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！