汽车点火系统是如何工作的

你汽车上的点火系统必须与引擎的其他部分完美地协调工作。目标是在正确的时间点燃燃料，这样膨胀的气体就能做最大的功。如果点火系统在错误的时间点火，功率会下降，油耗和排放会增加。

当燃料/空气混合物在气缸中燃烧时，温度上升，燃料被转化为废气。这种转变导致气缸内的压力急剧增加，迫使活塞向下。

为了得到最多扭矩和功率从发动机，目标是最大限度的压力在汽缸期间动力冲程．最大化的压力也将产生最好的引擎效率，这直接转化为更好的里程。火花的时机是成功的关键。

从火花的时间到燃料/空气混合物全部燃烧和气缸内压力达到最大的时间有一个小的延迟。如果火花正好发生在活塞到达压缩冲程的顶部时，活塞将在气缸中的气体达到最高压力之前已经向下移动了一部分进入其动力冲程。

为了更好地利用燃料，火花应该发生在活塞到达压缩行程的顶部之前，所以当活塞开始进入它的动力冲程时，压力足够高，开始产生有用的功。

功=力*距离

油缸:

• 力=压力*活塞的面积
• 距离=行程长度

当我们讨论一个圆柱体时，工作=压力*活塞面积*行程长度．由于行程的长度和活塞的面积是固定的，最大限度地做功的唯一方法就是增加压力。

火花的时机是重要的，时机可以是先进的或智障根据条件。

燃料燃烧的时间大致不变。但是活塞的速度随着发动机转速的增加而增加。这意味着发动机运转得越快，火花就会越早出现。这就是所谓的点火提前例如发动机的速度越快，就越需要进步。

其他目标,如减少排放，在不需要最大功率时优先使用。例如，通过延迟火花正时(将火花移到压缩行程的顶部)，最大气缸压力和温度可以降低。降低温度有助于减少氮氧化物(NO_x)，是一种受管制的污染物。延迟时间也可以消除敲打;一些装有碰撞传感器的汽车会自动做到这一点。

接下来我们将讨论产生火花的组件。

的火花塞在理论上是非常简单的:它迫使电流通过缝隙，就像一道闪电闪电．电流必须在一个非常高的电压，以通过间隙和创造一个良好的火花。火花塞上的电压从4万伏到10万伏不等。

火花塞必须有一个绝缘的通道，以便这种高电压向下传递到电极，在那里它可以跳过间隙，从那里，被引导到发动机缸体和接地。插头还必须承受气缸内的极端高温和压力，并且必须设计成不会在插头上积聚燃料添加剂的沉积物。

火花塞使用陶瓷插入隔离电极处的高压，确保火花发生在电极尖端而不是插头上的其他地方;这个插入物有双重作用，帮助燃烧沉积物。陶瓷是一种相当差的热导体，所以材料在操作过程中会相当热。这种热有助于燃烧掉电极上的沉积物。

有些车需要一个热插拔．这种类型的插头设计有一个陶瓷插入物，与插头的金属部分有更小的接触面积。这减少了陶瓷的热传递，使它运行更热，从而燃烧掉更多的沉积物。寒冷的插头设计有更大的接触面积，因此运行更凉爽。

汽车制造商将为每辆车选择合适的温度插头。一些拥有高性能引擎的汽车自然会产生更多热量，所以它们需要更冷的插头。如果火花塞过热，可能会在火花塞起火之前点燃燃料;所以，选择合适的插头非常重要。

接下来，我们将学习线圈产生高电压需要产生火花。

线圈是一个简单的装置——本质上是一个由两圈电线组成的高压变压器。一线圈的电线叫做初级线圈．包裹它的是二次线圈．次级线圈的线圈匝数通常是初级线圈的数百倍。

电流从电池流过线圈的初级绕组。

初级线圈的电流可能会突然中断断路器分，或通过固态电子点火装置。

如果你觉得线圈看起来像电磁铁你是对的，但它也是一个电感器。线圈运行的关键是当电路突然被这些点断开时会发生什么。初级线圈的磁场迅速崩溃。次级线圈被一个强大且不断变化的磁场所吞没。这个磁场会在线圈中感应出电流——由于次级线圈的数量，电压非常高(高达100,000伏特)。次级线圈通过绝缘良好的高压电线将电压馈给分电器。

最后，点火系统需要一个分电器。

的经销商处理一些工作。它的第一个工作是把高压从线圈分配到正确的气缸。这是由帽和转子．线圈与转子连接，转子在帽内旋转。转子旋转通过一系列接触，每个圆柱体一个接触点。当转子的尖端通过每个触点，一个高压脉冲来自线圈。脉冲弧穿过转子和触点之间的小间隙(他们实际上没有接触)，然后继续向下的火花塞电线到适当的汽缸上的火花塞。当你做一个调整，你更换的东西之一，你的引擎是帽和转子-这些最终磨损，因为电弧。此外，火花塞电线最终会磨损，失去一些电气绝缘。这可能是一些非常神秘的引擎问题的原因。

带有断路器点的旧分电器在分电器的下半部分有另一部分——这一部分的工作是将电流断开到线圈上。线圈的接地端连接到断路器点。

一个凸轮在分配器的中心推动一个连接到其中一个点的杠杆。每当凸轮推动杠杆时，就打开两个点。这导致线圈突然失去接地，产生高电压脉冲。

这些点还控制着火花的定时。他们可能有真空提前或者一个离心提前．这些机制推进的时机比例发动机负荷或发动机转速。

火花计时对引擎的性能至关重要，大多数汽车都不使用积分。相反，他们使用一个传感器来告诉发动机控制单元(ECU)活塞的确切位置。然后发动机计算机控制一个晶体管来打开和关闭线圈的电流。

在下一节中，我们将看一看现代点火系统的进步:无分配器点火。

近年来，你可能听说过一些汽车在行驶10万英里时需要第一次调整。支持这种长时间维护间隔的技术之一是distributorless点火．

这种系统中的线圈的工作方式与更大的、位于中心的线圈相同。发动机控制单元控制的晶体管打破电路的地面，从而产生火花。这给了ECU对火花定时的完全控制。

这样的系统有一些实质性的优势。首先，没有分销商，这是一个最终会磨损的项目。此外，没有高压火花塞电线，这也会磨损。最后，他们允许更精确地控制火花定时，这可以提高效率，排放和增加汽车的整体动力。

有关点火系统和相关主题的更多信息，请查看下一页的链接。

最初发表:2001年1月23日