子电压。标准值见表5所示，根据测试结果结合表6进行下一步操作。
图8 线束连接器前视图
表5 标准电压
2、火花塞的检修
(1）火花塞常见的故障
火花塞常见故障有因电极烧损、电极熔断、积碳、积油、积灰而漏电、绝缘磁体破裂而漏电、电极间隙不当等。这些故障会造成点火系断火、缺火，使发动机运转不平稳或不能工作。
(2) 故障检查方法
小心：清洁时不要使用钢丝刷。
不要试图调整旧火花塞的电极间隙。
图9 欧姆表检测电极图
1)用兆欧表检查电极，操作如图9所示：
用兆欧表测量绝缘电阻，标准值见表7所示。
表7 标准绝缘电阻
提示：如果结果不符合规定，则用火花塞清洁器清洗火花塞并再次测量电阻。如果没有兆欧表，则可用下述简单检查代替。
2）替代检查方法：
①将发动机迅速加速到 4,000 rpm，重复操作 5次
②拆下火花塞。
③目视检查火花塞。
如果电极干燥，则火花塞工作正常。如果电极潮湿，则转至下一步。
3）检查火花塞的螺纹和绝缘垫是否损坏。
如果有损坏，则更换火花塞。
4）参考：
检查火花塞电极间隙。
旧火花塞的最大电极间隙：1.3 mm。如果间隙大于最大值，则更换火花塞。
小心：切勿试图调整旧火花塞的间隙。
新火花塞的电极间隙：1.0 至 1.1 mm 。
图 10火花塞间隙图
5）如图11所示操作，清洁火花塞。
如果电极上有湿碳的痕迹，则用火花塞清洁器清洁电极，然后将其干燥。
标准气压：588 kPa；标准时长：20 秒或更短
提示：电极上没有机油时，仅使用火花塞清洁器。如果电极上有机油痕迹，则在使用火花塞清洁器之前用汽油洗掉机油。
图 11火花塞清洗图
3、曲轴位置传感器的检修
图 12曲轴位置传感器位置图
如图12所示，找出曲轴位置传感器并检查曲轴位置传感器。
1AR-FE发动机曲轴位置传感器采用的是电磁脉冲式的传感器，这种传感器的常见故障有：信号发生器线圈短路、断路；转轴磨损、偏摆或感应线圈与导磁铁芯组件移动，使转子与磁头之间的间隙不当；正时转子齿轮间有脏物填塞，造成信号失真等。这些将会严重影响发动机的性能，甚至使发动机无法运行。
这种曲轴位置传感器的检修，一般采用检测线圈阻值与交流信号电压的方法来检测。
根据测试的电阻结合表9的标准值进行判断。
表9 标准传感器电阻
图13 曲轴位置传感器线束零件图
在上表中，术语“冷态”和“热态”指线圈的温度。“冷态”指约 -10 至 50°C “热态”指约 50 至 100°C 。
如果检测的曲轴位置传感器的电阻值不符合该传感器的规定阻值，则该曲轴位置传感器需要更换。
五、案例分析
例：一辆2009年出厂的广汽丰田汉兰达轿车，配备1AR-FE发动机，该车发动机启动后，怠速一切正常，但高速运行较长时间就会偶尔出现抖动现象。当此故障出现时，就会感觉动力不足，转速上不去，跟缺缸情形类似。待发动机冷却以后，再发动，开始一段时间一切正常，高速跑一段之后，又出现相同的现象。
故障分析：从故障出现的现象来看，冷车启动和热车阶段发动机均能正常运行，只有高速运转一段时间之后，才出现故障。
分析结论：由此可认为此类故障现象的出现与发动机的运行条件有很大关联。考虑到此车总是运行一段时间后出现了故障，特别是高速运转时更容易出现，而此时发动机已进入正常运行条件，根据以往经验，怀疑高速大负荷时混合气不足，过稀或存在失火现象。
检测过程：首先检查进气系统。对进气管各接口处进行检查，没有异常；启动发动机怠速运转，此时发动机运转平顺，没有故障迹象，测量热线式空气流量计和节气门位置传感器信号，有信号输出，并且能随发动机工况变化，符合技术要求。
接着进行油缸油压检查，缺压，接上压力表，测量汉兰达采各个状态下的油缸的压力，测试的各个数据一切正常，符合要求；把喷油器插头拔出，测量供电端电压为14V正常；拔出各缸一体式点火器和点火线圈，插入火花塞并靠近缸体，能跳火，并且火花强度足够，火花塞正常。
最后驾驶汽车在外边跑了一段，大概20分钟后，故障现象又出现，此时无论是高速还是低速，发动机都抖动现象，动力明显不足，排气有黑烟出现，根据这一现象则认为有的气缸不工作而燃油还是继续喷射。所以又重新拔出各缸一体式点火器和火花塞，这时发现1缸火花塞比较弱，而且明显断断续续的现象，这时候，可以断定是1缸点火电路出现问题了。
分析过程：从点火系统的结构与原理分析来看，初步确定是点火线圈有问题，而不是点火器。但由于这套点火系统采用一体式点火器的点火线圈，不能单独测
试，试着把2缸的点火线圈整个换到1缸控制线上后测试，发现此时火花塞能跳火，火花明显，没有停断。
确认故障后，还上个同型号的点火线圈，装车复试，一切正常，故障排除。刚开始诊断分析的时候，一直以为是发动机在高速后才会出现故障，所以走了一些弯路。其实故障是发动机工作一段时间后就出现了的，与发动机转速高低无关，当然，高速运行后，该故障会更快显示出来而已。
得出结论：由此检测结果为1缸点火线圈损毁，需更换1缸的点火线圈。
结束语
首先，要衷心感谢我的指导老师郭兆松老师。在论文的写作过程中，郭老师在各个环节上进行了耐心的指导。郭老师严谨的治学态度，是我今后学习的榜样，并将一直激励着我。
通过这次论文写作，使我了解很多关于1AR-FE发动机点火系统的知识。这次写作，锻炼了自己的写作水平，通过与同组论文同学的讨论学习，促进了互相的友谊。通过与老师的交流，对论文的修改使我了解到目前自己的不足，在今后的学习工作过程中要继续锻炼。
再次感谢郭兆松老师对我的大力帮助和指导。
参考文献
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河南职业技术学院 毕业设计（论文） 题目汽车发动机点火系统原理及故障分析 系（分院）汽车工程系 学生姓名彭超 学号07183160 专业名称汽车电子技术 指导教师王贤高 2010 年 3 月20 日
河南职业技术学院汽车工程系（分院）毕业设计（论文）任务书
毕业设计（论文）指导教师评阅意见表
汽车发动机点火系统原理及故障分析 彭超 摘要：点火系统在发动机上由于工作环境相对于其它系统很恶劣，所以其状态的好坏直接决定着发动机的性能。本文较为详细的介绍了各种点火系统的组成结构、工作原理和控制内容，并针对常见的点火系统故障作了简要分析。 关键词：点火系统点火正时故障分析 汽油发动机正常工作的三要素：良好的空气----燃油混合气，很高的压缩压力，正确的点火正时及强烈的火花，去点燃空气----燃油混合气，从而实现发动机工作。 一、发动机点火系统必备的条件及组成结构 （一）、点火系统必备的条件 1、强烈电火花 在点火系统中产生的强烈电火花应产生于火花塞电极之间，以便于点燃空气---燃油混合气。因为空气存在空气电阻，这个电阻随空气高度压缩时而增大，所以点火系统必须能产生几万伏的高电压以保证产生强烈火花去点燃空气----燃油混合气。 2、正确的点火正时 点火系统必须始终根据发动机的转速和载荷和变化提供正确的点火正时。 3、持久的耐用性 点火系统必须具备足够的可靠性以经得住发动机产生的振动和高温。 （二）、点火系统的组成：如图-1;直接点火系统组成：如图-2 1、直接点火系统元件构成： （1）曲轴位置传感器：（NE）探测曲轴角度位置（发动机转速）。 （2）凸轮轴位置传感器:（G）辨认气缸和行程，并探测凸轮轴正时。 （3）节气门位置传感器:（VTA）探测节气门的开启角。 （4）空气流量计:（VG/PIM）探测进气量。 （5）水温传感器:（THW）探测发动机冷却液温度。 （6）带点火器的点火线圈:在最佳正时时，接通和切断初级线圈电流。向发动机ECU发送IGF信号。
《发动机结构与原理》
培训内容 一、发动机的分类 二、发动机的工作原理 三、发动机的基本结构 四、发动机的性能指标 五、神龙公司系列发动机产品参数介绍
一、发动机的分类 往复活塞式内燃机可按不同的方式分类： 1、燃料：汽油机、柴油机、气体燃料、代用燃料 2、燃油供给方式：化油器式汽油机和直接喷射式汽油机 3、工作循环：二冲程和四冲程 4、气缸数量：单缸和多缸 5、气缸排列方式：单列和双列 6、冷却方式：水冷式、风冷式 7、进气系统是否增压：自然吸气和强制进气 现代汽车多采用水冷式、四冲程往复活塞式、多缸汽油机。
培训内容 一、发动机的分类 二、发动机的工作原理 三、发动机的基本结构 四、发动机的性能指标 五、神龙公司系列发动机产品参数介绍
二、发动机的工作原理 1、术语 A）工作循环：在气缸内进行的每一次将燃料燃烧的热能转化为机械能的一系列连续过程(进气、压缩、作功和排气) B）上止点、下止点： 活塞离曲轴回转中心最远处， 即活塞在最高位置，为上止点 活塞离曲轴回转中心最近处， 即活塞在最低位置，为下止点 C）活塞行程：上下止点间的距离S=2R D）冲程：活塞由一个止点到另一个止点运动 一次，为一个冲程。
二、发动机的工作原理 E）气缸工作容积/气缸排量：活塞从上止点到下止点所扫过的容积，记作Vs D-气缸直径（mm）S-活塞行程（mm） F）发动机工作容积/发动机排量：所有气缸工作容积的总和，记作V L i-气缸数 两冲程发动机：活塞往复两个行程完成一个工作循环。四冲程发动机：活塞往复四个行程完成一个工作循环
霍尔效应式电子点火系统的组成及工作原理 教学目的：掌握霍尔效应式电子点火系统的组成及工作原理。 教学的重点：掌握霍尔效应电子点火系统的工作过程。 教学的难点：掌握霍尔信号发生器的工作原理。 教学方法：讲授教学法、分组教学法、多媒体演示法、探究式教学法、尝试教学法、分析点评法、实物教学法 教具准备：多媒体课件、多媒体设备；蓄电池、点火开关、分电器、点火线圈、点火控制器、火花塞、导线。 教学课时：35分钟 教学过程： 一、霍尔效应式电子点火系统的组成（如图一所示）…………（3分钟） 作用：依据发动机的做功顺序，产生电火花，点燃混合气。 组成：由装在分电器内的霍尔信号发生器、点火控制器、火花塞、点火线圈、蓄电池、点火开关等组成。
图一 （一）、霍尔信号发生器……………………（14分钟） 1、霍尔信号发生器的组成……………………（3分钟） 1）作用：向点火控制器输出点火控制信号。 2）霍尔信号发生器位于分电器内，其结构如图二所示，主要由分电器轴带动的触发叶轮、永久磁铁、霍尔集成电路等组成。 图二 2、霍尔效应的原理……………………（2分钟） 如图三所示，当电流通过放在磁场中的半导体基片，且电流方向和磁场方向垂直，在垂直于电流和磁场的半导体基片的横向侧面上产生一个与电流和磁场强度成正比的电压，这个电压称为霍尔电压。
图三 3、霍尔集成电路，内部结构如图四所示。……………………（3分钟） 1）作用：产生霍尔电压并对外输出电压信号。 2）霍尔集成电路输出电压信号的规律是： 霍尔元件（半导体基片）产生20mv的电压，输出～的电压信号,称为低电位。 霍尔元件不产生电压，输出11～12V的电压信号,称为高电位。 图四 4、霍尔信号发生器工作原理……………………（6分钟） 如图五所示，分电器轴带动触发叶轮转动，当叶片进入磁铁与霍尔元件之间的空气隙时，磁场被旁路，霍尔元件不产生霍尔电压为0V，霍尔集成电路末级三极管截止，信号发生器输出高电位达11～12V 。当触发叶轮离开空气隙，永久磁铁的磁力线通过霍尔元件而产生20mV的霍尔电压，集成电路末级三极管
发动机－点火系工作原理 字体: 小中大| 打印编辑：master 发布时间：2008-5-26 12:26 查看次数：347次 关键词：点火系组成 发动机中促使火花塞按时产生电火花的装置称之为点火系。 汽油机内的可燃混合气是靠火花塞产生的电火花点燃的。为了产生电火花，需要供给高压电。从蓄电池或发电机来的低压电流经过点火线圈，电压骤然升高到1万V左右，再经过分电器将高压电分配给每个气缸的火花塞。此时在火花之间的隙缝产生电火花，按照发动机气缸的工作按时将各缸的可燃混合气点燃。 汽车点火系和一般家用电器的连接不同，由于汽车的电器设备的电压较低(6V、12、24V)，人体接触没有危险，所以只采用单根导线连接。即用一根导线将电源的一极与电器设备的一极相连电源的另一极用搭铁线与车架或车身相连。相当于一般电路的接地线，汽车行业称之为搭铁。 汽车的点火系主要由蓄电池、发电机、点火开关、点火线圈、电容器、分电器(断电器和配电器)、火花塞以及高压线和附加电阻等组成。 点火线圈由初级线圈(低压部分)和次级线圈(高部分)组成。与初级线圈相连的是点火开关、断电器和电容器。与次级线圈相连的有配电器、高压线和火花塞。接通点火开关，低压电流从蓄电池流向点火线圈的初级线圈，它的周围产生的磁场因受到点火线圈中铁芯的作用而增强，由于断电器的作用，切断了初级低压电路，初级电流突然下降到零，铁芯中的磁通量也很快消失，与此同时在次级线圈中则感应出高压电流通过火花塞的两极产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气。 当某个气缸的活塞到达压缩冲程终了时，分电器内的分火头刚好转到与这个气缸火花塞接通的侧电极上，此时断电器的触点也刚好打开，次级电路在感应出的高压电通过分火头、侧电极和高压线流向火花塞，产生电火花。 在发动机正常工作的条件下，由发电机向蓄电池和点火系供电；如果耗电量大，则由蓄电池和发电机共同供电；在发动机起动时，发电机无法发电，则由蓄电池供电。当汽车消耗掉大量电流后，发电机将发出的电向蓄电池补充，使它恢复原有的电量，以应坟发电机不发电时的一切电力消耗。
第1篇汽车发动机构造与原理 第1章发动机基本结构与工作原理 内容提要 1.四冲程汽油机基本结构与工作原理 2.四冲程柴油机基本结构与工作原理 3.二冲程汽油机基本结构与工作原理 4.发动机的分类 5.发动机的主要性能指标 发动机：将其它形式的能量转化为机械能的机器。 内燃机：将燃料在气缸内部燃烧产生的热能直接转化为机械能的动力机械。有活塞式和旋转式两大类。本书所提汽车发动机，如无特殊说明，都是指往复活塞式内燃机。 内燃机特点：单机功率范围大（0.6-16860kW）、热效率高（汽油机略高于0.3，柴油机达0.4左右）、体积小、质量轻、操作简单，便于移动和起动性能好等优点。被广泛应用于汽车、火车、工程机械、拖拉机、发电机、船舶、坦克、排灌机械和众多其它机械的动力。 1.1 四冲程发动机基 本结构及工作原理 1.1.1 四冲程汽油机基本结 构及工作原理 1.四冲程汽油机基本结构 （图1-2） 2.四冲程汽油机基本工 作原理（图1-2） 表1-1 四冲程汽油机工作过 程 图1-2 四冲程汽油机基本结构简图 1-气缸 2-活塞 3-连杆 4-曲轴 5-气缸盖 6-进气 门 7-进气道 8-电控喷油器 9-火花塞 10-排气门
3.工作过程分析 （1）四冲程发动机：活塞在上、下止点间往复移动四个行程（相当于曲轴旋转了两周），完成进气、压缩、作功、排气一个工作循环的发动机就称为四冲程发动机。 四个行程中，只有一个行程作功，造成曲轴转速不均匀，工作振动大。所以在曲轴后端安装了一个质量较大的飞轮，作功时飞轮吸收储存能量，其余三个行程则依靠飞轮惯性维持转动。 （2）冲程与活塞行程： 冲程：指发动机的类型； 行程S：指活塞在上、下两个止点之间距离； 气缸工作容积V s：一个活塞在一个行程中所扫过的容积。 式中V s——工作容积（m3）； D——气缸直径（mm）； S——活塞行程（mm）。 发动机的排量V st：一台发动机所有气缸工作容积之和。 式中V st——发动机的排量（L）； i——气缸数。 （3）压缩行程的作用 一是提高进入气缸内混合气的压力和温度（压缩终了的气缸内气体压力可达0.6~1.2MPa，温度达600K~700K），为混合气迅速着火燃烧创造条件； 二是可以有效提高发动机的燃烧热效率η。由热力学第一定律 当混合气被压缩程度提高时，发动机混合气燃烧所达到的最高温度（T1）升高，而排气的温度（T2）降低，导致热效率提高。 1860年，法国人Lenoir（勒努瓦）研制成功的世界第一台内燃机，没有压缩行程，热效率仅4.5%；1876年，德国人奥托（Otto）制造出第一台四冲程内燃机，采用压缩行程，虽然压缩比只有2.5，但热效率却提高到12%，有力地证明了科学是第一生产力这个真理。 压缩比ε：气缸内气体被压缩的程度。 式中V a——气缸总容积（活塞处于下止点时，活塞顶部以上的气缸容积）；
点火系统得组成与工作原理 一、电控点火系统得类型 １.汽油机点火系统得类型 汽油机点火系主要有:传统点火系统与计算机控制得点火系统两 大类型。传统点火系统又可分为磁电机点火系统与蓄电池点火系统。 (１）磁电机点火系统:电能就是由磁电机本身提供得,其结构复杂,低速时点火性能差,一般只用于无蓄电池得机动车上。 (2)蓄电池点火系统:又称有触点点火系统，其结构简单、工作可靠，在汽车上得到广泛应用。 蓄电池点火系统得主要缺点: 1)高速易断火,不适合高速发动机。 ２)断电器触点易烧蚀,工作可靠性差。 3)点火能量低,点火可靠性差。 (3）微机控制得点火系统:系统中使用模拟计算机根据各传感器信号对点火提前角进行控制。 主要优点: 1)在各种工况及环境条件下，均可自动获得最佳得点火提前角。 2)在整个工作工程中,均可对点火线圈初级回路通电时间与电流进行控制。 ３)采用爆燃控制功能后,可使点火提前角控制在爆燃得临界状态。
2. 电控点火系统得类型:可分为有分电器与无分电器式。 二、基本组成与工作原理 1.基本组成 电控点火系统一般由电源、传感器、ECU 、点火器、点火线圈、分电器与火花塞组成。 电控点火系统得基本组成 电源:一般由蓄电池与发电机共同组成,主要就是给点火系统提供所需得电能。 传感器:用于检测发动机各种运行参数，为 ECU 提供点火控制所需得信号。 ECU:就是电控点火系统得中枢。 点火器:电控点火得执行元件 点火线圈:储存点火所需得能量，并将电源提供得低压电转变为足以在电极间产生击穿火花得１5 ～20KV 得高压电。 分电器:根据发动机点火顺序,将点火线圈产生得高压电依次输送给各缸火花塞。 火花塞：利用点火线圈产生得高压电产生点火花,点燃气缸内得混合气。
发动机点火系统 一、概述 发动机点火方式有炽热点火、压缩着火和电火花点火三种，柴油机用压缩着火，汽油机一般采用电火花点火。 1、对点火系统的要求 点火系统应在发动机各种工况和使用条件下，保证可靠而准确的点火。为此，点火装置应满足下列三个基本要求 1．能产生足以击穿火花塞电极间隙的高压电 实践证明，汽车发动机在满负荷低速时需8~10kV的高压，启动时则常需9~17kV的高压，正常点火一般在15kV以上，为了保证点火可靠，考虑各种不同因素的影响，点火高电压必须有一定的储量，所以点火装置产生的电压一般在15~20kV之间，而且高电压的升值要快。 2．火花塞应具有足够的能量 要使混合气可靠点燃，火花塞产生的火花应具有一定的能量，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，因此所需的火花能量很小（1~5MJ）。蓄电池点火系统能发出15~50 MJ的火花能量，足以点燃混合气。但在发动机启动、怠速运转以及节气门急剧打开时，则需较高的火花能量。 启动时，由于混合气雾化不良，废气稀释严重，电极温度低，故所需的点火能量最高。另外，为了提高发动机的经济性，当采用空燃比α=1.2~1.25的稀混合气时，由于稀混合气难于点燃，也需增加火花能量。考虑上述情况，为了保证可靠点火，火花塞一般应保证有50~80MJ 的点火能量，启动时应产生大于100MJ的火花能量。 3．点火时刻应适应发动机的工作情况 因为混合气在发动机的气缸内从开始点火到完全燃烧需要一定的时间（千分之几秒），所以要使发动机产生最大的功率，就不能在压缩行程终了活塞行至上止点才点火，而是需要适当提前一些。 因为发动机气缸的多少，负荷的大小，转速的变化，燃油品质的不同，即是同一发动机由于工况和使用条件的不同等等，都直接影响气缸内混合气的点火时间，为了使发动机能发出最大工功率，点火装置必需适应上述情况的变化实现最佳点火。 2、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 2）．半导体点火系统 3）．微机控制点火系统 4）．磁电机点火系统 二、传统点火系统组成与工作原理 1、传统点火系统的组成 传统点火系统主要由电源、点火开关、点火线圈、配电器、火花塞等组成，如图9-3所示。 （1）电源电源为蓄电池和发电机，供给点火系统所需电能，标称电压一般是12V。 （2）点火开关点火开关的作用是接通或断开点火系统初级电路。 （3）点火线圈点火线圈即变压器，其功用是将蓄电池12V的低压电变为15~20kV的高压电。 （4）配电器配电器的功用是接通和切断低压电路，使点火线圈及时产生高压电，按发动机各气缸的点火顺序送至火花塞；同时可调整点火时间。
发动机构造试卷 考号姓名专业 装订线 一词语解释（14×1=14分） 1．EQ6100――1型汽油机 2．压缩比 3．发动机的工作循环 4．活塞环端隙 5．轴瓦的自由弹势 6．干式缸套 7．气门重叠角 8．配气相位 9．空燃比 10．发动机怠速 11．多点喷射 12．压力润滑 13．冷却水大循环 14．废气涡轮增压 二、选择（12×1=12分） 1．汽车用发动机一般按（C ）来分类。 A．排量B．气门数目C．所用燃料D．活塞的行程 2．气缸工作容积是指（C ）的容积。 A．活塞运行到下止点活塞上方B．活塞运行到上止点活塞上方C．活塞上、下止点之间D．进气门从开到关所进空气 3．湿式缸套上平面比缸体上平面（ A ） A．高B．低C．一样高D．依具体车型而定，有的高有的低。 4．为了限制曲轴轴向移动，通常在曲轴采用（ A ）方式定位。 A．在曲轴的前端加止推片B．在曲轴的前端和后端加止推片C．在曲轴的前端和中部加止推片D．在曲轴的中部和后端加止推片5．液力挺柱在发动机温度升高后，挺柱有效长度（ B ）。 A．变长B．变短C．保持不变D．依机型而定，可能变长也可能变短。 6．排气门在活塞位于（ B ）开启。 A．作功行程之前B．作功行程将要结束时C．进气行程开始前D．进气行程开始后 7．发动机在冷启动时需要供给（ A ）混合气。 A．极浓B．极稀C．经济混合气D．功率混合气 8．在电喷发动机的供油系统中，油压调节器的作用是（ C ）。 A．控制燃油压力衡压B．在节气门开度大时燃油压力变小C．燃油压力与进气管压力之差保持恒定D．进气管压力大时燃油压力小9．在柴油机燃料供给系中，喷油压力的大小取决于（ D ）。 A．发动机的转速B．节气门开度的大小C．喷油泵的柱塞行程D．喷油器弹簧的预紧力 共2页第1页 10．当节温器失效后冷却系（ A ）。
点火系统的组成与工作原理 一、电控点火系统的类型 1．汽油机点火系统的类型 汽油机点火系主要有：传统点火系统和计算机控制的点火系统两大类型。传统点火系统又可分为磁电机点火系统和蓄电池点火系统。 (1）磁电机点火系统：电能是由磁电机本身提供的，其结构复杂，低速时点火性能差，一般只用于无蓄电池的机动车上。 (2）蓄电池点火系统：又称有触点点火系统，其结构简单、工作可靠，在汽车上得到广泛应用。 蓄电池点火系统的主要缺点： 1）高速易断火，不适合高速发动机。 2）断电器触点易烧蚀，工作可靠性差。 3）点火能量低，点火可靠性差。 (3）微机控制的点火系统：系统中使用模拟计算机根据各传感器信号对点火提前角进行控制。 主要优点： 1）在各种工况及环境条件下，均可自动获得最佳的点火提前角。 2）在整个工作工程中，均可对点火线圈初级回路通电时间和电流进行控制。
3）采用爆燃控制功能后，可使点火提前角控制在爆燃的临界状态。 2．电控点火系统的类型：可分为有分电器和无分电器式。 二、基本组成与工作原理 1．基本组成 电控点火系统一般由电源、传感器、 ECU 、点火器、点火线圈、分电器和火花塞组成。 电控点火系统的基本组成 电源：一般由蓄电池和发电机共同组成，主要是给点火系统提供所需的电能。 传感器：用于检测发动机各种运行参数，为 ECU 提供点火控制所需的信号。 ECU：是电控点火系统的中枢。 点火器：电控点火的执行元件 点火线圈：储存点火所需的能量，并将电源提供的低压电转变为足以在电极间产生击穿火花的 15 ～ 20KV 的高压电。 分电器：根据发动机点火顺序，将点火线圈产生的高压电依次输送给各缸火花塞。
发动机的点火系统工作原理 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。点火系将电源的低电压变成高电压，再按照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，实现可靠而准确的点火；还能在更换燃油或安装分电器时进行人工校准点火时刻。 电喷系统的点火按照是否保留分电器分：1．非直接点火系统（有分电器）2．直接点火系系统（无分电器），有分电器的和化油器车的工作原理差不多；直接点火系统取消了分电器，点火线圈上的高压线直接与火花塞相连，工作时，点火线圈产生的高压电直接送至各火花塞，由微机根据各传感器输入的信息，依照发动机的点火顺序，适时的控制各缸火花塞点火。直接点火系统又可分为以下两类：1。同时点火方式：两个气缸合用一个点火线圈，对两个气缸同时点火。2。单独点火方式：每个气缸的火花塞配一个点火线圈，单独对本缸点火。 点火系统按照发动机的工作顺序进行点火，点火顺序为1-3-4-2或1-2-4-3。电子点火系统的点火时间实际是由多个传感器信号通过电脑计算来确定的，这些传感器信号大致有如下这些：曲轴位置传感器，空气流量计，水温传感器，氧传感器，节气门位置传感器，车速传感器，空档开关，点火开关，空调器开关，电池，进气温度传感器，爆震传感器。这些信号的变化和发动机的转速、负荷、汽油的辛烷值都有关系。 FIAT看来是使用两个点火线圈实现点火的，每个线圈控制两个汽缸，每个线圈的充放电时间肯定不一样的。一般发动机的最佳点火角度是10-15度转换成时间也有个范围，这个就是4S所说的充电时间不能超过400NS，这是最迟的点火时间，肯定还有一个指标是不能少于多少NS，这个应该最早的点火时间。点火的控制模块是根据具体工作状况自动调整点火时间的，测定的时候工作状况不一样，每个车的值也不同，再这个范围内都应该是正常的。 由此可见，在排除电脑芯片故障的前提下，整车的油耗差异很难做准确的判断，任何一个部件或者传感器的故障都有可能造成发动机效率的变化，尽管4S有维修用的电脑可以读出每个传感器的数值，但各个部分还有个匹配问题，部件和传感器的故障都会造成油耗的升高。所以一般油耗升高最先要怀疑的就是空气流量计，水温，节气门等位置。 说的远一点，汽车在能耗上的技术指标是个综合的问题，提高汽油机的有效功率手段是提高压缩比，但控制部分的成本和设计要求就很高了，一台好的发动机机械部分和电子部分都要先进，有任何部分设计不良就会造成瓶颈，影响整个发动机的功效。FIAT国产车系的油耗偏高和本身发动机的设计是有很大关系的。因此，说得再多一点，日本车的油耗相对比较低是和发动机制造工艺及先进电子控制系统是有非常大的关系的，不是简单的车重差别引起的。
霍尔式电子点火系统的工作原理与故障检测 一、霍尔式电子点火系统的工作原理 上海桑塔纳轿车采用霍力式无触点电子点火系统，该系统由分电器、信号发生器、点火器、高能点火线圈、高压线、火花塞等组成。霍尔信号发生器是根据霍尔效应原理制成的，它装在分电器内。霍尔信号发生器，它由触发叶轮1和霍尔传感器4组成。触发叶轮像传统的分电器凸轮一样，套在分电器轴的上部，它可以随分电器轴一起转动，又能相对分电器轴作少量转动，以保证离心调节装置正常工作。 触发叶轮的叶片数与气缸数相等，其上部套装分火头，与触发叶轮一起转动。霍尔传感器4由带导板(导磁)的永久磁铁3和霍尔集成块2组成，触发叶轮1 的叶片在霍尔集成块2和永久磁铁3之间转动。霍尔集成块2包括霍尔元件和集成电路。由于霍尔信号发生器工作时,霍尔元件产生的霍尔电压Uh是mV级的，信号很微弱，还需进行信号处理。这一任务由集成电路完成，这样霍尔元件产生的霍尔电压Uh信号，还要经过放大、脉冲整形，最后以整齐的矩形脉冲(方波)信号Ug输出。 霍尔信号发生器是一个有源器件，它需要提供电源才能工作。霍尔集成块的电源由点火器提供。霍尔集成电路输出极的集电极为开路输出形式，其集电极的负载电阻在点火器内设置。霍尔信号发生器有三根引出线且与点火器相连接，其中一根是电源输入线(红黑色线)，一根是信号输出线(绿白色线)，一根是接地线(棕白色线)9J霍尔信号发生器外壳的三线插座分别标有“+”、“0”、“-”符号。 分电器工作时，叶片随分电器轴转动，每当叶片进入永久磁铁与霍尔元件之间的空气隙时,霍尔集成块中的磁场即被触发叶轮的叶片旁路(或称隔磁),这时霍尔元件不产生霍尔电压，集成电路输出极的三极管处于截止状态，信号发生器输出高电位。当触发叶轮的叶片离开空气隙时，永久磁铁的磁通便通过霍尔集成块经导板构成回路，这时霍尔元件产生霍尔电压，集成电路输出极的三极管处于导通状态,信号发生器输出低电位。分电器轴转一圈，输出4个方波。触发叶轮的转向从上向下看时是顺时针方向。当叶轮缺口的后边缘转动使磁极端面只露一半时，信号输出端的电压瞬间从低电位跳到高电位，此时就是点火时刻。 霍尔点火器与信号发生器通过二线插头相联接，当信号输出端把信号输入到点火控制器后，经过其内部电路处理，控制一只大功率三极管，进而控制点火线圈，使点火线圈高压输出端输出高压脉冲到火花塞点火。霍尔点火器实质上是个电子开关，它受霍尔传感器产生的信号电压控制。点火控制器还具有停机自动断电功能，以保护点火线圈不被烧坏。不仅如此，该点火控制器还具有限流控制功能，当检测到点火线圈中电流值小于额定值的94％时，控制电路在输入信号向低电平转换前加大电流的上升率，保证初级线圈产生足够的磁性。
【第三章计算机控制点火系统结构与工作原理】 一、填空题 1 . 在传统的汽油机点火系中，断电器触点的开闭是由__________________ 来控制的。 2 . 点火线圈初级电路的接通时间取决于__________________ 和_______________ 。 3 . 使发动机产生最大输出功率的点火提前角称为_________________ 。 4 . 电控点火系统一般由_________ 、__________ 、_______ 、________ 、点火线圈、分电器、火花塞等组成。 5 . _________________ 是爆燃控制系统的主要元件，其功能是_________________________ 。 6 . 对应发动机每一工况都存在一个_____________ 点火提前角。 7 . 最佳点火提前角的数值与_______ 、______ 、______ 、______ 等很多因素有关。 8 . 点火提前角的主要修正项目有______________ 、__________ 、__________ 等。 9 . 水温修正可分为____________ 、_____________ 修正。 10 . 随发动机转速提高和电源电压下降，初级电流通电时间需__________ 。 11 . 爆燃传感器向ECU 输入爆燃信号时，电控点火系统采用__________ 模式。 12 . 发动机工作时，ECU 根据_______________ 信号判断发动机负荷大小。 13 . 点火系一般是由___________ 、__________ 、_________ 三部分组成。 14 . 初级电路包括__________ 、_____________ 、_____________ 及所有相关的电线和接头。 15 . 在点火系统中必须对____________ 、____________ 、___________ 三方面进行控制。 16 . 点火提前角随着发动机的负荷增大而________ 。 17 . 点火提前角的控制包括___________________ 、________________ 两种基本工况控制。 18 . 汽油机电控点火系统的功能主要包括___________、___________ 、___________ 及三个方面。 19 . 汽油的辛烷值越高，抗爆性越___________ ，点火提前角可适当___________ 。 20 . 采用___________ 系统时，可使发动机的实际点火提前角接近于理想点火提前
欢迎阅读点火系统的组成与工作原理 一、电控点火系统的类型 1．汽油机点火系统的类型 汽油机点火系主要有：传统点火系统和计算机控制的点火系统两 2）在整个工作工程中，均可对点火线圈初级回路通电时间和电流进行控制。 3）采用爆燃控制功能后，可使点火提前角控制在爆燃的临界状态。 2．电控点火系统的类型：可分为有分电器和无分电器式。
二、基本组成与工作原理 1．基本组成 电控点火系统一般由电源、传感器、ECU、点火器、点火线圈、分电器和火花塞组成。 混合气。 2．工作原理 发动机工作时，ECU根据接收到的各传感器信号，按存储器中存储的有关程序和数据，确定出最佳点火提前角和通电时间，并以此向点火器发出指令。点火器根据指令，控制点火线圈初级电路的导通和
截止。当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。当初级电路被切断时，次级线圈中产生很高的感应电动势（15～20KV），经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。 在电控点火系统中，用凸轮轴位置传感器产生G信号和曲轴位置 （4）IGf信号：是完成点火后，点火器向ECU输送的点火确认号。 三、有分电器电控点火系统 特点：只有1个点火线圈。 组成：由凸轮轴/曲轴位置传感器、空气流量计、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、起动开关、空调开关、车速传感器。
四、无分电器电控点火控制系统 特点：用电子控制装置取代分电器，利用电子分火控制技术将点火线圈产生的高压电直接送给火花塞进行点火，点火线圈的数量比有分电器电控点火系统多。 类型：根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不同，又可分为 1．组成 爆燃控制系统的组成 1-爆燃传感器2-ECU3-其他传感器4-点火器和点火线圈5-分电器6- 火花塞? 2．爆燃的识别
汽车发动机构造原理Automobile engine configuration principle (申请学位) 专业：汽车制造与装调技术专业 学生：x x x 指导教师：x x x教授 二零一一年七月
独创性声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得xxxxxxx学校或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 论文作者签名：签字日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本论文作者完全了解XXXX学校有关保留、使用论文的规定。特授权XXXX 学校可以将论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。 （保密的论文在解密后适用本授权说明） 论文作者签名：导师签名： 签字日期：年月日签字日期：年月日
中文摘要 发动机是汽车的心脏，为汽车的行走提供动力，汽车的动力性、经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构，即将汽油（柴油)或天然气的热能，通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时，推动活塞做功，转变为机械能，这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为能量转换服务的，发动机伴随着汽车走过了100多年的历史，无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高，但其基本原理仍然未变，这是一个富于创造的时代，那些发动机设计者们，不断地将最新科技与发动机融为一体，把发动机变成一个复杂的机电一体化产品，使发动机性能达到近乎完善的程度，各世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点，现在的汽车发动机不仅注重汽车动力的体现，更加注重能源消耗、尾气排放等与环境保护相关的方面。使得人们在悠闲的享受汽车文化的同时，也能保护环境，节约资源 关键词：发动机构造、工作原理、分类、
汽车发动机原理图解 机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。因此，机体必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。<本文原载于－技巧网评> 一. 气缸体（图2-1） 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体——曲轴箱，也可称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成，
气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。 气缸体应具有足够的强度和刚度，根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同，通常把气缸体分为以下三种形式。（图2-2) (1) 一般式气缸体其特点是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。这种气缸体的优点是机体高度小，重量轻，结构紧凑，便于加工，曲轴拆装方便；但其缺点是刚度和强度较差 (2) 龙门式气缸体其特点是油底壳安装平面低于曲轴
的旋转中心。它的优点是强度和刚度都好，能承受较大的机 械负荷；但其缺点是工艺性较差，结构笨重，加工较困难。[ 录入者:周洋 | 时间:2007-09-22 13:49:12 | 作者: | 来源:技巧网评 | 浏览:471次 ] (3) 隧道式气缸体这种形式的气缸体曲轴的主轴承孔为整体式，采用滚动轴承，主轴承孔较大，曲轴从气缸体后部装入。其优点是结构紧凑、刚度和强度好，但其缺点是加工精度要求高，工艺性较差，曲轴拆装不方便。 为了能够使气缸内表面在高温下正常工作，必须对气缸和气缸盖进行适当地冷却。冷却方法有两种，一种是水冷，另一种是风冷（图2-3）。水冷发动机的气缸周围和气缸盖中都加工有冷却水套，并且气缸体和气缸盖冷却水套相通，冷却水在水套内不断循环，带走部分热量，对气缸和气缸盖起冷却作用。<本文原载于－技巧网评>
汽车点火系统的原理 1、基本工作原理发动机电脑综合各传感器的输入信息，从存贮器中选出最适当的点火提前角，再根据曲轴位置传感器判别出曲轴转速、位置及几缸处于压缩上止点，然后控制大功率晶体管的导通和截止，即控制点火线圈初级电流的断续。 2、主要装置(1) 霍尔分电器霍尔分电器是一种无触点分电器，安装在分电器内部，如图所示，由霍尔触发器片和霍尔电压产生器集成电路组成。霍尔触发器叶片窗口与凸轮轴同速运转，按照霍尔原理凸轮轴带动触发器窗口运转，改变了霍尔元件的磁场，使霍尔触发器产生一个微弱电压，即霍尔电压。通过检测窗口的出现，判断出发动机1缸的位置。发动机每转两周，该传感器发出一个11V～0V的负脉冲信号，信号的下降沿距1缸上止点前92°。，其上升沿距1缸上止点前52°。该信号送至ECU，ECU根据此信号确定喷油器的工作顺序、喷油的起始点和爆震控制。若无霍尔信号，则发动机不可能起动。(2) 点火线圈点火线圈是产生点火所需高压电的一种变压器。一般发动机点火系所采用的点火线圈依磁路区分，可分为开磁路式及闭磁路式两种。1、开路式点火线圈开磁路式点火线圈一般为罐状结构。它以数片硅钢片叠合而成棒状铁芯，次级线圈和初级线圈分别绕在铁芯的外侧。次级线圈为线径0。05～1mm 漆包线，匝数2～3万圈臣。初级线圈的线径为0。5～1。0mm，较次级线圈粗，且匝数仅150～300圈而已。初级线圈绕在次级线圈的外侧，故次级线圈所产生的磁通变化与初级线圈完全相同。初级线圈和次级线圈的绕线方向相同，如图所示: 次极线圈的始端连接高压输出接头，其末端则连接于初级线圈的始端，并连接于外壳的"+"接柱，初级线圈的末端连接于外壳的"一"接柱，并接于点火器内功率晶体管的集电极上，由点火器控制其初级线圈电流的通断。2、闭磁路式点火线圈闭磁路点火线圈的铁芯是封闭的，磁通全部经过铁芯内部如所示铁芯的导磁能力约为空气的一万倍，故开磁路点火线圈欲获得与闭磁路点火线圈
发电机无刷励磁结构及原理 一、励磁系统作用 励磁系统的主要作用就是维持发电机的电压在给定范围，主要有以下三点： 1、是保证电力系统运行设备的安全。电力系统中的运行设备都有其额定运行电压和最高运行电压。保证发电机端电压在容许水平上，是保证发电机及其电力系统设备安全运行的基础条件之一，这就要求发电机励磁系统不仅能够在静态下，而且在大扰动后的稳态下保证发电机在给定的容许水平上，一般发电机运行电压不得高于额定值的10%。 2、保证发电机运行的经济性。发电机在额定值附近运行是最经济的，如果发电机电压下降，则输出相同的功率所需的定子电流将增加，从而使损耗增加。一般发电机运行电压不得低于额定值的90%；当发电机电压低于95%时，发电机应该限负荷运行。 3、提高维持发电机电压能力的要求和提高电力系统稳定的要求在许多方面是一致的。 二、有刷励磁和无刷励磁的优缺点 发电机励磁系统一般分为有刷励磁和无刷励磁，它们各有优缺点，具体区别如下： 1、有刷励磁是通过与发电机同轴的直流发电机发出直流电，再经过电刷和滑环加在发电机转子线圈上。
优点是：发电机与励磁系统界限明显，相对独立、直观明了，转子励磁电流、励磁电压容易取得，数值准确、检修方便。 缺点是：由于电刷的存在，增加了接触电阻，随着励磁电流的增加，电刷和滑环常常因接触不良导致发热，严重时会产生环火而烧毁刷架和滑环，并且电刷的质量也直接影响到运行的稳定性，故障率高；电刷磨损产生的碳粉对环境卫生有一定影响，容易污染轴承座，降低绝缘，给安全运行带来一定隐患；由于电刷存在磨损，运行人员要经常巡视、擦拭、更换电刷，在擦拭、更换时存有一定安全隐患。 2、无刷励磁系统是由发电机和与发电机同轴连接的励磁发电机组成，这种励磁发电机不同于和发电机同轴的直流发电机，这种励磁发电机实际上是交流发电机，它所发出的三相交流电通过连接在其轴上的旋转整流器进行整流，输出的直流电直接接在发电机转子绕组上，用来产生转子磁场。 优点是：由于没有电刷也就不存在接触不良以及因此产生的发热问题，更不会因产生电火花而烧毁设备；没有电刷也就没有磨损的碳粉，发电机两端会比较洁净；运行中不用更换电刷，运行维护少。 缺点是：因励磁发电机输出的直流电直接接在发电机转子绕组上，这样很难测量转子的实际电流，一般根据转子电压等相关参数计算出转子电流，计算值和实际值存在一定
无触点电子点火系 1.霍尔式。 (1)结构：此系统由电源、点火开关、电子点火模块、高能点火线圈、霍尔式分电器总成、火花塞等部件组成。 (2)组成部件(霍尔信号发生器)。 包括：霍尔点火信号传感器，真空离心点火提前装置，配电器。 (3)系统工作原理“接通点火开关ON档或ST档，发动机曲轴带分电器轴转动时，信号传感器转子叶片交替穿过霍尔元件气隙，当转子叶片进入气隙时，霍尔信号传感器输出 11.1V~11.4V的高电位，高电位信号通过电子点火模块中的集成电路导通饱和，接通点火线圈初级电流，点火线圈铁芯储存磁场能；当转子叶片离开霍尔元件间隙时，霍尔信号传感器输出0.3V~0.4V的低电位，低电位信号通过电子点火模块使大功率三极管截止初级电流。骤然消失使次级感应出大于20000V高压电，配电器将高压电按点火顺序准时地送给各工作缸火花塞跳头。 (4)霍尔效应原理。 当电流I通过放在磁场中的半导体基片且电流方向与磁场方向相垂直时，垂直与电流与磁通的半导体基片的横向侧面上即产生一个与电流和磁通密度成正比的电压。 2.磁脉冲传感器。 (1)结构：永久磁铁、转子和线圈组成。 (2)系统工作原理：当转子旋转时，由于转子轮齿与托架间隙不断发生变化，通过线圈的磁通量也不断变化，即转子的轮齿接近托架时间隙变的越来越小磁通量响应增加，转子的轮齿转离托架时，间隙变的越来越大，磁通量相应减小，如此在电磁线圈内感应出感应电动势，即输出信号。 (3)系统应用：广泛应用与汽车无触电点火系统及电控系统。 3.光电式传感器 (1)结构：发光二极管，光敏二极管，光栅盘，控制电路。 (2)原理：利用光敏二极管和光电效应原理，通过其导通与截止来控制电子电路产生电压脉冲信号，当有光线照射到光敏二极管上时，光敏二极管导通，没有光线照射时二极管截止。 (3)应用于曲轴位置传感器。 晶体管点火装置的检修 汽车晶体管点火装置可靠性较好，一般不需经常维修。如果发动机不能发动，怀疑是晶体管点火装置有问题，可从分电器盖上拔出中央高压线，使其距离气缸体5~7mm，然后观察跳火情况。若不跳火，说明晶体管点火装置有故障，此时应对传感器及点火控制开关放大器及点火线圈进行检查。 1.信号发生器检测与调整。 ②检查调整信号转子凸齿与铁芯的间隙。 信号转子凸齿与传感器铁芯之间的空气间隙一般为0.2~0.4mm。 ③检测信号发生器线圈。 拆下线束插接器，用万用表电阻档对信号发生器线圈进行测量，阻值应符合标准值。若阻值为无穷大，表明线圈内部断路，若阻值比标准值小得多，说明信号发生器线圈有匝间短路。为检查信号发生器热稳定性，可用照明灯对其进行加热到适当温度后再用欧姆表测量传感器线圈的电阻，然后再与线圈的标准电阻值比较，即能看出其热稳定性的好坏。 2.晶体管控制器检测。 ④一般检查。 一般检查包括对电子点火器进行外观检查，用欧姆表测量其输入端电阻，以及用电流表测量
发动机点火系检测实验 一、实验目的 1、了解汽油机电控点火系统组成及工作原理 2、掌握点火提前角的基本原理 3、掌握四缸四冲程发动机凸轮轴信号与各缸四个冲程的关系。 4、掌握点火提前角的测量与调节方法 二、实验原理及方法 1、点火系统的功用 点火系统的基本功用是在发动机各种工况和使用条件下，在气缸内适时、准确、可靠地产生电火花，以点燃可燃混合气，使发动机作功。 2、点火系统的类型 发动机点火系统，按其组成和产生高压电方式的不同可分为传统蓄电池点火系统、电子点火系统、微机控制点火系统和磁电机点火系统。 传统蓄电池点火系统以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈和断电器的作用，将电源提供的6V、12V或24V的低压直流电转变为高压电，再通过分电器分配到各缸火花塞，使火花塞两电极之间产生电火花，点燃可燃混合气。传统蓄电池点火系统由于存在产生的高压电比较低、高速时工作不可靠、使用过程中需经常检查和维护等缺点，目前正在逐渐被电子点火系统和微机控制点火系统所取代。
电子点火系统以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈和由半导体器件(晶体三极管)组成的点火控制器将电源提供的低压电转变为高压电，再通过分电器分配到各缸火花塞，使火花塞两电极之间产生电火花，点燃可燃混合气。与传统蓄电池点火系统相比具有点火可靠、使用方便等优点，是目前国内外汽车上广泛采用的点火系统。 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。微机控制点火系统是目前最新型的点火系统，已广泛应用于各种中、高级轿车中。 磁电机点火系统由磁电机本身直接产生高压电，不需另设低压电源。与传统蓄电池点火系统相比，磁电机点火系统在发动机中、高转速范围内，产生的高压电较高，工作可靠。但在发动机低转速时，产生的高压电较低，不利于发动机起动。因此磁电机点火系统多用于
发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机，还是柴油机；无论是四行程发动机，还是二行程发动机；无论是单缸发动机，还是多缸发动机。要完成能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和系统。汽油机由两大机构和五大系统组成，即由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成；柴油机由以上两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成，柴油机是压燃的，不需要点火系。 曲柄连杆机构起动系统 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始
发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。 点火系统冷却系统 在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等