学习目标1、掌握汽车起动系的组成2、了解汽车起动系的工作原理3、掌握点火系统的作用及要求4、掌握传统点火系的结构、工作原理5、了解传统点火系的控制电路 汽车起动系统的构造和原理汽车起动系统的构造和原理 汽车发动机没有自起动能力，需由外力带动曲轴旋转才能进入正常工作状态。电力起动系统由起动机、传动机构和控制装置三部分组成，电力起动系统由起动机、传动机构和控制装置三部分组成，如图如图4-14-1所示。所示。图图4-1 4-1 发动机起动系统发动机起动系统起动机的构造与原理起动机的构造与原理 起动系统的核心起动机是直流串激式电动机，其功用是在直流电的作用下产生电磁转矩。一、结构一、结构 起动机主要由机壳、磁极、电枢、换向器及电刷等组成，如图4-2所示。图图4-2 4-2 起动机的结构图起动机的结构图1 1、磁极：、磁极： 磁极的作用是产生磁场，由铁心和磁场绕组组成。铁心用螺钉固定在壳体的内壁上，其上套有磁场绕组。磁极的数目一般为四个（两对），四个磁场绕组的连接方法有两种，如图4-3所示。一种是四个相互串联，如图4-3（a）所示，另一种是两串两并，即先将两个串联后再并联，如图4-3（b）所示。图图4-3 4-3 磁极连接图磁极连接图2 2 2 2、电枢和换向器：、电枢和换向器：、电枢和换向器：、电枢和换向器：（如图（如图4-44-4所示）所示） 电枢是产生电磁转矩的电枢是产生电磁转矩的核心部件，主要由电枢轴、核心部件，主要由电枢轴、电枢铁心、电枢绕组和换电枢铁心、电枢绕组和换向器组成。向器组成。图图图图4-4 4-4 4-4 4-4 电枢与换向器电枢与换向器电枢与换向器电枢与换向器3 3 3 3、电刷与电刷架：、电刷与电刷架：、电刷与电刷架：、电刷与电刷架：（如图（如图4-54-5所示）所示） 电刷与电刷架的作用是电刷与电刷架的作用是将电流引入电动机。电刷装将电流引入电动机。电刷装在电刷架中，借弹簧压力将在电刷架中，借弹簧压力将它压紧在换向器上，电刷弹它压紧在换向器上，电刷弹簧的压力一般为簧的压力一般为11.714.7N11.714.7N。图图图图4-5 4-5 4-5 4-5 电刷架（金杯海狮）电刷架（金杯海狮）电刷架（金杯海狮）电刷架（金杯海狮）6 64 4 4 4、端盖：、端盖：、端盖：、端盖：（如图（如图4-64-6所示）所示） 端盖分为前、后两个。后端盖一般用钢板压制而成，其上装有端盖分为前、后两个。后端盖一般用钢板压制而成，其上装有4 4个电个电刷架，前端盖用铸铁浇铸而成。它们分别装在机壳的两端，靠两个长螺刷架，前端盖用铸铁浇铸而成。它们分别装在机壳的两端，靠两个长螺栓与起动机壳紧固在一起。栓与起动机壳紧固在一起。5 5 5 5、机壳：、机壳：、机壳：、机壳：（如图（如图4-64-6所示）所示） 机壳用钢管制成，一端开有窗口，作为观察电刷和换向器之用，平机壳用钢管制成，一端开有窗口，作为观察电刷和换向器之用，平时用防尘箍盖住。机壳上只有一个电流输入接线柱（与外壳绝缘），并时用防尘箍盖住。机壳上只有一个电流输入接线柱（与外壳绝缘），并在内部与磁场绕组的一端相接。在内部与磁场绕组的一端相接。 图图图图4-6 4-6 4-6 4-6 端盖与机壳（金杯海狮）端盖与机壳（金杯海狮）端盖与机壳（金杯海狮）端盖与机壳（金杯海狮）7 7汽车点火系统传统触点式点火系触点式点火系统的控制的控制电路路1、点火系统的作用及要求2、传统点火系的结构、工作原理3、传统点火系的控制电路主要学主要学习内容：内容：点火系点火系统的作用及要求的作用及要求作用：作用：适时提供足够能量的电火花，使发动机能及时、迅速地作功。低压低压 高压高压要求：要求：1、能产生足以击穿火花塞间隙的高电压，通常为30kv左右。2、电火花应有足够的点火能量一般应有5080mJ能量，起动时应可以达到100mJ能量。3、点火时间应适应发动机的各种工况1）满足点火次序点火系统的作用及要求2）应有能自动调节的最佳点火提前角，以适应发动机随时变化的各种工况。4、点火电压上升快（减少泄漏）、点火持续时间长影响击穿电压的因素：1）火花塞电极间隙2）汽缸内混合气体的压力和温度3）电极的温度和极性4）发动机的工作状态 点火系点火系统发展展1、1886年，磁电机点火系2、1908年，蓄电池点火系统（传统）3、60年代，有触点电子点火系统（过渡产品4、70年代，无触点电子点火系统（IC控制）5、80年代，微机控制电子点火系统（ECU控制） 传统点火系的点火系的组成成1、电源：蓄电池、发电机2、点火开关3、点火线圈4、附加电阻5、分电器： 断电器、配电器、电容器、点火提前机构6、火花塞7、高压线8、阻尼电阻传统点火系统组成传统点火系点火系统的工作的工作过程程1、触点闭合，一次侧电流增长（20ms达最大值）2、触点分开，二次侧绕组中因电磁感应产生高压电 当触点分开，一次侧电路切断，电流迅速下降为0，在初级绕组和次级绕组中产生感应电动势 初级线圈匝数少：200300V 自感 次级线圈匝数多：1520KV 互感传统点火系点火系统的工作的工作过程程当二次侧电压U2 击穿电压 Uj时，击穿放电，形成电火花，产生电流迅速增加，电压急剧下降。3、火花塞电极间隙被击穿，产生电火花，点燃混合气点火系点火系统工作工作电路路传统点火系点火系统影响二次影响二次侧电压的因素的因素1、发动机汽缸数 缸数增多，凸轮的凸起数越多， 每一周触点闭合和打开的次数越多，于是触点的闭合时间缩短，一次侧电流减小，从而二次侧电流也减小。2、火花塞积碳 积碳是具有一定电阻的导体，产生泄露电流；相当于并联了一个电阻，使二次侧电压降低。3、电容值的大小 C1过小时，不能很好吸收自感电动势，触点断开时火花增大，使二次侧电压降低；C1过大时，电容充放电周期长，磁场消失慢，使二次侧电压也降低。4、触点间隙可以进行调整，一般0.350.45mm5、点火线圈温度温度不能过高，一般不超过80度多由于：气温过高 发动机过热 发电机输出电压过高1、点火线圈组成：一次侧绕组、 二次侧绕组、 铁心类型： 开磁路式点火线圈 闭磁路式点火线圈传统点火系点火系统的的电气部件气部件、点火、点火线圈圈2、分、分电器器组成：1）断电器：断电器触点、凸轮 2）配电器：分电器盖、分火头 3）电容器 4）点火提前机构：离心式、真空式传统点火系点火系统的的电气部件气部件断电器主要由凸轮、触点副、点火提前装置等组成。断断电器的器的结构特点构特点断电器的凸轮在旋转过程中反复地控制着触点的关闭、通断初级电流。电容器和触点是并联的，其任务是给初级感应反电势形成回路，减轻触点的烧蚀，加快初级电流的通断速率。点火提前装置离心式点火提前装置和真空点火提前装置的最终作用也反映在触点副上，使点火提前角随着发动机转速和负荷的变化而变化，以获得最佳的点火提前角。3、火花塞、火花塞火花塞伸进燃烧室内。当点火线圈放电时,在中心电极与负极的间隙之间产生火花,点燃被压缩的燃油混合气。热特性：热特性：火花塞能够冷却其中心电极的能力。火花塞能够冷却其中心电极的能力。热型火花塞沿中心电极有较长的绝缘层和较少的横截面积，使热量从电极传至气缸盖,从而热量离开中心电极的速度较慢,电极端维持较高的工作温度。冷型火花塞沿中心电极有较短的绝缘层和较大的面积，使热量传至气缸盖。中心电极散热较快,电极维持较低的工作温度。 传统点火系点火系统电路分析路分析分电分电器轴器轴转动转动断电器断电器点火点火线圈线圈断开断开产生高压产生高压发动机点火系统的组成l-点火线圈2-点火线圈高压线3-火花塞高压线4-分电器总成5-火花塞奥拓奥拓发动机点火系机点火系奥拓奥拓发动机点火系机点火系统电路路连接接 小结：小结：结合实物进行比较分析。作业：作业：1、简述传统点火系中分电器的离心式调节器和真空式调节器的工作原理。2、点火线圈的组成？其上的附加电阻有何作用？3、影响二次侧电压的因素有哪些？怎么减少影响？