汽车传统点火系的工作原理

1、本文格式为Word版，下载可任意编辑汽车传统点火系的工作原理 传统点火系是基于电磁感应原理进行工作。它把蓄电池发电机的12V低压电转变为15kV20kV的高压电，同时按肯定规律送入各缸火花塞，经过火花塞电极间火花放电点燃混合气。发动机工作时，断电器凸轮受驱动而旋转交替将触点闭合或打开。接通点火开关后，在触点闭合时一次侧绕组内有电流流过，并在绕组铁芯中形成磁场。断电器触点打开时，一次侧绕组电流被切断，使磁场快速消逝。在一、二次侧绕组中均产生感应电动势。二次侧绕组匝数多，因而可感应出高达15kV20kV的高电压。该高电压击穿火花塞间隙，形成火花放电。通常把传统点火系工作过程分为三阶段：断电器触点闭

2、合，初级电流按指数规律增长；断电器触点打开，次级绕组产生高电压；火花放电。详细分析如下：1、断电器触点闭合，一次侧绕组电流按指数规律增长。断电器触点闭合，点火系的一次侧绕组等效电路如图526所示。电流i1由蓄电池经附加电阻Rf流过点火线圈一次侧绕组N1，并在磁路中产生磁通，电流的增加引起磁通的增加，既而在一次侧绕组内便产生自感电动势eL。依据基尔霍夫电压定律，得到下式：UB=i1R-eL（5-1）式中UB蓄电池端电压；i1一次侧绕组电流；R 一次侧电路总电阻，包括绕组电阻R1和附加电阻Rf；eL一次侧绕组自感电动势。而式中L-一次侧绕组自感系数。将eL代入（5-1）式，得 （52） 经分析，可

3、知 （53） 式中电路的时间常数，大小为；t触点K闭合所经受的时间。 明显（5-3）描述了一次侧绕组电流按指数规律从零上升到一稳定极限数值UB/R的全过程；也是一次侧绕组储存磁场能量的过程。如图527a)所示。电流上升的速度与时间常数有关，理论上要经过无限长时间才能达到极限值，而一般对点火线圈而言，在触点闭合后约20ms，i1就接近于极限值。一次侧电流增长时，不仅在一次侧绕组N1中产生自感电动势eL约20V，同时在二次侧绕组N2中也感应出电动势约1.5kV2kV，但不能击穿火花塞间隙。2、断电器触点打开，二次侧绕组产生高电压触点闭合后，一次侧电流按指数规律增长，当闭合时间为td，i1增长到Ip

4、时，触点被凸轮顶开，Ip称为一次侧断电电流，其值为：触点打开后，Ip快速降到零，磁通也随之削减，一次侧绕组产生感应电动势，大小为200-300伏，在触点断开的瞬间，此电动势不但会使触点间形成剧烈火花，氧化或烧蚀触点，而且由于感应电动势的方向与原来的电流方向相同，致使它阻碍了一次侧电流的快速减小，降低了电流变化率和磁通变化率，从而降低了二次侧绕组感应电动势的数值。为避开这种不良后果，可在触点K两旁并接一电容C1，由于电容电压不会突变，电容电压从零渐渐变大，避开了触点间的火花，同时又提高了一次侧电流的变化率，提高二次侧绕组感应电动势。如图528所示，比较了触点间有无电容时一次侧电流的变化状况。 触

5、点打开后点火线圈的等效电路如图529所示，一次侧电路由电感L1、电阻R和电容C1组成振荡回路，电感L1与电容C1之间进行磁场能与电场能的交换，形成了衰减振荡，如图527（b）所示，假如不考虑火花塞间隙被击穿，一次侧电流衰减振荡过程如虚线所示。 同样，触点打开后，由于电磁感应，二次侧绕组中产生感应电动势，并向电容C2充电。电容C2是等效电容，大小为二次侧绕组线匝间、火花塞中心电极与旁电极之间、高压导线和机体之间形成的电容量之和。随着充电的进行，电容电压快速上升，假如电压不能击穿火花塞间隙，则u2将按图527（b）中虚线变化，在几次振荡之后消逝。假如u2升到uj时火花塞间隙被击穿，则电压的变化如图527（b）中实线所示，uj称为击穿电压。通常击穿电压uj总是小于二次侧电压的最大值u2max, 火花塞间隙被击穿时，在两电极间形成火花放电，经过火花塞间隙的电流i2快速增加，如图527（c）所示。3)火花放电火花放电一般由电容放电和电感放电两部分组成。首先是电容放电阶段，当火花塞间隙被击穿后，储存在C2的电场能快速释放出来，其特点是放电时间极短，为1S左右，但放电电流很大，可达几十安培。由于火花是在二次侧电压达到最大值之前产生的，所以电容放电只消耗了一次侧绕组存储的一部分磁场能，另一部分磁场能沿着电离