汽车电气技术中的点火系统是汽油发动机正常运行的关键部分,其主要任务是按照发动机的工作需求,在适当的时间点点燃汽缸内的可燃混合气。点火系统的发展经历了从传统到现代电子化的过程,根据不同的分类标准,可以将其分为若干类型。
按照点火系统的能源来源,主要有蓄电池点火系统和磁电机点火系统。蓄电池点火系统依赖于电池提供的电能,而磁电机点火系统则是通过自身的发电机产生点火所需的电能。
按照控制电路的形式,点火系统又可以分为传统点火系统、电子点火系统和计算机点火系统。传统点火系统主要由蓄电池、点火开关、点火线圈、分电器和火花塞等部件组成。点火开关控制电路的通断,点火线圈负责将电池电压转化为高压电,分电器分配高压电至各火花塞,火花塞则在适当时间产生电火花引燃混合气。
点火系统的工作原理基于电磁感应定律,初级绕组的通断电流会在次级绕组中产生高达15~20kV的高压电。在初级电路闭合时,电流逐渐增大,当触点断开时,由于电磁感应,次级绕组中产生的高压电使火花塞电极间产生电火花,点燃汽缸内的混合气。
传统点火系统中,电容C的作用不可忽视,它能够减小触点因高频电流引起的烧蚀,延长触点寿命,同时增强点火能量。此外,点火系统必须满足发动机对电压、能量和点火时刻的要求,包括足够的击穿电压、能量以及恰当的点火提前角和点火正时。
点火线圈是点火系统的核心部件,其结构分为开磁路式和闭磁路式。开磁路式的点火线圈由铁心、绕组、胶木盖和瓷杯构成,闭磁路式的点火线圈磁路更为紧凑,效率更高。铁心通常由硅钢片叠加而成,提供磁通路径,绕组分为初级和次级,初级绕组提供初级电流,次级绕组产生高压电。附加电阻在某些型号的点火线圈中用于调节点火能量,并且在启动时起到短接作用,以提高启动性能。
随着技术的发展,现代汽车点火系统已经普遍采用电子控制,甚至计算机控制,提高了点火的精确度和效率,降低了排放,提升了发动机的整体性能。这些先进的点火系统通过精确的信号处理和控制逻辑,实现了对点火时刻的精准把控,使得发动机运行更加稳定,燃油经济性更优。