随着汽车汽油
发动机向高转速、高压缩比、大功率、低油耗和低排放的方向发展,传统的点火装置已经不适应使用要求。点火装置的核心部件是点火线圈和开关装置,提高点火线圈的能量,
火花塞就能产生足够能量的火花,这是点火装置适应
现代发动机运行的基本条件。
线圈原理
通常的点火线圈里面有两组线圈,
一次侧和次级线圈。初级线圈用较粗的
漆包线,通常用0.5-1毫米左右的漆包线绕200-500匝左右;次级
线圈用较细的漆包线,通常用0.1毫米左右的漆包线绕15000-25000匝左右。初级线圈一端与车上低压电源(+)联接,另一端与开关装置(
断电器)联接。次级线圈一端与初级线圈联接,另一端与高压线输出端联接输出
高压电。
点火线圈之所以能将车上
低压电变成高电压,是由于有与普通变压器相同的形式,初级线圈比次级线圈的匝数比大。但点火线圈工作方式却与普通变压器不一样,普通变压器的工作频率是固定50Hz,又称
工频变压器,而点火线圈则是以脉冲形式工作的,可以看成是
脉冲变压器,它根据
发动机不同的转速以不同的频率反复进行储能及放能。
当
一次侧接通电源时,随着电流的增长四周产生一个很强的
磁场,铁芯储存了磁场能;当开关装置使初级
电感线圈电路断开时,初级线圈的磁场迅速
衰减,次级线圈就会感应出很高的电压。初级线圈的磁场消失速度越快,电流断开瞬间的电流越大,两个线圈的匝比越大,则次级线圈感应出来的电压越高。
线圈种类
点火线圈依照
磁路分为开磁式及闭磁式两种。传统的点火线圈是用开磁式,其铁芯用0.3毫米左右的
硅钢片叠成,铁芯上绕有次级与初级线圈。闭磁式则采用形似Ⅲ的铁芯绕
一次侧,外面再绕次级线圈,磁力线由铁芯构成闭合磁路。闭磁式点火线圈的优点是漏磁少,能量损失小,体积小,因此
电子点火系统普遍采用闭磁式点火线圈。
线圈分布
国内的点火线圈厂家比较众多,但总体归纳,点火线圈的总体分布比较明显,分别是以长三角为主的
上海市,以汽配件著名的温州瑞安,还有
湖南省。其中在国内做的点火线圈比较好的,品质技术和国外技术一样的企业是以
瑞安市为主的耐特企业。
点火方式
数控点火
在
现代汽车的高速汽油
发动机上,已经采用由微处理机控制的
点火系统,也称数字式电控点火系统。这种点火系统由微电脑(
计算机)、各种
传感器和点火
执行器三部分组成。
实际上在
现代发动机中,汽油喷射与点火这两个子系统都受同一个ECU控制,合用一组传感器。传感器基本上与电控汽油喷射系统中的传感器相同,例如有曲轴位置传感器、
凸轮轴位置传感器、
节气门位置传感器、进气歧管
压力传感器、爆燃传感器等。其中爆燃传感器是电控点火专用的一个很重要的传感器(尤其是采用了废气涡轮增压装置的
发动机),它能够监测发动机是否爆燃及爆燃的程度,作为反馈信号使ECU指令实现点火提前,使发动机不会爆燃又能获得较高的燃烧效率。
数字式电控
点火系统(ESA)按照结构分为
分电器式与无分电器式(DLI)两种类型。分电器式电控点火系统只用一个点火线圈产生
高压电,然后由分电器按照点火顺序依次在各缸
火花塞点火。由于点火线圈
一次侧的通断工作由
电子点火电路承担,因此分电器已取消
断电器装置,仅起到高压电分配职能。
双缸点火
双缸点火方式指两个气缸合用一个点火线圈,因此这种点火方式只能用于气缸数目为偶数的
发动机上。如果在4缸机上,当两个缸
活塞同时接近上止点时(一个是压缩另一个是排气),两个火花塞共用同一个点火线圈且同时点火,这时候一个是有效点火另一个则是无效点火,前者处于高压低温的混合气之中,后者处于低压高温的废气中,因此两者的火花塞
电极间的
电阻完全不一样,产生的能量也不一样,导致有效点火的能量大得多,约占总能量的80%左右。
单独点火
单独点火方式是每一个气缸分配一个点火线圈,点火线圈直接安装在
火花塞上的顶上,这样还取消了高压线。这种点火方式通过
凸轮轴传感器或通过监测气缸压缩来实现精确点火,它适用于任何缸数的
发动机,特别适合每缸4
气门的发动机使用。因为火花塞点火线圈组合可安装在双
顶置凸轮轴(DOHC)的中间,充分利用了间隙空间。由于取消
分电器和高压线,能量传导损失及漏电损失极小,没有机械磨损,而且各缸的点火线圈和火花塞装配在一起,外用金属包裹,大幅减少了
电磁干扰,可以保障发动机电控系统的正常工作。
主要型号
根据QC/F73-93《汽车电气设备产品型号编制方法》的规定,点火线圈的型号应有下面的几个部分组成。
产品代号
D表示点火 Q表示
电感线圈 如果DQ后面还有字母,G表示干式点火线圈 D 表示
电子点
火系统用点火线圈。
电压等级代号
用数字表示点火线圈的额定电压,即1---12V;2---24V;6---6V。
用途代号
用数字表示点火线圈的用途,含义如下:
2---四、六缸发动机
4---六、八缸发动机(带附加电阻)
5---六、八缸以上缸发动机
6---八缸以上发动机
8---高能点火
9---其他(包括三、五、七缸)
设计序号:以数字表示
变型代号以A/B/C······顺序表示例如:DQ1244表示电压为12V,用于4---6缸发动机,设计序号为4的点火线圈。注意事项点火线圈如果使用方法不当,会造成点火线圈损坏,因此应注意以下几点:防止点火线圈受热或受潮;
发动机不运转时不要开
点火开关;经常检查、清洁、紧固线路
接插件,避免其
短路或
负极搭铁;控制发动机性能,防止电压过高;
火花塞不得长期“吊火”;点火线圈上的水分只能用布擦干,绝不能用火
烘焙,否则会损坏点火线圈。