第11讲 电源和启动系统、点火系统
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《点火系统》课件
摩托车也使用点火系统来点燃发动机内的混合气。
航空航天领域
在航空航天领域，点火系统用于火箭和导弹的发动机，以及飞机涡轮发动机的燃烧室。
点火系统的发展趋势与展望
高压点火技术
随着排放法规的日益严格，高压点火技术成为研究的热点，以提 高点火能量和燃烧效率。
智能点火系统
通过引入传感器和控制策略，实现智能点火，以优化发动机性能和 燃油经济性。
2023
PART 04
点火系统的应用与发展趋 势
REPORTING
点火系统在汽车领域的应用
汽油发动机点火
在汽油发动机中，点火系统负责点燃 气缸内的混合气，使其燃烧产生动力 。
柴油发动机点火
柴油发动机的点火方式与汽油发动机 不同，但点火系统仍然发挥着关键作 用。
点火系统在其他领域的应用
摩托车点火
点火系统的可靠性要求
耐久性
点火系统需要具备耐久性，以 确保其能够在长时间内持续稳
定地工作。
可靠性
点火系统需要具备可靠性，以 确保其能够在各种工作环境下 正常工作。
安全性
点火系统需要具备安全性，以 确保其不会对发动机和车辆造 成损害。
可维护性
点火系统需要具备可维护性， 以便于对其进行维护和修理。
2023
• 适应性：适应不同发动机型号和运行条件 ，满足不同需求。
点火系统的设计原则与流程
需求分析
明确点火系统的功能和性能要求。
方案设计
根据需求分析，制定可行的设计方案。
点火系统的设计原则与流程
进行实际测试，验证设计 的可行性和性能。
通过仿真分析，对设计方 案进行优化。
对各部件进行详细的结构 和参数设计。
。
防尘与防震
航空航天领域
在航空航天领域，点火系统用于火箭和导弹的发动机，以及飞机涡轮发动机的燃烧室。
点火系统的发展趋势与展望
高压点火技术
随着排放法规的日益严格，高压点火技术成为研究的热点，以提 高点火能量和燃烧效率。
智能点火系统
通过引入传感器和控制策略，实现智能点火，以优化发动机性能和 燃油经济性。
2023
PART 04
点火系统的应用与发展趋 势
REPORTING
点火系统在汽车领域的应用
汽油发动机点火
在汽油发动机中，点火系统负责点燃 气缸内的混合气，使其燃烧产生动力 。
柴油发动机点火
柴油发动机的点火方式与汽油发动机 不同，但点火系统仍然发挥着关键作 用。
点火系统在其他领域的应用
摩托车点火
点火系统的可靠性要求
耐久性
点火系统需要具备耐久性，以 确保其能够在长时间内持续稳
定地工作。
可靠性
点火系统需要具备可靠性，以 确保其能够在各种工作环境下 正常工作。
安全性
点火系统需要具备安全性，以 确保其不会对发动机和车辆造 成损害。
可维护性
点火系统需要具备可维护性， 以便于对其进行维护和修理。
2023
• 适应性：适应不同发动机型号和运行条件 ，满足不同需求。
点火系统的设计原则与流程
需求分析
明确点火系统的功能和性能要求。
方案设计
根据需求分析，制定可行的设计方案。
点火系统的设计原则与流程
进行实际测试，验证设计 的可行性和性能。
通过仿真分析，对设计方 案进行优化。
对各部件进行详细的结构 和参数设计。
。
防尘与防震
点火系统组成课件
点火时间稳定，有利于提高发动机的燃烧 效率。
03
04 缺点
结构复杂，工作可靠性稍差，维修困难。
05
06
对点火线圈和电容的耐压要求较高，否则 容易损坏。
电容放电式点火系统的检测与维修
检测 检查断电器触点是否烧蚀、接触不良。
检查点火线圈是否短路或断路。
电容放电式点火系统的检测与维修
• 检查电容器是否漏电或失效。
相位来控制高压电的分配。
03
火花塞
火花塞是点燃混合气的执行部件，它安装在每个气缸的顶部。当高压电
通过火花塞的金属中心时，会点燃混合气，从而产生爆炸，推动活塞运
动，使发动机做功。
工作原理简介
工作流程
当点火系统接收到来自点火器的脉冲电流时，点火线圈会产生磁场，并在次级线圈中感应出高压电。高压电通过 分电器分配给各缸的火花塞，当高压电通过火花塞时，会点燃混合气，产生爆炸，推动活塞运动，使发动机做功 。
清洗火花塞，更换损坏的点火线圈和火花塞，调整点火提前角等。
感谢您的观看
THANKS
控制方式
点火时刻的控制是通过点火器来完成的。点火器根据发动机的转速和负荷等因素，控制点火线圈的通电时间和断 电时间，从而控制点火时刻。同时，点火器还会根据发动机的反馈信号，如爆震传感器等，对点火时刻进行修正 和调整，以确保发动机在最佳时刻点燃混合气。
02
电源系统
蓄电池
01
02
03
作用
提供启动电流，保持发动 机运转时点火线圈和火花 塞的供电。
电容放电式点火系统的检测与维修
01
维修
02
03
04
修复或更换烧蚀、接触不良的 触点。
更换短路或断路的点火线圈。
发动机点火系统课件
作用
点火系统的作用是控制气缸内的混合 气在恰当的时刻产生电火花，使混合 气迅速燃烧，产生动力，驱动发动机 的运转。
点火系统的组成与分类
组成
点火系统通常由电源、点火线圈、 分电器、火花塞和高压线等组成。
分类
根据点火系统的结构和工作原理， 可分为蓄电池点火系统、电子点 火系统和微机控制点火系统。
点火系统的原理与特点
05
发动机点火线圈的连接是 否紧固，外观是否有破 损或连接不良等现象。
更换标准
如发现点火线圈性能下 降或损坏，应及时更换。 一般建议在车辆行驶里 程达到10万公里时进行 更换。
选型匹配
在更换点火线圈时，需 选择与车辆相匹配的型 号及规格，以确保其正 常工作。
故障现象
汽车在行驶过程中，突然出现加速无力、抖动严重、 噪音大等症状，且故障时好时坏。
故障原因
点火线圈老化，导致点火性能下降，不能正常工作。
维修方法
更换新的点火线圈，并进行点火系统调试。
案例二：火花塞积碳严重导致的发动机失火
故障现象
01 汽车在行驶过程中，突然出现加速顿挫、抖动、噪音
大等症状，且故障时好时坏。
发动机启动困难故障诊断与排除
01
故障原因
点火系统故障、供油系统故障、进气系统故障、电控系统故障等。
02
故障诊断
检查点火系统是否正常工作，检查供油系统油压和喷油嘴是否正常，检
查进气系统是否漏气，检查电控系统各传感器是否正常工作。
03
故障排除
修复点火系统故障，调整供油系统油压和喷油嘴，修复进气系统漏气，
初级线圈
初级线圈位于点火线圈初级电路中，用于储存电能。
充电过程
当断电器闭合时，初级线圈开始充电，电能转化为磁场能。
点火系统的作用是控制气缸内的混合 气在恰当的时刻产生电火花，使混合 气迅速燃烧，产生动力，驱动发动机 的运转。
点火系统的组成与分类
组成
点火系统通常由电源、点火线圈、 分电器、火花塞和高压线等组成。
分类
根据点火系统的结构和工作原理， 可分为蓄电池点火系统、电子点 火系统和微机控制点火系统。
点火系统的原理与特点
05
发动机点火线圈的连接是 否紧固，外观是否有破 损或连接不良等现象。
更换标准
如发现点火线圈性能下 降或损坏，应及时更换。 一般建议在车辆行驶里 程达到10万公里时进行 更换。
选型匹配
在更换点火线圈时，需 选择与车辆相匹配的型 号及规格，以确保其正 常工作。
故障现象
汽车在行驶过程中，突然出现加速无力、抖动严重、 噪音大等症状，且故障时好时坏。
故障原因
点火线圈老化，导致点火性能下降，不能正常工作。
维修方法
更换新的点火线圈，并进行点火系统调试。
案例二：火花塞积碳严重导致的发动机失火
故障现象
01 汽车在行驶过程中，突然出现加速顿挫、抖动、噪音
大等症状，且故障时好时坏。
发动机启动困难故障诊断与排除
01
故障原因
点火系统故障、供油系统故障、进气系统故障、电控系统故障等。
02
故障诊断
检查点火系统是否正常工作，检查供油系统油压和喷油嘴是否正常，检
查进气系统是否漏气，检查电控系统各传感器是否正常工作。
03
故障排除
修复点火系统故障，调整供油系统油压和喷油嘴，修复进气系统漏气，
初级线圈
初级线圈位于点火线圈初级电路中，用于储存电能。
充电过程
当断电器闭合时，初级线圈开始充电，电能转化为磁场能。
启动和点火系统工作原理
启动和点火系统工作原理
启动和点火系统是汽车发动机正常运转所必需的两个关键系统。
以下是它们的工作原理：
1. 启动系统：
- 工作原理：启动系统的主要作用是通过电动机将电池的电能转化为机械能，带动发动机曲轴旋转，使发动机能够自行运转。
- 具体过程：当驾驶员转动钥匙时，启动电路被激活，电流从电池流向启动电机。
启动电机开始旋转，并通过齿轮传动将动力传递给发动机曲轴。
当曲轴达到一定转速时，发动机的燃油系统开始喷油，点火系统开始点火，发动机开始自行运转。
2. 点火系统：
- 工作原理：点火系统的主要作用是在适当的时刻提供高电压火花，点燃发动机气缸内的混合气，使发动机能够正常工作。
- 具体过程：当发动机运转时，曲轴带动分电器旋转，分电器中的凸轮控制点火线圈的开闭。
当点火线圈闭合时，电流通过线圈产生磁场，当磁场消失时，线圈中会产生高电压，通过火花塞放电，点燃气缸内的混合气。
点火系统需要根据发动机的转速和负荷来调整点火时机，以保证发动机的正常运转。
综上所述，启动系统和点火系统是汽车发动机正常运转所必需的两个关键系统。
启动系统负责启动发动机，点火系统则负责在适当的时刻点燃混合气，使发动机能够正常工作。
这两个系统的协同工作，保证了汽车的正常行驶。
《发动机点火系统》课件
工作原理
凸轮轴带动分电器轴旋转，分电器轴上的凸轮依次顶动触 点臂，使触点臂与点火线圈的接线柱接通或断开，从而控 制点火线圈的通电或断电。
高压线
80%
作用
将点火线圈产生的高压电传输到 火花塞。
100%
材料
高压线通常由钢芯和耐高温绝缘 材料制成。
80%
特点
高压线具有较高的绝缘性能和耐 高温性能，能够承受高压电的传 输而不发生漏电或短路。
02
点火系统的组成
点火线圈
作用
将低电压转换为高电压，为火花 塞提供足够的点火能量。
工作原理
点火线圈内部有两个线圈绕组， 当其中一个绕组接通电流时，磁 场发生变化，导致另一个绕组产
生高电压。
类型
干式点火线圈和湿式点火线圈。
分电器
作用
根据发动机的点火顺序，将高压电分配给相应的气缸。
组成
分电器盖、分电器轴、凸轮轴等。
点火系统故障的排除方法
检查电路连接
检查点火系统的电路连接是否 良好，如有问题需要进行修复
。
检查高压火花
检查高压火花是否正常，如有 问题需要进行修复或更换相关 部件。
检查点火线圈
如有问题需要更换点火线圈。
检查火花塞
如有问题需要更换火花塞。
05
点火系统的发展趋势
高压点火系统
总结词
高压点火系统是传统的点火方式，通过提高点火线圈的电压来增 加点火能量，从而提高发动机的燃烧效率。
火花塞
01
02
03
作用
在气缸内产生电火花，点 燃可燃混合气。
工作原理
当高压电通过火花塞的电 极间隙时，电极间隙内的 气体被击穿，产生电火花 。
类型
凸轮轴带动分电器轴旋转，分电器轴上的凸轮依次顶动触 点臂，使触点臂与点火线圈的接线柱接通或断开，从而控 制点火线圈的通电或断电。
高压线
80%
作用
将点火线圈产生的高压电传输到 火花塞。
100%
材料
高压线通常由钢芯和耐高温绝缘 材料制成。
80%
特点
高压线具有较高的绝缘性能和耐 高温性能，能够承受高压电的传 输而不发生漏电或短路。
02
点火系统的组成
点火线圈
作用
将低电压转换为高电压，为火花 塞提供足够的点火能量。
工作原理
点火线圈内部有两个线圈绕组， 当其中一个绕组接通电流时，磁 场发生变化，导致另一个绕组产
生高电压。
类型
干式点火线圈和湿式点火线圈。
分电器
作用
根据发动机的点火顺序，将高压电分配给相应的气缸。
组成
分电器盖、分电器轴、凸轮轴等。
点火系统故障的排除方法
检查电路连接
检查点火系统的电路连接是否 良好，如有问题需要进行修复
。
检查高压火花
检查高压火花是否正常，如有 问题需要进行修复或更换相关 部件。
检查点火线圈
如有问题需要更换点火线圈。
检查火花塞
如有问题需要更换火花塞。
05
点火系统的发展趋势
高压点火系统
总结词
高压点火系统是传统的点火方式，通过提高点火线圈的电压来增 加点火能量，从而提高发动机的燃烧效率。
火花塞
01
02
03
作用
在气缸内产生电火花，点 燃可燃混合气。
工作原理
当高压电通过火花塞的电 极间隙时，电极间隙内的 气体被击穿，产生电火花 。
类型
《点火系统》PPT课件
点火系的作用： 产生电火花，适时点燃混合气
点火系的作用是将汽车的低压电变为高压电，并适时送到点火缸火花塞， 击穿火花塞间隙，点燃混合气，使发动机做功。
点火系的分类：
传统点火系 利用触点的闭合和打开来控制点火线圈一次电流的通断， 完成点火。 电子点火系 利用半导体器件作为开关控制点火线圈一次电流的通断， 完成点火。 微机控制点火系 由发动机ECU根据各传感器输入的信息依照发动机的 点火次序适时控制各火花塞完成点火。
L
C1 (
N1 N2
)2
C2
(4-12)
由（式4-11、12）知，当点火线圈结构一定时，二次电压的 最大值与一次断电电流成正比，并随两电容的增大而减小;
此外，二次电压上升时间对火花塞的工作能力影响极大,电压 上升的时间越短损失越少,用于点火的能量就越多。
10
4.1.2 影响二次电压的因素
发动机转速 二次电压最大值随发动机转速升高而降低（P73）（是发动机 高速时容易断火的原因）。超过某极限转速发动机不能保证可靠点火。
25
点火时刻对发动机性能的影响 • 最佳点火时刻
从火花塞点火到气缸内大部分混合气燃烧，并产生很高的爆发力需要一定的时 间，虽然这段时间很短，但由于曲轴转速很高，在这段时间内，曲轴转过的角度 还是很大的。
若在压缩上止点点火，则混合气一面燃烧，活塞一面下移而使气缸容积增大， 这将导致燃烧压力低，发动机功率也随之减小。因此最佳点火时刻应在活塞接近 压缩行程上止点前。
低压电路中一次电 流回路
二次线圈中高压电 流回路
5
传统点火系点火过程： ➢初级电路接通，点火线圈积蓄能量； ➢初级电路切断，点火线圈产生次级高压。 ➢次级高压加到火花塞上，击穿火花塞间隙，点燃混合气。
点火系的作用是将汽车的低压电变为高压电，并适时送到点火缸火花塞， 击穿火花塞间隙，点燃混合气，使发动机做功。
点火系的分类：
传统点火系 利用触点的闭合和打开来控制点火线圈一次电流的通断， 完成点火。 电子点火系 利用半导体器件作为开关控制点火线圈一次电流的通断， 完成点火。 微机控制点火系 由发动机ECU根据各传感器输入的信息依照发动机的 点火次序适时控制各火花塞完成点火。
L
C1 (
N1 N2
)2
C2
(4-12)
由（式4-11、12）知，当点火线圈结构一定时，二次电压的 最大值与一次断电电流成正比，并随两电容的增大而减小;
此外，二次电压上升时间对火花塞的工作能力影响极大,电压 上升的时间越短损失越少,用于点火的能量就越多。
10
4.1.2 影响二次电压的因素
发动机转速 二次电压最大值随发动机转速升高而降低（P73）（是发动机 高速时容易断火的原因）。超过某极限转速发动机不能保证可靠点火。
25
点火时刻对发动机性能的影响 • 最佳点火时刻
从火花塞点火到气缸内大部分混合气燃烧，并产生很高的爆发力需要一定的时 间，虽然这段时间很短，但由于曲轴转速很高，在这段时间内，曲轴转过的角度 还是很大的。
若在压缩上止点点火，则混合气一面燃烧，活塞一面下移而使气缸容积增大， 这将导致燃烧压力低，发动机功率也随之减小。因此最佳点火时刻应在活塞接近 压缩行程上止点前。
低压电路中一次电 流回路
二次线圈中高压电 流回路
5
传统点火系点火过程： ➢初级电路接通，点火线圈积蓄能量； ➢初级电路切断，点火线圈产生次级高压。 ➢次级高压加到火花塞上，击穿火花塞间隙，点燃混合气。
电源和启动系统、点火系统
第一节 电源和启动系统
电源：一切由其他形式的能转变为电能的所有转换设备都叫电源。 形式：一种是由机械能转变为电能的电源；另一种是由化学能转 变为电能的电源。 汽车发电机就是一种由机械能转变为电能的电源；而汽车蓄 电池就是一种由化学能转变为电能的电源。
目前，在汽车上常用的多数都是直流电源。汽车电气系统的 标称电压有12V、24V两种，汽油发动机汽车普遍采用12V，柴油 发动机汽车多数采用24V。12V、24V电气系统的额定电压分别为 14V和28V。采用低压电力系统的主要优点是安全。
传统点火系统、电子点火系统、微机控制点火系统， 现代汽车大都采用电子点火系统
二、电子点火系统
电 子 点 火 系 统 结 构
1．点火线圈 受点火控制器 控制，将蓄电池的 低电压转变为高电 压。点火线圈里面 有两组线圈：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—1mm的漆包 线绕200—500匝； 次级线圈用较细的 漆包线，通常用 0.1mm的漆包线 绕15000—25000 匝
5．火花塞 火花塞的作用是产生火花，点燃混合气。火花塞由绝缘体、 密封圈、主电极、侧电极组成
三、微机控制点火系统结构
优势：其最大的成功在于实现了点火提前角的自动控制，即可根 据发动机的工况对点火提前角进行适时控制。 组成：与点火有关的各种传感器、电子控制单元、执行器
曲轴位置传感器
作用：①曲轴 转角：将发动 机曲轴转过的 角度转换成电 信号输入ECU， 用以计算发动 机转速和点火 正时
一、汽车蓄电池
何谓蓄电池？ 可逆低压直流电源 化学能 电能 汽车蓄电池属于？ 起动型蓄电池
作用： 1.启动时，给起动机、点火系统、燃油喷射系统及发动机 其它用电设备供电 2.发电机不发电时，向用电设备供电 3.发电机超载时，蓄电池协助发电机供电 4.发电机正常发电时、蓄电池可将发电机电能转化为化学 能。
电源：一切由其他形式的能转变为电能的所有转换设备都叫电源。 形式：一种是由机械能转变为电能的电源；另一种是由化学能转 变为电能的电源。 汽车发电机就是一种由机械能转变为电能的电源；而汽车蓄 电池就是一种由化学能转变为电能的电源。
目前，在汽车上常用的多数都是直流电源。汽车电气系统的 标称电压有12V、24V两种，汽油发动机汽车普遍采用12V，柴油 发动机汽车多数采用24V。12V、24V电气系统的额定电压分别为 14V和28V。采用低压电力系统的主要优点是安全。
传统点火系统、电子点火系统、微机控制点火系统， 现代汽车大都采用电子点火系统
二、电子点火系统
电 子 点 火 系 统 结 构
1．点火线圈 受点火控制器 控制，将蓄电池的 低电压转变为高电 压。点火线圈里面 有两组线圈：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—1mm的漆包 线绕200—500匝； 次级线圈用较细的 漆包线，通常用 0.1mm的漆包线 绕15000—25000 匝
5．火花塞 火花塞的作用是产生火花，点燃混合气。火花塞由绝缘体、 密封圈、主电极、侧电极组成
三、微机控制点火系统结构
优势：其最大的成功在于实现了点火提前角的自动控制，即可根 据发动机的工况对点火提前角进行适时控制。 组成：与点火有关的各种传感器、电子控制单元、执行器
曲轴位置传感器
作用：①曲轴 转角：将发动 机曲轴转过的 角度转换成电 信号输入ECU， 用以计算发动 机转速和点火 正时
一、汽车蓄电池
何谓蓄电池？ 可逆低压直流电源 化学能 电能 汽车蓄电池属于？ 起动型蓄电池
作用： 1.启动时，给起动机、点火系统、燃油喷射系统及发动机 其它用电设备供电 2.发电机不发电时，向用电设备供电 3.发电机超载时，蓄电池协助发电机供电 4.发电机正常发电时、蓄电池可将发电机电能转化为化学 能。
《汽车构造课件(第2版)》10章 点火系统与启动系统
1—蓄电池 2—电流表 3—点火开关 4—附加电阻 5—点火线圈 6—分电器总成 7—断电器 8—配电器 9—火花塞 10—电容
综上所述，断电器触点每打开一次，产生一次高压电，当分电器轴转一 圈时，由配电器按照点火顺序将高压电轮流引至各汽缸点火一次。发 动机工作时，该过程周而复始地进行，若要停止发动机工作，只要断 开点火开关即可。
2) 分火头 材料和制作与分电器盖相同，套装于分电器的顶 端(凸轮体顶端圆柱面)，用弹性片卡紧，由凸轮带动随分 电器轴一起旋转。分火头顶面铆有导电片，其端部与旁电 极有0.2～0.8mm的气隙。顶部压着中央高压线插孔中的炭 柱。分火头的作用是传递并分配高压电。
第10章 发动机点火系统与启动系统
3. 电容器(capacitor) 电容器用固定夹和螺钉安装于分电器壳体的外面，与断电器触点并联。
第10章 发动机点火系统与启动系统
10.1.2 发动机点火系统的工作原理
1. 传统点火系统的组成及功用 传统点火系统的组成如图11.1所示，主要包括以下几部分：
图10.1 传统点火系统 的组成
1—蓄电池 2—熔断器 3—点火开关 4—火花塞 5—分电器 6—点火线圈
7—点火线圈附加电阻
第10章 发动机点火系统与启动系统
第10章 发动机点火系统与启动系统
1. 断电器(breaker) 断电器的作用是接通和切断低压电路，主要由一对触点和凸轮组成。凸
轮的凸角数和发动机的汽缸数相等。工作时，分电器轴带动凸轮转动。 当凸轮凸角顶在触点臂上时，触点打开；当凸轮凸角离开触点臂时， 触点闭合。凸轮转一周，将初级电路接通和切断与汽缸数相等的次数。 1) 底板(base plate) 用薄钢板制成，由固定底板和活动底板组成。固定底 板用螺钉紧固于分电器壳体上，活动底板与固定底板通过弹簧连接， 可以相对转动。其作用是安装、固定断电器触点，并可以调节触点和 凸轮的相对位置，即调节触点打开时刻。 2) 触点(contact) 由坚硬、耐高温的钨合金制成，俗称“白金”。有活动 和固定两个触点。活动触点臂套装于活动底板柱销上，下部通过胶木 衬垫与底板绝缘，上部用卡簧限位。活动触点臂内侧有胶木顶块，靠 片状弹簧压向凸轮，并使动静触点闭合。活动触点由导线引出，与壳 体外侧的接线柱相连。固定触点和支架用固定螺钉和偏心螺钉安装在 活动底板上，并通过活动底板直接搭铁，偏心螺钉可调节触点间隙。 触点的作用是接通、切断初级电路，引起电流变化以感应出高压电。
综上所述，断电器触点每打开一次，产生一次高压电，当分电器轴转一 圈时，由配电器按照点火顺序将高压电轮流引至各汽缸点火一次。发 动机工作时，该过程周而复始地进行，若要停止发动机工作，只要断 开点火开关即可。
2) 分火头 材料和制作与分电器盖相同，套装于分电器的顶 端(凸轮体顶端圆柱面)，用弹性片卡紧，由凸轮带动随分 电器轴一起旋转。分火头顶面铆有导电片，其端部与旁电 极有0.2～0.8mm的气隙。顶部压着中央高压线插孔中的炭 柱。分火头的作用是传递并分配高压电。
第10章 发动机点火系统与启动系统
3. 电容器(capacitor) 电容器用固定夹和螺钉安装于分电器壳体的外面，与断电器触点并联。
第10章 发动机点火系统与启动系统
10.1.2 发动机点火系统的工作原理
1. 传统点火系统的组成及功用 传统点火系统的组成如图11.1所示，主要包括以下几部分：
图10.1 传统点火系统 的组成
1—蓄电池 2—熔断器 3—点火开关 4—火花塞 5—分电器 6—点火线圈
7—点火线圈附加电阻
第10章 发动机点火系统与启动系统
第10章 发动机点火系统与启动系统
1. 断电器(breaker) 断电器的作用是接通和切断低压电路，主要由一对触点和凸轮组成。凸
轮的凸角数和发动机的汽缸数相等。工作时，分电器轴带动凸轮转动。 当凸轮凸角顶在触点臂上时，触点打开；当凸轮凸角离开触点臂时， 触点闭合。凸轮转一周，将初级电路接通和切断与汽缸数相等的次数。 1) 底板(base plate) 用薄钢板制成，由固定底板和活动底板组成。固定底 板用螺钉紧固于分电器壳体上，活动底板与固定底板通过弹簧连接， 可以相对转动。其作用是安装、固定断电器触点，并可以调节触点和 凸轮的相对位置，即调节触点打开时刻。 2) 触点(contact) 由坚硬、耐高温的钨合金制成，俗称“白金”。有活动 和固定两个触点。活动触点臂套装于活动底板柱销上，下部通过胶木 衬垫与底板绝缘，上部用卡簧限位。活动触点臂内侧有胶木顶块，靠 片状弹簧压向凸轮，并使动静触点闭合。活动触点由导线引出，与壳 体外侧的接线柱相连。固定触点和支架用固定螺钉和偏心螺钉安装在 活动底板上，并通过活动底板直接搭铁，偏心螺钉可调节触点间隙。 触点的作用是接通、切断初级电路，引起电流变化以感应出高压电。
汽车概论第8章 发动机之点火系起动系和电源系
2020/7/28
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分电器
一、传统点火 系分电器的 结构和工作 原理
结构由四部分组 成：
1.断电器 2.配电器 3.电容器 4.点火提前机构
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原理是在发动机工作时接通与切断点火系统的初级电路，使点
初级电路 （低压）
次级电路 （高压）
点火线圈由初级绕组和次级绕组组成，相当于变压器的作用。
点火线圈和断电器共同完成低压电转变为高压电的作用。
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• 触点闭合时，初级电路通电，电流从蓄电池的正极经点火开关，点火线 圈的初级绕组，断电器触点，接地流回蓄电池的负极，为低压电路。
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一对钨质的触点，固 定触点固定于托板3 上，活动触点固定在 触点臂4的一端。触 点臂的另一端有孔， 套在销钉5上，触点 臂可绕销钉5自由转 动。在触点臂中部固
定有夹布胶木的顶块， 片簧6的弹力使活动 触点臂4上的夹布胶 木顶块压紧在断电器 凸轮上。
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汽油机的点火机理
在火花塞电极间加上高电压后，电极间的气体便发生电离现 象，所加电压愈高，气体电离的程度愈高。当电压增高到一 定值时，火花塞两极间的间隙被击穿而产生电火花。使火花 塞两电极之间产生电火花所需要的最低电压，称为击穿电压。 当火花塞间隙为0.5~1.0mm时，发动机冷起动时所需击穿电 压约7000~8000V，实际工作电压一般在10000~15000V。 • 击穿电压的高低与两电极之间的距离（火花塞间隙）、气 缸内压力和温度的大小有关。火花塞间隙愈大，气缸内气体 压力愈高，温度愈低时，则击穿电压愈高。 • 击穿电压的高低与火花塞间隙内的可燃混合气浓度也有 关，气缸内稀薄混合气难以点燃。为了提高汽油机压缩比， 希望点燃稀薄可燃混合气，但应保证火花塞间隙内混合气浓 度较浓，离开火花塞距离愈远，混合气浓度愈稀，这样，既 保证了正常的火焰传播速率，又能使气缸内总体空间平均的 混合气浓度较为稀薄，远远超过了火焰传播上限（分层充气 进气方式）。
电源和启动系统点火系统课件
案例一：汽车无法启动的故障诊断与排除
• 总结词：汽车无法启动可能是由于电源、启动系统或点火系统故障引起的。
案例二：发动机运转不稳定的故障诊断与排除
要点一
总结词
要点二
详细描述
发动机运转不稳定可能是由于点火系统故障引起的。
当发动机运转不稳定时，应首先检查点火系统，包括点火 线圈、火花塞和高压线。如果点火系统正常，则应检查燃 油系统和进气系统，包括燃油泵、喷油器、空气滤清器等。 在检查时，应使用适当的工具和诊断设备，如示波器、气 缸压力表等。如果发现故障，应根据具体情况采取相应的 修复措施，如更换损坏的部件、修复线路等。
启动系统的类型
传统机械式启动系统
由人工操作启动开关，通过机械传动方式实现发动机的启动。
电子控制式启动系统
采用电子控制技术，通过微处理器实现发动机的智能控制和 保护。
启动系统的维护与保养
检查电池
检查启动线路
定期检查电池的电量和电解液的浓度，必 要时进行充电或更换。
定期检查启动线路是否有破输出电压，保持电压稳 定。
不间断电源（UPS）
在停电或电压波动时，能够继续提供 稳定电能的电源设备。
PART 02
启动系统详解
启动系统的组成
电池
提供启动所需的电能，存储发 动机点火和启动时所需的电流。
启动开关
控制启动系统的电路通断，通 常位于车辆仪表盘下方。
启动继电器
控制启动马达的工作，通过小 电流控制大电流的通断。
电源启动点火系统故障排除步骤
更换电池或充电
如果电池电量不足，需要更换电池或充电。
更换点火线圈或火花塞
如果点火线圈或火花塞故障，需要更换。
清洁气门和检查供油系统
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最原始的点火系统由蓄电池、点火线圈、分电器、火花塞组成 传统点火系统组成
传统点火系统、电子点火系统、微机控制点火系统， 现代汽车大都采用电子点火系统
二、电子点火系统
电 子 点 火 系 统 结 构
1．点火线圈 受点火控制器
控制，将蓄电池的 低电压转变为高电 压。点火线圈里面 有两组线圈：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—1mm的漆包 线绕200—500匝； 次级线圈用较细的 漆包线，通常用 0.1mm的漆包线 绕15000—25000 匝
换 向 器
作用：用来连接励磁绕组与电枢绕组的电路，并使处于同 一磁极下的电枢导体中流过的电流保持固定方向。
电 刷
作用：是将电源通过换向器引入电枢绕组。 组成：电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成
3.2 传动机构 拨叉
三
大
部 分
离合器
驱动齿轮
作用：是将驱动齿轮推出与发动机飞轮啮合，使发动机起动
起动机传动机构的要求： 1.发动机起动时，使起动机的驱动齿轮 与发动机的飞轮平稳啮合，不能发生 冲击现象 2.发动机起动后，使起动机的驱动齿轮 与发动机的飞轮脱离啮合
一、汽车蓄电池
何谓蓄电池？
可逆低压直流电源
化学能
电能
汽车蓄电池属于？ 起动型蓄电池
作用： 1.启动时，给起动机、点火系统、燃油喷射系统及发动机 其它用电设备供电 2.发电机不发电时，向用电设备供电 3.发电机超载时，蓄电池协助发电机供电 4.发电机正常发电时、蓄电池可将发电机电能转化为化学 能。
要求：
必须满足启动要求 ，5~10s内提供足够大电流 汽油机：200~600A 柴油机：高达1000A
主要要求：1.容量大 2.内阻小
极板：由栅架和活性物质组成。 正极板和负极板
电解液：1.84g/cm3纯硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成 型号：6-QA-105 表示6个单格电池组成，额定电压12V， 额定容量105A*h的启动型干荷蓄电池
2．点火控制器
级按 电照 路信 ，号 使发 点生 火器 线的 圈电 次压 级信 绕号 组， 产接 生通 高和 电断 压开
初
3．信号发生器
器曲信 ，轴号 使位发 点置生 火的器 线电的 圈压作 产信用 生号是 高，产 电用生 压以对 供触应 火发于 花点气 塞火缸 跳控数 火制及
4．分电器 分电器的作用是将点火线圈产生的高压电分配给各缸的火
花塞，由分电器盖及分火头组成。
5．火花塞 火花塞的作用是产生火花，点燃混合气。火花塞由绝缘体、
密封圈、主电极、侧电极组成
三、微机控制点火系统结构
优势：其最大的成功在于实现了点火提前角的自动控制，即可根 据发动机的工况对点火提前角进行适时控制。 组成：与点火有关的各种传感器、电子控制单元、执行器
曲轴位置传感器
二、发电机
发电机与蓄电池一起，是汽车的两大电源，发电机在汽车 上与蓄电池并联
作用：发动机起动后作为汽车运行的主要电源，并同时给 蓄电池进行充电。
发电机是充电系统重要的组件，是汽车上的另外一个电源， 其功用是在发动机正常运转时，向所有用电设备供电。
组成：转子、定子、整流器、端盖、电刷组件、皮带轮及 风扇组成。
作用：①曲轴 转角：将发动 机曲轴转过的 角度转换成电 信号输入ECU， 用以计算发动 机转速和点火 正时
②曲轴基准位置：曲轴转到某一特殊位置，如1缸上止点或上止 点前某一确定的角度时，输出一个脉冲信号，微机将这一脉冲 信号作为计算曲轴位置的基准点，并于曲轴转角信号一起计算 曲轴任意时刻所处的具体位置。
第一节 电源和启动系统
电源：一切由其他形式的能转变为电能的所有转换设备都叫电源。 形式：一种是由机械能转变为电能的电源；另一种是由化学能转 变为电能的电源。
汽车发电机就是一种由机械能转变为电能的电源；而汽车蓄 电池就是一种由化学能转变为电能的电源。
目前，在汽车上常用的多数都是直流电源。汽车电气系统的 标称电压有12V、24V两种，汽油发动机汽车普遍采用12V，柴油 发动机汽车多数采用24V。12V、24V电气系统的额定电压分别为 14V和28V。采用低压电力系统的主要优点是安全。
凸 轮 轴 位 置 传 感 器
作用：是采集凸轮轴的位置信号输入ECU，以便ECU识别1缸 压缩上止点，从而进行点火时刻控制和爆震控制。由于凸轮轴 位置传感器能够识别是哪一缸活塞即将到达上止点，所以又称 其为判缸传感器。
爆 震 传 感 器
作用：是检测发动机燃烧时有无爆震，并把爆震信号送给发 动机控制电脑作为修正点火提前角的重要参考信号实现点火 提前角的闭环控制
3.1直流电动机
电枢
磁极
换向器
电刷及 电刷架
作用：产 生转矩。
组成：由 电枢、换 向器、磁 极、电刷 组件、轴 承、外壳 等
电枢
电枢，也称为转子 作用：产生电磁转矩的核心部件， 组成：电枢轴、电枢铁心、电枢绕组和换向器
磁极
磁极，也称为定子 作用：是用来产生电动机运转所需的磁场 组成：磁极铁芯、安装在磁极铁芯上的励磁绕组及机壳组成
电 刷 组 件
作用：是将电源通过滑环引入励磁绕组。 组成：电刷、电刷架和电刷弹簧
皮带轮及风扇
交流发电机的前端装有皮带轮和风扇。发电机工作时，定 子绕组和励磁绕组中都会有热量产生，温度过高会烧坏导线发 电机不能正常工作，所以为发电机散热是必须的
三、起动机
作用：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ以将蓄电池的电能转化为机械能，驱动发动机飞轮 旋转实现发动机的起动。 组成：直流电动机、传动机构、控制机构
转 子
作用：产生旋转磁场。
组成：集电环、转子轴、爪极、磁轭、励磁绕组
定 子
作用：产生交流电。 组成：定子铁心、定子绕组
整 流 器
作用：是将定子绕组的三相交流电变为直流电。 组成：整流板、整流二极管
端盖
作用：支撑转子、定子、整流器和电刷组。 构造：铝合金铸造，既可以防止漏磁，又具有良好的散热性
引入单向离合器
3.3 控制装置
作用：是控制起动机主电路的通、断和驱动齿轮的移除和退回 组成：吸引线圈、保持线圈、活动铁心、回位弹簧
第二节 点火系统
一、概述
汽油发动机气缸内可燃混合气在压缩行程终了时，采用高压 电火花点火。点火系统的主要功用是保证发动机在各种工况和使 用条件下，气缸内都能适时、准确、可靠地产生电火花，点燃可 燃混合气使发动机运转并对外输出动力