普通电子点火系统一般由点火信号发生器、电子点火器、分电器总成、点火线圈、火花塞等主要部件组成。
(1)点火线圈 按铁心形状不同可分为开磁路式和闭磁路式两种。
1)开磁路点火线圈。传统的开磁路点火线圈主要由铁心、绕组、胶木盖、瓷杯等组成。
铁心用0.3~0.5mm厚的硅钢片叠成,其上绕有初级绕组和次级绕阻。次级绕组居内,通常用直径为0.06~0.10mm的漆包线绕11000~26000匝;初级绕组居外,通常用0.5~1.0mm的漆包线绕230~370匝。次级绕组的一端连接在盖子上高压插孔中的弹簧片上,另一端与初级绕组的一端相连;初级绕组的两端则分别连接在盖子上的低压接线柱上。绕组与外壳之间装有导磁钢套并填满沥青或变压器油,以减少漏磁、加强绝缘性并防止潮气侵入。传统的开磁路点火线圈中,次级绕组在铁心中的磁通通过导磁钢套构成回路,磁力线的上、下部分从空气中通过,磁路的磁阻大,磁通损失大,转换效率低(约60%)。
三接柱点火线圈壳体外部装有一个附加电阻,附加电阻两端连至胶木盖的“+”和“开关”接柱。其作用是限制点火电压过高。两接柱点火线圈无附加电阻,在点火开关与点火线圈“+”接柱间,连入一根附加电阻线。
2)闭磁路点火线圈。闭磁路点火线圈的铁心是“曰”字形或“口”字形,铁心内绕有初级绕组,在初级绕组外面绕有次级绕组,从而构成闭合磁路,磁路中只设有一个微小的气隙。闭磁路点火线圈漏磁少,磁阻小,能量损失小,变换效率高,可使点火线圈小型化。
3)点火线圈的工作原理。点火线圈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。但点火线圈工作方式与普通变压器不一样,普通变压器是连续工作的,而点火线圈是间断性工作的,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。
当初级线圈接通电源时,随着电流的增长四周产生一个很强的磁场,铁心储存了磁场能;当开关装置使初级线圈电路断开时,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,两个线圈的匝数比越大,则次级线圈感应出来的电压越高。
(2)火花塞 火花塞的作用是将高压电引进发动机燃烧室,在电极间形成火花,以点燃可燃混合气。火花塞拧装于气缸盖的火花塞孔内,下端电极伸入燃烧室,上端连接分缸高压线。火花塞是点火系统中工作条件最恶劣、要求高和易损坏部件。(https://www.xing528.com)
1)结构。火花塞主要由接触头、瓷绝缘体、中心电极、侧电极和壳体等部分组成。
在钢质外壳的内部固定有高氧化铝陶瓷绝缘体,在绝缘体中心孔的上部有金属杆,杆的上端有接线螺母,用来接高压导线,下部装有中心电极。金属杆与中心电极之间用导体玻璃密封,铜质内垫圈起密封和导热作用。钢质外壳的上部有便于拆装的六角平面,下部有螺纹以便旋装在发动机气缸盖内,外壳下端固定有弯曲的侧电极。
电极一般采用耐高温、耐腐蚀的镍锰合金钢或铬锰氮、钨、镍锰硅等合金制成,也有采用镍包铜材料制成,以提高散热性能。火花塞电极间隙多为0.6~0.7mm,电子点火间隙可增大至1.0~1.2mm。
火花塞与气缸盖座孔之间应保证密封,密封方式有平面密封和锥面密封两种。平面密封时,在火花塞与座孔之间应加装铜包石棉垫圈;锥面密封是靠火花塞壳体的锥形面与气缸盖之间相应的锥形面进行密封。
2)火花塞的热特性。火花塞正常工作时裙部的温度应保持在500~700℃,这样才能使落在绝缘体上的油滴立即烧掉,不致形成积炭,通常称这个温度为火花塞的“自净温度”。如果温度低于自净温度,就可能使油雾聚积成油层,引起积炭而不能跳火;如果温度过高,例如超过850℃,会形成炽热点,引起表面点火,使发动机遭受损伤。
火花塞裙部的工作温度取决于火花塞热特性和发动机气缸的工作温度。火花塞热特性就是指火花塞发火部位的热量向发动机冷却系统散发的性能。影响火花塞热特性的主要因素是火花塞裙部的长度。裙部较长时,受热面积大,吸收热量多,而散热路径长,散热少,裙部温度较高,把这种火花塞称为“热型”火花塞。反之,当裙部较短时,吸热少,散热多,裙部温度较低,把这种火花塞成为“冷型”火花塞。
火花塞热特性常用热值表示。国产火花塞热值分别用1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11等阿拉伯数字表示。1、2、3为低热值火花塞;4、5、6为中热值火花塞;7、8、9及以上为高热值火花塞。热值数越高,表示散热性越好。因而,小数字为热型火花塞,大数字为冷型火花塞。
火花塞裙部温度还与发动机气缸内的工作温度有关。对于大功率、高压缩比和高转速的发动机来说,燃烧室内温度高,火花塞裙部温度就高。反之,小功率、小压缩比、低转速发动机的燃烧室内温度低,火花塞裙部温度就低。因此不同类型的发动机应选用不同热特性的火花塞。
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