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点火系（一）——触点式点火系

一、点火系统的作用是将蓄电池或发电机提供的低压电变为高压电，按照发动机的工作顺序和点火时间的要求，适时、准确地将高压电分配给各缸火花塞，使之跳火，点燃气缸内的可燃混合气。

二、触点式点火系的组成

触点式点火系的组成如图所示，主要由蓄电池、点火开关、点火线圈、分电器、高压线、火花塞等组成。

1．点火线圈

点火线圈的作用是将电源提供的12V低压电转变成能击穿火花塞电极间隙的高压电。点火线圈依照磁路结构形式的不同分为开磁路式及闭磁路式两种，开磁路式点火线圈多用于触点式点火系，闭磁路式点火线圈多用于电子点火系中。

（1）开磁路式点火线圈

点火线圈是利用电磁感应原理制成的，主要由铁心、初级绕组、次级绕组、胶木盖、瓷座、接线柱和外壳等组成，如图所示。其铁心用0.3mm左右的硅钢片叠成，铁心上绕有初级与次级绕组，初级绕组放于次级绕组外侧。初级绕组用较粗的漆包线，通常用0.5～1mm左右的漆包线绕～匝左右；次级绕组用较细的漆包线，通常用0.1mm左右的漆包线绕10～20匝左右。点火线圈的胶木盖上装有与点火开关、分电器连接的低压接柱。两接柱点火线圈的低压接柱上分别标有“+”、“-”标记。三接柱点火线圈的低压接柱上分别标有“开关”、“+开关”“-”标记，并在“开关”和“+开关”接柱上接有附加电阻，如图所示。胶木盖的中央是高压线插座，周围较高，以防高压电在接柱间放电。点火线圈的初级绕组两端分别接“+”（或开关）和“-”接线柱，次级绕组的一端接初级绕组，另一端接高压插座。开磁路点火线圈特点是产生的高压电稳定，但由于磁路的上下部分都是从空气中通过，如图所示，所以漏磁较多，能量损失较大，能量转换率只有60％。

（2）闭磁路式点火线圈

闭磁路点火线圈和开磁路点火线圈相比，其铁心不是条形而是呈“日”字形，如图所示。初级绕组绕在里面，次级绕组绕在初级绕组的外面。在相同初级能量情况下，次级获得的能量大，能量变换率高。此外，闭磁路点火线圈体积小，结构紧凑，广泛用于现代电子点火系统中。

2．分电器

分电器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电压，并按发动机要求的点火时刻与点火次序，将点火线圈产生的高压电分配到相应气缸的火花塞上。它由配电器、断电器、电容器和点火提前装置组成，如图所示。

（1）配电器

如图所示，配电器由分火头和分电器盖等组成，其作用是按发动机的工作顺序将高压电分配到各缸火花塞上。分电器盖由胶木制成，盖内四周有与发动机气缸数相等的旁电极，同盖外的旁插孔相通，旁插孔用来安装分缸线。分火头由胶木制成，其顶部嵌有一铜导电片，分火头装于断电器凸轮顶端，当其随轴旋转时，其上的导电片在距旁电极0.2～0.8mm的间隙处掠过。

（2）断电器

如图所示，断电器由一对触点和凸轮组成，其作用是周期性地接通和切断低压电路。凸轮上有和发动机气缸数相同的棱角，它装于分电器轴顶端，由分电器轴驱动，而分电器轴由发动机曲轴通过配气机构的凸轮轴（或中间轴）驱动。

（3）电容器

电容器与断电器触点并联，用来减小触点间的火花，延长触点的使用寿命，提高次级电压。

（4）点火提前装置

点火提前装置由随发动机转速变化而改变提前角的离心点火提前装置和随发动机负荷变化而改变提前角的真空点火提前装置组成。点火提前装置随发动机转速和负荷的变化，自动调节点火提前角。

3．火花塞

（1）火花塞结构

火花塞将高压电引入燃烧室产生火花并点燃混合气。火花塞是以一根细长的金属电极穿过一个具有绝缘功能的陶瓷材质而制成的，其结构如图所示。高压电经接线螺母、螺杆引到中心电极，中心电极与接线螺杆之间有导电密封玻璃，防止气体泄漏；侧电极接在火花塞外壳上搭铁，陶瓷绝缘体固定于之间，有紫铜垫圈以及密封垫圈防止气体泄漏；火花塞外壳与气缸盖之间有密封垫圈防止气体泄漏。火花塞绝缘体紫铜垫圈以下的锥形部分称为火花塞的绝缘体裙部，是吸热部分，所吸收的高温热量经与外壳接触的紫铜垫圈传递给气缸盖。火花塞的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，电子点火其间隙可增大至1.0～1.2mm。

（2）火花塞的分类

根据火花塞裙部绝缘体的长度，可以将火花塞分为热型、中型、冷型三类，如图所示。热型：绝缘体裙部长的火花塞，其受热面积大，传热距离长，散热困难，裙部温度高。热型火花塞用于低压缩比、低转速、小功率的发动机中。中型：绝缘体裙部的长度介于热型与冷型之间。冷型：裙部短的火花塞，吸热面积小，传热距离短，散热容易，裙部温度低。冷型火花塞用于高压缩比、高转速、大功率的发动机中。

4．高压线

高压线用以连接点火线圈与分电器中心插孔以及分电器旁电极和各缸火花塞，如图所示。由于工作电压很高（一般在15kV以上），电流强度较小，因此高压导线的绝缘包层很厚，耐压性能好，但线芯截面积很小。汽车用高压线有铜芯线和阻尼线两种。

三、触点式点火系工作原理

在传统点火系统中，蓄电池或发电机供给12V低电压，经点火线圈和断电器转变为高电压，再经配电器分送到各缸火花塞，使电极间产生电火花。具体工作原理如图所示。发动机工作时，断电器凸轮在发动机凸轮轴的驱动下旋转，凸轮旋转时使断电器触点交替地闭合和打开。在点火开关接通的情况下，当触点闭合时，点火线圈初级绕组中有电流流过，回路为：蓄电池正极→点火开关→点火线圈初级绕组→断电器触点→搭铁→蓄电池负极。初级绕组在点火线圈的铁心中形成磁场，电能转变为磁能。当断电器凸轮将触点打开时，初级电路被切断，磁铁中的磁场突然消失，在点火线圈的次级绕组内感应出15～20kV的电动势，此电动势作用在火花塞上，它足以击穿火花塞的电极间隙，产生电火花点燃混合气。次级回路为：次级绕组→点火开关→蓄电池→搭铁→火花塞侧电极→火花塞中心电极→高压导线→分电器→高压导线→次级绕组。断电器的凸轮和配电器中的分火头每转一圈，发动机的各个气缸按点火顺序点火一次。汽修小能手

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