汽车电器构造检修：点火系统功用要求

2023-09-17 理论教育版权反馈

【摘要】：对于每一个气缸来说，要使发动机发出的功率最大、油耗最低、排放污染最小，点火系统必须在最有利的时刻进行点火，用最佳点火提前角来表示。点火系统应使点火的时刻达到或接近最佳的点火时刻。

1.点火系统类型及功用

内燃机包括柴油发动机和汽油发动机。由于柴油着火点低，可通过气缸压缩空气将其点燃，柴油发动机无需设置点火装置；而汽油着火点高，气缸内混合气须通过高压电火花将其点燃，因此汽油发动机必须设置产生电火花的点火装置。从1886年第一辆以电磁机为电源的点火系统四循环内燃机汽车的出现，随着人们对汽油发动机技术指标的不断提高，点火系统逐渐得到了改进，结构性能得到进一步完善，如今点火系统按结构形式可分为：触点点火系统、电子点火系统和微机控制点火系统三种类型，现代汽车普遍采用微机控制点火系统。

点火系统的功用是将汽车电源系统的低电压（10～15V）转变成高电压（15～20kV），并按发动机的点火顺序引入气缸，在发动机气缸吸入可燃混合气，压缩行程终了时，及时地用电火花点燃可燃混合气，并满足可燃混合气充分地燃烧及发动机工作稳定的性能要求，使汽油发动机顺利地实现从热能到机械能的转变。

2.点火系统的要求

要使点火系统能在发动机各种工况和使用条件下保证可靠而准确地点火，必须对点火系统有所要求：

（1）点火系统能迅速及时的产生足以击穿火花塞电极间隙的高电压火花塞电极之间产生火花的电压称为击穿电压，发动机工况的不同，火花塞击穿电压也就不同，影响击穿电压的因素有：电极间隙、电极温度与极性、混合气压力与温度及发动机工况，图4-9所示为发动机工况与击穿电压的关系图，由图4-9可看出，起动发动机时所需电压达19kV，其主要原因是发动机各机件都处于冷态，被吸入气缸的混合气温度低、雾化不良等，因此击穿电压较高；当发动机正常工作时，由于气缸压缩温度和火花塞温度高，所以击穿电压较低。点火系统为了使发动机在各种工况下能可靠点火，一般设有一定储备电压，但电压不能过高，以防止因绝缘不良而导致漏电，通常限制在30kV。

图4-9 发动机工况与击穿电压的关系

（2）电火花应具有足够的能量要让混合气能可靠点燃，只有足够的电压是不行的，还必须具备有一定的放电电流，这时火花塞产生的电火花才具有足够的能量。若火花能量越大，则混合气越容易点然，发动机的着火性能就越好；反之，则着火性能就越差。

影响混合气着火点所必需能量的因素有：发动机吸入混合气的成分和浓度、电极间隙和形状等。当发动机正常工作时，在活塞压缩完成后混合气的温度已接近其自燃温度，因此所需火花能量很小，一般只需1～5mJ。根据实测表明，点火系统的总能量一般都在50mJ以上，足以点然可燃混合气。在发动机起动、怠速和加速时，混合气难以点燃，因此需要较高的火花能量。为了保证可靠点火，点火系统应能保证提供50～80mJ的能量。

（3）点火时间应适应发动机的各种工况点火系统应按发动机的工作顺序依次为各个气缸进行点火。如某发动机的工作顺序是1-3-4-2，那么点火系统首先为1缸点火，然后是3缸点火，再后是4缸点火，最后是2缸点火。对于每一个气缸来说，要使发动机发出的功率最大、油耗最低、排放污染最小，点火系统必须在最有利的时刻进行点火，用最佳点火提前角来表示。从理论上说，点火的时刻应该在发动机工作循环中压缩行程的上止点，但发动机在实际的运转中，点火时刻应在压缩上止点之前的某一位置，也就是点火相对于压缩上止点应有一定的提前，称为最佳点火提前角。影响最佳点火提前角的因素有：发动机的转速、发动机负荷、发动机压缩比和汽油质量等。点火系统应使点火的时刻达到或接近最佳的点火时刻。

汽车电器构造检修：点火系统功用要求

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