高等工科教育汽車技術規劃教材汽車電子專業備課講義主講：楊進峰汽車電器與電子控制技術汽車電器與電子控制技術國家技藝型緊缺人才培育培訓工程規劃教材制造人員：楊進峰版面設計：楊進峰制造單位：廣州大學城建學院課程性質與義務<汽車電氣設備原理與檢修>是“汽車類專業〞必修的一門主干專業課。經過學習本課程,培育學生掌握現代汽車電氣設備原理與檢修的根本實際知識,具備對汽車電氣系統檢測、維修的實際技藝。

本課程的主要義務是：

1.培育學生掌握常用汽車電氣設備的構造及任務原理。

2.培育學生具有對汽車電氣系統及零部件的檢測、維修、實驗和缺點診斷才干。

3.培育學生讀識汽車電氣系統電路圖的才干。教學指南教學內容汽車電氣系統根底知識蓄電池交流發電機及調理器起動系點火系統汽車照明信號報警安裝汽車空調系統平安氣囊汽車儀表輔助電器汽車電氣設備線路教學指南教學要求本課程教學實施：實際與實際并重，實際為實際效力。實際教學以講授、演示為主，全面系統地講授本門課程的根底實際知識；實際教學采取教師演示操作、學生自主訓練的方式，學生主要學習各電器部件的拆裝、檢測方法，電氣系統缺點診斷以及相應檢測儀器的運用。這兩個教學環節的有機地結合，相互促進，相互彌補，使學生在獲取實際知識的同時，也得到了操作技藝的訓練，使教學效果到達要求。教學指南教學時間分配序號理論學時實踐學時第一章20第二章42第三章102第四章102第五章86第六章126第九章80合計5418教學指南第五章點火系統教學目的要求：掌握傳統點火系的構造、任務原理及任務特性，了解點火系的任務過程、控制方式。主要教學內容：1、點火系統的作用及要求2、傳統點火系的構造、任務原理3、任務特性與影響二次側電壓的要素4、傳統點火系的構造教學重點、難點：構造、任務原理各組成構造、特點第一節傳統點火系統作用：保證在發動機各種工況和運用條件下可靠而準確地點火。傳統點火系統舉例：高速時斷火傳統點火系統要求：1能產生足以擊穿火花塞間隙的高電壓，擊穿電壓通常為20kv左右。汽車在行駛中，發動機滿載低速時需求8~10kv的高壓電，起動時高達19kv，正常點火普通需求15kv。通常點火安裝設計才干30kv。2、電火花應有足夠的點火能量傳統點火系統普通應有50—80mJ能量，起動時應可以到達100mJ能量。3、點火時間應順應發動機的各種工況點火系統需求在各種工況下實現最正確點火。點火系統的分類20世紀初20世紀60、70年代20世紀80年代1、電源：蓄電池、發電機2、點火開關3、點火線圈4、附加電阻5、分電器：斷電器、配電器、電容器、點火提早機構6、火花塞7、高壓線傳統點火系的組成發電機蓄電池點火開關點火線圈分電器火花塞傳統點火系任務原理傳統點火系統任務過程1、觸點閉合，初級電路接通，初級繞組中有電流流過。2、觸點分開，次級繞組電磁感應產生高壓電。3、火花塞電極間隙被擊穿，產生電火花，點燃混合氣。各部件作用電源：供應點火系統所需電能。點火線圈；產生高壓電。電容器：電容C1：防止初級線圈中產生的自感電動勢擊穿觸點燒觸點，構成回路，使感應電動勢降低。電容C2：當不能擊穿時，充電〔儲能作用〕，擊穿時放電〔電容放電〕各部件作用分電器斷電器：接通和切斷點火線圈初級電路。配電器：將點火線圈產生的高壓電按發動機任務順序送至各缸火花塞。電容器：減小斷電器觸點火花，延伸壽命。點火提早安裝：改動點火提早角附加電阻：改善點火性能和起動性能傳統點火系統任務特性任務特性：指點火系統發出的最大電壓隨發動機轉速變化的關系。指最高的次級電路電壓Umax。影響次級電路電壓要素發動機汽缸數缸數增多，凸輪的凸起數越多，每一周觸點閉合和翻開的次數越多，于是觸點的閉合時間縮短，初級電流減小，從而次級電流也減小。火花塞積炭積炭是具有一定電阻的導體，產生泄露電流；相當于并聯了一個電阻，使次級電路電壓降低。電容值的大小C1過小，觸點斷開時火花大，次級電壓降低。C1過大，火花小，但放電周期長，磁場消逝減慢，次級電壓降低。C2越小，次級電壓升高。觸點間隙：間隙大，閉合時間短，次級電壓低可以進展調整，普通為0.35~0.45mm點火線圈溫度：溫度大，初級繞組電阻大，次級電壓低。傳統點火系構造點火線圈組成：初級繞組次級繞組鐵心類型：開磁路式點火線圈閉磁路式點火線圈傳統的點火線圈是用開磁式，其鐵芯用0.3毫米左右的硅鋼片疊成，鐵芯上繞有次級與初級線圈。次級線圈是0.06-0.10mm的漆包線組成，約11000-23000匝。初級線圈用0.5-1mm的高強度包線組成，約230-370匝。內部裝有石蠟、松香和瀝青等，加強絕緣和防止潮氣進入。閉磁路式點火線圈特點比較閉磁路點火線圈漏磁少，轉換效率高，體積小，分量輕，鐵心裸露易于散熱。組成：1〕斷電器：斷電器觸點、凸輪2〕配電器：分電器蓋、分火頭3〕電容器4〕點火提早機構：離心式、真空式分電器接通或斷開初級電路，將點火線圈產生的高壓電按照發動機分配給各缸火花塞，根據發動機轉速和負荷自動調理點火時辰。功用周期地接通和斷開初級電路，使初級電流發生變化，以便在點火線圈中感應生成次級電壓。斷電器的觸點間隙普通為0.35～0.45mm，可以經過調整固定觸點的位置來改動觸點間隙。

斷電器功用將點火線圈中產生的高壓電，按照發動機的任務順序輪番分配到各氣缸的火花塞上。配電器功用電容器電容器與斷電器觸點并聯，其功用是在點火線圈初級電路斷開時，減小觸點間產生的電火花，防止觸點燒損，并可加速點火線圈中的磁通變化率，提高點火電壓。位于分電器下部，由離心式點火提早調理安裝和真空式點火提早調理安裝組成。點火提早調理安裝為什么要點火提早？點火時辰對發動機性能影響很大，從火花塞點火到氣缸內大部分混合氣熄滅，產生很高迸發力需求一定時間，這段時間很短，但曲軸轉速很高，在這段時間內，曲軸轉過角度是很大的。假設在緊縮上止點點火，混合氣一面熄滅，活塞一面下移使氣缸容積增大，將導致熄滅壓力低，發動機功率減小。因此要在緊縮接近上止點點火，即點火提早。從開場點火到活塞運動到上止點時間內，曲軸轉過的角度即為點火提早角。點火提早影響要素最主要的要素是發動機轉速和混合氣的熄滅速度，混合氣的熄滅速度又和混合氣的成分、熄滅室外形、緊縮比等要素有關。當發動機轉速一定時，隨著負荷的加大，節氣門開大，進入氣缸的可燃混合氣量增多，緊縮終了時的壓力和溫度增高，同時，剩余廢氣在氣缸內所占的比例減小，混合氣熄滅速度加快，這時，點火提早角應適當減小。反之，發動機負荷減小時，點火提早角應適當增大。當發動機節氣門開度一定時，隨著轉速增高，熄滅過程所占曲軸轉角增大，這時，應適當加大點火提早角。點火提早角應隨轉速增高適當加大。離心點火提早原理當發動機轉速升高時，離心重塊在離心力作用下抑制彈簧拉力向外甩開，其上銷釘推進撥板連同凸輪相對與分電器軸轉動一個角度，使凸輪提早頂開觸點，點火提早角增大。根據發動機轉速調理的真空點火提早原理發動機起動或怠速時，節氣門接近封鎖，吸氣孔在節氣門上方，該處真空度為0，膜片向左，拉桿使底版和觸點沿分電器軸旋轉方向轉動，點火提早減小或不提早。根據發動機負荷調理的火花塞凡是汽油發動機上都有火花塞，一缸一個，個別的高速汽油發動機每缸還裝有2個火花塞?；鸹ㄈ淖饔檬前腰c火線圈產生的高壓電〔1萬伏特以上〕引入發動機氣缸，在火花塞電極的間隙之間產生火花點燃混合氣。火花塞也會分有二種根本類型，冷型和熱型?；鸹ㄈ羞m當的溫度才干任務良好，沒有積炭才干任務正常。實際證明火花塞絕緣體堅持在500－600℃溫度時，落在絕緣體上的油滴能立刻燒去不會構成積炭，高于這個溫度會早燃。熾熱點800～900℃,溫度假設太高，那么混合氣與這樣熾熱的絕緣體接觸時，能夠在火花塞產生火花之前就自行著火，從而引起發動機早燃，發生化油器，回火景象。不同發動機運用的火花塞裙部受熱是不一樣的，就要求絕緣體裙部長度不同，根據裙部長度不同，又把火花塞分成冷型〔裙部長度等于8mm〕；中型〔裙部長度等于11mm和14mm〕；熱型〔裙部長度等于16mm和20mm〕。

傳統點火系組成重點內容任務原理復習舊課第二節晶體管輔助觸點電子點火系統教學目的要求：掌握晶體管輔助觸點電子點火系的構造、任務原理及運用優缺陷。主要教學內容：晶體管輔助觸點電子點火系統構造及原理。教學重點、難點：構造、任務原理第五章點火系統構造蓄電池點火開關點火線圈附加電阻三極管斷電器觸點電容器火花塞任務原理思索先三極管導通原理PNP三極管的導通電壓：Ue>Ub>UcPNP三極管NPN三極管導通電壓：Uc>Ub>UeNPN三極管任務原理接通點火開關SW①當斷電器觸點K閉合時，蓄電池電壓由電阻R1及R2進展分壓，使三極管V的發射極得到正向偏壓獲得基極電流，使三極管V處于飽和導通形狀。此時點火線圈初級電路中有電流流過。電路為：蓄電池正極點火開關SW初級繞組L1附加電阻Rf三極管V的發射極e、集電極c搭鐵蓄電池負極。任務原理②當斷電器觸點分開時，三極管V的基極電路被切斷，三極管截止，初級電路電流迅速下降到零，在二次側繞組中感應出15-30kV的高壓電，經分電器送至火花塞進展點火。容器C的作用在斷電器觸點分開瞬間將初級繞組中產生的自感電動勢旁路，防止三極管被擊穿。國產BD-71F型晶體管輔助觸點點火安裝組成主要由觸點、點火器、點火線圈、火花塞等組成。國產BD-71F型晶體管輔助觸點點火安裝任務原理接通點火開關SW①當斷電器觸點K閉合時，因三極管V1的基極與發射極短路，故V1截止。這時蓄電池經過R2、VD、R1構成回路，在R2、R1的分壓作用下，三極管V2獲得正向偏壓而飽和導通，接通初級電路。電路是：蓄電池正極點火開關SW初級電路繞組L1附加電阻Rf三極管V2集電極發射極搭鐵蓄電池負極。②當觸點K翻開時，蓄電池經過R3向三極管V1提供基極電流，使V1導通V2截止，點火線圈初級繞組中的電流中斷，磁場迅速消逝，于是在次級繞組中產生高壓電，提供應火花塞實現點火。優點延伸觸點的運用壽命改善點火性能改善發動機性能本錢低第三節無觸點電子點火系統教學目的要求：掌握無觸點電子點火系的構造、任務原理及運用優缺陷。主要教學內容：無觸點電子點火系統構造及原理。教學重點、難點：構造、任務原理第五章點火系統導入新課傳統點火系統：白金——易壞電子點火系統：性能好，穩定！一、電子點火系統簡介電子點火系統也稱為：無觸點電子點火系統電子點火系統常見類型：磁脈沖式電子點火系統霍爾式電子點火系統光電式電子點火系統〔過渡產品〕磁脈沖式電子點火系統霍爾式電子點火系統光電式電子點火系統特點：取消了觸點，用點火信號發生器產生點火信號，控制點火系統的任務。優點：防止由觸點引起各種缺點，減少保養和維護任務；可以增大一次側電流，提高二次側電壓和點火能量；改善混合氣熄滅情況，提高發動機動力性和經濟性，并減少排氣污染。根本組成1)點火信號發生器：分電器轉動時，將產生脈沖電壓信號2)電子點火器：將信號整形，處置后控制一次側回路上三極管的導通與截止3)點火線圈：變壓4)火花塞：產生火花

任務原理轉動分電器使點火信號發生器產生脈沖電壓信號，此脈沖電壓信號經電子點火器大功率晶體三極管前置電路的放大、整形等處置后，控制串聯于點火線圈一次側回路的大功率晶體三極管的導通和截止。大功率晶體三極管導通時，點火線圈一次側通路，點火系統儲能；當輸入電子點火器的點火信號脈沖使大功率晶體三極管截止時，點火線圈一次側斷路，二次側繞組便產生高壓電。磁脈沖式電子點火系統磁脈沖式點火信號發生器任務原理作用：產生點火信號，控制電子點火器和點火系統的任務組成：〔安裝在分電器內〕分電器軸帶動的信號轉子永久磁鐵繞在支架上的傳感線圈任務原理空氣間隙的變化使磁路的磁阻隨之改動，使經過傳感線圈的磁通量發生變化，因此在傳感線圈內感應出交變電動勢。電子點火器任務原理V2為觸發管

①導通時，V3截止。V4導通，V5導通。一次側繞組有電流經過，其電路是：蓄電池正極一點火開關SW—附加電阻及點火線圈一次側繞組一大功率三極管V5一搭鐵一蓄電池負極。②截止時，蓄電池經過R2向V3提供偏流，V3導通。V4截止，V5截止，于是，點火線圈的一次側電流被切斷，二次側繞組產生高壓電，擊穿火花塞間隙，點燃混合氣。Tobecontinued!二、光電式無觸點電子點火安裝光電式無觸點電子點火安裝是采用光電式點火信號發生器產生點火信號，控制電子點火器和點火系的任務。光電式點火信號發生器也安裝在分電器內，它由安裝在分電器軸上的轉盤和安裝在分電器底板上的光觸發器組成。轉盤的外緣開有與發動機氣缸數相對應的缺口。光觸發器由發光二極管和光敏三極管組成，當發光二極管的光線照射光敏三極管時，光敏三極管導通，產生與曲軸位置相對應的電壓脈沖，即點火信號。特點1、抗污才干差發光元件和光敏元件上沾灰和油污就會影響正常的信號電壓的產生。2、密封性要求很高3、光電式點火信號發生器的運用不如磁脈沖式和霍耳效應式的廣泛。三、霍爾效應式無觸點電子點火安裝霍爾效應霍爾效應是一種磁電效應，是德國物理學家霍爾1879年研討載流導體在磁場中受力的性質時發現的。后來發現半導體、導電流體等也有這種效應，而半導體的霍爾效應比金屬強得多，利用這景象制成的各種霍爾元件，廣泛地運用于工業自動化技術、檢測技術及信息處置等方面。當電流垂直于外磁場方向經過導體時，在垂直于磁場和電流方向的導體的兩個端面之間出現電勢差的景象稱為霍爾效應，該電勢差稱為霍爾電壓。霍爾電壓UH與電流I和磁感應強度B及元件的厚度d的關系：式中RH為霍爾系數，與霍爾元件本身有關。

由上式可知，當經過的電流一定值時，霍耳電壓UH隨磁感應強度B的大小而變化；同時也看出，霍耳電壓UH的高低與磁通的變化速率無關。2．霍耳效應式點火信號發生器霍耳效應式點火信號發生器是根據霍耳效應原理制成的，它裝在分電器內。由觸發葉輪和信號觸發開關等組成。觸發葉輪：與火頭制成一體，葉片數與氣缸數相等。信號觸發開關：霍耳集成塊，永久磁鐵觸發葉輪轉動，當葉輪齒對準永久磁鐵和霍爾基片時，磁力線被旁通，霍爾基片上的磁場消逝，霍爾基片不產生感應電壓；當氣隙對準永久磁鐵和霍爾基片時，磁力線經過霍爾基片，霍爾基片產生感應電壓。任務原理當觸發葉片進入空氣間隙時，霍爾集成電路中的磁場便被葉片旁路，集成電路三極管截止，傳感器輸出的信號電壓為高電平。當葉片轉離空氣間隙時，磁通量經過霍爾元件，其霍爾元件產生電壓，電路導通，信號發生器輸出低電平，集成電路三極管導通，信號電壓為低電平?；舳a生的霍耳電壓UH是mV級，信號很微弱，需求信號處置，由集成電路完成。這樣霍耳元件產生的霍耳電壓UH信號，經過放大、脈沖整形，最后以整齊的矩形脈沖(方波)信號輸出。電子點火器就是依托信號發生器。輸出的方波信號進展觸發并控制點火系統任務。利用觸發葉輪改動經過霍爾元件的磁場強度，產生脈沖的霍爾電壓信號，即當觸發葉片經過或分開空氣間隙時，發出通斷信號。作業1、簡述汽油發動機電磁感應式電子點火安裝的任務原理。2、引見霍爾式點火信號發生器的任務原理。第四節電容放電式電子點火系統它用于產生火花的能量不是以磁場的方式儲存在點火線圈中，而是以電場的方式儲存在專門的儲能電容中。點火時，儲能電容向點火線圈的一次側繞組放電，在二次側繞組中感應出高壓電，擊穿火花塞間隙，產生電火花，點燃可燃混合氣。任務特點組成該點火系統添加了直流升壓器、儲能電容、晶閘管(開關元件)和觸發器等。直流升壓器由振蕩器、變壓器、整流器三部分組成，作用是將電源的12V低壓變為交流并升壓，再經整流器整流為300—500V的直流，向儲能電容充電。直流升壓器：振蕩器變壓器整流器儲能電容：儲存點火能量，充電晶閘管〔開關元件〕：控制一次側繞級的通斷觸動發器：獲取觸發信號，控制晶閘管開關任務原理當斷電器觸點閉合時，觸發器發出指令信號，使晶閘管截止，直流升壓器輸出的300-500V的直流高壓向儲能電容充電；當觸點翻開時，觸發器也發出指令信號，使晶閘管導通，儲能電容向點火線圈的一次側繞組放電，在二次側繞組中感應出20-30kV的高壓電，使火花塞產生電火花，點燃氣缸內的可燃混合氣。特點(1)二次側電壓不受發動機轉速影響〔適用于高速發動機〕(2)對火花塞積炭不敏感〔火花塞不好時能堅持良好的點火性能〕(3)延伸點火線圈的運用壽命〔只在點火時通電〕(4)對蓄電池極為有利〔電能耗費隨發動機轉速而升高〕(5)能量利用率高〔能量損失少〕1〕點繼續時間短。2〕對無線電干擾嚴重：影響電控安裝。3〕本錢高缺陷轉速高的汽油機，賽車發動機，摩托車運用第五節點火系性能測試與維護一、幾種點火系統的比較二、點火系性能測試1分電器的性能測試(1)發火均勻性檢驗(2)離心點火提早調理器的檢驗(3)真空點火提早凋節器的檢驗(4)分電器跳火才干的檢驗1、分電器軸由電動機驅動，放電指針隨分電器同步旋轉，將點火線圈高壓引入放電針，放電指針與刻度盤之間跳火。2、調整電動機轉速，使分電器在50-100r/min的轉速下運轉，察看跳火的間隔角度能否均勻。

四缸發動機間隔角度90±1，六缸為60±1。假設跳火的間隔角度超出該范圍，闡明斷電器凸輪磨損不均勻，或分電器軸與襯套磨損而使間隙過大，需修繕或改換分電器。發火均勻性檢驗先將分電器轉速穩定在50—100r/min，調整刻度盤，將刻度盤上0刻度線對準一個跳火火花，提高分電器轉速，記錄在規定轉速時點火提早角改動量，與該型分電器的規范值進展比較，確定其性能好壞。(2)離心點火提早調理器的檢驗將分電器轉速穩定在1000r／min，抽動真空泵，記錄下在規定的真空度時點火提早角的改動量，與該型分電器的規范值進展比較，確定其性能好壞。3)真空點火提早凋節器的檢驗將點火線圈高壓引入三針放電器，將三針放電器間隙調整至7mm，逐漸提高分電器轉速，測出放電指針處的跳火延續