汽车点火系统发展论文_汽车点火系统发展论文怎么写

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       大家好，今天我将为大家详细介绍汽车点火系统发展论文的问题。为了更好地呈现这个问题，我将相关资料进行了整理，现在就让我们一起来看看吧。

1.汽车点火系统的工作原理？

2.需求2010汽修专业，中专毕业论文，急需，需要2000字左右的，请大家帮我做一份，

3.汽车电子点火系统工作原理？

4.汽车发动机的点火系统？

5.汽车的点火系统原理

汽车点火系统的工作原理？

       金城铃木刀提前点火时间的原理---

       一、概述： 我们知道，燃油摩托车的动力来自汽油机气缸内可燃混合气的燃烧，而燃烧的完善与否直接影响到汽油机输出的驱动动力。良好的燃烧必须具备以下三个条件，即良好的混合气、充分的压缩和最佳的点火。其中，点火包括点火时刻和点火能量。点火时刻和点火能量的控制则由点火系统来完成。

       　?点火系统在汽油机中有着十分重要的作用。点火能量必须要足够大，否则点火能量太小，就不能点燃缸内的混合气，汽油机也无法正常运行。点火时刻或点火提前角则更为关键，因为它是影响汽油机性能的最重要参数之一，点火的过早或过迟都会直接影响到汽油机的经济性和动力性。所以，对应于给定的汽油机运行工况都存在着一个最佳点火提前角。通过试验获取汽油要的最佳点火提前角变化规律并控制汽油机尽量按最佳点火提前角的变化规律来点火始终是开发工程师们所追求的目标之一。

摩托车点火系统的分类方法很多，按有无触点可分为有触点点火系统和无触点点火系统；按供电方式可分为蓄电池点火系统和磁电机点火系统；按放电方式可分为电容放电式点火系统和电感放电式点火系统；按点火时刻控制方式可分为模拟式点火系统和数字式点火系统；按控制点火线圈初级电流的主要元件可分为可控硅点火系统和晶体管点火系统等等。在描述摩托车点火系统时，我们通常把按不同方法分类的特点组合起来，如目前最常用的无触点磁电机式电容放电点火系统和无触点蓄电池式晶体管点火系统等等。

随着摩托车工业的迅速发展，摩托车点系统的技术水平也得到了很大的提高。下面就对目前常用的点火系统的发展现状和趋势作一次综述。

       二、无触点点火系统?近几十年来，摩托车点火系统的发展很快。首先它经历了从有触点点火系统到目前普遍使用的无触点点火系统的历史性技术革新。因为在有触点点火系统中，其触点因机油污损或磨损等原因常引起触点接触不良和导电困难等故障，可靠性差，所以需要进行经常性的检查和保养，到了使用周期后应该更换新品，十分不便。这无疑也制约着摩托车无故障里程数的提高。无触点点火系统是通过触发线圈获取的触发电流来控制晶体管或可控硅的动作，从而切断点火线圈的初级电流。无触点点火系统无需保养，成本不高，技术上也不复杂，所以很快被推广使用。现在的摩托车几乎全部都使用这种无触点点火系统。

无触点点火系统的出现是摩托车点火系统的一次革新，也为目前常用的晶体管点火器、电容放电点火器以及目前正在努力推广的数字式点火器的开发成功奠定了基础。

三、电容放电式点火系统(CDI) ?无触点磁电机电容放电点火系统的出现基本上满足了二冲程和中小排量四冲程汽油机的点火要求。该系统采用磁电机发出的电流为电容充电，由于电容放电能产生强大的电火花，而且次级电流上升快，对高速汽油机十分有利，而且也有利于防止火花塞污损。这些特点与二冲程汽油机的特殊要求极其吻合，所以高性能二冲程汽油机大多使用这种点火方式。由于这类点火系统结构简单、工作可靠，我国又能自己生产，所以，我国生产的摩托车(不管是二冲程还是四冲程)绝大部分都采用了这类点火系统。

电容放电点火系统中然火花强，但放电时间短，这样，在汽油机低速或混合气较稀时就不易点燃混合气。另外，磁电机方式的固有缺点是低速时电流弱、点火能量小。所以，高性能大排量的四冲程汽油机大多采用无触点蓄电池式晶体管点火系统。

四、晶体管点火系统?无触点蓄电池式晶体管点火系统采用蓄电池供电，利用晶体管的导通和截止特性，在需要点火时瞬间地切断点火线圈的初级电流，从而在次线线圈上感应产生出高电压，由此在火花塞得到很强的电火花。晶体管点火器的点火性能稳定，火花强，放电时间相对较长，而且在发动机转速较低时也能保证可靠点火。在该系统中，磁电机发出的三相交流电经过整流调压器向蓄电池充电，这样可以充分利用磁电机产生的电能。国外的中大排量四冲程汽油机基本上采用这类点火系统。我国生产的一些高性能四冲程汽油机也采用了这种点火系统，如轻骑集团生产的GS125摩托车。但目前我国使用的晶体管点火器主要依靠进口，市场上还不见国产产品。研制和开发摩托车发动机用的晶体管点火器已是一件迫在眉睫的任务。

五?模拟式点火器?上述两大类点火系统的技术发展主要体现在点火器上，而点火器的技术进步又主要体现在点火提前角的控制上。简单的点火器主要依靠触发线圈发出的触发信号随磁电机转速的升高而迅速提前的特性来控制点火提前角。这种点火器被称为第一代点火器。尽管这种提前特性可以通这调整电路和和元件参数略作改变，但可改变的范围及灵活性都有很有限，其点火特性与汽油机的最佳点火提前角规律相差甚远，汽油机的性能潜力还远没有被很好地挖掘出来。第一代点火器主要被用于二冲程汽油机上，由于经结构简单、成本低廉，至今还被广泛地使用。

为了使实际的点火提前角尽量接近其最佳值，四冲程汽油机点火器的点火特性一般被设计成拥有二台阶的折线，即低速段和高速段各对应一个近于固定的点火提前角，中间过度段用斜线连接。高低转速段之间的点火提前角差由磁电机上触发块所占的弧度决定，其具体的控制过程一般由专用芯片来完成。这种点火器被称为第二代产品，其点火特性可更接近汽油机的最佳值。我国能自行设计和生产用于CDI的专用芯片和CDI点火器，但是用于晶体管点火器的专用芯片还处于开发和试制阶段，晶体管点火器主要依靠进口。所以，选用第二代CDI点火器几乎已成为目前我国开发中小排量四冲程摩托车汽油机的标准方案。

尽管第二代点火器的点火特性是以拥用二台折线来逼近形状复杂的最佳点火提前角规律，比第一代点火器的点火特性更接近最佳值，但与实际的最佳点火提前角规律还有一定的差距。这是因为在第一代和第二带点火器的点火控制电路中采用了模拟电路，很难实现形状复杂的最佳点火特性。这类点火器也被称为模拟式点火器。

六、数字式点火器?如何设计点火器使汽油机在整个运行范围内实现最佳点火始终是点火器开发者的追求目标。对特大排量的摩托车汽油机有必要综合考虑汽没机转速、节气门开度、环境温度和压力等重要参数对最佳点火的影响，从而采用发动机中央管理系统。

如前所述，由于在点火控制电路中采用模拟电路，模拟式点火器所控制的点火特性只能大致接近而很难达到最佳值。要实现摩托车汽油机在整个运行范围内的最佳点火就必须采用数字控制电路，这种数字式点火器被称为第三代点火器。

由于数字式点火器采用了单片机控制电路，故能按照任意给定的点火提前角曲线控制点火。因此，只要获取汽油机的最佳点火提前角规律，数字式点火器即可保证其最佳点火。

在汽车工业发达的国里，基于对最佳性能的追求，点火提前角的数字式(微机)控制在轿车汽油机上的应用已有二十多年的历史。在豪华大排量运动型摩托车汽油机上多年来同样也应用了微机控制技术，以最大限度地发掘发动机的性能潜力。如著名的美国哈利?戴维森公司、德国宝马公司和日本本田、川崎、铃木公司等都有这类产品。最近几年一些公司又把这种数字式点火技术应用到普通家庭型的摩托车汽油机上，如日本雅马哈的JOGAPRIO踏板车就采用了数字式点火器，使其经济性和动力性得到了进一步的改善。可以断言，正如当年发动机微机控制技术的应用从豪华型轿车迅速普及到普通型轿车一样，越来越多的摩托车制造商也将会很快地把数字式点火器应用到普通家庭型摩托车汽油机上。

但是，我国在点火提前角的数字式控制技术应用方面要远远落后于发达国家。事实上，在我国该技术在轿车汽油机上的应用才刚刚开始，离普及还有相当一段时期，在摩托车汽油机上的应用则只是几家研究机构涉足不久的研究课题，很少看到有关该产品研制成功的报道。

七、结束语?几年来，中国的摩托车产量位居世界第一，是名副其实的摩托车大国，但称不上强国。因为绝大多数摩托车企业还不能独立地开发高水平的摩托车新产品，大多采用引进、仿制的方法来发展生产。但是，要让我国的摩托车工业在竞争已是十分激烈的世界摩托车市场中站住脚并保住自己的一块市场份额，就必须加大研究和开发方面的投入，努力提高主机和零部件的整体开发水平。然而，现实情况是，许多厂家往往只重视主机的开发而轻视零部件的同步开发。多年来，我国摩托车点火器的研究和开发工作也未受到应有的重视，所以，在这一方面，我国与摩托车强国之间的差距也很大。

我国目前生产的大多是一些常规的模拟式CDI点火器。连用于排量略大(125ml以上)的四冲程摩托车汽油机上的模拟式体管点火器基本上都依赖于进口。这种点火器技术滞后发展的局面已严重影响到我国摩托车汽油机的开发水平。在开发摩托车汽油机的过程中，国外的通常做法是通过对一批样机的试验确定该机型汽油机的最佳点火提前角规律，然后再根据此规律开发相匹配的点火器。但是，在国内，我们往往没有去获取汽油机在不同运行工况下的最佳点火提前角规律，而是常常只从现有的点火器产品中通过试验挑选其一或略作修正，并不根据汽油机的最佳点火提前角规律来开发与之相匹配的点火器。

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       前言

       第一章点火系统概述

       第一节点火系统的基本要求

       一、点火系统所产生的电压要足够高

       二、点火系统所具有的点火能量要充足

       三、点火系统控制的点火时间要适当

       第二节点火系统的发展概况与类型

       一、点火系统的发展概况

       二、点火系统的类型

       第二章传统点火系统

       第一节传统触点式点火系统的原理与特性

       一、传统触点式点火系统的工作原理

       二、传统触点式点火系统的工作特性

       第二节传统触点式点火系统的主要部件

       一、点火线圈

       二、分电器总成

       三、火花塞

       四、高压导线

       第三章电子点火系统

       第一节电子点火系统的组成与原理

       一、传统触点式点火系统的缺陷

       二、电子点火系统的组成与基本原理

       第二节电子点火系统的结构与原理

       一、无触点分电器

       二、电子点火器

       三、点火线圈

       第四章电子点火控制系统

       第一节概述

       一、机械式点火提前调节器的不足

       二、配电器高压配电方式的不足

       三、电子点火控制系统的优点

       四、电子点火控制系统的类型

       第二节电子点火控制系统的控制原理

       一、电子点火控制系统的基本组成

       二、点火时间控制原理

       三、点火线圈初级通电时间控制

       四、发动机爆燃推迟点火控制

       第三节电子高压配电原理

       一、高压配电电路原理

       二、无分电器点火控制电路原理

       第四节电子点火控制系统的主要部件

       一、传感器

       二、电子控制器

       三、点火线圈

       四、点火控制模块与分电器

       汽车点火系统原理与故障检修实例?

       目录第五章点火系统部件的故障检修

       第一节传统点火系统部件的检修

       一、点火线圈的故障检修

       二、分电器总成的故障检修

       三、火花塞的故障检修

       四、点火正时的检查与调整

       第二节电子点火系统部件故障检修

       一、无触点分电器总成的故障检修

       二、电子点火器的故障检修

       三、其他部件的检修

       四、点火正时的检查与调整

       第三节电子点火控制系统部件故障检修

       一、传感器的故障检修

       二、点火控制模块的故障检修

       三、电子控制器的故障检修

       第六章点火系统电路故障分析与诊断

       第一节传统触点式点火系统电路故障分析与诊断

       一、传统触点式点火系统常见故障原因分析

       二、传统触点式点火系统常见故障诊断方法

       三、传统点火系统使用与维修注意事项

       第二节典型电子点火系统电路故障分析与诊断

       一、电子点火系统常见故障原因分析

       二、电子点火系统常见故障诊断方法

       三、桑塔纳轿车电子点火系统电路故障检修

       四、富康轿车电子点火系统电路故障检修

       五、北京切诺基汽车电子点火系统电路故障检修

       六、解放牌CA1092型载货汽车电子点火系统的故障检修

       七、整体式分电器的电子点火电路故障检修

       八、电子点火系统使用与维修注意事项

       第三节典型电子点火控制系统电路故障分析与诊断

       一、电子点火控制系统故障自诊断

       二、北京切诺基汽车电子点火控制系统电路故障检修

       三、丰田皇冠轿车电子点火控制系统电路故障检修

       四、奥迪100型汽车电子点火控制系统电路故障检修

       五、桑塔纳2000GSi型轿车电子点火控制系统电路故障检修

       六、电子点火控制系统的故障诊断原则及使用与维修注意事项

       第七章点火系统故障检修实例

       第一节传统点火系统故障检修实例

       一、松花江微型载货车不能起动

       二、解放牌CA1091型载货汽车高温时自动熄火

       三、东风EQ1090型载货汽车行驶中加速困难且排气管放炮

       四、长安牌汽车行驶途中排气管放炮

       五、解放牌CA1091型载货汽车起动后立即熄火

       六、天津大发TJ1010旅行车发动机起动后立即熄火

       七、天津夏利轿车热车时不能起动或运转不正常

       八、东风EQ1090型载货汽车断电器触点频繁烧坏

       九、东风EQ1090型载货汽车在发动机高速运转时出现熄火现象

       十、松花江牌微型面包车停驶后不能起动

       十一、夏利TJ7100型轿车阴雨天突然熄火或怠速不稳

       十二、东风EQ1090型载货汽车行驶无力

       十三、金杯面包车突然减速时排气管放炮

       十四、解放牌CA1091型载货汽车起动困难

       十五、夏利轿车在变速时熄火

       第二节电子点火系统故障检修实例

       一、捷达轿车发动机不能起动

       二、桑塔纳GX轿车起动困难且排气管有“突、突”声

       三、东风EQ1030客货车化油器回火且排气管放炮

       四、北京切诺基越野车行驶中自行熄火

       五、丰田小轿车行驶无力且排气管放炮

       六、解放牌CA1091型载货汽车不能起动

       七、上海桑塔纳轿车怠速不稳

       八、解放牌CA1092型载货汽车无法起动

       九、雷诺牌轿车发动机自动熄火

       十、丰田皇冠2?0轿车热机无怠速

       十一、上海桑塔纳轿车加速发闷且动力下降

       十二、解放牌CA1021皮卡车不能起动

       十三、上海桑塔纳轿车左转向时突然熄火

       十四、奥迪100型轿车不能起动

       十五、解放牌CA1046L型汽车行驶中突然熄火

       十六、上海桑塔纳轿车点火线圈接连烧坏

       第三节电子点火控制系统故障检修实例

       一、桑塔纳2000GSi型轿车发动机热车时怠速抖动

       二、红旗CA7180AE型轿车突然熄火后无法起动

       三、上海大众POLO轿车不能起动

       四、奔驰S600轿车加速不良且ASR灯亮

       五、长安之星SC6350C型汽车不能起动

       六、桑塔纳2000GSi轿车发动机不能起动

       七、奥迪五缸轿车怠速不稳且加速不良

       八、奥迪A6轿车突然熄火后不能起动

       九、桑塔纳2000GSi型轿车事故修理后不能起动

       十、奇瑞风云轿车发动机熄火后不能起动

       十一、丰田佳美轿车行驶中偶尔熄火且热车起动困难

       十二、奔驰轿车600SEL 轿车加速不良

       十三、丰田佳美轿车突然熄火后不能起动

       十四、大宇王子1?8L轿车起动困难

       十五、富康轿车不能起动

       十六、黑豹载货汽车不能起动

       十七、桑塔纳2000GSi型轿车加速无力且油耗增加

       十八、广州丰田凯美瑞轿车热车时抖动

       十九、东风EQ1092F型载货汽车不能加速

       二十、长安面包车行驶中突然熄火

       二十一、丰田雷克萨斯LS400型轿车行驶中发动机抖动后熄火

       二十二、丰田至尊牌汽车行驶中发动机突然降速

       二十三、本田雅阁2?2L轿车不能起动

       二十四、丰田子弹头面包车发动机突然熄火

       参考文献

汽车电子点火系统工作原理？

       关于汽车发动机的探讨

       学生姓名： X X 学号：xxxxxxxxxxx

       入学时间： 2004 年 9 月

       指导老师： x x 职称： 讲师

       学 校： xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

       目 录

       第一节 发动机的分类……………………………………………3

       第二节 发动机的总体构造………………………………………4

       第三节 四冲程发动机的工作原理………………………………6

       第四节 二冲程发动机的工作原理………………………………10

       第五节 发动机的主要性能指标与特性…………………………13

       致谢…………………………………………………………………16

       参考文献……………………………………………………………17

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       关于汽车发动机的探讨

       内容提要：目前汽车普遍采用的是往复活塞式内燃机，发动机是汽车的心脏，它以其热效率高、结构紧凑、机动性强、运动维护简便的优点著称于世。本文针对发动机作出详细的讲解，包括发动机的分类、发动机的结构、发动机的工作原理，并据此分析汽车发动机的性能及主要指标。

       关键词：汽油机 柴油机 二冲程 四冲程 性能指标 特性

       2

       第一节 发动机的分类

        发动机是将自然界某种能量直接转换为机械能并拖动某些机械进行工作的机器。将热能转化为机械能的发动机，称为热力发动机(简称热机)，其中的热能是由燃料燃烧所产生的。内燃机是热力发动机的一种，其特点是液体或气体燃料和空气混合后直接输入机器内部燃烧而产生热能，然后再转变成机械能。另一种热机是外燃机，如蒸汽机、汽轮机或燃气轮机等，其特点是燃料在机器外部燃烧以加热水，产生高温、高压的水蒸气，输送至机器内部，使所含的热能转变为机械能。

        内燃机与外燃机相比，具有热效率高、体积小、质量小、便于移动、起动性能好等优点，因此广泛应用于飞机、船舶以及汽车、拖拉机、坦克等各种车辆上。但是内燃机一般要求使用石油燃料，且排出的废气中所含有害气体成分较高。为解决能源与大气污染的问题，目前国内外正致力于排气净化以及其他新能源发动机的研究开发工作。

        根据车用内燃机将热能转化为机械能的主要构件形式的不同，可分为活塞式内燃机和燃气轮机两大类。前者又可按活塞运动方式不同分为往复活塞式和旋转活塞式两种。往复活塞式内燃机在汽车上应用最广泛，是本文的主要讨论对象。汽车发动机(指汽车用活塞式内燃机)可以根据不同的特征分类：

        (1)按着火方式分类 可分为压燃式与点燃式发动机。压燃式发动机为压缩气缸内的空气或可燃混合气，产生高温，引起燃料着火的内燃机；点燃式发动机是将压缩气缸内的可燃混合气，用点火器点火燃烧的内燃机。

        (2)按使用燃料种类分类可分为汽油机、柴油机、气体燃料发动机、煤气机、液化石油气发动机及多种燃料发动机等。

        (3)按冷却方式分类可分为水冷式、风冷式发动机。以水或冷却液为冷却介质的称作水冷式发动机；以空气为冷却介质的称作风冷式发动机。

       (4)按进气状态分类可分为非增压(或自然吸气)和增压发动机。非增压发动机为进入气缸前的空气或可燃混合气未经压气机压缩的发动机，仅带扫气泵而不带增压器的二冲程发动机亦属此类；增压发动机为进入气缸前的空气或可燃混合气已经在压气机内压缩，藉以增大充量密度的发动机。

       3

        (5)按冲程数分类 可分为二冲程和四冲程发动机。在发动机内，每一次将热能转变为机械能，都必须经过吸人新鲜充量(空气或可燃混合气)、压缩(当新鲜充量为空气时还要输入燃料)，使之发火燃烧而膨胀作功，然后将生成的废气排出气缸这样一系列连续过程，称为一个工作循环。对于往复活塞式发动机，可以根据每一工作循环所需活塞行程数来分类。凡活塞往复四个单程(或曲轴旋转两转)完成一个工作循环的称为四冲程发动机；活塞往复两个单程(或曲轴旋转一转)完成一个工作循环的称为二冲程发动机。

        (6)按气缸数及布置分类仅有一个气缸的称为单缸发动机，有两个以上气缸的称为多缸发动机；根据气缸中心线与水平面垂直、呈一定角度和平行的发动机，分别称为立式、斜置式与卧式发动机；多缸发动机根据气缸间的排列方式可分为直列式(气缸呈一列布置)、对置式(气缸呈两列布置，且两列气缸之间的中心线呈180。)和V形(气缸呈曲列布首，且两列气缸之问夹角为V形)等发动机。

       第二节 发动机的总体构造

        发动机是一部由许多机构和系统组成的复杂机器。现代汽车发动机的结构形式很多，即使是同一类型的发动机，其具体构造也是各种各样的。我们可以通过一些典型汽车发动机的结构实例来分析发动机的总体构造。

       下面以CA1014系列轻型货车用的CA488Q型汽油发动机为例，介绍四冲程剐机的一般构造(图1-1)。

       (1) 机体组 CA488Q型发动机的机体组包括气缸盖14、气缸体7及油底壳37。有的发动机将气缸体分铸成上下两部分，上部称为气缸体，下部称为曲轴箱。机体组的作用足作为发动机各机构、各系统的装配基体，而且其本身的许多部分又分别是曲柄连杆机构、配气机构、供给系统、冷却系统和润滑系统的组成部分。气缸盖和气缸体的内壁共同组成燃烧室的一部分，是承受高温、高压的机件。在进行结构分析时，常把机体组列入曲柄连杆机构。

       (2) 曲柄连杆机构 曲柄连杆机构包括活塞13、连杆10、带有飞轮28的曲轴5等。它是将活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转运动并输出动力的机构。

       (3) 配气机构 配气机构包括进气门19、排气门15、摇臂45、气门间隙调节器46、凸轮轴25以及凸轮轴定时带轮20(由曲轴定时带轮6驱动)等。其作用是使可燃混合气及时充入气缸并及时从气缸排除废气。

       4

       图2-1 解放CA488Q型汽油机的构造

       5

       (4) 供给系统 供给系统包括汽油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器38、空气滤清器、进气管39、排气管53、排气消声器等。其作用是把汽油和空气混合为成分合适的可燃混合气供入气缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出发动机。

        (5) 点火系统 点火系统的功用是保证按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的混合气。其中包括供给低压电流的蓄电池和发电机以及分电器、点火线圈与火花塞等。

        （6） 冷却系统 冷却系统主要包括水泵、散热器、风扇22、分水管以及气缸体和气缸盖里铸出的空腔——水套等。其功用是把受热机件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作。

        (7) 润滑系统 润滑系统包括机油泵50、机油集滤器51、限压阀、润滑油道、机油滤清器等，其功用是将润滑油供给作相对运动的零件，以减少它们之间的摩擦阻力，减轻机件的磨损，并部分地冷却摩擦零件，清洗摩擦表面。

        (8) 起动系统 包括起动机及其附属装置，用以使静止的发动机起动并转入自行运转。

        车用汽油机一般都由上述两个机构和五个系统组成。

       第三节 四程发动机的工作原理

       一、四冲程汽油机工作原理

        现代汽油发动机的构造如图3-1所示。气缸内装有活塞10，活塞通过活塞销、连杆11与曲轴12相连接。活塞存气缸内作往复运动，通过连杆推动 曲轴转动。为了吸入新鲜充量和排除废气，设有进、排气系统等。

       图3-2所示为发动机示意图。活塞往复运动时，其顶面从一个方向转为相反方向的转变点的位置称为止点。活塞顶面离曲轴中心线最远时的止点，称为上止点(TDC——Top Dead Center)；活塞顶面离曲轴中心线最近时的止点称为下止点(BDC——Bottom Dead Centel)，活塞运行的上、下两个止点之间的距离s称为活塞行程。曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的垂直距离月称为曲柄半径。对于气缸中心线与曲轴中心线相交的发动机，活塞行程5等于曲柄半径R的两倍。

       6

       四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程：进气行程、压缩冲程、作功行程、和排气行程。

       （1） 进气行程 汽油机将空气与燃料先在气缸的外部的化油器中、节气门体处或进气道内进行混合，形成可燃混合气后被吸入气缸。

       进气过程中进气门开启，节气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动，活塞上方的气缸容积变大，从气缸内的压力将到大气压以下，即在气缸内形成真空度。这样可眼燃混合气便经进气门被吸入气缸。由于进气系统的阻力，进气终了时气缸内的气体压力约为0.075～0.09Mpa。

       (2) 压缩行程 为使吸入气缸的可燃混合气能迅速燃烧，以产生较大的压力，从而使发动机发出较大功率，必须在燃烧前将可燃混合气压缩，使其容积缩小，密度加大，温度升高，故需要有压缩过程。在这个过程中，进、排气门全部关闭，曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程，称为压缩行程。活塞到达上止点时压缩终了，此时，混合气被压缩到活塞上方很小的空间，即燃烧室中。可燃混合气压力升高到0.6～1.2MPa，温度可达600～700K。

       压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比。

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       现代汽油发动机的压缩比一般为6～9(轿车有的达到9～11)。如一汽一大众捷达轿车EA827型1.6L发动机的压缩比为8.5，而EA113型1.6L发动机的压缩比为9.3。

       压缩比越大，在压缩终了时混合气压力和温度越高，燃烧速度增快，因而发动机发出的功率增大，热效率提高，经济性越好。但压缩比过大时，不仅不能进一步改善燃烧情况，反而会出现爆燃和表面点火等不正常的燃烧现象。爆燃是由于气体压力和温度过高，在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃而造成的一种不正常燃烧。爆燃时，火焰以极高的速率传播，温度和压力急剧升高，形成压力波，以声速向前推进。当这种压力波撞击燃烧室壁而时就发出尖锐的敲缸声。同时，还会引起发动机过热，功率下降，燃油消耗量增加等一系列不良后果。严重爆燃时，甚至造成气门烧毁、轴瓦破裂、活塞烧顶、火花塞绝缘体击穿等机件损坏现象。表面点火是由于燃烧室内炽热表面(如排气门头，火花塞电极，积炭)点燃混合气产生的另一种不正常燃烧现象。表面点火发生时，也伴有强烈的敲击声(较沉闷)，产生的高压会使发动机机件承受的机械负荷增加，寿命降低。因此，在提高发动机压缩比的同时，必须注意防止爆燃和表面点火的发生。此外，发动机压缩比的提高还受到排气污染法规的限制。

       (3) 作功行程 在这个行程中，进、排气门仍旧关闭。当活塞接近上止点时，装在气缸体(或气缸盖)上的火化塞即发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气。可燃混合气燃烧后，放出大量的热能，其压力和温度迅速增加，所能达到的最高压力p，约为3～5MPa，相应温度则为2200～2800K。高温、高压燃气推动活塞从上止点向F止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能。它除了用于维持发动机本身继续运转而外，其余即用于对外作功。

       (4) 排气行程 可燃混合气燃烧后生成的废气，必须从气缸中排除，以便进行下一个工作循环。

       当膨胀接近终了时，排气门丌启，靠废气的压力进行自由排气，活塞到达下止点后再向上止点移动时，继续将废气强制排到大气中。活塞到上止点附近时，排气行程结束。

       由于燃烧室占有一定的容积，因此在排气终了时，不可能将废气排尽，这一

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       部分留下的废气称为残余废气。

       综上所述，四冲程汽油机经过进气、压缩、燃烧作功、排气四个行程，完成一个工作循环。这期问活塞在上、下止点问往复移动了四个行程，曲轴旋转了两周。

       二、四冲程柴油机工作原理

       现代柴油发动机的构造如图3-3所示。

       四冲程柴油机(压燃式发动机)的每个工作循环也经历进气、压缩、作功、排气四个行程。但由于柴油机的燃料是柴油，其粘度比汽油大，而其自燃温度却较汽油低，故可燃混合气的形成及着火方式都与汽油机不同。

       柴油机在进气行程吸人的是纯空气。存压缩行程接近终了时，柴油机喷油泵将油压提高到10MPa以上，通过喷油器喷人气缸，在很短时间内与压缩后的高温空气混合，形成可燃混合气。因此，这种发动机的可燃混合气是在气缸内部形成的。

       由于柴油机的压缩比高(一般为16～22)，所以压缩终了时气缸内的空气压力可达3.5～4.5MPa，同时温度高达750～1000K，大大超过柴油的自燃温度。因此，柴油喷入气缸后，在很短时间内与空气混合便立即自行发火燃烧。气缸内气压急剧上升到6～9MPa，温度也升到2000～2500K。在高压气体推动下，活塞向下运动并带动帅轴旋转而作功。废气同样经排气管排人大气中。

       柴油机与汽油机比较，各有特点。汽油机具有转速高(目前轿车汽油机最高

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       转速达5000～6000r／min，货车汽油机转速达4000r／min左右)、质量小、工作噪声小、起动容易、制造和维修费用低等特点，故存轿车和轻型货车及越野车上得到广泛的应用；其不足之处是燃油消耗率高，燃油经济性差。柴油机因压缩比高，燃油消耗率平均比汽油机低20％～30％左右，且柴油价格较低，所以燃油经济性好。一般装载质量为5t以上的货车大都采用柴油机；其缺点是转速较汽油机低(一般最高转速在2500～3000r／min左右)、质量大、制造和维修费用高(因为喷油泵和喷油器加工精度要求高)。但目前柴油机的这些缺点正在逐渐得到克服，其应用范围正在向中、轻型货车扩展。国外有的轿车也采用柴油机，其最高转速可达5000r／min。

       由此可见，四冲程发动机在一个工作循环的四个活塞行程中，只有一个行程是作功的，其余三个行程则是作功的辅助行程。因此，在单缸发动机内，曲轴每转两周中只有半周是由于膨胀气体的作用使曲轴旋转，其余一周半则依靠飞轮惯性维持转动。显然，作功行程时．曲轴的转速比其他三个行程内的曲轴转速要高，所以曲轴转速是不均匀的，因而发动机运转就不平稳。为了解决这个问题，飞轮必须做成具有很大的转动惯量，而这样做将使整个发动机质量和尺寸增加。显然，单缸发动机工作振动大。采用多缸发动机可以弥补上述缺点。因此，现在汽车上基本不用单缸发动机。用得最多的是4缸、6缸、8缸发动机。

       在多缸四冲程发动机的每一个气缸内，所有的工作过程是相同的，并按上述次序进行，但所有气缸的作功行程并不同时发生。例如，在4气缸发动机内，曲轴每转半周便有一个气缸在作功；在8缸发动机内，曲轴每转1／4周便有一个作功行程。气缸数越多，发动机的工作越平稳。但发动机气缸数增多，一般将使其结构复杂，尺寸及质量增加。

       第四节 二冲程发动机的工作原理

       一、二冲程汽油机工作原理

       二冲程发动机的工作循环是在两个活塞行程内，即曲轴旋转一周的时间完成的。发动机气缸上有三个孔，这三个孔可分别在一定的时刻为活塞所关闭。进气孔与化油器相连通，可燃混合气经进气孔流入曲轴箱，继而可经扫气孔进入气缸内，而废气则可经过与排气管连通的排气孔被排出。

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       活塞向上移动，到活塞将三孔都关闭时，开始压缩在上一循环即已吸入缸

       内的可燃混合气，同时在活塞下面的曲轴箱内形成真空度(这种发动机的曲轴箱必须足密封的)。当活塞继续上行时，进气孔开启，在大气压力作用下，可燃混合气便自化油器流入曲轴箱。活塞接近上止点时，火花塞发出电火花，点燃被压缩的混合气。高温、高压气体膨胀迫使活塞向下移动。进气孔逐渐被关闭，流人曲轴箱的混合气则因活塞的下移而被预先压缩。当活塞接近下止点时，排气孔开启，废气经过排气孔、排气管、消声器流到大气中。受到预压的新鲜混合气便自曲轴箱经扫气孔流入缸内，并扫除废气。废气从气缸内被新鲜混合气扫除并取代的过程，称为气缸的换气过程。

       由上述可知，在二冲程发动机内，一个工作循环所包含的两个行程是：

        (1) 第一行程 活塞自下止点向上移动，事先已充入活塞上方气缸内的混合气被压缩，新的可燃混合气又自化油器被吸入活塞下方的曲轴箱内。

        (2) 第二行程 活塞自上止点向下移动，活塞上方进行着作功过程和换气过程，而活塞下方则进行可燃混合气的预压缩。

        为了防止新鲜混合气大量与废气混合并随废气一起排出气缸而造成浪费，活塞顶做成特殊的形状，使新鲜混合气的气流被引向上部。这样还可以利用新鲜混合气来扫除废气，使排气更为彻底。但是在二冲程发动机中，要完全避免可燃混合气的损失是很困难的。

        图4-1为二冲程发动机示功图。它的工作循环如下：

       活塞由下止点向上止点运动，当将排气孔(a点)关闭时，压缩过程开始。到上止点前开始点火燃烧，缸内压力迅速增高，叮段即燃烧过程。接着活塞下行膨胀作功，一直到6点，排气孔被打开，开始排气。此时，缸内压力较高，一般为0．3～0．6MPa，

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       故废气以声速从缸内排出，压力迅速下降。当活塞继续下移将换气孔打开，曲轴箱内的新鲜可燃混合气进入气缸。这段时问里的排气称为自由排气。排气一直延续到活塞下行到下止点后再向上将排气孔关闭为止。示功图bda曲线为二冲程发动机的换气过程，大约占130度～150度曲轴转角。接着活塞继续向上，便重复压缩过程，进行新的循环。

        二冲程化油器式发动机与四冲程化油器式发动机相比较，其主要优点如下：

        1)曲轴每转—周就有一个作功行程，因此，当二冲程发动机的工作容积和转速与四冲程发动机相同时，在理论上它的功率应等于四冲程发动机的2倍。

        2)由于发生作功过程的频率较高，故二冲程发动机的运转比较均匀平稳。

        3)由于没有专门的换气机构，所以其构造较简单，质量也比较小。

        4)使用方便。因为附属机构少，所以易受磨损和经常需要修里理的运动部件数量也比较少。

        由于构造上的原因，二冲程发动机的最大缺点是不易将废气自气缸内排除得较干净，并且在换气时减少了有效工作行程。因此，在同样的工作容积和曲轴转速下，二冲程发动机的功率并不等于四冲程发动机的2倍，只等于1.5～1.6倍；而且在换气时有一部分新鲜可燃混合气随同废气排出，因此二冲程发动机不如四冲程发动机经济。

        由于上述缺点，二冲程化油器式发动机存汽车上较少被采用。但这种发动机的制造费用低廉，构造简单，质量小，所以在摩托车上广泛应用。二冲程发动机可以通过减少扫气损失来改善燃油经济性差的缺点，因此电控喷射的二冲程发动机在汽车上得到了发展。

       二、二冲程柴油机工作原理

       二冲程柴油机的工作过程和二冲程化油器式发动机的工作过程相似。所不同的是进入柴油机气缸的不是可燃混合气，而是纯空气。

       空气由扫气泵提高压力以后，经过装在气缸外部的空气室和气缸壁(或气缸套)上的许多小孔进入气缸内，废气经由气缸盖上的排气门排出。

       在第一行程中，活塞自下止点向上止点移动。行程开始前不久，进气孔和排

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       气门均已开启，利用自扫气泵流出的空气(压力约为0.12～0.14MPa)使气缸换气。当活塞继续向上移动，进气孔被遮盖，排气门也被关闭，空气受到压缩。当活塞接近上止点时，气缸内的压力增到3MPa，温度约升至850～1000K，燃油在高压(约17～20Mpa)下喷入气缸内，致使燃油自行着火燃烧，使气缸内压力增高。

       在第二行程中，活塞受燃烧气体膨胀作用自上止点向下止点移动而作功。活寒卜行2／3行程时排气门开启，排出废气，此后气缸内压力降低，进气孔开启，进行换气。换气一直继续到活塞向上移动1／3行程的距离，直到进气孔完全被遮盖为止。

       这种形式的发动机称为气门—窗孔直流扫气柴油机。与四冲程柴油机比较，二冲程柴油机的优缺点与上面讨论二冲程汽油机时所指出的优缺点基本相同，但由于二冲程柴油机用纯空气扫除废气，没有燃料损失，故经济件较高。

       第五节 发动机的主要性能指标与特性

       发动机的主要性能指标有动力性能指标（有效转矩、有效功率、转速等）、经济性能指标(燃油消耗率)和运转性能指标(排气品质、噪声和起动性能等)。

       一、动力性能指标

       （1）有效转矩

       发动机通过飞轮对外输出的平均转矩称为有效转矩。有效转矩与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。

       （2）有效功率

       发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效功率。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。

       发动机曲轴转速的高低，关系到单位时间内作功次数的多少或发动机有效功率的大小，即发动机的有效功率随曲轴转速的不同而改变。因此，在说明发动机有效功率的大小时，必须同时指明其相应的转速。在发动机产品标牌上规定的功率及其相应的转速分别称作标定功率和标定转速。发动机在标定功率和标定转速下的工作状况，称为标定工况。标定功率是发动机所能发出的最大功率，它是根据发动机用途而制定的有效功率最大使用限度。同一种型号的发动机，当其用途不同时，其标定功率值并不相同。按照汽车发动机可靠性试验方法的规定，汽车

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       发动机应能在标定工况下连续运行300～1000h。

       二、经济性能指标

       发动机每发出1 kw有效功率，在1h内所消耗的燃油质量(以g为单位)，称为燃油消耗率。

       发动机的性能是随着许多因素而变化的，其变化规律称为发动机特性。

       三、运转性能指标

       发动机的运转性能指标主要指排气品质、噪声、起动性能等。由于这些性能不仅与使用者利益相关，更关系到人类的健康，因此必须指定共同遵守的统一标准，并给予严格控制。

       （1）排气品质

       发动机的排气中含有对人体有害的物质，它对大气的污染已形成公害。为此，各国采取了许多对策，并制定相应的控制法规。发动机排出的有害排放物，主要有氮氧化合物，碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)等以及排气颗粒。

       （2）噪声

       噪声会刺激神经，使人心情烦躁，反应迟钝，甚至造成耳聋，诱发高血压和神经系统的疾病，因此，也必须用法规形式进行限制。汽车是城市中主要的噪声源之一，发动机又是汽车的主要噪声源，故必须给予控制。在我国制定的汽车加速行驶车外噪声限值标准(GBl495--2002)中，对不同分类的汽车以及同一分类中不同总质量及发动机不同额定功率的汽车，详细制定了噪声限值。

       （3）起动性能

       起动性能好的发动机在一定温度下能可靠地发动，起动迅速，起动消耗的功率小，起动期磨损少。发动机起动性能的好坏除与发动机结构有关外，还与发动机工作过程相联系，它直接影响汽车机动性、操作者的安全和劳动强度。我国标准规定，不采用特殊的低温起动措施，汽油机在-10℃、柴油机在-5℃以下的气温条件下起动发动机时，15s以内发动机要能自行运转。

       四、发动机的速度特性

       当燃料供给调节机构位置固定不变时，发动机性能参数(有效转矩、功率、燃油消耗率等)随转速改变而变化的曲线，称为速度特性曲线。

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       如果改变燃料供给调节机构的位置又可得到另外一组特性曲线，则当燃料供给调节机构位置达到最大时，所得到的是总功率特性，也称发动机外特性；而把燃料供给调节机构其他位置下得到的特性称为部分速度特性。

       外特性曲线下标出的发动机最大功率和最大有效转矩及其相应的转速，是表示发动机性能的重要指标。要联系汽车使用条件，诸如道路情况所要求克服的阻力数值、最高车速等，来分析发动机外特性曲线是否符合要求。

       五、发动机工作状况

       发动机运转状态或工作状态(简称发动机工况)常以功率和转速来表征，有时也用负荷与转速来表征。

        发动机负荷是指发动机驱动从动机械所耗费的功率或有效转矩的大小；也可表述为发动机在某一转速下的负荷，就是当时发动机发出的功率与同一转速下所可能发出的最大功率之比，以百分数表示。

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       致 谢

       本论文的设计历时三个多月的时间。在此我要向我的讲师x老师表示最诚挚的感谢。从课题的设计方案、课题的编辑到论文的撰写和修改的各个阶段，都得到了钱老师的认真指导、严格要求。钱老师渊博的学识、严谨的治学精神以及平易近人的态度，使我在学习知识的同时，如浴春风。

       在整个课题的研究和设计过程中，也得到了同组的其它同学的支持和帮助，大家一起克服了一个又一个难题，在此表示感谢。

       在大学四年的学习过程中，我的学识有了长进，能力有了提高。为此我要感谢我的家人,以及所有教导过我的老师和长辈们，是他们鼓励着我前进。另外我要感谢我的朋友和同学，使我每天都轻松、愉快。

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       参考文献

       1、陈家瑞 《汽车构造 上 》 机械工业出版社

       2、陈家瑞 《汽车构造 下 》 机械工业出版社

       3、扶爱民 《汽车运用基础》 电子工业出版社

       4、扶爱民 《汽车发动机构造与维护》 电子工业出版社

       5、巫安达 乔国荣 《汽车维护技术》 高等教育出版社

       6、凌凯汽车资料编写组 《汽车原理》 北京邮电大学出版社

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汽车发动机的点火系统？

       电子点火糸统工作原理一、 电火花的产生 我们知道物质由分子组成，分子又由原子组成，原子由原子核（包括质子和中子）和电子组成，电 子围绕原子核旋转运动。在通常情况下，电子的负电荷和质子的正电荷相等，两者平衡使原子的总电荷 量为零。在外界能量的作用下，原子外层的电子运动的速度加快到一定程度时，就会逸出轨道与其他中 性原子结合，这一原子“俘获”电子之后负电荷量增加，呈现负极性，称之为“负离子”。而失去电荷 的原子负电荷量减少，呈现正极性，称之为“正离子”。 离子有规律的定向运动便形成了电流。 根据上述理论，混合气在进入气缸前 都会有微量分子游离成正离子和负离子。气缸压缩过程中， 由于气体受挤压及摩擦也会产生更多的正离子和负离子。当火花塞两电极加有电压时，离子便在电场力 的作用下分别向两极运动，正离子向负极运动、负离子向正极运动形成了电流。但是在电场力较小时(电 压低)，原子中的电子运动的速度低，不能摆脱原子核的引力逸出轨道，形成新的离子。所以，气体中 也只有原来存在的离子导电，由于他们的数量很微小，放电电流微弱,所为只存在理论导通,电路中相当 于串接了一个极大电阻R。 随着电压的增高，电场力增大，原子动能增大，大量原子摆脱原子核的引力逸出轨道，混合气中产 生了大量离子，同时正离子和负离子向两极运动的速度加快，正、负离子产生的动能轻而易举便能将中 性分子击破，使中性分子分离成正离子和负离子，这些新产生正、负离子在电场力的作用下，也以高速 向两极运动，又去击破其它中性分子，这样的反应连续发生象雪崩一样,使气体中向两极运动的正离子 和负离子的数目剧增，从而使气体失去绝缘性变为导体(R変成较小阻值),形成放电电离通道，即击穿跳 火。其中由于正负离子高速运动及摩擦碰撞形成的高温炽热电离通道(几千度)发光，于是我们就见到火 花，同时,电离通道周围气体骤然受热膨胀发出“啪啪”声。 点火系统的分类： A.。电感蓄能式点火系统(实际电路参见图3、4、5) 点火系统产生高压前以点火线圈建立磁场能量的方式储存点火能量。目前汽车使用的绝大部分点火系统为电感储能式。(重点分析介绍) B．电容储能式点火系(图6) 点火系统产生高压前，先从电源获取能量以蓄能电容建立电场能量的方式储存点火能量。多应用于高转速发动机上，如赛车。 工作原理是把较低电源电压变换成较高直流电压(500V-1000V)对电容充电蓄能，点火时刻通过电 容放电使变压器产生高压。特点是电容充放电周期快，高压跳火火花持续期短(约1微秒)且电流大， 不存左火花尾。ECU根据发动机工况在一个点火周期内进行1-3次点火。 电感蓄能式点火系统主要有微型电子计算机(ECU)、各种传感器、高压输出部分(功率管、变压器、高压线、火花塞)三大部分组成。(参见图1) 1.ECU ECU就是整部汽车的智能控制中心，指挥协调汽车的各部工作，同时ECU还有自动诊断功能。 其中处理控制点火系统工作是ECU众多工作重要的一项。ECU只读存储器ROM中存有500多万组 数据，这些数据大多数是发动机通过各种实际工作情况测量优选得出的，包括了整个汽油机工作范围 内各种转速和负荷下的最佳点火提前角及喷油脉宽等有关全部数据。不同型号整车的ECU的存储数 据是不同的，各厂家对数据都是保密不公开的；这些数据保证了汽油机在功率性、加速性、经济性和 排放控制方面达到最优组合。 ECU控制点火原理 发动机启动后，ECU每10ms采集一次发动机的各传感器动态参数，按预先编好的程序处理这 些数据，并存入随机存储器RAM中；同时ECU还要根据电源电压大小、从其只读存储器ROM中选 取出适应当前工况的高压变压器初级线圈电流导通时间，(即ECU输出宽度不同的方波电压控制高压 输出糸统变压器初级线圈电流大小，实现对高压输电压大小的控制)ECU综合这些数据，从其只读 存储器ROM中查找出（计算出）适应当前发动机工况的最佳点火提前角存入随机存储器RAM中， 然后利用发动机转速（或转角）信号和曲轴位置信号，将最佳点火提前角转换成点火时刻,即切断高 压变压器初级电流的时刻。 在下列情况下ECU点火实行开环控制，点火按预设程序工作。 A..发动机启动时。B.重负荷时。C.节气门全开时。

汽车的点火系统原理

       检举 | 2011-6-7 21:00 最佳答案 点 火 系 统

       第一节 概述

       汽油机在压缩接近上止点时，可燃混合气是由火花塞点燃的，从而燃烧对外作功，为此，汽油机的燃烧室中都装有火花塞。火花塞有一个中心电极和一个侧电极，两电极之间是绝缘的。当在火花塞两电极间加上直流电压并且电压升高到一定值时，火花塞两电极之间的间隙就会被击穿而产生电火花，能够在火花塞两电极间产生电火花所需要的最低电压称为击穿电压；能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机点火系统。（在页面中插入下图）

       汽车发动机的点火系统同汽车上的其它电器设备一样采用单线制连接，即一端搭铁

       单线制 正极搭铁→旧车

       负极搭铁→新车

       无论是正极搭铁还是负极搭铁，均应保证点火瞬间火花塞中心电极为负，因为，热的金属表面比冷的金属表面容易发射电子，发动机工作时，火花塞的中心电极较侧电极温度高。

       点火系按照组成和产生高压电方法不同，可以分为

       分类与组成 电源 产生高压的方法

       1．蓄电池点火系统 蓄电池或发电机 点火线圈和断电器

       2．半导体点火系统 蓄电池或发电机 点火线圈和半导体元件

       3．磁电机点火系统 无

       第二节 蓄电池点火系统的组成和工作原理

       一、 组成

       蓄电池点火系主要由电源、点火开关、点火线圈、断电器、配电器、电容器、火花塞、高压导线、附加电阻等组成。（插入下图）

       二、工作原理

       电源是蓄电池，其电压为12 V 或24 V ，由点火线圈和断电器共同产生高压10000 V 以上。分初级回路和次极回路。点火线圈实际上是一个变压器，主要由初级绕组，次极绕组和铁芯组成。断电器是一个凸轮操纵的开关。断电器凸轮由发动机配气凸轮驱动，并以同样的转速旋转，即曲轴齿轮每转两圈，凸轮轴转一圈，为了保证曲轴转两圈各缸轮流点火一次，断电器凸轮的凸棱数一般等于发动机的气缸数，断电器的触点与点火线圈的初级绕组串联，用来切断或接通初级绕组的电路。

       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。

       触点断开时，在初级绕组通电时，其周围产生磁场，并由于铁芯的作用而加强。当断电器凸轮顶开触点时，初级电路被切断，初级电路迅速下降到零，铁芯中的磁通随之迅速衰减以至消失，因而在匝数多，导线细的次极绕组中感应出很高的电压，使火花塞两极之间的间隙被击穿，产生火花。

       初级绕组中电流下降的速度愈大，铁芯中磁通的变化就愈大，次极绕组中的感应电压也就愈高。

       初级电路为低压电路，次极电路为高压电路。

       在断电器触点分开瞬间，次极电路中分火头恰好与侧电极对准，次极电路从点火线圈的次极绕组，经高压导线，配电器，火花塞侧电极，蓄电池流回次极绕组。（插入下图）

       此处插入两个flash动画：点火系工作示意图动画.swf和点火线路简图动画.swf

       三、几个元件的作用

       1、电容器

       电容器与断电器触点并联 当触点断开时，有两个作用

       （1） 保护触点，自感电流向电容器充电，防止触点烧损。

       （2） 加速断电，提高次极电压。

       当点火线圈铁芯中的磁通发生变化时，不仅在次极绕组中产生高压电（互感电压），同时也在初级绕组中产生自感电压和电流，在触点分开，初级电流下降瞬间，自感电流与原初级电流方向相同，其感应电压高达300V左右，在触点间产生强烈火花，使触点迅速烧损。影响断电器正常工作。同时使初级电流的变化率下降，次极绕组中感应的电压下降。火花塞间隙中的火花变弱，难以点燃混合气。

       在触点闭合时，初级电流增长的过程中，初级绕组中也有自感电流产生，其方向与初级电流方向相反，使初级电流的增长速度减慢，次极绕组产生的电压下降。

       2、附加电阻

       附加电阻与点火线圈初级绕组串联

       附加电阻与点火线圈初级绕组串联其作用是调节初级电流大小，维持初级电流基本稳定。

       附加电阻的特点是温度愈高，电阻愈大，所以又叫热敏电阻。

       次极电压的大小与初级电流的大小有关，初级电流愈大，铁芯中的磁场愈强，当触点分开时磁通的变化率就愈大，感应的次极电压也愈高。因此，应尽可能增大流过初级绕组中的电流。但是，在断电器触点闭合以后，初级电流是按指数规律由零开始逐渐增大的，需要经过一定时间以后，才能达到欧姆定律得出的稳定值。

       发动机转速高时，触点闭合时间短，初级电路断开时电流小，感应的次极电压低；反之发动机转速低时，触点闭合时间长，初级断开时电流大，感应的次极电压高。如果点火线圈按照发动机高速时设计时，则低速时初级电流过大，容易使点火线圈过热；如果点火线圈按照发动机低速时设计时，则高速时初级电流过小，而次极电压过低，不能保证可靠点火。

       附加电阻就是解决这一矛盾的。当发动机转速降低时，初级电流加大，附加电阻的电阻值随其温度升高而增大，使初级电流减小，点火线圈不致过热。当发动机转速升高时，初级电流减小，附加电阻的电阻值随其温度降低而减小。

       起动中，将附加电阻短路，以保证初级电流的必要强度。

       第三节 点 火 提 前

       一、为什么要点火提前

       点火时刻对发动机性能影响很大，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。因此要在压缩接近上止点点火，即点火提前。把火花塞点火时，曲轴曲拐位置与活塞位于压缩上止点时曲轴曲拐位置之间的夹角称为点火提前角。

       二、点火提前的影响因素

       最佳的点火提前角随许多因素变化，最主要的因素是发动机转速和混合气的燃烧速度，混合气的燃烧速度又和混合气的成分、燃烧室形状、压缩比等因素有关。

       当发动机转速一定时，随着负荷的加大，节气门开大，进入气缸的可燃混合气量增多，压缩终了时的压力和温度增高，同时，残余废气在气缸内所占的比例减小，混合气燃烧速度加快，这时，点火提前角应适当减小。反之，发动机负荷减小时，点火提前角则应适当增大。

       当发动机节气门开度一定时，随着转速增高，燃烧过程所占曲轴转角增大，这时，应适当加大点火提前角。点火提前角应随转速增高适当加大。

       另外，点火提前角还和汽油的抗暴性能有关，使用辛烷值高，抗暴性能好的汽油，点火提前角应较大。

       三、点火提前角调节装置

       自动调节装置：离心式点火提前调节装置

       真空式点火提前调节装置

       手动调节装置：辛烷值校正器

       第四节蓄电池点火系统的主要元件

       一、 分电器

       功用：接通或断开初级电路

       将点火线圈产生的高压电按照发动机分配给各缸火花塞

       根据发动机转速和负荷自动调节点火时刻

       组成：分电器是由断电器、配电器、电容器和点火提前调节装置组成。

       插入下图

       断电器的功用是周期地接通和断开初级电路，使初级电流发生变化，以便在点火线圈中感应生成次极电压。断电器的触点间隙一般为0.35～0.45 mm，可以通过调整固定触点的位置来改变触点间隙。

       配电器的功用是将点火线圈中产生的高压电，按照发动机的工作顺序轮流分配到各气缸的火花塞上。

       电容器与断电器触点并联，其功用是在点火线圈初级电路断开时，减小触点间产生的电火花，防止触点烧损，并可加速点火线圈中的磁通变化率，提高点火电压。

       点火提前调节装置位于分电器下部，由离心式点火提前调节装置（图8-8）和真空式点火提前调节装置组成。

       此处插入两个Flash：离心式点火提前调节装置.swf，真空式点火提前调节装置.swf

       二、 点火线圈

       点火线圈把电源的低压电转变成火花塞点火所需要的高压电。按其铁芯结构型式有两种：

       开磁路点火线圈：开磁路点火线圈采用柱形铁芯，其上下两端没有连接在一起，磁力线通过空气形成磁回路。

       闭磁路点火线圈：闭磁路点火线圈的铁芯用"口"字形或"日"字形的铁片叠制而成。磁路闭合。（插入下图）

       三、 火花塞

       功用：将高压电引入燃烧室产生火花并点燃混合气。

       自净温度>500～600℃以上，裙部温度，若低于此温度，落在绝缘体裙部的油粒便不能立即燃烧掉，形成积炭而引起漏电。

       炽热点<800～900℃,温度若太高，则混合气与这样炽热的绝缘体接触时，可能在火花塞产生火花之前就自行着火，从而引起发动机早燃，发生化油器，回火现象。

       不同发动机使用的火花塞裙部受热是不一样的，就要求绝缘体裙部长度不同，根据裙部长度不同，又把火花塞分成冷型（裙部长度等于8mm）；中 型（裙部长度等于11mm和14mm）；热型（裙部长度等于16mm和20mm）。

       插入下图

       第五节 半导体点火系统

       蓄电池点火系工作时，断电器触点分开瞬间，会在触点处产生火花，烧损触点。当火花塞积炭时，易漏电，次极电压上不去，不能可靠地点火，产生高速缺火现象。半导体点火系克服了这些缺点，具有较强地跳火能力，使点火可靠。半导体点火系分为半导体辅助点火系，无触点半导体点火系和计算机控制的半导体点火系三大类。（插入下图）

       半导体点火系的工作原理与蓄电池点火系工作原理基本相同，只是半导体点火系与蓄电池点火系产生高压的方法不同，它利用了一些半导体元件替代了蓄电池点火系中的断电器，产生脉冲信号点火。例如，在无触点半导体点火系中使用了点火发生器（传感器）代替了断电器，常用的传感器有霍尔式、磁电式和光电式。

       一、 电火花的产生

       二、发动机的工作状况对点火的影响

       三、发动机对点火系统的要求

       四、数字式电子点火系统组成

       数字式电子点火系统是在使用无触点电子点火装置之后的汽油机点火系统的又一大进展，称为微型电子计算机控制半导体点火系统。

       点火系统的分类：

       A.。电感蓄能式点火系统(实际电路参见图3、4、5)

       点火系统产生高压前以点火线圈建立磁场能量的方式储存点火能量。目前汽车使用的绝大部分点火系统为电感储能式。(重点分析介绍)

       B．电容储能式点火系(图6)

       点火系统产生高压前，先从电源获取能量以蓄能电容建立电场能量的方式储存点火能量。多应用于高转速发动机上，如赛车。

       工作原理是把较低电源电压变换成较高直流电压(500V-1000V)对电容充电蓄能，点火时刻通过电

       容放电使变压器产生高压。特点是电容充放电周期快，高压跳火火花持续期短(约1微秒)且电流大，

       不存左火花尾。ECU根据发动机工况在一个点火周期内进行1-3次点火。

       电感蓄能式点火系统主要有微型电子计算机(ECU)、各种传感器、高压输出部分(功率管、变压器、高压线、火花塞)三大部分组成。(参见图1)

       1.ECU

       ECU就是整部汽车的智能控制中心，指挥协调汽车的各部工作，同时ECU还有自动诊断功能。

       其中处理控制点火系统工作是ECU众多工作重要的一项。ECU只读存储器ROM中存有500多万组

       数据，这些数据大多数是发动机通过各种实际工作情况测量优选得出的，包括了整个汽油机工作范围

       内各种转速和负荷下的最佳点火提前角及喷油脉宽等有关全部数据。不同型号整车的ECU的存储数

       据是不同的，各厂家对数据都是保密不公开的；这些数据保证了汽油机在功率性、加速性、经济性和

       排放控制方面达到最优组合。

       ECU控制点火原理

       发动机启动后，ECU每10ms采集一次发动机的各传感器动态参数，按预先编好的程序处理这

       些数据，并存入随机存储器RAM中；同时ECU还要根据电源电压大小、从其只读存储器ROM中选

       取出适应当前工况的高压变压器初级线圈电流导通时间，(即ECU输出宽度不同的方波电压控制高压

       输出糸统变压器初级线圈电流大小，实现对高压输电压大小的控制)ECU综合这些数据，从其只读

       存储器ROM中查找出（计算出）适应当前发动机工况的最佳点火提前角存入随机存储器RAM中，

       然后利用发动机转速（或转角）信号和曲轴位置信号，将最佳点火提前角转换成点火时刻,即切断高

       压变压器初级电流的时刻。

       在下列情况下ECU点火实行开环控制，点火按预设程序工作。

       A..发动机启动时。B.重负荷时。C.节气门全开时。

       2.传感器

       传感器就是各种不同类型及功用的测量元件，安装在发动机不同的有关部位，把发动机工况各种参数变化反馈给ECU作计算数据。

       在点火系统中应用的传感器主要有:空气流量计及进气温度传感器、发动机转速及曲轴位置传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器及爆震传感器、氧传感等等。

       3. 高压输出

       A.高压输出功率三极管:在电路中起开关作用。

       B.高压输出变压器:在电路中把低电压转换成高电压供火花塞点火。

       C.高压线:在电路中把高压电传输到火花塞。

       D.火花塞:在电路中把高压电引进汽缸并把电能量转换成热能。

       点火的电原理

       变压器次级线圈分布电容及火花塞、高压线的分布电容组成回路电容C，电路无屏蔽时C约50PF，有屏蔽约150PF，火花塞间隙等同可变电阻R。

       高压能量分三个阶段变化消耗

       第一阶段

       电容C放电期(诱燃期)：变压器次级线圈产生的点火高压对电容C充电，当电容C电压上升达到火花塞击穿电压时，火花塞跳火电容C快速放电, 火花塞间隙电压迅速下降到几百到几千伏，电容C放电瞬间电流达10-50安培以上，放电时间约1微秒。点火电压越高(即点火能量越大)，C放电电流越大。

       正常状况下气缸的混合气就是这一时刻的火花点燃。如果跳火电离线被发动机气缸内高速扰流吹息，変压器高压再次对C进行充电，则C第二次放电产生电离通道。

       注：电压从10000V-20000V左右在1微秒内突降至几百到几千伏，由此产生了一个很强的方波

       电压，并通过高压线幅射电磁波，对外界电器产生干扰波。方波由N个正弦波组成，所以形成了一

       个1微秒时基为中心的干扰电磁频带。

       第二阶段

       电感放电期(燃烧期)：电感放电是靠电容C放电产生的电离通道形成的低阻产生的。由于电容C放电产生的电离通导(电阻)不能立刻消失，同时变压器次级电感中还存有充足的高压能量，所以电感继续对电离通导放电使火花持续。

       由于次级线圈放电电流的变化引起磁通量的变化，次级电感线圈产生了一个感抗电动势，即产生一个与电感放电电流方向相反的电动势阻碍了电流的変化，使放电电流较小，电流在几到几十毫安，所以，高压能量需要较长时间放电才能消耗掉，这一电感放电火花持续期俗称火花尾。

       由第一阶段电容C放电诱燃后产生一个“火焰中心”，这个“火焰中心”跟随气缸内高速扰流移动离开了火花塞电极,这时电感电能放电火花又会点燃混合气另一个“火焰中心”，作为点燃混合气的补充，“火焰中心”使混合气在整个气缸内很快形成燃烧的“明亮火焰期”，即气缸内混合气燃烧温度达最高，气体压强达最高值。这个过程称为混合汽燃烧期, 燃烧时间在750μS-2500μS之间。

       电感放电火花在发动机启动及低速时非常重要，发动机在启动或非正常工况下，电容C放电期极有可能未点燃混合气，此时，只有靠电感放电火花来点燃燃混合气。

       冷车启动时气缸内的混合气温度低，雾化效果差，点然混合气需要较长火花期；在低转速时,由于气缸内混合气扰流速度低，第一个“火焰中心”移动慢，有必要点燃第二个“火焰中心”加快混合气的燃烧，所以点火火花期也较长。但当发动机转速较高时, 气缸内混合气扰流速度変快，“火焰中心”高速移动，快速传播引燃了缸内混合气，因此，并不需要第二个“火焰中心”。

       根据混合汽燃烧时间在750μS-2500μS之间，所以，火花持续期最长在700μS左右就可保证混合气的完全燃烧。实验证明火花持续期过长对燃烧效果并没有提高，相反，电离通道生产的高热加上火花塞自身温度反而加速了火花塞电极的烧蚀，这就是为什么要控制点火能量的主因。

       另外,从这一原理可以正明,点火能量的大小与高压线无关(当然，不包括损坏高压线)。

       第三阶段

       振荡衰减期：随放电时间的增加电感线圈储存能量(电压)消耗下降，使气体中分离的电离子越来越少，电感放电电流也就越来越少，电离通道温度下降，根着通道电离子数量急剧下降,即相当于通道电阻值R逐步上升変为无限大，火花塞停止跳火。这时电感剩余能量对电容C充电，电容C对电感放电，如此反复直至下一个点火周期的到来。

       注：同样此阶段产生一个逐步衰竭的正弦振荡波对外界造成干扰，但强度远小于第一阶段电容放电干扰电磁波。 注 转载

       好了，今天关于“汽车点火系统发展论文”的话题就讲到这里了。希望大家能够通过我的讲解对“汽车点火系统发展论文”有更全面、深入的了解，并且能够在今后的学习中更好地运用所学知识。