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汽车点火系统课程授课心得

2019-10-30杨洪亮

科学与财富 2019年30期

杨洪亮

摘 要:本文通过点火系统的教学过程,阐述了汽车教学过程中将传统结构与现代技术有机的结合起来,更利于学生对现代技术的掌握。

关键词:传统点火系统;分电器;点火线圈;微机控制点火系统

在金融危机席卷全球之际,我国为了稳定经济的有序发展、并借此调整产业结构的升级换代,提出了十大支柱产业,汽车工业位于十大产业之首。现在发达国家的汽车产业都出现了巨大的亏损,特别是美国、日本的汽车产业受到巨大的冲击,而我国的汽车销量不减反增,首次超过美国销量世界第一,前十个月销量已经超过1千万辆。这次的金融危机将为我国经济发展进行质的变化提供了千载难逢的机遇,汽车工业就是其中受益者之一。

我国的汽车工业从无到有,从采用传统点火系统的一汽解放、北京吉普一统天下,到采用模块控制点火系统的普桑落户中国统治十年,如今世界几乎所有的汽车巨头带着先进的技术来到中国淘金,我国的汽车也都变成了微机控制的点火系统。随着我国汽车保有量的剧增,我国的汽车维修行业孕育着巨大的商机,同时对汽车专业维修人员的需求也更加旺盛,因此各式的汽车维修培训学校也如雨后春笋般的涌现出来。我们学院是一所高职院校,学生是统招生,但是汽修专业的学生一般基础较差,对抽象事物的理解较困难。现在很多教材直接讲解现代应用技术而忽略了汽车结构的发展历程,其实不利于学生的学习。现以点火系统为例来进行说明。

每年给学生选《电器设备》教材时,我都会选带传统点火系统的教材。传统点火系统采用机械构造,直观的反映了点火系统与发动机是如何有机结合的,而且也便于学生对点火系统工作原理的理解,同时有利于学生学习掌握微机控制的点火系统。

发动机工作时,断电器轴连同凸轮一起在发动机凸轮轴的驱动下旋转。凸轮旋转时交替地使断电器触点打开和闭合。在点火开关接通的情况下,当断电器触点闭合时,点火线圈初级线圈中有电流通过(低压电路),在铁芯中形成磁场。当断电器凸轮将触点打开时,初级电路被切断,初级线圈中的电流迅速下降到零,铁芯中的磁场也迅速消失,在次级线圈中感应出高压电动势。由于电流和磁场消失很快,次级线圈的匝数多,该电动势可达15~20KV,它击穿火花塞间隙,产生电火花,点燃混合气。

在断电器触点分开,磁场消失次级线圈中产生高压电的同时,在初级线圈中产生自感电动势,可达200~300V,它将作用在触点间并击穿触点间隙产生电火花,消耗部分磁场能,降低次级电压,并使触点迅速烧蚀。为了消除这一影响,在触点的两端并联了一个电容器C1。同时还可加快初级电流下降的速率,从而使次级电压有所提高。

分电器由配电器、断电器、离心点火提前调节机构、真空点火提前调节机构组成。分电器轴由发动机的凸轮轴驱动,对四冲程发动机来说曲轴与凸轮轴的传动比为2:1。分电器轴转一周要依次给各缸点一次火,所以断电器凸轮轴上的凸轮个数应与气缸个数相同。将点火系统装配到发动机上,应将发动机的一缸调整到压缩上止点位置。此时分火头所指的配电器盖上的分缸线应插在一缸的火花塞上。以第一图为例,此发动机的点火顺序为1-5-3-6-2-4;分火头顺时针旋转。接下来按着分火头的转向将分缸线依次插到5-3-6-2-4缸的火花塞上。这样可以使学生直观的了解点火系统与发动机是如何配合工作的了。

为了提高发动机的工作品质,点火提前角应随着发动机工况的变化而改变。当发动机的转速提高时点火提前角应增大,发动机的负荷增大时点火提前角应减小。当发动机的转速升高分电器轴的转速也升高,此时离心点火提前调节机构的离心块在离心力的作用下,带动断电器凸轮,顺着其旋转方向转动一个角度,使断电器触点的打开时刻提前,增大了点火提前角。当发动机的负荷增大,随着节气门开度的增大,进气道内的真空度降低,真空点火提前调节机构带动断电器触点顺着断电器凸轮旋转方向转动一个角度,使断电器触点的打开时刻落后,减小了点火提前角。这些动作是通过机械机构来完成的,所以学生容易理解掌握。

现代汽车的点火系统都采用微机控制、无分电器的点火系统。电控单元(ECU)根据收到的各种传感器信号,发出指令控制功率三極管的通断来代替断电器;采用直接点火方式替代了配电器;电控单元可以根据发动机转速、负荷、燃烧室形状、燃烧室内的温度、空燃比、燃料品质等选择最佳的点火提前角(替代了点火提前器)、闭合角;根据爆震传感器信号来进行防爆震控制实现了点火

系统闭环控制。所有的控制都是电控单元根据程序来完成的,学生只能测得电信号根本看不到控制的过程。当学生掌握了传统点火系统后,再学习现代点火系统就容易的多了。

通过这个系统的学习我一直在思考一个问题,传统的结构与现代的技术应如何有机的结合学习。传统的结构控制是定性控制,为了实现一个功能就会相应有一系列的机械结构,其直观学生便于理解掌握;现代的结构控制是定量控制,随着微机功能不断地强大、电子技术不断地迅猛发展,实现一个功能、结构简单了精确度提高了,但过程却看不见摸不着,不利于学生对整体结构的把握。有的参观者看到我们实验室的BJ212发动机(此车早已淘汰)就笑,其实学生学习它觉得轻松,理解后学习现代的车型也容易了,我们老师也觉得教的轻松了。

教学的规律是:因材施教,由浅入深,由易到难。我认为对于有些汽车系统,让学生先学习传统机构再学习现代技术,更有利于学生对知识的掌握与利用。

参考文献:

[1]舒华,姚国平.汽车电器设备与维修.北京理工大学出版社.2008,1

[2]周建平.汽车电气设备构造与维修.人民交通出版社.2007,6