汽车发动机点火系统工作原理？

Question

如题所述

Answer 1

点火系统的工作原理是按照各缸点火次序，定时地供给火花塞以足够高能量的高压电（大约15000～30000V），使火花塞产生足够强的火花，点燃可燃混合气。

点火系统故障的表现如下：

1、火花塞故障，故障现象：火花塞积炭、油污和过热等现象。故障原因： 火花塞积炭：绝缘体端部、电极及火花塞壳常覆盖着一层相当厚的黑灰色粉状柔软的积垢。 火花塞油污：故障现象：绝缘体端部、电极及火花塞壳覆盖一层机油。 火花塞过热：中心电极熔化，绝缘体顶部疏松、松软，绝缘体端大部分呈灰白色硬皮；

2、点火过迟，故障现象：消音器声响沉重、急加速化油器回火、发动机冷却液温度较高、汽车行驶无力。故障原因：点火角度不正确，可以调整点火角度至规定值；

3、点火时间过早，故障现象：怠速运转不平稳，易熄火；加速时，发动机有严重的爆燃声。故障原因：该故障主要是点火正时调整失准或点火角度装配失准所致，可以连好点火测试仪，调整点火提前角到规定值。

Answer 2

1、基本工作原理
发动机电脑综合各传感器的输入信息
，从存贮器中选出最适当的点火提前角，再根据曲轴位置传感器判别出曲轴转速、位置及几缸处于压缩上止点
，然后控制大功率晶体管的导通和截止，即控制点火线圈初级电流的断续。
2、主要装置
(1)
霍尔分电器
霍尔分电器是一种无触点分电器，安装在分电器内部，如图所示，
由霍尔触发器片和霍尔电压产生器集成电路组成。霍尔触发器叶片窗口与凸轮轴同速运转，按照霍尔原理
凸轮轴带动触发器窗口运转，改变了霍尔元件的磁场，使霍尔触发器产生一个微弱电压，即霍尔电压。通过检测窗口的出现，判断出发动机1缸的位置。发动机每转两周，该传感器发出一个11V～0V的负脉冲信号，信号的下降沿距1缸上止点前92°。，其上升沿距1缸上止点前52°。该信号送至ECU，ECU根据此信号确定喷油器的工作顺序、喷油的起始点和爆震控制。若无霍尔信号，则发动机不可能起动。
(2)
点火线圈
点火线圈是产生点火所需高压电的一种变压器。一般发动机点火系所采用的点火线圈依磁路区分，可分为开磁路式及闭磁路式两种。
1、开路式点火线圈
开磁路式点火线圈一般为罐状结构。它以数片硅钢片叠合而成棒状铁芯，次级线圈和初级线圈分别绕在铁芯的外侧。次级线圈为线径0。05～1mm漆包线，匝数2～3万圈臣。初级线圈的线径为0。5～1。0mm，较次级线圈粗，且匝数仅150～300圈而已。初级线圈绕在次级线圈的外侧，故次级线圈所产生的磁通变化与初级线圈完全相同。初级线圈和次级线圈的绕线方向相同，如图所示:
次极线圈的始端连接高压输出接头，其末端则连接于初级线圈的始端，并连接于外壳的"+"接柱，初级线圈的末端连接于外壳的"一"接柱，并接于点火器内功率晶体管的集电极上，由点火器控制其初级线圈电流的通断。
2、闭磁路式点火线圈
闭磁路点火线圈的铁芯是封闭的，磁通全部经过铁芯内部如所示
铁芯的导磁能力约为空气的一万倍，故开磁路点火线圈欲获得与闭磁路点火线圈相同的磁通，则其初级线圈非有较大的磁动势(安培匝数)不可。因此，必须采用匝数较多，线径较大的初级线圈；初级线圈的匝数多，如欲获得同样匝臣数比，则次级线圈的匝数也需增加，因此，开磁路点火线圈的小型化是办不到的。反之，闭磁路点火线圈，由于磁阻小，可有效降低线圈的磁动势，将点火线圈小型化。目前，闭磁路点火线圈已相当小型化，可与点火器合而为一，甚至可与火花塞连体化。经火花塞点燃气缸内的可燃性压缩气体。

Answer 3

一个火花塞的升级，其实现在最多的点火系统升级方法就是换个火花塞。影响火花塞点火性能相关的几个比较重要的属性，热值、火花塞间隙、电极、安装力矩、等等：

其中热值是代表火花塞的散热能力，热型火花塞散热差，冷型火花塞散热好。用错热值会有各种故障。自吸的车辆用冷了会出现散热过快，燃烧不好产生积碳的症状。涡轮车用热了会出现过度烧蚀，爆震的故障。

高压包储存的能量是特定的，火花塞内有个大概5千欧姆左右的电阻，最终用于点火的能量会损失一些。能量一定的情况下，火花塞的间隙大了，需要点火的击穿电压就会升高，火花燃烧的时间会缩短；间隙小了，点火的击穿电压会降低，火花燃烧的时间会适当延长。所以根据不同类型的发动机调节火花塞间隙本身就是一门学问。要保证点火击穿电压和燃烧时间的完美搭配。

电极是车友们最为关注的一点，其实不同的材料耐性不同影响的是使用寿命，电极的结构形态则会影响点火的电压，间隙一样的情况下，电极越尖接触面积越小需要的点火击穿电压就越低，越容易跳火，所以说识别火花塞不要只是看是什么样的电极材质，形态结构也很重要。

再说一下安装力矩，很多人理解是不能用太大力，会把火花塞扭坏，安装力矩是防止用力过度导致损坏的参数。这只是其中一点，还有一点是按照规定的安装力矩安装其实是保证了火花塞垫片与缸体，火花塞螺牙与缸体的充分紧密接触，是为了保证更好的散热，如果因为安装力矩达不到要求，散热不好也会出现火花塞过度烧蚀和爆震的故障。

至于说火花塞火花电人危险吗？不要被上万伏的电压吓到，其实电流十分微弱，现在主流的点火线圈输出的点火能量也就是50毫焦左右，并且火花塞上还有5千欧姆左右的电阻，实际火花塞间隙中的火花能量更小。

Answer 4

发动机的工作原理：
1、起动转动产生点火触发信号；
2、点火线圈初级负极断电，次级产生高压电；
3、火花塞产生电火花，点燃混合气；
4、发动机气缸混合气燃烧爆发，膨胀做功。本回答被提问者采纳

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Answer 5

汽车点火系统工作的原理其实不是很复杂，主要有点火线圈和火花塞两个核心部件。下面我们用最通俗和简单的话语包括比喻和车友们讲述一下点火的工作过程和基础原理，尽量避免用太过于专业的词语。（遇到不懂的去百度或者谷歌，我已经用了最通俗的方式描述了）
点火线圈和普通变压器原理类似，作用就是将车辆的低压供电升压输送给火花塞用于点火。点火线圈和普通变压器最大的差异就是工作方式不同，普通变压器工作频率固定50Hz。点火线圈以脉冲形式工作，会根据发动机不同的转速以不同的频率反复进行充电和放电。
火花塞是将点火线圈输出的高压电转变成电火花产生热量点燃混合气的部件。点燃混合气的是火花塞火花所产生的热量，而不是电流（所以专业描述火花能量的是热量单位：毫焦MJ，而不是用电流单位：安培 A）。火花塞间隙就是控制电火花的一个重要参数（ngk火花塞型号后面的11就是指间隙1.1毫米），火花塞间隙大了，产生电火花的电压就提升，反之间隙小了产生火花需要的击穿电压就会下降。同样的一支点火线圈，只需要把火花塞间隙调整一下，点火时产生的电压就是完全不同的，影响点火击穿电压的因素除了火花塞间隙之外，混合气密度（密度高击穿空气要求的击穿电压高，密度低击穿电压低），温度，缸内积碳等等都会影响点火击穿电压产生波动。汽车点火线圈的电压变化完全不是简单的欧姆电路中那么简单，有很多影响因素。所以如果火花塞间隙过大，那么需要点火的击穿电压要求会升高，点火线圈的负荷也就提高，间隙超过一定范围后，需要击穿电压过高，超出点火线圈能力就无法正常点火了。
那么我们再来说如何提升点火效果。当然也要从点火线圈和火花塞入手。当火花塞间隙一定的情况下，产生火花所需要的击穿电压相差不是很大，要想更充足的点火能量可以从提高线圈储能能力入手，更强的磁场或电流可以让线圈可以储存更多地能量。这样在点火放电的瞬间高压包可以释放更多的能量，现在主流的点火线圈能达到50MJ左右的放电能量。力爽的点火系统总成就是从提升点火线圈的储能能力入手来提高点火性能的。
下面再说一个火花塞的升级，其实现在最多的点火系统升级方法就是换个火花塞。影响火花塞点火性能相关的几个比较重要的属性，热值、火花塞间隙、电极、安装力矩、等等：
其中热值是代表火花塞的散热能力，热型火花塞散热差，冷型火花塞散热好。用错热值会有各种故障。自吸的车辆用冷了会出现散热过快，燃烧不好产生积碳的症状。涡轮车用热了会出现过度烧蚀，爆震的故障。
高压包储存的能量是特定的，火花塞内有个大概5千欧姆左右的电阻，最终用于点火的能量会损失一些。能量一定的情况下，火花塞的间隙大了，需要点火的击穿电压就会升高，火花燃烧的时间会缩短；间隙小了，点火的击穿电压会降低，火花燃烧的时间会适当延长。所以根据不同类型的发动机调节火花塞间隙本身就是一门学问。要保证点火击穿电压和燃烧时间的完美搭配。
电极是车友们最为关注的一点，其实不同的材料耐性不同影响的是使用寿命，电极的结构形态则会影响点火的电压，间隙一样的情况下，电极越尖接触面积越小需要的点火击穿电压就越低，越容易跳火，所以说识别火花塞不要只是看是什么样的电极材质，形态结构也很重要。
再说一下安装力矩，很多人理解是不能用太大力，会把火花塞扭坏，安装力矩是防止用力过度导致损坏的参数。这只是其中一点，还有一点是按照规定的安装力矩安装其实是保证了火花塞垫片与缸体，火花塞螺牙与缸体的充分紧密接触，是为了保证更好的散热，如果因为安装力矩达不到要求，散热不好也会出现火花塞过度烧蚀和爆震的故障。
至于说火花塞火花电人危险吗？不要被上万伏的电压吓到，其实电流十分微弱，现在主流的点火线圈输出的点火能量也就是50毫焦左右，并且火花塞上还有5千欧姆左右的电阻，实际火花塞间隙中的火花能量更小。被火花塞间隙中的火花电到充其量就是瞬间欢快的缩手，和针扎一下类似。基本上实操型电子工程师都有被电容高压放电的经历（很多纯理论没实操的除外），以前用火花塞对缸体做放电测试被电到的师傅不在少数，当然还是不建议安装心脏起搏装置的朋友主动去摸。
以上从几个常见的方面简单通俗的描述了点火系统及影响性能的因素。