一、作用
是根据发动机的工作顺序(点火顺序),将低压直流电升压至足够的高压。通过各个缸的火花塞跳火,点燃被压缩的高温高压的可燃混合气,完成做功过程。
二、组成
点火系统由蓄电池、点火开关、点火线圈、点火控制模块、高压线、火花塞等组成。
三、点火系统的分类
按照初级电路的控制方式分为:
1、传统点火系统
传统点火系统主要由电源(蓄电池和发电机)、点火开关、点火线圈、电容器、断电器、配电器、火花塞、阻尼电阻和高压导线等组成。
工作原理:接通点火开关,发动机开始运转。断电器凸轮不断旋转,使断电器触点不断地开、闭。当断电器触点闭合时,蓄电池的电流从蓄电池正极出发,经点火开关、点火线圈的初级绕组、断电器活动触点臂、触点、分电器壳体搭铁,流回蓄电池的负极。当断电器的触点被凸轮顶开时,初级电路被切断,点火线圈初级绕组中的电流迅速下降到零,线圈周围和铁心中的磁场也迅速衰减以至消失,因此在点火线圈的次级绕组中产生感应电压,称为次级电压。其中通过的电流称为次级电流,次级电流流过的电路称为次级电路。触 断开后,初级电流下降的速率越高,铁心中的磁通变化率越大,次级绕组中产生的感应电压越高,越容易击穿火花塞间隙。当点火线圈铁心中的磁通发生变化时,不仅在次级绕组中产生高压电(互感电压),同时也在初级绕组中产生自感电压和电流。在触点分开、初级电流下降的瞬间,自感电流的方向与原初级电流的方向相同,其电压高达300V。它将击穿触点间隙,在触点间产生强烈的电火花,这不仅使触点迅速氧化、烧蚀,影响断电器正常工作,同时使初级电流的变化率下降,次级绕组中感应的电压降低,火花塞间隙中的火花变弱,以致难以点燃混合气。 为了消除自感电压和电流的不利影响,在断电器触点之间并联有电容器C1。在触点分开瞬间,自感电流向电容器充电,可以减小触点之间的火花,加速初级电流和磁通的衰减,并提高了次级电压。
2、电子点火系统
点火系统分为传统点火系统和电子点火系统。点火系统是汽油发动机重要的组成部分,点火系统的性能良好与否对发动机的功率、油耗和排气污染等影响很大。
传统点火系统电源是蓄电池,其电压为12V 或24V ,由点火线圈和断电器共同产生高压10000V以上。分初级回路和次极回路。点火线圈实际上是一个变压器,主要由初级绕组,次极绕组和铁芯组成。
汽车点火系统使用注意事项:
1、汽车在发动机起动和工作时,不要用手触摸点火线圈高压线,以免受电击。
2、用户在检查点火系统电路故障时,不要用刮火的方式来检查电路的通断,否则容易损坏电子元器件。电路通断与否应该用万用表电阻挡来进行测量判断。
3、进行高压试火时,最好用绝缘的橡胶夹子夹住高压线来进行试验,直接用手接触高压线容易造成电击。
4、汽车在点火开关接通的情况下,不要做连接或切断线路的操作。以免烧坏控制器中的电子元器件。
所有汽车点火系统(柴油机除外)都必须产生足以跳过火花塞间隙的火花。这是通过使用一个点火线圈来实现的,该点火线圈由两个缠绕在铁芯上的导线线圈组成。目标是通过将电池的12伏路由通过初级线圈来创建电磁体。当汽车点火系统关闭功率流时,磁场会崩溃,并且这样做,次级线圈会捕获此崩溃的磁场,并将其转换为15,000至25,000伏。
为了从空气/燃料混合物中产生最大功率,火花必须在压缩冲程的正确时刻点火。工程师已使用多种方法来控制火花正时。早期的系统使用全机械分配器。接下来是配备了固态开关和点火控制模块(本质上是低端计算机)的混合动力分配器。然后,工程师设计了全电子汽车点火系统,其中第一个是无分配器(DIS)。现代汽车点火系统被称为塞上线圈(COP),它除了改善火花正时外,还使用重新设计的点火线圈,该线圈具有更大的冲击力并产生更热的火花。
基于分配器的汽车点火系统通过齿轮连接至凸轮轴。在全机械分配器中,齿轮使主分配器轴旋转。内部,一组“点火点”与分配器轴上的多面凸轮摩擦。凸轮打开和关闭点;它们就像机械开关一样,可中断电流。这就是启动和停止流向点火线圈的功率的原因。线圈产生点火电压后,它会到达线圈顶部并进入分配器盖的顶部。在那里,连接到分配器轴的转盘将功率“分配”到每个火花塞线。
这些早期的全机械分配器系统有其缺点。点火点将损坏并改变火花正时,从而降低发动机效率,并需要每12,000英里频繁更换一次。还必须使用一组塞尺进行非常精确的设置。差距不适当的点将无法非常有效地工作。
解决方案是通过合并不会磨损的固态开关,从完全机械的分配器中移出。这样做可以提高可靠性,但是固态开关仍然从分配器轴接受其前进指令,而分配器轴仍是由凸轮轴机械驱动的。在120,000英里左右后,分配器轴往往会形成一定量的“间隙”或倾斜。由于齿轮磨损始终会妨碍正确的点火正时,因此必须开发机械点火系统,并且从80年代初开始,汽车制造商就开始从机械分配器转向无分配器的汽车点火系统(DIS)。
该系统基于两个轴位置传感器和一台计算机确定火花正时。该 曲轴位置传感器 (CKP)安装在曲轴的前部,或在一些车辆中的飞轮附近,和 凸轮轴位置传感器 (CMP)安装在靠近所述凸轮轴的端部。这些传感器连续监视两个轴的位置,并将该信息输入计算机。
与前代产品相比,DIS还***用了不同的线圈设置。DIS不使用单个线圈为所有气缸提供动力,而是使用多个称为“线圈组”的点火线圈,每个点火线圈仅可为两个气缸产生火花,因此,每个线圈可以“打开”更长的时间并产生更强的磁场(高达30,000伏特)以及更强,更热的火花,以点燃新型车辆的稀薄混合气。
随插即用 线圈(COP) 车辆点火系统结合了DIS汽车点火系统中的所有电子控制装置,但不是两个汽缸共享一个线圈,每个COP线圈仅服务一个汽缸,并且有两倍的点火时间产生最大的磁场。结果,一些COP汽车点火系统会产生高达40,000到50,000伏的电压,并产生更热,更强的火花。
与DIS点火系统相比,COP点火系统还有另一个很大的优势。由于线圈直接安装在火花塞的顶部,因此省去了火花塞电缆,因为点火电压直接传递到了火花塞。插头电缆意味着更大的安培数和电压电阻损失,以及如果电缆变得油腻或磨损,则可能在电缆之间造成污染和交叉点火。
发动机清洁期间,COP点火系统中的线圈会被油脂和水损坏,因此请确保在开始任何发动机罩下清洁之前,将它们包裹在塑料中并加以保护。