點(diǎn)火系統(tǒng)

點(diǎn)火系統(tǒng)能產(chǎn)生足以擊穿火花塞間隙的電壓

火花塞電極擊穿而產(chǎn)生火花時(shí)所需要的電壓稱為擊穿電壓。點(diǎn)火系產(chǎn)生的次級電壓必須高于擊穿電壓，才能使火花塞跳火。擊穿電壓的大小受很多因素影響，其中主要有：

1）火花塞電極間隙和形狀：火花塞電極的間隙越大，擊穿電壓就越高；電極的尖端棱角分明，所需的擊穿電壓低。

2）氣缸內(nèi)混合氣體的壓力和溫度：混合氣的壓力越大，溫度越低，擊穿電壓就越高。

3）電極的溫度：火花塞電極的溫度越高，電極周圍的氣體密度越小，擊穿電壓就越低。

點(diǎn)火系統(tǒng)火花應(yīng)具有足夠的能量

發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，由于混合氣壓縮終了的溫度接近其自燃溫度，僅需要1~5mJ的火花能量。但在混合氣過濃或是過稀時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、怠速或節(jié)氣門急劇打開時(shí)，則需要較高的火花能量。并且隨著現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)對經(jīng)濟(jì)性和排氣凈化要求的提高，都迫切需要提高火花能量。因此，為了保證可靠點(diǎn)火，高能電子點(diǎn)火系一般應(yīng)具有80~100mJ的火花能量，起動(dòng)時(shí)應(yīng)產(chǎn)生高于100mJ的火花能量。

點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火時(shí)刻應(yīng)適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況

首先，點(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)按發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序進(jìn)行點(diǎn)火。其次，必須在最有利的時(shí)刻進(jìn)行點(diǎn)火。

由于混合氣在氣缸內(nèi)燃燒占用一定的時(shí)間，所以混合氣不應(yīng)在壓縮行程上止點(diǎn)處點(diǎn)火，而應(yīng)適當(dāng)提前，使活塞達(dá)到上止點(diǎn)時(shí)，混合氣已得到充分燃燒，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得較大功率。點(diǎn)火時(shí)刻一般用點(diǎn)火提前角來表示，即從發(fā)出電火花開始到活塞到達(dá)上止點(diǎn)為止的一段時(shí)間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度。

如果點(diǎn)火過遲，當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)才點(diǎn)火，則混合氣的燃燒主要在活塞下行過程中完成，即燃燒過程在容積增大的情況下進(jìn)行，使熾熱的氣體與氣缸壁接觸的面積增大，因而轉(zhuǎn)變?yōu)橛行ЧΦ臒崃肯鄬p少，氣缸內(nèi)最高燃燒壓力降低，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過熱，功率下降。如果點(diǎn)火過早，由于混合氣的燃燒完全在壓縮過程進(jìn)行，氣缸內(nèi)的燃燒壓力急劇升高，當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前即達(dá)最大，使活塞受到反沖，發(fā)動(dòng)機(jī)作負(fù)功，不僅使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率降低，并有可能引起爆燃和運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)現(xiàn)象，加速運(yùn)動(dòng)部件和軸承的損壞。

點(diǎn)火系統(tǒng)傳統(tǒng)點(diǎn)火系

電源是蓄電池，其電壓為12V 或24V ，由點(diǎn)火線圈和斷電器共同產(chǎn)生高壓10000V以上。分初級回路和次極回路。點(diǎn)火線圈實(shí)際上是一個(gè)變壓器,主要由初級繞組(primary winding),次極繞組（secondary winding）和鐵芯組成。斷電器是一個(gè)凸輪操縱的開關(guān)。斷電器凸輪由發(fā)動(dòng)機(jī)配氣凸輪驅(qū)動(dòng)，并以同樣的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，即曲軸齒輪每轉(zhuǎn)兩圈，凸輪軸轉(zhuǎn)一圈，為了保證曲軸轉(zhuǎn)兩圈各缸輪流點(diǎn)火一次，斷電器凸輪的凸棱數(shù)一般等于發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(shù)，斷電器的觸點(diǎn)與點(diǎn)火線圈的初級繞組串聯(lián)，用來切斷或接通初級繞組的電路。

觸點(diǎn)閉合時(shí)，初級電路通電，初級電流從蓄電池的正極經(jīng)點(diǎn)火開關(guān)、點(diǎn)火線圈的初級繞組、斷電器觸點(diǎn)臂、觸點(diǎn)，搭鐵流回蓄電池的負(fù)極，為低壓電路。觸點(diǎn)斷開時(shí)，在初級繞組通電時(shí)，其周圍產(chǎn)生磁場，并由于鐵芯的作用而加強(qiáng)。當(dāng)斷電器凸輪頂開觸點(diǎn)時(shí)，初級電路被切斷，初級電路迅速下降到零，鐵芯中的磁通隨之迅速衰減以至消失，因而在匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)的次極繞組中感應(yīng)出很高的電壓，使火花塞兩極之間的間隙被擊穿，產(chǎn)生火花。

初級繞組中電流下降的速度愈大，鐵芯中磁通的變化就愈大，次極繞組中的感應(yīng)電壓也就愈高。初級電路為低壓電路，次極電路為高壓電路。

在斷電器觸點(diǎn)分開瞬間，次極電路中分火頭恰好與側(cè)電極對準(zhǔn)，次極電流從點(diǎn)火線圈的次極繞組，經(jīng)蓄電池正極、蓄電池，搭鐵、火花塞側(cè)電極、火花塞中心電極、高壓導(dǎo)線，配電器流回次極繞組。

點(diǎn)火系統(tǒng)電子點(diǎn)火系

傳統(tǒng)點(diǎn)火系工作時(shí)，斷電器觸點(diǎn)分開瞬間，會(huì)在觸點(diǎn)處產(chǎn)生火花，燒損觸點(diǎn)。當(dāng)火花塞積炭時(shí)，易漏電，次極電壓上不去，不能可靠地點(diǎn)火，產(chǎn)生高速缺火現(xiàn)象。半導(dǎo)體點(diǎn)火系克服了這些缺點(diǎn)，具有較強(qiáng)的跳火能力，使點(diǎn)火可靠。

電子式點(diǎn)火系統(tǒng)大體分為以下3類:

（1）由電磁、紅外或霍爾元器件構(gòu)成的非接觸式斷電器組成的點(diǎn)火系統(tǒng)稱為無觸點(diǎn)點(diǎn)火器，其放大電路又分晶體管電路和電容放電電路兩種。

（2）ECU(Electronic Control Unit)控制的點(diǎn)火系由ECU中的微處理器根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的信號確定點(diǎn)火時(shí)刻，因而它沒有斷電器，只有分電器，根據(jù)ECU送來的信號直接控制點(diǎn)火線圈初級電路的通斷。

（3）無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)(Distributor-Less Ignition)是當(dāng)前最先進(jìn)的點(diǎn)火系統(tǒng)，曲軸傳感器送來的不僅有點(diǎn)火時(shí)刻信號，而且還有氣缸識別信號，從而使點(diǎn)火系統(tǒng)能向指定的氣缸在指定的時(shí)刻送去點(diǎn)火信號，這就要求每缸配有獨(dú)立的點(diǎn)火線圈，但如果是六缸機(jī)則1，6缸、2，5缸和3，4缸分別共用一個(gè)點(diǎn)火線圈，即共有三個(gè)點(diǎn)火線圈，顯然每一個(gè)點(diǎn)火線圈點(diǎn)火時(shí)，總有一個(gè)缸是空點(diǎn)火，檢測時(shí)應(yīng)注意到這一點(diǎn)。

無觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)能使用低阻抗電感線圈，從而大幅度提高初級電流，使次級電壓高達(dá)30kV以上，增強(qiáng)點(diǎn)火能量以提高點(diǎn)燃稀混合氣的能力，在改善燃料經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)也降低排氣污染。無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)完全是電子器件而無機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，徹底解決了凸輪和軸承磨損以及觸點(diǎn)燒蝕間隙失調(diào)而引起的一系列故障。

汽油機(jī)在壓縮接近上止點(diǎn)時(shí)，可燃混合氣是由火花塞點(diǎn)燃的，從而燃燒對外作功，為此，汽油機(jī)的燃燒室中都裝有火花塞。點(diǎn)火系的功用就是按照氣缸的工作順序定時(shí)地在火花塞兩電極間產(chǎn)生足夠能量的電火花。

在規(guī)定的條件下點(diǎn)火系統(tǒng)正常工作的最低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。