点火系统的工作原理

点火系统的工作原理

点火系统通常由电源、点火线圈、分电器(包括断路器)和火花塞组成。其中，电源、断路器和点火线圈的初级线圈构成低压电路部分；点火线圈的次级线圈、分电器和火花塞组成高压电路部分。

点火线圈由初级线圈、次级线圈和铁芯组成。初级线圈引线粗，匝数少，次级线圈引线细，匝数多，相当于升压变压器。

断路器有两种:机械断路器和晶体管断路器。机械断路器应用广泛。发动机运转时，凸轮轴带动分电器内的凸轮转动，控制断路器触头的开合。当断路器闭合低压电路时，在初级线圈中产生低压电流，在点火线圈中形成磁场。当电流达到一定值时，断路器断开低压回路，磁通消失，二次线圈中感应出10~24kV的电动势，通过分电器依次传递到相应气缸的火花塞电极，即产生电火花。当触头断开时，会在一次线圈中感应出自感电动势，引起触头之间的电弧产生烧蚀，减缓磁通消失的速度，降低二次线圈感应出的电动势。为了消除自感电动势，触点并联一个0.15~0.30微法的电容。

点火系的基本要求

1、足够的高压电。它可以产生足够的电压来击穿火花塞的两个电极之间的间隙。击穿火花塞两个电极之间的间隙并产生火花所需的电压称为火花塞击穿电压。火花塞的击穿电压与电极之间的距离(火花塞间隙)、气缸内的压力和温度、电极的温度、发动机的工况等因素有关。试验表明，发动机正常运转时，火花塞的击穿电压为78kv，冷起动时为19kv。为了在各种工况下可靠地点燃发动机，火花塞的击穿电压应为15-20kv。

2、足够的能量。为了可靠地点燃混合气，火花塞产生的火花应具有一定的能量。发动机工作时，由于压缩时混合气的温度接近自燃温度，所需火花能量较小(1-5兆焦耳)，传统点火系统的火花能量(15-50兆焦耳)足以点燃混合气。然而，在起动、怠速和突然加速期间需要高点火能量。为保证可靠点火，一般应保证50-80兆焦耳的点火能量，启动时应产生100兆焦耳以上的点火能量。

3、点火时间。点火时间应适应发动机的工况。发动机的点火时间要满足发动机工作循环的要求，其次，可燃混合气在缸内开始点火并完全燃烧需要一定的时间(千分之几秒)。因此为了使发动机产生最大功率，点火不应在压缩冲程(TDC)末期进行，而应适当提前一个角度。这样当活塞到达上止点时，混合气几乎完全燃烧，发动机可以产生最大功率。