电路实验台连线

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任务 9 电路实验台连接并调整断电器触点间隙了解蓄电池点火系的必要信息，根据教师要求，连接部分电路，并掌握调整触点间隙的方法画出连接电路的电路图了解电子点火系的结构、类型、原理完成任务工单点火系的概述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。点火系的类型分类与组成电源产生高压的方法蓄电池点火系蓄电池或发电机点火线圈和断电器半导体（电子）点火系蓄电池或发电机点火线圈和半导体元件点火系电路连接原则单线制负极搭铁蓄电池点火系的组成蓄电池点火开关点火线圈断电器火花塞配电器电容器附加电阻起动机蓄电池点火系工作原理触点闭合时，初级电路通电，为低压电路。搭铁蓄电池点火系工作原理触点断开时，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。初级电路和次级电路初级电路：次级电路：蓄电池正极点火开关点火线圈初级绕组断电器蓄电池负极点火线圈次级绕组蓄电池正极接地火花塞侧电极中心电极配电器点火线圈次级绕组分电器断电器配电器电容器各种点火提前调节装置点火系主要元件断电器功用：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级电压。固定触点活动触点分电器轴紧固螺钉调整螺钉分电器凸轮接线柱断电器触点：钨质。触点间隙： 0.35-0.45mm触点间隙不可过大或过小触点间隙的调整凸轮的棱数和转速凸轮棱数与气缸数有关，其转速与曲轴转速关系为 1： 2 配电器功用：将点火线圈中产生的高压电，按照发动机工作次序轮流分配到各气缸的火花塞上。组成：分电器盖，分火头炭精中心触头侧电极分火头电容器安装位置：电容器与断电器触点并联（ 1）保护触点，自感电流向电容器充电，防止触点烧损。（ 2）加速点火线圈中的磁通变化率，提高次级电压。点火提前概念：通常把火花塞点火时，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。点火过早和点火过迟的影响套环现象功率降低影响点火提前角的因素负荷：当发动机转速一定时，随着负荷的加大，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。转速：当发动机节气门开度一定时，随着转速增高，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。汽油：使用辛烷值高，抗暴性能好的汽油，点火提前角应较大。点火提前调节方法（原理）压缩行程中，活塞到达上止点前便使触点分开。点火提前调节装置调节原理：压缩行程中，活塞到达上止点前便使触点分开。调节方法：触点不动使凸轮相对于其轴旋转方向过一个角度当凸轮不动使触点相对于凸轮逆旋转方向转过一个角度分类：离心式点火提前调节装置真空式点火提前调节装置自由端离心式点火提前调节装置组成：重块、带孔拨板、销钉工作原理：触点不动，凸轮转动。发动机不工作时，弹簧将两重块的小端向内拉拢到图中虚线所示位置。当曲轴的转速达到来 200-400R/MIN后，重块离心力克服弹簧拉力向外甩出。转速达 1500r/min时，此时两个重块上的销在长方孔的外缘上，重块便不能继续向外甩，点火提前角也就不再继续增加。真空式点火提前调节装置组成：膜片、弹簧、拉杆工作原理：凸轮不动，触点反向转动。小负荷工作时（ a图），节气门开度小，其后真空度大，将膜片和拉杆向右吸一段距离。此时，底板和触点在顶杆带动下相对凸轮逆时针旋转一个角度，实现点火提前。全负荷工作时（ b图），真空度减小，膜片向左拱曲，提前角自动减小。零负荷工作时（ c图），节气门近乎全闭，真空度几乎为零，弹力作用下提前角减小或不提前。此时怠速，不需要提前。辛烷值校正器人工手动调整。辛烷值减小，提前角减小。点火线圈（变压器）作用：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。类型：开磁路点火线圈：如左图。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，导磁能力强，能量损失小，主要用于电子点火系。接线柱开磁路线圈（传统点火系 P206）铁芯最内层次级绕组中间层初级绕组最外层外壳附加电阻l初级绕组： 200 300匝l次级绕组： 15000 23000匝闭磁路线圈（电子点火系）铁心中产生的磁通，通过铁心形成闭合磁路，因而泄漏的磁通量即磁路损失大大减小，点火线圈的转换效率高。点火系组成元件附加电阻：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。其特点是温度愈高，电阻愈大，所以又叫热敏电阻。转速升高时，初级电流小，次级电压下降高速缺火；转速低时，初级电流大，次级电压增大线圈过热。初级电路中串联一热敏电阻复习与回顾根据下图，说明火花塞是如何跳火的？分电器由哪些结构组成？各有何作用？何为点火提前？影响其大小的因素是什么？若将点火线圈中的附加电阻拿掉，会对发动机工作造成何种影响？l发动机中为何设置点火提前？影响点火提前角大小的因素有哪些？火花塞功用：是将点火线圈所产生的脉冲高压电引进燃烧室，并在其两个电极间产生电火花以点燃混合气。中心电极侧电极金属壳体直接搭铁镊锰硅铬合金火花塞火花塞的 “ 自净温度 ” ：温度范围低于 500 600度，易积碳、引起火花微弱或不跳火；高于 800 900度，易引起早燃。火花塞的类型 h h h 冷型：绝缘体裙部长度 h=8mm；普通型： h=11mm和 h=14mm；热型： h=16mm和 h=20mm 火花塞跳火间隙跳火间隙对火花塞的工作的影响：间隙过小，容易因产生积炭而漏电，则火花微弱：间隙过大，所需击穿电压增高发动机不易起动，且在高转速时容易发生 “ 缺火 ” 现象。常用标准： 0.6-0.8mm。高能电子点火系达到 1.0 1.2mm。传统点火系的优缺点触点易烧蚀，断电器寿命短火花塞易积炭，点火不可靠高速易缺火随着汽车技术的发展，汽油发动机有了新的发展趋势：高转速，高压缩比，高性能，大功率方向发展，对排气净化，降低油耗也有新要求。结构简单成本低廉工作比较可靠发生故障易排除总结传统点火系目前在汽车上基本不再使用，但在用车上还有较多应用该点火系的。该点火系结构和原理相对简单，重点是产生结构和高压的原理，务必真正理解和掌握。电子点火系利用了一些半导体元件替代了蓄电池点火系中的断电器，产生脉冲信号控制点火传感器点火控制器点火线圈、分电器电子点火系的组成点火开关：作用是控制电路通电。电源：作用是供给电能点火线圈：作用是将 12V低压电变为15 25KV高压电。点火器：控制初级电路通断分电器：作用是提供点火信号；按顺序分配火花到各缸；按发动机工况改变点火时间火花塞：作用是将高压电引入气缸并产生火花点燃混合气。由信号发生器、配电器、点火提前机构组成无触点普通电子点火系统u采用各种形式的点火信号发生器来代替断电器触点，信号发生器产生的触发或者控制点火信号经过点火器内的电路，最后控制大功率三极管的导通或者截止，来达到控制点火线圈初级电路通断的目的。u类型：霍尔效应式点火系磁电感应式点火系霍尔效应式点火系霍尔效应l当电流 I通过放在磁场中的半导体基片（称为霍尔元件）且电流方向和磁场方向垂直时，在垂直于电流和半导体基片的横向侧面上即产生一个电压，这个电压称为霍尔电压 U H 霍尔电压 UH的大小：IBdRU HH I 霍尔传感器霍尔信号发生器的工作原理： 2）原理：触发叶轮转动时，每当叶片进入空气隙，磁场被切断，霍尔元件不产生霍尔电压，发生器内集成电路输出端三极管截止，信号发生器输出高电位；当触发叶轮离开空气隙，永久磁铁的磁通通过霍尔集成块，构成回路，这时，霍尔集成块产生霍尔电压，集成电路输出端三极管导通，信号发生器输出低电位。叶片不停的转动，信号发生器输出一个矩形波信号，作为控制信号给点火器。由点火器控制初级电路的通断。点火器外形管脚点火器功能：接收触发信号，控制初级电路通断 ;控制初级电流大小；控制闭合角大小；停电保护；过压保护，反向保护等集成片霍尔电子点火系原理电路图火花塞高电位时，导通，初级电路通；低电位时，截止，初级电路断开。总结n接通点火开关，发动机转动，分电器的信号发生器叶片转动，叶片进入空气隙，信号发生器输出高电位，送入点火器，点火器通过内部电路适时地驱动末级大功率三极管导通，初级电路接通；n叶片离开空气隙时刻，信号发生器输出端由高电位下跳为低电位，点火器大功率三极管截止，初级电路切断，产生次级高压。霍尔信号发生器的优缺点：l工作可靠，无磨损，不受灰尘油污影响，无调整部件，小型坚固，寿命长。l发动机起动性能好，信号的强弱与发动机转速无关。l价格较高磁感应式点火系磁感应信号发生器作用：产生点火控制信号，送到点火器安装位置：安装在分电器中原来安装断电器触点的活动底板上。磁感应信号发生器n 工作原理：当信号转子随分电器轴转动时，信号转子的凸齿与铁心的空气隙发生变化，使通过线圈的磁通发生变化，因此线圈中便产生感应的交变电压信号，用这个信号作为点火控制信号。发动机转动，磁感应信号发生器发出交变电动势，通过晶体管使初级电路接通。电动势变化时，三极管两端电压变化，三极管会导通或截止。电动势交变时，通过晶体管作用，初级电路断开，次级绕组产生高压，使火花塞跳火。方法：网上查阅、书籍查阅内容：三极管的工作原理及条件要求：每位同学必须掌握该内容，下节课上课前交以上内容的纸质材料。写明学号、姓名、组别。资料查阅根据以上所学，分析点火电路n 发动机未转动时：n 发动机起动后：n 产生高压时：在图上标出三种状态下，该点火电路的电流方向信号发生器与 VT2、 VT5及次级电压的关系磁感应式点火系磁感应式点火系磁感应式点火系磁感应式点火系特点l磁感应式信号发生器结构较简单，便于批量生产，耐高温，适用各种工作环境，故被广泛采用。电容放电式n特点：点火线圈初级电路导通的瞬间产生高压。（ P214）n组成：直流升压器、可控硅及其触发器、点火线圈、分电器、火花塞n工作过程：接通点火开关，低压直流电变为高压直流电，向电容器充电，初级电路不通。可控硅导通时，电容器向初级绕组放电，次级绕组中产生高压电，击穿火花塞点火。 n优点：次级电压高n缺点：低速和冷起动时点火不可靠，结构复杂，成本高。微机控制的点火系微机控制点火系统的组成n 传感器n 电子控制器n 点火器n 点火线圈n 火花塞n 分电器（配电器）检测发动机负荷、转速、水温、空燃比、爆震等信号送给 ECU，从而综合计算出最佳点火提前角，控制点火。传感器J传感器用来不断地检测与点火有关的发动机工作状况信息，并将检测结果输入电子控制器，作为运算和控制点火时刻的依据。各车型使用的传感器类型、数量、结构及安装位置不同，但其作用大同小异。传感器n 曲轴位置传感器：曲轴转角和发动机转速信号n 空气流量传感器或进气绝对压力传感器：进气量信号n 水温传感器：水温信号n 氧传感器：混合气浓稀信号n 节气门位置传感器：节气门开度和加速信号n 车速传感器：车速信号n 空档开关：自动变速器是否在空挡 n 点火开关：点火还是起动状态n 空调器开关：空调是否开启n 进气温度传感器：进气温度信号n 爆震传感器：爆震信号n 蓄电池：电池电压信号电子控制器J控制电脑一般被称为 ECU，英文为（ Electronic Control Unit）它是点火控制系统和喷油控制系统的中枢，作用是接收上述各有关传感器信号，并按照特定的程序进行判断、运算后，给点火电子组件输出最佳点火提前角和初级电路导通时间的控制信号。在现代发动机集中控制系统中，点火系统仅是电子控制器的一个子系统。点火器J点火器是综合控制的执行器之一，点火器的作用是根据 ECU的指令，通过内部的大功率三极管的导通和截止，控制初级电流的的通断，完成点火工作。点火线圈J与微机控制电子点火系所匹配的点火线圈为专用高能点火线圈，一般采用闭磁路，能量损失小，对外电磁干扰小。分电器J微机控制点火系的分电器结构随发动机型号的不同有较大差异J由配电器和凸轮轴位置传感器组成；&现在，不少汽车发动机取消了分电器称无分电器微机控制点火系微机控制点火系u有分电器点火系该系统中，点火线圈的高压电是经配电器进行分配的，即由分火头和分电器盖组成的配电器，依照点火顺序适时地将高压电分配至各气缸，使各缸火花塞依次点火。u无分电器点火系该系统中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到各火花塞、由微机根据各传感器输入的信息，依照发动机的点火顺序，适时地控制各缸火花塞点火无分电器点火系统的优点n 无配电器间隙火花问题，同时减少或者根本无需高压线，能量损失少，更无机械故障。n 无配电器间隙火花，电磁干扰减少。n 无分电器，节省了安装空间。 n 单独点火采用高能点火线圈，保证高速不断火。点火系的发展1、传统点火系 2、普通电子点火系 3、微机控制点火系已淘汰正在淘汰正在广泛应用复习与回顾l若将点火线圈中的附加电阻拿掉，会对发动机工作造成何种影响？l发动机中为何设置点火提前？影响点火提前角大小的因素有哪些？如何调整点火提前角？l发动机工作时，点火系统电路中形成哪几条回路？l请说出构成蓄电池点火系的零部件有哪些？复习与回顾根据下图，说明火花塞是如何跳火的？分电器由哪些结构组成？各有何作用？何为点火提前？影响其大小的因素是什么？

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