Question

汽车点火系统工作原理

Answer 1

      点火系统，是汽车发动机最为核心的组成部分，一般来讲，由电源、点火线圈、分电器、火花塞、点火开关及控制电路组成，是点燃式发动机为了正常工作，按照各缸点火次序，定时地供给火花塞以足够高能量的高压电(大约15000~30000V)，使火花塞产生足够强的火花，点燃可燃混合气。那么，点火系统具体如何组成的？汽车点火系统的工作原理又是什么呢？汽车保养的汽车工程师为您解答：
      点火系统一般分为蓄电池点火系统、有触点晶体管点火系统和无触点电子点火系统，下面就分别介绍一下各自的组成及工作原理：
1、有触点晶体管点火系统。
      主要不同在断电器触点与点火线圈间的一次测电路上。 在辅助触点晶体管式点火系统中，触点闭合时，电流不再直接从闭合触点流到点火线圈的一次绕阻中，而是流到晶体管的基级电路上。 断电器触点已不再起直接控制一次电流通、断的作用，而是作为晶体三极管的触发控制器，因此流过断电器触点的电流可以减小到一次电流的1_5——1_10。
2、无触点电子点火系统。
      电子点火系统与机械式点火系统完全不同，它有一个点火用电子控制装置，内部有发动机在各种工况下所需的点火控制曲线图(MAP图)。通过一系列传感器如发动机转速传感器、进气管真空度传感器(发动机负荷传感器)、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等来判断发动机的工作状态，在MAP图上找出发动机在此工作状态下所需的点火提前角，按此要求进行点火。然后根据爆震传感器信号对上述点火要求进行修正，使发动机工作在最佳点火时刻。电子点火系统也有闭环控制与开环控制之分：带有爆震传感器，能根据发动机是否发生爆震及时修正点火提前角的电控系统称为闭环控制系统；不带爆震传感器，点火提前控制仅根据电控单元内设定的程序控制的称为开环控制系统。
      

3、蓄电池点火系统。
      由电源(蓄电池或发电机)、点火线圈、分电器、火花塞、点火开关及控制电路组成 。其工作原理是，点火开关用来控制仪表电路、点火系统初级电路以及起动机继电器电路的开与闭。点火线圈相当于自耦变压器，用来将电源供给的12V、 24V或6V的低压直流电转变为15~20kV的高压直流电。分电器由断电器、配电器、电容器和点火提前调节装置等组成。它用来在发动机工作时接通与切断点火系统的初级电路，使点火线圈的次级绕组中产生高压电，并按发动机要求的点火时刻与点火顺序，将点火线圈产生的高压电分配到相应气缸的火花塞上。断电器主要由断电器凸轮、断电器触点、断电器活动触点臂等组成。断电器凸轮由发动机凸轮轴驱动，并以同样的转速旋转，即发动机曲轴每转两周，断电器凸轮转一周。配电器由分电器盖和分火头组成。用来将点火线圈产生的高压电分配到各缸的火花塞。分电器盖上有一个中心电极和若干个旁电极，旁电极的数目与发动机的气缸数相等。分火头安装在分电器的凸轮轴上，与分电器轴一起旋转。发动机工作时，点火线圈次级绕组中产生的高压电，经分电器盖上的中心电极、分火头、旁电极、高压导线分送到各缸火花塞。_电容器安装在分电器壳上，与断电器触点并联，用来减小断电器触点断开瞬间，在触点处所产生的电火花，以免触点烧蚀，可延长触点的使用寿命。点火提前调节装置由离心和真空两套点火提前调整装置组成，分别安装在断电器底板的下方和分电器的外壳上，用来在发动机工作时随发动机工况的变化自动调整点火提前角。火花塞由中心电极和侧电极组成，安装在发动机的燃烧室中，用来将点火线圈产生的高压电引入燃烧室，点燃燃烧室内的可燃混合气。电源提供点火系统工作时所需的能量，由蓄电池和发电机构成，其标称电压一般为12V。
      大家对汽车点火系统有了一定了解之后，那么点火有什么具体要求呢？
      总体来讲，主要有以下几点：
      1、首先，点火系统应按发动机的工作顺序进行点火。
      由于混合气在气缸内燃烧占用一定的时间，所以混合气不应在压缩行程上止点处点火，而应适当提前，使活塞达到上止点时，混合气已得到充分燃烧，从而使发动机获得较大功率。点火时刻一般用点火提前角来表示，即从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度。点火系产生的次级电压必须高于击穿电压，这样才能使火花塞跳火。
      2、其次，必须在最有利的时刻进行点火。
      发动机正常工作时，由于混合气压缩终了的温度接近其自燃温度，仅需要1~5mJ的火花能量。但在混合气过浓或是过稀时，发动机起动、怠速或节气门急剧打开时，则需要较高的火花能量。并且随着现代发动机对经济性和排气净化要求的提高，都迫切需要提高火花能量。因此，为了保证可靠点火，高能电子点火系一般应具有80~100mJ的火花能量，起动时应产生高于100mJ的火花能量。
总结：
      点火系统是汽车发动机重要的组成部分，对发动机的性能有着决定性的影响。随着发动机向高转速、稀混合气方向发展，普通电子点火系统已不能满足要求，高能微机控制点火系统将成为今后点火系统的发展方向。最后，请大家爱护自己爱车的点火系统！

Answer 2

一、点火线圈原理
由主线圈、次级线圈、磁芯、开关三极管及其它辅助原件组成，主线圈由电瓶充电，次级线圈放电火花塞点火，三极管负责开关。充电时间由电瓶电压和发动机转速控制、确保每次充电能量一致，点火线圈有3线和4线两种，3线为电源正、负、开关控制(ECU指令)，4线多了一条点火检测线，能够检测火花塞塞是否点火(次级线圈中是否有放电电流)。
说简单一点，点火线圈就是变压器，也就是将几十伏特电压升为上万伏，只不过输入初级线圈的电压是由电子点火器提供。二、点火线圈烧坏的原因
点火线圈烧坏原因主要是绝缘层老化击穿或开关三极管损坏，火花塞间隙大会导致主线圈负荷大、发热大、绝缘层老化快，火花塞间隙小导致次线圈放电电流大、发热大、绝缘层老化快，组装的点火线圈可能绝缘材料耐久性差、线圈内阻大发热大、三级管质量不高等寿命会短些。
如果总是被烧坏，更换后不久又会烧坏，这是什么原因呢，下面汇总了一些：
1.先看下发电机的问题，如果发电量过高的话，点火线圈的负载过重的话容易烧坏，不过如果真是发电量过高的话，那么车身电器，比如灯泡等，都会常常损坏;当然也不排除配件质量问题，所以最好先测一下发电量。2.火花塞间隙过大，调节间隙或更换火花塞;3.汽油质量不好，换高标号的汽油试试;4.汽缸压缩比不对，调节压缩比;5.电脑板出现程序故障，可以到修理厂用电脑检测一下车子，把出错的信息清除掉就好了。还不行的话，就可能是你的车子传动器有问题了。6.电源电压不稳定;7.高压线的电阻不正常，更换高压线;8.次级有短路现象;9.点火控制器的初级电流过高导致点火线圈过热的;10.受到高温，高压波有问题工作不好;11.很小几率是线圈本身问题，可以换个牌子的试试;12.发火器集成块工作不良;
点火线圈本身就是一个变压器，这好比家用电器中的变压器一样，当电压在规定范围内变化时，是不会烧变压器，通常烧变压器是出现在变压器负载过重时才会造成这种情况，所以解决这问题的时候我们要尽量找出造成负载过重或者元件老化的原因。三、检测方法
曲轴位置传感器(CKP)和凸轮轴位置传感器(CMP)检测正常，但没有高压火，通常是点火线圈组件电源导线断路。
(1)用高阻抗万用表和发光二极管测试：无分电器点火的车型，先拔下4通道点火线圈初级绕组插头，用高阻抗万用表检测3～4孔，电压应不小于11 V。再分别在1、4孔和3、4孔接上发光二极管，发动机启动时发光二极管若不闪亮，说明没有低压信号，应重点检查低压电路。功率晶体管故障会影响点火控制信号，功率晶体管是点火控制信号放大器，断开点火开关，在蓄电池正极和功率晶体管端子a之间连接发光二极管，启动发动机，使之运转10s，如发光二极管不亮，应更换功率晶体管。
(2)电阻值测试：点火线圈电阻值的高低直接关系到点火性能的好坏，如出现无火或火花弱，应重点检查初级绕组、次级绕组的电阻值，分别拔下各缸的高压线，20℃时测量1、4缸之间，3、4缸之间的电阻值。如电阻值在生产厂商规定范围内说明正常，如电阻值过低说明内部短路;如电阻值过高则说明内部断路。如测量值和厂家规定不符必须更换。
(3)点火线圈将要损坏时的主要特征是点火线圈发热、烫手。
(4)传统汽车检查点火线圈故障主要是看高压跳火，在低压电路正常的前提下，如点火线圈也没有故障，跳火时应为强烈的蓝色火花。电子燃油喷射的点火线圈则主要是测初级和次级绕组的阻抗和用发光二极管测电路通断。
(5)如发现某个缸火花塞无火或工作不良，可拔下该缸高压分线，连接一个新的火花塞，在缸外距缸体8mm处跳火，如正常，说明故障在原装的火花塞。
行驶中突然出现无火或火花弱，可用红外线测温仪或手摸来确定点火线圈或点火模块是否产生内部短路或断路故障。判断故障时，也可以重新启动，无论能否启动，都可以测点火线圈外壳的温度进行判断。
①点火线圈过热：点火线圈表面温度大于95℃，说明点火线圈内部短路，必须更换。
②点火线圈过冷：启动时点火线圈表面温度和环境温度相等，说明点火线圈内部断路，必须更换。
③点火模块过热：点火模块温度高于100℃，说明点火模块内部短路，必须更换。
④点火模块过冷：启动时点火模块和环境温度相等，说明点火模块内部断路，必须更换。