現代點火裝置與點火線圈

m.ciaranmcbreen.com 來源：互聯網作者：★汽車博士★ 類別：汽車電器維修時間：2007-04-07

隨著汽車汽油發(fā)動機向高轉速、高壓縮比、大功率、低油耗和低排放的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的點火裝置已經不適應使用要求。點火裝置的核心部件是點火線圈和開關裝置，提高點火線圈的能量，火花塞就能產生足夠能量的火花，這是點火裝置適應現代發(fā)動機運行的基本條件。
    通常的點火線圈里面有兩組線圈，初級線圈和次級線圈。初級線圈用較粗的漆包線，通常用0.5-1毫米左右的漆包線繞200-500匝左右；次級線圈用較細的漆包線，通常用0.1毫米左右的漆包線繞15000-25000匝左右。初級線圈一端與車上低壓電源（+)聯接，另一端與開關裝置（斷電器）聯接。次級線圈一端與初級線圈聯接，另一端與高壓線輸出端聯接輸出高壓電。
    點火線圈之所以能將車上低壓電變成高電壓，是由于有與普通變壓器相同的形式，初級線圈與次級線圈的匝數比大。但點火線圈工作方式卻與普通變壓器不一樣，普通變壓器是連續(xù)工作的，而點火線圈則是斷續(xù)工作的，它根據發(fā)動機不同的轉速以不同的頻率反復進行儲能及放能。當初級線圈接通電源時，隨著電流的增長四周產生一個很強的磁場，鐵芯儲存了磁場能；當開關裝置使初級線圈電路斷開時，初級線圈的磁場迅速衰減，次級線圈就會感應出很高的電壓。初級線圈的磁場消失速度越快，電流斷開瞬間的電流越大，兩個線圈的匝比越大，則次級線圈感應出來的電壓越高。
    點火線圈依照磁路分為開磁式及閉磁式兩種。傳統(tǒng)的點火線圈是用開磁式，其鐵芯用0.3毫米左右的硅鋼片疊成，鐵芯上繞有次級與初級線圈。閉磁式則采用形似Ⅲ的鐵芯繞初級線圈，外面再繞次級線圈，磁力線由鐵芯構成閉合磁路。閉磁式點火線圈的優(yōu)點是漏磁少，能量損失小，體積小，因此電子點火系統(tǒng)普遍采用閉磁式點火線圈。
    在現代汽車的高速汽油發(fā)動機上，已經采用由微處理機控制的點火系統(tǒng)，也稱數字式電控點火系統(tǒng)。這種點火系統(tǒng)由微電腦（計算機）、各種傳感器和點火執(zhí)行器三部分組成。實際上在現代發(fā)動機中，汽油噴射與點火這兩個子系統(tǒng)都受同一個ECU控制，合用一組傳感器。傳感器基本上與電控汽油噴射系統(tǒng)中的傳感器相同，例如有曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、進氣歧管壓力傳感器、爆燃傳感器等。其中爆燃傳感器是電控點火專用的一個很重要的傳感器（尤其是采用了廢氣渦輪增壓裝置的發(fā)動機），它能夠監(jiān)測發(fā)動機是否爆燃及爆燃的程度，作為反饋信號使ECU指令實現點火提前，使發(fā)動機不會爆燃又能獲得較高的燃燒效率。
    數字式電控點火系統(tǒng)(ESA)按照結構分為分電器式與無分電器式(DLI)兩種類型。分電器式電控點火系統(tǒng)只用一個點火線圈產生高壓電，然后由分電器按照點火順序依次在各缸火花塞點火。由于點火線圈初級線圈的通斷工作由電子點火電路承擔，因此分電器已取消斷電器裝置，僅起到高壓電分配職能。
    無分電器式電控點火系統(tǒng)是一種新型的點火系統(tǒng)，它完全取消了傳統(tǒng)的分電器，因為取消了這個機械傳動裝置，便可實現點火系統(tǒng)的全電子化。在實際使用中一般將無分電器式電控點火系統(tǒng)制成一體，形成一個電子模塊，所以又稱為模塊式點火系統(tǒng)。由于沒有分電器進行高壓電分配，原來采用一個點火線圈集中供電的方式就不能實行了，就必須要另辟途徑將高壓電直接送到火花塞，因此就采用了多個點火線圈的方法。于是，無分電器式電控點火系統(tǒng)就產生了兩種獨特的點火方式：雙缸點火方式和單獨點火方式。
    雙缸點火方式指兩個氣缸合用一個點火線圈，因此這種點火方式只能用于氣缸數目為偶數的發(fā)動機上。如果在4缸機上，當兩個缸活塞同時接近上止點時（一個是壓縮另一個是排氣），兩個火花塞共同一個點火線圈且同時點火，這時候一個是有效點火另一個則是無效點火，前者處于高壓低溫的混合氣之中，后者處于低壓高溫的廢氣中，因此兩者的火花塞電極間的電阻完全不一樣，產生的能量也不一樣，導致有效點火的能量大得多，約占總能量的80%左右。
    單獨點火方式是每一個氣缸分配一個點火線圈，點火線圈直接安裝在火花塞上的頂上，這樣還取消了高壓線。這種點火方式通過凸輪軸傳感器或通過監(jiān)測氣缸壓縮來實現精確點火，它適用于任何缸數的發(fā)動機，特別適合每缸4氣門的發(fā)動機使用。因為火花塞點火線圈組合可安裝在雙頂置凸輪軸（DOHC）的中間，充分利用了間隙空間。由于取消分電器和高壓線，能量傳導損失及漏電損失極小，沒有機械磨損，而且各缸的點火線圈和火花塞裝配在一起，外用金屬包裹，大幅減少了電磁干擾，可以保障發(fā)動機電控系統(tǒng)的正常工作。