点火系(1)

点火系
点火系统是汽油发动机重要的组成部分，点火系统的性能良好与
否对发动机的功率、油耗和排气污染等影响很大。

能够在火花塞两电极间产生电火花的全部设备称为发动机“点火系统”。

通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。

主要分类
点火系的分类，有触点式（传统点火系）、无触点式、无机械提前式和无分电器式。

无触点式点火系的发展意味着传统点火系统被淘汰了，取代它的是电子点火系。

引擎依照运转模式不同可分为火花点火（SI Spark Ignition）
引擎及压缩点火（CI Compression Ignition）引擎，汽油引擎属于
火花点火引擎，而柴油引擎则属于压缩点火引擎。

汽油引擎既是属于火花点火引擎，其点火就必须借着点火系统来完成。

主要作用
点火系统在引擎运转时所扮演的角色是在任何引擎转速及不同
的引擎负荷下，均能在适当的时机提供足够的电压，使火花塞能产生足以点燃汽缸内混合气的火花，让引擎得到最佳的燃烧效率。

点火
系统的基本装置包含了电源（电瓶）、点火触发装置、点火正时控制
装置、高压产生器（高压线圈）、高压电分配装置（分电盘）、高压导线及火花塞。

现代的点火提前装置则已改由引擎管理电脑所控制，电脑收集引擎转速、进气歧管压力或空气流量、节气门位置、电瓶电压、水温、爆震等讯号，算出最佳点火正时提前角度，再发出点火讯号，达到控制点火正时的目的。

工作原理
汽油机点火系统是汽油机、煤气机中用电火花点燃混合气的装置。

它的功用是按气缸点火次序定时地向火花塞提供足够能量的高压电，使火花塞电极间产生火花，从而点燃气缸内被压缩的可燃混合气。

点火系统通常由电源、点火线圈、分电器（包括断电器）和火花塞等组成。

其中电源、断电器和点火线圈的初级线圈构成低压电路部分；点火线圈的次级线圈、分电器和火花塞构成高压电路部分。

点火线圈由初、次级线圈和铁芯组成。

初级线圈的导线粗而匝数少，次级线圈导线细而匝数多，相当于一个升压变压器。

断电器有机械式和晶体管式两种，机械式的应用较普遍。

当发动机运转时，凸轮轴驱动分电器中凸轮旋转，控制断电器触点启闭。

当断电器将低压电路闭合时，初级线圈中即产生低压电流，在点火线圈内形成磁场。

当电流达到一定值时，断电器将低压电路断开，磁通消失，在次级线圈中感应出10～24千伏的电动势，通过分电器依次传到相应气缸的火花塞电极上，即产生电火花。

当触点断开时，初级线圈会感应出自感电动势，使触点间产生电弧而引起烧蚀，并减缓磁通消失速度，降低次级线圈感应的电动势。

为了消除自感电动势，与触点并联有一只0.15～0.30微法的电容器。

工作要求
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。

常见故障
检测
汽车的点火系统是否健康，直接影响到的是汽车发动机是否能够发挥作用，因此，在日常维修保养时，除了关注汽车部件中的大部件的运行情况外，也不要忽略了点火系统这个小部件。

以下是几种检测点火系统低压电路故障的方法。

1、按喇叭响，开前照灯也亮。

有螺丝刀或导线在点火线圈“-”接线柱上试火，如无火，则为点火线圈低压接柱至电流表之间断路。

若是接线柱与导线连接不牢或接触不良，应清洁接线柱，紧固固定螺母；若是某段导线断路，就更换该段导线，所更换的导线应与原导线规格相同。

2、按喇叭不响，开前照灯不亮。

用导线在起动机接线柱试火，如有火，则故障为起动机接线柱至电流表之间线路断路;如无火，则故障是蓄电池电量不足或其线路故障。

蓄电池电量不足，应充电；线路断路，应重新接通。

3、用螺丝刀在点火线圈“-”接线柱上试火，如有火，再在分电器活动触点臂与底板间试火。

如果有火，则为触点故障（如触点烧蚀、太脏、不能闭合等），可用“白金砂条”修磨触点和调整触点间隙等方法来排除故障。

如无火，转入下一步。

4、在分电器绝缘接柱与分电器壳处试火，如无火，则为分电器
绝缘接柱至点火线圈“-”接柱间的导线断路故障；如果有火，则为绝缘支架至绝缘接柱间导线断路故障。

若系接线柱与导线接触不良而断电，应清洁和紧固接接线柱与导线头；若是某段导线断路，用相同规格导线更换该段导线即可。

排除
1、故障分类：点火系故障按其在点火系的位置可分为二种情况，即低压电路故障和高压电路故障。

低压电路常见故障：蓄电池存电不足；线连接不良或错乱；蓄电池搭铁不良；分电器或霍尔传感器损坏；点火开关损坏或接线不良；晶体管点火控制单元损坏或接线不良。

低压电路故障的诊断方法大多采用电流表或电压表逐线检查来排除故障点。

高压电路常见的故障：高压线脱落或漏电；分电器盖破裂击穿；分电器分火头烧蚀破裂击穿；火花塞电极间隙过大或过小；火花塞积炭过多；火花塞绝缘体损坏；点火线圈损坏或接线脱落。

高压电路的故障大多采用高压试火法，即将分电器中心高压线或某缸高压线拔下，将线头放置距离缸体3-6mm处，起动发动机试火，有火花且火花强烈，说明点火系工作正常。

2、点火系不工作：
打开点火开关，起动发动机，发动机无反应；高压试火，高压线无火花。

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。

故障分析：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。

排除方法：连好点火测试仪，调整点火提前角到规定值。

4、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。

故障分析与诊断：点火角度不正确。

排除方法：调整点火角度至规定值。

5、火花塞故障：
故障主要表现为：火花塞积炭、油污和过热等现象。

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：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。

6、发动机回火和放炮：
如果发动既有回火又有放炮响声，且十分严重，则多属分缸高压线插错而引起的。

如果现象不严重，却断续发生，似有规律，则多属分电器盖有裂纹，使缸间窜火造成的。

点火提前角偏离正确位置过多时，也会引起回火或排气管放炮。

7、发动机爆震和过热：
发动机在大负荷中等转速时最容易出现爆震。

在使用燃油牌号正确的情况下，爆震现象多数是因点火提前角过大造成的。

在爆震情况下，发动机会迅速升温。

另一方面，点火提前角过于落后，点火太迟，发动机温度也会偏高。

在不出现爆震的情况下，水温过高多数不是点火系引起的，但若伴有发动机无力，加速不灵敏时，则应检查点火提前角是否过小。