1.点火线圈
点火线圈的作用是将低压电转变为15000～40000V 的高压电，以满足火花塞跳火的需要。点火线圈按磁路和结构的不同，可分为开磁路和闭磁路两种。开磁路点火线圈多用于传统点火系统；而闭磁路点火线圈常用于电子点火系统。
1）开磁路点火线圈
开磁路点火线圈的结构如图3-1-7所示，点火线圈主要由铁芯，初、次级绕组，绝缘瓷杯，胶木盖等组成。铁芯是由硅钢板叠制而成的，被包在硬纸套中。纸套上绕有次级绕组，其导线为直径0.06～0.10mm 的漆包线，绕11000～23000匝。为了增强绝缘，则次级绕组的外面还包有数层电缆纸。初级绕组在外面，有利于散热，漆包线的直径一般为0.5～0.8mm，绕230～370匝，初级绕组外面也包有数层绝缘电缆纸。绕组绕好后在真空中浸以石蜡和松香的混合物，以增强绝缘性。初级线圈与外壳之间还有导磁用的钢套。外壳的底部有绝缘瓷杯，上部有胶木盖，盖上有连接断电器的低压接柱、高压线插孔、开关接柱和电源开关接柱。胶木盖内部的四周有形状高缘，以保证高压接头的绝缘性能。
图3-1-7 开磁路点火线圈的结构
（a）两接线柱点火线圈；（b）三接线柱点火线圈
1—绝缘瓷杯；2—铁芯；3—初级绕组；4—次级绕组；5—导磁钢片；6—外壳；7—“－”负极端子；8—胶木盖；9—高压插孔；10—开关接线柱；11—“＋”开关接线柱；12—附加电阻
接线柱点火线圈在外壳上附加一个电阻，附加电阻被接在标有开关和“＋”开关的两接线柱上。附加电阻是正温度系数热敏电阻，其作用是在发动机正常工作中，附加电阻串入初级绕组电路中，以保证当发动机低速时，点火线圈不过热，高速时，火花塞不断火。当发动机起动时，附加电阻被短路以增大初级绕组电流值，从而改善发动机起动性能。点火线圈的选用应与电池的搭铁极性一致，这样有利于降低火花塞的工作电压，改善点火性能。
当初级电流流过开磁路点火线圈的初级绕组时，铁芯被磁化，其磁路类似条形磁铁。由于磁路的上、下部分都是从空气中通过的，初级绕组在铁芯中产生的磁通需经壳体内的导磁钢套形成回路，磁路的磁阻大，漏磁较多，能量损失较大。
2）闭磁路点火线圈
闭磁路点火线圈的铁芯是“日”字形或“口”字形，铁芯上绕有初级绕组和次级绕组。当初级绕组通过电流时，产生的磁通通过铁芯形成闭合回路。闭磁路点火线圈的结构如图3-1-8所示。
闭磁路点火线圈特点：
漏磁少，磁路磁阻小，因此能量转换效率高达75%（开磁路点火线圈能量转换效率为60%左右）。闭磁路铁芯导磁能力极强，可在较小的磁动势下产生较强的磁通，因而可减少线圈匝数，从而使点火线圈体积减小、结构变简单、质量减轻，故电子点火系统广泛采用闭磁路铁芯。
图3-1-8 闭磁路点火线圈的结构
（a）外形；（b）磁路；（c）电路图
1—铁芯；2—低压路点火线圈外形；3—高压插孔；4—初级绕组；5—次级绕组
2.分电器
分电器由断电器、配电器、电容器和点火提前调节装置等组成，其结构如图3-1-9所示。
图3-1-9 分电器的结构
1—断电凸轮；2—弹簧片；3—断电器；4—离心点火提前调节装置；5—飞块；6—触点；7—真空点火提前调节装置；8—电容器；9—分电臂；10—高压导线
1）断电器
断电器的作用是控制点火线圈初级电路的通、断，以便在次级电路中感应出高压电。它由断电器凸轮、串联在点火线圈初级绕组电路中的断电器触点和断电器活动触点臂等组成。断电器的结构如图3-1-10所示，断电器位于分电器中部，固定触点及支架3一端被套在销轴12上，另一端被装在活动底板6上。活动触点臂2的一端固定有活动触点，另一端也被套装在销轴12上，触点臂弹簧使活动触点紧压在固定触点上，并使触点臂中间的胶木顶块11与断电器凸轮接触。触点由钨合金制成。两个触点分开时的最大间隙被称为触点间隙。触点间隙不能过大也不能过小，过小时，易使触点间形成火花，使初级电路断电不良；过大时，则使触点闭合时间过短，所得的初级电流不够大，这都会使次级电压下降，一般规定触点间隙为0.35～0.45mm。为了使该间隙能够调整，就在固定触点的支架上开一长槽，内装一个偏心螺钉5。调整时，松开固定螺钉4，转动偏心螺钉5，可使固定触点绕销轴12转动，从而改变间隙的大小。调整好以后，将固定螺钉拧紧。
图3-1-10 断电器的结构
1—接线柱；2—活动触点臂；3—固定触点及支架；4—固定螺钉；5—偏心螺钉；6—断电器活动底板；7—分电器壳；8—断电器凸轮；9—断电器凸轮延长轴；10—油毡；11—胶木顶块；12—销轴；13—触点臂弹簧片；14—断电器固定底板
断电器凸轮的凸角数与发动机的气缸数相等，这样就可以保证发动机的各个气缸在一个工作循环中各点火一次。断电器凸轮由发动机凸轮轴驱动，并以相同的转速旋转。当断电器凸轮旋转时，凸轮的凸角不断地顶断电器活动触点臂，使触点不停地开、闭，控制点火线圈初级电路的通、断和点火系统的工作。因此，断电器相当于由断电器凸轮控制的开关。
2）配电器
配电器的作用是将点火线圈产生的高压电按发动机点火顺序分配到各缸的火花塞。配电器由分电器盖和分火头组成。配电器位于分电器上部，如图3-1-9所示。分电器盖由胶木制成，中间为中央插孔，四周有与气缸数相等的旁插孔，插孔内部嵌有铜套。由点火线圈高压接线头引出的高压导线被插入中央插孔内，由四周的旁插孔引出的高压线按点火顺序分别与各缸火花塞的绝缘电极相连。用碳精制成的中心电极被装在中央插孔铜套下部的凹坑内，并借助弹簧与分火头上的导电片紧密接触。分火头由胶木制成，被套在凸轮轴顶端，与凸轮同步转动。断电器触点分开时，分火头的导电片恰与某个旁插孔下面的旁电极相对。导电片与旁电极之间有0.25～0.8mm 的间隙，以防止火花塞在因污染而漏电时，跳火、电压下降情况的发生，也给加工制造带来方便。
3）电容器
电容器的作用是通过电容器的充电和放电来减小断电器触点分开瞬间，在触点之间产生的火花。它被安装在分电器壳上，与断电器触点并联。汽油机点火系统使用的电容器通常是纸质的，其结构如图3-1-11所示。其极片是两条狭长的金属箔带2，将同样两条狭长的很薄的绝缘纸带1与极片交错重叠，卷成圆柱形，在浸渍蜡绝缘介质后，装入圆筒形的金属外壳4中加以密封。极片之一与金属外壳在内部接触；另一极片与引出外壳的引线5连接。
图3-1-11 电容器的结构
1—纸带；2—箔带；3—软导线；4—外壳；5—引线(www.xing528.com)
4）点火提前调节装置
（1）离心点火调节装置。离心点火调节装置的作用是使点火提前角随汽油机转速的升高而加大，其结构如图3-1-9所示。托板被装在分电器轴上，托板上装有两个重块，绕各自的销轴转动，重块小端与托板之间都装有弹簧，使重块处于收拢的位置。断电器凸轮下端为一空套管，空套在轴上。套管下固有一带长孔的拨板，被套在两个重块的销钉上。当汽油机转速升高时，两重块在离心力的作用下克服弹簧的弹力，以销轴为中心向外张开，通过销钉带动拨板及凸轮轴顺着轴的旋转方向转动一个角度，使凸轮早一些将断电器触点打开，从而使点火提前角增大。反之，当转速下降时两重块使点火提前角减小。因此最佳点火提前角与转速不是线性关系，如图3-1-12 所示。所以我们常采取一些措施改善离心点火调节装置的特性，如采用两个粗细不同的弹簧，粗弹簧具有一定的游隙。转速较低时，只有软弹簧起作用；转速升至一定程度时，两个弹簧共同起作用；转速进一步升至销钉靠在拨板孔的外边缘时，点火提前角不再随转速的增加而增加。
图3-1-12 最佳点火提前角与转速的关系曲线
（2）真空点火调节装置。真空点火调节装置的作用是使点火提前角随负荷的减小而增大，其作用原理如图3-1-13所示。调节器内腔被膜片4分为左、右两室，左室与大气相通，右室与化油器混合室壁上的小孔相通。弹簧5具有一定的预紧力，力图使膜片向左拱曲。拉杆3一端与膜片相连，另一端被套在随动板2的销轴上。汽油机以全负荷工作时，节气门全开，小孔8处的真空度不大，膜片处于向左最大凸起的位置如图3-1-13（b）所示。当节气门关小汽油机负荷下降时，小孔8处的真空度增大，膜片两端的压力差克服弹簧的作用力而使膜片的中心向右移动一段距离如图3-1-13（a）所示，从而带动随动板、分电器外壳连同断电器触点以与凸轮旋转方向相反的方向转动一个角度，使点火提前角增大。节气门开度越小，点火提前角越大。在节气门接近全闭时，小孔8位于节气门上方，真空度很小，调节装置处于图3-1-13（b）所示的位置，以利于怠速工况的稳定性。
图3-1-13 真空点火调节装置的作用原理
（a）节气门关闭；（b）节气门开启
1—分电器外壳；2—随动板；3—拉杆；4—膜片；5—弹簧；6—节气门；7—凸轮；8—小孔
3.火花塞
火花塞是将进入发动机燃烧的汽油和空气混合气体加以点燃的装置，工作于高温、高压的恶劣条件下，是汽油发动机的易损件之一。火花塞工作时要受高压燃气冲击及发动机振动的影响，故其应有足够的机械强度；受冲击性高电压作用，故其应有足够的绝缘强度；其应能承受温度的剧烈变化；其应有适当的电极间隙和安装位置，气密性良好。另外，火花塞的电极应采用耐腐蚀材料。
1）火花塞的结构
火花塞的结构如图3-1-14所示，其主要零件是绝缘体、壳体、电极和接线螺杆。绝缘体必须具有良好的绝缘性和导热性、较高的机械强度，耐受高温热冲击和化学腐蚀。壳体是钢制件。壳体六角螺纹的尺寸已被纳入ISO 的国际标准。火花塞电极包括中央电极和侧电极，两者之间为火花塞间隙。火花塞间隙多为0.6～0.7mm，但采用电子点火时，间隙可增大至1.0～1.2mm。间隙的大小直接影响发动机的起动、功率、工作稳定性和经济性。合理的间隙与点火电压有关。电极材料必须具有良好的抗电蚀（火花烧蚀）和抗腐蚀（化学-热腐蚀）能力，并应具有良好的导热性。中心电极与接线螺杆之间是导体玻璃密封剂，它既要导电，也要承受混合气燃烧的高压，同时保证密封性。
图3-1-14 火花塞的结构
1—接线螺母；2—接线螺杆；3—上垫圈；4—壳体；5—下垫圈；6—侧电极；7—中心电极；8—外密封垫圈；9—密封剂；10—绝缘体
从分电器流出的高压电流会经过这个中心电极导电，然后在侧电极的放电间隙放电，这时火花塞发挥功用产生火花点燃混合气，发动机得到能源并输出功率。
2）火花塞的类型
有些火花塞绝缘体裙部短，受热面积小，传热距离短，散热容易，裙部温度低，被称为冷型火花塞，适用于高速高压缩比的大功率发动机；有些火花塞绝缘体裙部长，受热面积大，传热距离长，散热困难，裙部温度高，被称为热型火花塞。
按照热值高低来分，火花塞有冷型和热型；火花塞的热特性常用热值或炽热数表示。我国是以绝缘体裙部长度标定的热值（1～11）来表征火花塞的热特性。热值代号1、2、3为热型火花塞；4、5、6为中型火花塞；7、8、9、10、11为冷型火花塞。
按照电极材料来分，火花塞有镍合金、银合金和铂合金等。
常用火花塞的类型有如下几种。
（1）标准型火花塞：绝缘体裙部略缩入壳体端面，侧电极在壳体端面以外。它是使用最广泛的一种。
（2）绝缘凸出型火花塞：绝缘体裙部较长，凸出于壳体端面以外。它具有吸热量大、抗污能力好等优点，且能直接受进气的冷却影响而降低温度，因而不易引起炽热点火，故热适应范围宽。
（3）细电极型火花塞：电极很细。其特点是火花强烈，点火能力好，在严寒季节也能保证发动机迅速可靠地起动，热范围较宽，能满足多种用途。
（4）锥座型火花塞：其壳体和旋入螺纹被制成锥形，因此其不用垫圈即可保持良好的密封，从而缩小了火花塞体积，对发动机的设计更有利。
（5）多极型火花塞：侧电极一般为两个或两个以上。其优点是点火可靠，间隙不需经常调整，故一些电极容易烧蚀和火花塞间隙不能经常调节的汽油机上常常采用此类火花塞。
（6）沿面跳火型火花塞：即沿面间隙型火花塞。它是一种最冷型的火花塞，其中心电极与壳体端面之间的间隙是同心的。
3）火花塞的选用与维护。
火花塞绝缘体裙部直接与燃烧室内的高温气体接触而吸收大量的热，吸入的热量通过外壳分别传到气缸盖和大气中。实验表明，要保证汽车发动机正常工作，火花塞绝缘体裙部应保持500～600 ℃的温度（这一温度被称为火花塞的自洁温度），若温度低于此值，则将会在绝缘体裙部形成积炭而引起电极间漏电，影响火花塞跳火。若绝缘体温度过高（超过900 ℃），则混合气与这样炽热的绝缘体接触时，将发生炽热点火，从而导致发动机早燃。火花塞正常工作的温度在450～870 ℃，这时火花塞呈黄褐色。如果火花塞工作温度长期低于450 ℃，则火花塞周围会有很多积炭，火花塞呈黑色。
一般功率高、压缩比大的发动机选用热值高的冷型火花塞；相反，功率低、压缩比小的发动机选用热值低的热型火花塞。火花塞的选用一般是工厂通过产品定型实验确定的，我们不应随意更换。火花塞的更换严禁新旧混用，要求型号一致，热值相符。更换火花塞需要注意以下三种情况：
（1）中心电极呈红褐色，侧电极及四周呈青灰色，说明选型合适。
（2）电极间有烧熔或烧蚀现象，裙部及绝缘体呈灼白状态，说明火花塞选型过热。
（3）电极间及绝缘体裙部有黑色条纹，说明火花塞已经漏气，我们应重新选择。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
