專業(yè)講座|火花塞與汽車點火系統(tǒng)

什么是汽車點火系統(tǒng)？汽車點火系統(tǒng)是點燃式發(fā)動機為了正常工作，按照各缸點火次序，定時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)生足夠強的火花，點燃可燃混合氣。

點火系統(tǒng)對火花塞的要求

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)生火花時所需要的電壓稱為擊穿電壓。點火系產(chǎn)生的次級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)動機正常工作時，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。但在混合氣過濃或是過稀時，發(fā)動機起動、怠速或節(jié)氣門急劇打開時，則需要較高的火花能量。并且隨著現(xiàn)代發(fā)動機對經(jīng)濟性和排氣凈化要求的提高，都迫切需要提高火花能量。因此，為了保證可靠點火，高能電子點火系一般應(yīng)具有80~100mJ的火花能量，起動時應(yīng)產(chǎn)生高于100mJ的火花能量。

三、點火時刻應(yīng)適應(yīng)發(fā)動機的工作情況

首先，點火系統(tǒng)應(yīng)按發(fā)動機的工作順序進(jìn)行點火。其次，必須在最有利的時刻進(jìn)行點火。

由于混合氣在氣缸內(nèi)燃燒占用一定的時間，所以混合氣不應(yīng)在壓縮行程上止點處點火，而應(yīng)適當(dāng)提前，使活塞達(dá)到上止點時，混合氣已得到充分燃燒，從而使發(fā)動機獲得較大功率。點火時刻一般用點火提前角來表示，即從發(fā)出電火花開始到活塞到達(dá)上止點為止的一段時間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度。

如果點火過遲，當(dāng)活塞到達(dá)上止點時才點火，則混合氣的燃燒主要在活塞下行過程中完成，即燃燒過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p少，氣缸內(nèi)最高燃燒壓力降低，導(dǎo)致發(fā)動機過熱，功率下降。

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

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