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火花塞只在扭钥匙时才点火吗?(容济点火器的回答,250赞)

当然不是了,对于单缸汽油机而言(多缸可以看成多个单缸),传统的发动机每转一圈,火花塞都要点一次火,因为发动机套缸内的燃油工作是脉冲式的,不是连贯的,和家用连续烧煤气那种是两个概念。发动机在活塞接近上止点时候会提前点一次火,现在考虑了环保因素,都在压缩冲程的尾端点一次火。

避免关键时刻找不着,请关注:容济点火器

一个名叫艾安迪-勒努瓦的法国人在1860年发明了电子火花塞,而且自从那以来火花塞一直没有太大的改变,但是火花塞的点火却发生了多次大的变革。

一、汽油发动机工作机理和点火要点

汽油发动机的目的在于将汽油转换为运动,以便汽车能够开动。 目前将汽油变成运动的最简单方法是在发动机中燃烧汽油,几乎所有汽车都使用往-复式内燃发动机。

这是最常见的直列式四冲程四缸发动机——气缸按直线排成一排,每个缸独立完成:吸气-压缩-做功-排气,这四个动作,理论上火点要在做功冲程最开始来产生,实际考虑到燃烧滞后等问题,一般在压缩冲程的顶部就开始执行了,所以相对上止点,有一定的提前角度,就叫点火提前角。

二、多缸发动机的点火顺序

一般汽车为4缸或者6缸发动机,还有更多缸数的发动机,发动机的点火顺序在设计是主要是考虑尽量错开相邻的气缸,使曲轴受力均匀。

多缸发动机由若干个相同的气缸排列在一个机体上共用一根曲轴.4冲程发动机一个工作循环曲轴转两圈,即720度.为了保持工作平衡,各缸点火间隔角要求都相等,4缸各缸点火间隔角为180度,6缸为120度.

  多缸发动机各缸作功都有一个顺序,称为发动机的点火顺序.点火顺序取决于发动机的结构、曲轴的设计和曲轴负荷等因素.这里有两处提及曲轴,实际上发动机的平稳性很大程度决定于曲轴,曲轴旋转质量的不均匀而产的离心的惯性力,会使发动机振动.所以,曲轴曲拐(轴颈及它两端的曲柄)要尽可能对称均匀,连续作功的两缸相隔尽量远些,V型发动机左右两排气缸尽量交替作功等.因此,发动机就必须要有一个能够平衡曲轴运转的点火顺序.

  直列式4缸发动机的点火顺序是:1-2-4-3或1-3-4-2;

  直列式5缸发劫机的点火顺序是:1-2-4-5-3

  直列式6缸发动机的点火顺序是:1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5;

  V型6缸发动机,首先要弄清楚气缸顺序,因为V型发动机气缸序号的排列方法是不统一的.一般而言,人坐在驾驶室内,如果气缸顺序是右边自前往后为:1、3、5,左边自前往后为2、4、6.点火顺序一般是:1-4-5-2-3-6.如果右边自前往后为:2、4、6,左边自前往后为1、3、5.点顺次序一般是:1-6-5-4-3-2.

  如果右边自前往后为:2、4、6,左边自前往后为1、3、5.点顺次序一般是:1-6-5-4-3-2.

  四缸的有:1-3-4-2和1-2-4-3两种.

三、传统点火系统的组成

传统点火系统主要由电源(蓄电池和发电机)、点火开关、点火线圈、电容器、断电器、配电器、火花塞、阻尼电阻和高压导线等组成。

点火开关:用来控制仪表电路、点火系统初级电路以及起动机继电器电路的开与闭。

点火线圈 :相当于自耦变压器,用来将电源供给的12V、 24V或6V的低压直流电转变为15~20kV的高压直流电。

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。它用来在发动机工作时接通与切断点火系统的初级电路,使点火线圈的次级绕组中产生高压电,并按发动机要求的点火时刻与点火顺序,将点火线圈产生的高压电分配到相应气缸的火花塞上。

断电器:主要由断电器凸轮、断电器触点、断电器活动触点臂等组成。断电器凸轮由发动机凸轮轴驱动,并以同样的转速旋转,即发动机曲轴每转两周,断电器凸轮转一周。

配电器:由分电器盖和分火头组成。用来将点火线圈产生的高压电分配到各缸的火花塞。分电器盖上有一个中心电极和若干个旁电极,旁电极的数目与发动机的气缸数相等。分火头安装在分电器的凸轮轴上,与分电器轴一起旋转。发动机工作时,点火线圈次级绕组中产生的高压电,经分电器盖上的中心电极、分火头、旁电极、高压导线分送到各缸火花塞。电容器安装在分电器壳上,与断电器触点并联,用来减小断电器触点断开瞬间,在触点处所产生的电火花,以免触点烧蚀,可延长触点的使用寿命。

点火提前调节装置:由离心和真空两套点火提前调整装置组成,分别安装在断电器底板的下方和分电器的外壳上,用来在发动机工作时随发动机工况的变化自动调整点火提前角。

火花塞:由中心电极和侧电极组成,安装在发动机的燃烧室中,用来将点火线圈产生的高压电引入燃烧室,点燃燃烧室内的可燃混合气。

电源:提供点火系统工作时所需的能量,由蓄电池和发电机构成,其标称电压一般为12V。

四、传统点火系统的工作原理

接通点火开关,发动机开始运转。发动机运转过程中,断电器凸轮不断旋转,使断电器触点不断地开、闭。当断电器触点闭合时,蓄电池的电流从蓄电池正极出发,经点火开关、点火线圈的初级绕组、断电器活动触点臂、触点、分电器壳体搭铁,流回蓄电池的负极。当断电器的触点被凸轮顶开时,初级电路被切断,点火线圈初级绕组中的电流迅速下降到零,线圈周围和铁心中的磁场也迅速衰减以至消失,因此在点火线圈的次级绕组中产生感应电压,称为次级电压,其中通过的电流称为次级电流,次级电流流过的电路称为次级电路。

触点断开后,初级电流下降的速率越高,铁心中的磁通变化率越大,次级绕组中产生的感应电压越高,越容易击穿火花塞间隙。当点火线圈铁心中的磁通发生变化时,不仅在次级绕组中产生高压电(互感电压),同时也在初级绕组中产生自感电压和电流。在触点分开、初级电流下降的瞬间,自感电流的方向与原初级电流的方向相同,其电压高达300V。它将击穿触点间隙,在触点间产生强烈的电火花,这不仅使触点迅速氧化、烧蚀,影响断电器正常工作,同时使初级电流的变化率下降,次级绕组中感应的电压降低,火花塞间隙中的火花变弱,以致难以点燃混合气。 为了消除自感电压和电流的不利影响,在断电器触点之间并联有电容器C1。在触点分开瞬间,自感电流向电容器充电,可以减小触点之间的火花,加速初级电流和磁通的衰减,并提高了次级电压。


五、点火系统结构

1. 蓄电池点火系统

1)组成:电源(蓄电池或发电机)、点火线圈、分电器、火花塞、点火开关及控制电路。 2)工作原理:起动时:蓄电池正极g起动机火线接柱g起动机短路导电片g点火线圈‘开关’接柱g低压线圈g点火线圈低压接柱g分电器触点g搭铁g蓄电池负极。 起动后:发电机‘电枢’ g 电流表g点火开关g点火线圈‘电源’ g热变电阻g点火线圈‘开关’ g低压线圈g点火线圈低压接柱g分电器触点g搭铁g蓄电池负极。 高压电路:高压线圈g中央高压线g分火头g分缸g线火塞中心极g火花塞旁电极g搭铁。 蓄电池点火系的主要元件:点火线圈、分电器、电容器、火花塞、高压线等。 汽油机运行时带动断电器凸轮转动,使断电器不断闭合与断开,在触点闭合式,蓄电池提供电流,电流从蓄电池正极经点火线圈的一次绕阻、断电器触电,返回到蓄电池负极。电流流经点火线圈的一次绕阻时,铁心中产生一个储能用的强磁场,当断电器触点被顶开时,一次电流迅速衰减以至消失,铁心中的磁通随之减小,而在二次绕阻中就感应出点火所需的高电压。这一电压由高压线输送到分电器,在由此输送到各个相应的火花塞上,产生电火花。


2.有触点晶体管点火系统

主要不同断电器触点与点火线圈间的一次测电路上。 在辅助触点晶体管式点火系统中,触点闭合时,电流不再直接从闭合触点流到点火线圈的一次绕阻中,而是流到晶体管的基级电路上。 断电器触点已不再起直接控制一次电流通、断的作用,而是作为晶体三极管的触发控制器,因此流过断电器触点的电流可以减小到一次电流的1∕5——1∕10。

3.无触点电子点火系统

(1)消除了机械触点带来的触点烧蚀,磨损等,免去经常换件,调正闭合角,校正点火正时。 (2)电子点火控制器控制点火线圈一次电流的通、断以及放大与处理来自传感器发出的脉冲信号,除了开关作用外,点火控制器可以根据脉冲步骤来知发动机的转速,提供点火时间随转速的变化。

六、点火系统的要求

1.能产生足以击穿火花塞间隙的电压  

火花塞电极击穿而产生火花时所需要的电压称为击穿电压。点火系产生的次级电压必须高于击穿电压,才能使火花塞跳火。击穿电压的大小受很多因素影响,其中主要有:

(1)火花塞电极间隙和形状

火花塞电极的间隙越大,击穿电压就越高;

电极的尖端棱角分明,所需的击穿电压低。

(2)气缸内混合气体的压力和温度  

混合气的压力越大,温度越低,击穿电压就越高,  

(3)电极的温度  

火花塞电极的温度越高,电极周围的气体密度越小,击穿电压就越低。

2.火花应具有足够的能量  

发动机正常工作时,由于混合气压缩终了的温度接近其自燃温度,仅需要1~5mJ的火花能量。但在混合气过浓或是过稀时,发动机起动、怠速或节气门急剧打开时,则需要较高的火花能量。并且随着现代发动机对经济性和排气净化要求的提高,都迫切需要提高火花能量。因此,为了保证可靠点火,高能电子点火系一般应具有80~100mJ的火花能量,起动时应产生高于100mJ的火花能量。  

3.点火时刻应适应发动机的工作情况  

首先,点火系统应按发动机的工作顺序进行点火。其次,必须在最有利的时刻进行点火。

由于混合气在气缸内燃烧占用一定的时间,所以混合气不应在压缩行程上止点处点火,而应适当提前,使活塞达到上止点时,混合气已得到充分燃烧,从而使发动机获得较大功率。点火时刻一般用点火提前角来表示,即从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度。

如果点火过迟,当活塞到达上止点时才点火,则混合气的燃烧主要在活塞下行过程中完成,即燃烧过程在容积增大的情况下进行,使炽热的气体与气缸壁接触的面积增大,因而转变为有效功的热量相对减少,气缸内最高燃烧压力降低,导致发动机过热,功率下降。 如果点火过早,由于混合气的燃烧完全在压缩过程进行,气缸内的燃烧压力急剧升高,当活塞到达上止点之前即达最大,使活塞受到反冲,发动机作负功,不仅使发动机的功率降低,并有可能引起爆燃和运转不平稳现象,加速运动部件和轴承的损坏。

点火系统是汽油发动机重要的组成部分,对发动机的性能有着决定性的影响。随着发动机向高转速、稀混合气方向发展,普通电子点火系统已不能满足要求,高能微机控制点火系统将成为今后点火系统的发展方向。

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