汽车电气
构造与维修;;;气缸中可燃混合气的燃烧过程是汽油机工作循环中最复杂、最重要的工作过程。通常把燃烧过程分为三个阶段,即着火期、火焰传播期和后燃期。;(1)着火期。
着火期是指电火花着火到形成火焰中心阶段。为了使缸内压力在上止点附近达到最大值,必须使电火花着火提前到上止点以前进行,因此电火花在上止点前着火的时间以曲轴转角度数表示,称为点火提前角。为了保证汽油机性能良好、工作柔和,一般应使气缸着火点在上止点前8°~15°。
(2)火焰传播期。
火焰传播期是指火焰由火焰中心烧遍整个燃烧室的阶段,即自火焰中心形成到气缸内出现最高压力点为止。这一时期是燃烧过程的主要阶段,它将直接影响着发动机的动力性、经济性。
(3)后燃期。
后燃期是指火焰传播阶段的终点(即最高压力点)到燃料基本燃烧完为止。;(1)爆振燃烧。
爆振燃烧是指火焰前锋未到达以前,终端混合气的自燃现象。
危害:出现敲缸,使发动机工作不稳定,功率下降,还会使发动机温度迅速上升。
(2)回火与放炮。
回火与放炮一般为供油系统引起的故障,带化油器的汽车发生此类故障一般是化油器调整不当引起的。;汽油发动机点火系统的发展主要经历了以下五个阶段:
(1)1886年,第一辆以四循环内燃机为动力的汽车是以磁电动机为电源的点火系统。这种点火装置结构较复杂,且低速时的点火性能较差,一般只用于无蓄电池的机动车上,如小排量摩托车等,目前已不应用。
(2)1908年,美国人首先在汽车上使用蓄电池点火装置。这种以蓄电池和发电机为电源的点火系统经过不断改进,结构性能逐渐完善,半个多世纪以来曾在汽车上得到广泛的应用,并称为传统点火系统。随着人们对汽油发动机技术指标要求的不断提高,在提高动力性和安全性、降低油耗和减少排放污染等方面,这种点火装置也不能满足高速发动机的点火要求,成了进一步提高发动机转速、降低燃油消耗和废气排放污染的障碍。;(3)20世纪60年代,出现了电子点火系统。这种点火装置利用原分电器中断???器的触点,来控制晶体管的导通和截止,因而流经触点的电流很小,解决了传统点火系统工作时由于断电器触点火花较大而带来的一系列问题,并使点火性能得到了较大的提高。但由于仍使用触点,因此并不能根本解决问题。
(4)20世纪70年代,无触点的电子点火系统开始应用并得到了迅速的发展。如今,无触点电子点火装置在国内外已基本普及。但此种点火系统的点火提前机构仍然沿用了传统点火系统中的机械式点火提前机构及真空式点火提前机构。所以,在要求精确点火时刻的现代发动机上并不能做到精确控制,使得高性能发动机的开发受到了一定的阻碍。
(5)20世纪70年代末期,随着微机控制喷油系统的应用与发展,以微机控制点火时刻的点火系统开始在汽车上使用。这种微机控制的点火系统,解决了传统点火系统中点火提前装置不能适应发动机工况和状态改变时实际需要的问题,使发动机的油耗和排污进一步降低,为高性能发动机的发展提供了保障。;点火系统的作用是将汽油发动机工作时吸入气缸的可燃混合气,在压缩行程终了时,及时地用电火花点燃可燃混合气,并满足可燃混合气充分地燃烧及发动机工作稳定的性能要求,使汽油发动机顺利地实现从热能到机械能的转变。;根据发动机各工况的要求,点火系统应保证在各种使用条件下可靠地点燃可燃混合气。因此,对点火系统的要求如下:
(1)点火系统应能迅速地产生足以击穿火花塞电极间隙的高电压。
使火花塞电极之间产生火花的电压称为击穿电压。影响击穿电压的因素有火花塞电极间隙、气缸内混合气的压力与温度、电极的温度与极性。发动机正常工作时击穿电压一般均在15kV以上,发动机在满载低速时击穿电压为8~10kV,启动时需19kV。考虑各种不利因素的影响,通常点火系统的设计电压为30kV。
(2)电火花应具有足够的点火能量。
在正常工作情况下,可靠点燃可燃混合气的点火能量为50~80mJ,启动时需100mJ左右的点火能量。
(3)能根据发动机各种工况提供最佳的点火时刻。
发动机的温度、负荷、转速和燃油品质等,都直接影响混合气的燃烧速度。点火系统必须能适应上述情况变化并实现最佳点火时刻的变化。;目前,汽车上使用的点火系统种类繁多,按不同的方法分类如下:
(1)按初级电路的控制方式可分为传统点火系统、半导体点火系统和计算机控制点火系统。
(2)按点火系统储存点火能量的方式分为电感蓄能式点火系统和电容储能式点火系统。
(3)按点火信号产生的方式分为磁感应式、光电式和霍尔效应式。;;传统点火系统的组成如图5-1所示。;;分电器由断电器、配电器、电容器和点火提前机构等部分组成。各部分作用如下:
(1)断电器接通与切断点火线圈初级电路。
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