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  • 点火系统

    点火系统,是一种燃油机械中的一个系统,由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成,是引擎或发动机工作的必需系统

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 点火系统
    作 用: 汽油发动机重要组成部分 组 成: 蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞

    目录

    点火系统点火系统

    能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系统。

    组成成分/点火系统 编辑

     点火系统通常由蓄电池发电机分电器点火线圈和火花塞等组成。

    分类/点火系统 编辑


    点火系统引擎依照运转模式不同可分为火花点火(SISparkIgnition)引擎及压缩点火(CICompressionIgnition)引擎,汽油引擎属于火花点火引擎,而柴油引擎则属于压缩点火引擎。汽油引擎既是属于火花点火引擎,其点火就必须借着点火系统来完成。

    火花点火/点火系统 编辑

    点火系统点火系统电路图
    引擎要点火就必须靠火花,而火花是借着火星塞产生的。火星塞藉螺牙锁付在引擎燃烧式的顶端,也就是在缸头上进、排气门之间,火星塞在头部有一中央电极及接地电极,接地电极是由螺牙部分延伸出来成L形,与中央电极维持0.7到0.9mm的间隙,火星塞尾部则与高压导线连接。

    当高压导线将极高的电压送至火星塞时,造成火星塞的两个电极间极大的电位差,导致两极间隙间原本无法导电的空气成为导体,电流便以离子流(IonizingStreamers)的方式由一个电极传至另一电极,产生电弧(ElectricArc)来点燃引擎是中的油气。  


    分电盘点火/点火系统 编辑

    点火系统点火系统实物图
    分电盘是以机械方式控制各缸的点火时机,其中有一转子在分电盘中旋转,其旋转轴是由引擎带动并且转速是引擎曲轴转速的二分之一,连接至各缸火星塞的接点则依序设置在分电盘四周。当转子在分电盘中旋转时,会依序使各缸接点之触发电流导通,并藉高压导线将电传送至火星塞,使火星塞点火。

    分电盘上会有一个惯性弹簧-飞轮组来控制随着引擎转速不同之点火提前角,也有真空机构随着不同的引擎负荷来控制点火提前角。虽然如此,因为分垫盘的点火提前角控制皆为机械式,以现代引擎科技而言,还是无法称得上精确,但是因成本关系,也有少数2000c.c.以下的引擎采用分电盘点火。

    电子点火/点火系统 编辑

    机械组件虽然可靠,但用来作引擎系统的控制总不若电子组件来得精确。在环保法规的日益严苛及消费者对性能的重视,各家车厂纷纷采用电子点火系统,及其它电子控制系统。电子点火是每两缸或每一缸由一个高压点火线圈负责,由ECU个别对点火线圈下达点火讯号,其点火提前角是由ECU依据引擎运转状况计算而得,可依据引擎运转作灵活的调整;若配备有爆震感知器的引擎,ECU也能直接对某缸作点火角提前或延后的动作。所以,爆震感知器只能装设在有电子点火的引擎上,因为分电盘的点火提前角是不受ECU控制的。

    工作要求/点火系统 编辑

    1、能产生足以击穿火花塞间隙的电压
    火花塞电极击穿而产生火花时所需要的电压称为击穿电压。点火系产生的次级电压必须高于击穿电压,才能使火花塞跳火。击穿电压的大小受很多因素影响,其中主要有:

    1)火花塞电极间隙和形状:火花塞电极的间隙越大,击穿电压就越高;电极的尖端棱角分明,所需的击穿电压低。
    2)气缸内混合气体的压力和温度:混合气的压力越大,温度越低,击穿电压就越高。
    3)电极的温度:火花塞电极的温度越高,电极周围的气体密度越小,击穿电压就越低。

    2、火花应具有足够的能量
    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。

    3、点火时刻应适应发动机的工作情况
    首先,点火系统应按发动机的工作顺序进行点火。其次,必须在最有利的时刻进行点火。

    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。

    如果点火过迟,当活塞到达上止点时才点火,则混合气的燃烧主要在活塞下行过程中完成,即燃烧过程在容积增大的情况下进行,使炽热的气体与气缸壁接触的面积增大,因而转变为有效功的热量相对减少,气缸内最高燃烧压力降低,导致发动机过热,功率下降。 如果点火过早,由于混合气的燃烧完全在压缩过程进行,气缸内的燃烧压力急剧升高,当活塞到达上止点之前即达最大,使活塞受到反冲,发动机作负功,不仅使发动机的功率降低,并有可能引起爆燃和运转不平稳现象,加速运动部件和轴承的损坏。

    注意事项/点火系统 编辑

    各式车辆必须依照原厂规定的火星塞规格选用火星塞,若使用热值过低的火星塞,引擎容易因温度过高而爆震;使用热值过高的火星塞,引擎则可能因燃烧温度过低而造成燃烧不完全或积碳。
    (注:火花塞热值表明火花塞的导热能力,热值越高导热能力越强。在低速发动机中,由于转速低,发动机发热较小,需要热值低的火花塞保持引擎的热量,增进燃烧效率;对于高转速发动机,工作过程中产生的热量较多,需要散热好的火花塞,降低气缸内燃烧温度,防止汽油压燃。)


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    参考资料
    [1]^引用日期:2014-03-29

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