專業(yè)講座|火花塞與汽車點(diǎn)火系統(tǒng)

什么是汽車點(diǎn)火系統(tǒng)？汽車點(diǎn)火系統(tǒng)是點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)為了正常工作，按照各缸點(diǎn)火次序，定時(shí)地供給火花塞以足夠高能量的高壓電（大約15000～30000V），使火花塞產(chǎn)生足夠強(qiáng)的火花，點(diǎn)燃可燃混合氣。

點(diǎn)火系統(tǒng)對(duì)火花塞的要求

一、能產(chǎn)生足以擊穿火花塞間隙的電壓

火花塞電極擊穿而產(chǎn)生火花時(shí)所需要的電壓稱為擊穿電壓。點(diǎn)火系產(chǎn)生的次級(jí)電壓必須高于擊穿電壓，才能使火花塞跳火。擊穿電壓的大小受很多因素影響，其中主要有：

1、火花塞電極間隙和形狀

火花塞電極的間隙越大，擊穿電壓就越高；電極的尖端棱角分明，所需的擊穿電壓低。

2、氣缸內(nèi)混合氣體的壓力和溫度

混合氣的壓力越大，溫度越低，擊穿電壓就越高。

3、電極的溫度

火花塞電極的溫度越高，電極周圍的氣體密度越小，擊穿電壓就越低。

二、火花應(yīng)具有足夠的能量

發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，由于混合氣壓縮終了的溫度接近其自燃溫度，僅需要1~5mJ的火花能量。但在混合氣過(guò)濃或是過(guò)稀時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、怠速或節(jié)氣門急劇打開(kāi)時(shí)，則需要較高的火花能量。并且隨著現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)經(jīng)濟(jì)性和排氣凈化要求的提高，都迫切需要提高火花能量。因此，為了保證可靠點(diǎn)火，高能電子點(diǎn)火系一般應(yīng)具有80~100mJ的火花能量，起動(dòng)時(shí)應(yīng)產(chǎn)生高于100mJ的火花能量。

三、點(diǎn)火時(shí)刻應(yīng)適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況

首先，點(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)按發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序進(jìn)行點(diǎn)火。其次，必須在最有利的時(shí)刻進(jìn)行點(diǎn)火。

由于混合氣在氣缸內(nèi)燃燒占用一定的時(shí)間，所以混合氣不應(yīng)在壓縮行程上止點(diǎn)處點(diǎn)火，而應(yīng)適當(dāng)提前，使活塞達(dá)到上止點(diǎn)時(shí)，混合氣已得到充分燃燒，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得較大功率。點(diǎn)火時(shí)刻一般用點(diǎn)火提前角來(lái)表示，即從發(fā)出電火花開(kāi)始到活塞到達(dá)上止點(diǎn)為止的一段時(shí)間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度。

如果點(diǎn)火過(guò)遲，當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)才點(diǎn)火，則混合氣的燃燒主要在活塞下行過(guò)程中完成，即燃燒過(guò)程在容積增大的情況下進(jìn)行，使熾熱的氣體與氣缸壁接觸的面積增大，因而轉(zhuǎn)變?yōu)橛行ЧΦ臒崃肯鄬?duì)減少，氣缸內(nèi)最高燃燒壓力降低，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，功率下降。

如果點(diǎn)火過(guò)早，由于混合氣的燃燒完全在壓縮過(guò)程進(jìn)行，氣缸內(nèi)的燃燒壓力急劇升高，當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前即達(dá)最大，使活塞受到反沖，發(fā)動(dòng)機(jī)作負(fù)功，不僅使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率降低，并有可能引起爆燃和運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)現(xiàn)象，加速運(yùn)動(dòng)部件和軸承的損壞。

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