第四節(jié) 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu) 一、分電器 分電器由斷電器、配電器、電容器和點火提前調(diào)節(jié)裝置等組成。(如下左圖)
斷電器的功用是周期地接通和切斷點火線圈初級繞組的電路，使初級電流和點火線圈鐵心中的磁通發(fā)生變化，以便在點火線圈的次級繞組中產(chǎn)生高壓電。斷電器是由一對鎢質(zhì)的觸點和斷電器凸輪組成的。斷電器凸輪的凸棱數(shù)與發(fā)動機氣缸數(shù)相等。凸輪軸通過離心點火提前調(diào)節(jié)器與分電器軸相連。分電器軸由發(fā)動機的曲軸通過配氣凸輪軸上的齒輪驅(qū)動，其轉(zhuǎn)速與配氣凸輪軸的轉(zhuǎn)速相等，為曲軸轉(zhuǎn)速的一半（四沖程發(fā)動機）。(如上右圖)
2.配電器 配電器用來將點火線圈中產(chǎn)生的高壓電，按發(fā)動機的工作次序輪流分配到各氣缸的火花塞。它主要由膠木制成的分電器蓋和分火頭組成。分電器蓋上有一個深凹的中央高壓線插孔，以及數(shù)目與發(fā)動機氣缸數(shù)相等的若干個深凹的分高壓線插孔，各高壓線插孔的內(nèi)部都嵌有銅套。分火頭套在凸輪軸頂端的延伸部分，此延伸部分為圓柱形，但其側(cè)面銑切出一個平面，分火頭內(nèi)孔的形狀與之符合，借此保證分火頭與凸輪同步旋轉(zhuǎn)，并使分火頭與分電器蓋上的旁電極保持正確的相對位置。 3.電容器 電容器安裝在分電器的殼體上，目前發(fā)動機點火系統(tǒng)所用的電容器一般均為紙質(zhì)電容器。其極片為兩條狹長的金屬箔帶，用兩條同樣狹長的很薄的絕緣紙與極片交錯重疊，卷成圓筒形，在浸漬蠟絕緣介質(zhì)后，裝入圓筒形的金屬外殼4中加以密封。一個極片與金屬外殼在內(nèi)部接觸，另一極片與引出外殼的導(dǎo)線連接。電容器外殼固定在分電器外殼上搭鐵，使電容器與斷電器觸點并聯(lián)。
4.點火提前調(diào)節(jié)裝置 為了實現(xiàn)點火提前，必須在壓縮行程接近終了，活塞到達上止點之前便使斷電器觸點分開。從觸點分開到活塞到達上止點這段時間越長，曲軸轉(zhuǎn)過的角度越大，即點火提前角越大。因此，調(diào)節(jié)斷電器觸點分開的時刻，即改變觸點與斷電器凸輪或斷電器凸輪與分電器軸之間的相對位置，便可以調(diào)節(jié)點火提前角，調(diào)節(jié)點火提前角的方法有兩種，一是保持觸點不動，將斷電器凸輪相對于分電器軸順旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過一個角度 θ，凸輪提前將觸點頂開，使點火提前。凸輪相對于軸轉(zhuǎn)過的角度越大，點火提前角越大。另一種調(diào)節(jié)方法是凸輪不動(不改變凸輪與軸的相對位置)，使斷電器觸點相對于凸輪逆著旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過一個角度 θ，也可使點火提前。觸點相對于凸輪轉(zhuǎn)過的角度越大，點火提前角越大。
離心點火提前調(diào)節(jié)裝置：發(fā)動機工作時，它利用改變斷電器凸輪與分電器軸之間的相對位置的方法，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化時自動地調(diào)節(jié)點火提前角。シ⒍機工作時，當曲軸的轉(zhuǎn)速達到200～400r/min(開始轉(zhuǎn)速因車型而不同)后，重塊的離心力克服彈簧拉力的作用向外甩開。此時，兩重塊上的銷釘推動撥板連同凸輪，順著旋轉(zhuǎn)方向相對于分電器軸轉(zhuǎn)過一個角度，將觸點提前頂開，點火提前角加大。隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高，點火提前角不斷加大。
真空點火提前調(diào)節(jié)裝置：在發(fā)動機工作時，它隨著負荷(節(jié)氣門開度)的變化，自動調(diào)節(jié)點火提前角，它是利用改變斷電器觸點與凸輪之間相位關(guān)系的方法進行調(diào)節(jié)的，在發(fā)動機負荷增大時自動地減小點火提前角。發(fā)動機小負荷運行時，節(jié)氣門開度小，節(jié)氣門后方的真空度大，并從小孔經(jīng)真空連接管作用于調(diào)節(jié)裝置的真空室，使膜片右方真空度增大，在大氣壓力的作用下，膜片克服彈簧張力向右拱曲，并帶動拉桿向右移動。與此同時，斷電器底板連同觸點，相對于凸輪逆著旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過一個角度，使點火提前角加大。發(fā)動機轉(zhuǎn)速一定時，節(jié)氣門后方的真空度只取決于節(jié)氣門的開度。節(jié)氣門開度越小(負荷越小)，節(jié)氣門后方的真空度越大，點火提前角也越大。 雙膜片式真空點火提前調(diào)節(jié)裝置：發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，節(jié)氣門幾乎關(guān)閉，接主膜片室的吸氣孔位于節(jié)氣門的前方，真空度幾乎為零，主膜片室內(nèi)的壓力接近大氣壓力，不起真空點火提前調(diào)節(jié)作用下。但此時節(jié)氣門后方真空度高，并通過連接管作用于副膜片室，副膜片在真空度的作用下向右拱曲，并通過拉桿拉動斷電器底板連同觸點逆著凸輪旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過一個角度，使點火提前角加大。但是，當膜片軸(拉桿)移動到與主膜片體接觸時，膜片的移動被限位。同時，副膜片室的真空度也將主膜片吸向副膜片室一側(cè)，膜片軸被推回，點火提前角又被適當減小，使怠速時的點火提前角約為5°，保證發(fā)動機怠速時穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。 發(fā)動機小負荷運轉(zhuǎn)時，節(jié)氣門開度小，接主膜片室的吸氣孔處于節(jié)氣門的后方，使主膜片室的真空度增大。于是在主膜片室和副膜片室真空度的共同作用下，拉動斷電器底板及觸點逆著凸輪旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過一個角度，使點火提前角增大。提前角的大小主要取決于節(jié)氣門的開度，并由主、副膜片室中的限位塊限位。 |
第四節(jié) 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu) 二、點火線圈 點火線圈是將蓄電池或發(fā)電機輸出的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘姷纳龎鹤儔浩鳎沙跫壚@組、次級繞組和鐵心等組成。按其磁路的形式，可分為開磁路點火線圈和閉磁路點火線圈兩種。
1.開磁路點火線圈 開磁路點火線圈采用柱形鐵心，初級繞組在鐵心中產(chǎn)生的磁通，通過導(dǎo)磁鋼套構(gòu)成磁回路，而鐵心的上部和下部的磁力線從空氣中穿過，磁路的磁阻大，泄漏的磁通量多，轉(zhuǎn)換效率低，一般只有60％左右。 根據(jù)低壓接線柱數(shù)目的不同，分為兩接線柱式和三接線柱式兩種。三接線柱式點火線圈配有附加電阻，其低壓接線柱分別標有"-"、"＋"和"＋開關(guān)"的標記，附加電阻接在"＋"和"＋開關(guān)"之間；兩接線柱式點火線圈無附加電阻，只有標有"＋"、"-"標記的兩個接線柱。 無論是三接線柱式還是兩接線柱式的開磁路點火線圈，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一樣的。次級繞組用直徑為0.06～0.10mm的漆包線在絕緣紙管上繞11 000～23 000匝；初級繞組則用0.5～1.0mm的漆包線繞240～370匝。 2.閉磁路點火線圈 近年來，在汽車的電子點火系統(tǒng)中，采用了能量轉(zhuǎn)換效率較高的閉磁路點火線圈。與傳統(tǒng)點火線圈相比，其鐵心為一帶有小氣隙的"口"或"曰"字的形狀。初級繞組在鐵心中產(chǎn)生的磁通通過鐵心形成閉合磁路，減少了漏磁損失，所以轉(zhuǎn)換效率較高，可達75％。另外，閉磁路點火線圈還具有體積小、質(zhì)量輕、對無線電的干擾小等優(yōu)點。 |
第四節(jié) 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)主要元件的結(jié)構(gòu)
三、火花塞 火花塞的功用是將點火線圈或磁電機產(chǎn)生的脈沖高壓電引入燃燒室，并在其兩個電極之間產(chǎn)生電火花，以點燃可燃混合氣。火花塞中心電極與側(cè)電極之間的間隙，稱為火花塞間隙?；鸹ㄈg隙對火花塞及發(fā)動機的工作性能均有很大影響。間隙過小，火花微弱，并容易產(chǎn)生積炭而漏電；間隙過大，火花塞擊穿電壓增高，發(fā)動機不易起動，且在高速時容易發(fā)生"缺火"現(xiàn)象。因此，火花塞間隙的大小應(yīng)適當。在傳統(tǒng)點火系統(tǒng)中，火花塞間隙一般為0.6～0.7mm，但若采用電子點火時，則間隙增大到1.0～1.2mm?；鸹ㄈg隙的調(diào)整可扳動側(cè)電極來實現(xiàn)。 發(fā)動機工作時火花塞絕緣體裙部的溫度若保持在500～600℃，落在絕緣體裙部的油粒能立即被燒掉，不容易產(chǎn)生積炭。這個溫度稱為火花塞的自凈溫度。若裙部溫度低于自凈溫度，落在絕緣體裙部的油粒不能立即燒掉，形成積炭而漏電，將使火花塞間隙不能跳火或火花微弱。若裙部溫度過高超過800～900℃時，當混合氣與熾熱的絕緣體接觸時，可能在火花塞間隙跳火之前自行著火，稱為熾熱點火。熾熱點火將使發(fā)動機出現(xiàn)早燃、爆燃、化油器回火等不正?，F(xiàn)象。因此，無論哪一種類型的發(fā)動機，在發(fā)動機工作時，火花塞裙部的溫度都應(yīng)該保持在自凈溫度的范圍內(nèi)。但是，各種發(fā)動機氣缸內(nèi)的燃燒狀況是不同的，所以氣缸內(nèi)的溫度也不盡相同，這就要求配用不同熱特性的火花塞?；鸹ㄈ臒崽匦灾饕獩Q定于絕緣體裙部的長度。不同的發(fā)動機，當氣缸內(nèi)溫度及溫度分布狀況相同時，火花塞絕緣體裙部越長，其受熱面積越大，且傳熱距離越長，散熱困難，火花塞裙部的溫度越高，這種火花塞稱為"熱型"火花塞，它適用于低速、低壓縮比的小功率發(fā)動機。相反，火花塞絕緣體裙部越短，其受熱面積越小，且傳熱距離縮短，容易散熱，火花塞裙部的溫度越低，這種火花塞稱為"冷型"火花塞，它適用于高速、高壓縮比大功率的發(fā)動機。裙部長度借于冷型與熱型之間的火花塞，稱為普通型火花塞。
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