汽油機在壓縮接近上止點時，可燃混合氣是由火花塞點燃的，從而燃燒對外作功，為此，汽油機的燃燒室中都裝有火花塞?；鸹ㄈ幸粋€中心電極和一個側(cè)電極，兩電極之間是絕緣的。當在火花塞兩電極間加上直流電壓并且電壓升高到一定值時，火花塞兩電極之間的間隙就會被擊穿而產(chǎn)生電火花，能夠在火花塞兩電極間產(chǎn)生電火花所需要的最低電壓稱為擊穿電壓；能夠在火花塞兩電極間產(chǎn)生電火花的全部設備稱為發(fā)動機點火系。
第一節(jié) 概述 一、點火系統(tǒng)的功用 點火系統(tǒng)的基本功用是在發(fā)動機各種工況和使用條件下，在氣缸內(nèi)適時、準確、可靠地產(chǎn)生電火花，以點燃可燃混合氣，使發(fā)動機作功。 二、點火系統(tǒng)的類型 發(fā)動機點火系統(tǒng)，按其組成和產(chǎn)生高壓電方式的不同可分為傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng)、電子點火系統(tǒng)、微機控制點火系統(tǒng)和磁電機點火系統(tǒng)。 傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng)以蓄電池和發(fā)電機為電源，借點火線圈和斷電器的作用，將電源提供的6V、12V或24V的低壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，再通過分電器分配到各缸火花塞，使火花塞兩電極之間產(chǎn)生電火花，點燃可燃混合氣。傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng)由于存在產(chǎn)生的高壓電比較低、高速時工作不可靠、使用過程中需經(jīng)常檢查和維護等缺點，目前正在逐漸被電子點火系統(tǒng)和微機控制點火系統(tǒng)所取代。
電子點火系統(tǒng)以蓄電池和發(fā)電機為電源，借點火線圈和由半導體器件(晶體三極管)組成的點火控制器將電源提供的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，再通過分電器分配到各缸火花塞，使火花塞兩電極之間產(chǎn)生電火花，點燃可燃混合氣。與傳統(tǒng)蓄電池點火系統(tǒng)相比具有點火可靠、使用方便等優(yōu)點，是目前國內(nèi)外汽車上廣泛采用的點火系統(tǒng)。
三、點火系統(tǒng)的基本要求 點火系統(tǒng)應在發(fā)動機各種工況和使用條件下保證可靠而準確地點火。為此點火系統(tǒng)應滿足以下基本要求： 1.能產(chǎn)生足以擊穿火花塞兩電極間隙的電壓 使火花塞兩電極之間的間隙擊穿并產(chǎn)生電火花所需要的電壓，稱為火花塞擊穿電壓。火花塞擊穿電壓的大小與電極之間的距離(火花塞間隙)、氣缸內(nèi)的壓力和溫度、電極的溫度、發(fā)動機的工作狀況等因素有關。試驗表明，發(fā)動機正常運行時，火花塞的擊穿電壓為7～8kV，發(fā)動機冷起動時達19kV。為了使發(fā)動機在各種不同的工況下均能可靠地點火，要求火花塞擊穿電壓應在15～20kV。 2.電火花應具有足夠的點火能量 為了使混合氣可靠點燃，火花塞產(chǎn)生的火花應具備一定的能量。發(fā)動機工作時，由于混合氣壓縮時的溫度接近自燃溫度，因此所需的火花能量較小(1～5mJ)，傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的火花能量(15～50mJ)，足以點燃混合氣。但在起動、怠速以及突然加速時需要較高的點火能量。為保證可靠點火，一般應保證50～80mJ的點火能量，起動時應能產(chǎn)生大于100mJ的點火能量。 3. 點火時刻應與發(fā)動機的工作狀況相適應 首先發(fā)動機的點火時刻應滿足發(fā)動機工作循環(huán)的要求；其次可燃混合氣在氣缸內(nèi)從開始點火到完全燃燒需要一定的時間(千分之幾秒)，所以要使發(fā)動機產(chǎn)生最大的功率，就不應在壓縮行程終了(上止點)點火，而應適當?shù)靥崆耙粋€角度。這樣當活塞到達上止點時，混合氣已經(jīng)接近充分燃燒，發(fā)動機才能發(fā)出最大功率。 四、點火系統(tǒng)的特點 汽車發(fā)動機的點火系統(tǒng)與汽車上其他電器設備一樣，采用單線制連接，即電源的一個電極用導線與各用電設備相連，而電源的另一個電極則通過發(fā)動機機體、汽車車架和車身等金屬構件與各用電設備相連，稱為搭鐵，其性質(zhì)相當于一般電路中的接地。搭鐵的電極可以是正極也可以是負極。因為熱的金屬表面比冷的金屬表面容易發(fā)射電子，發(fā)動機工作時，火花塞的中心電極較側(cè)電極溫度高，因而電子容易從中心電極向側(cè)電極發(fā)射，使火花塞間隙處離子化程度高，火花塞間隙容易被擊穿，擊穿電壓可降低15％～20％。因此，無論整車電氣系統(tǒng)采用正極搭鐵還是負極搭鐵，點火線圈的內(nèi)部連接或外部接線，均應保證點火瞬間火花塞中心電極為負極，即火花塞電流應從火花塞的側(cè)電極流向中心電極。 |
