傳統(tǒng)點火系統(tǒng)工作原理

發(fā)布時間:2024-01-18
在傳統(tǒng)點火系統(tǒng)中,蓄電池或發(fā)電機供給12v低電壓,經(jīng)點火線圈和斷電器轉變?yōu)楦唠妷海俳?jīng)配電器分送到各缸火花塞,使電極間產(chǎn)生電火花。
發(fā)動機工作時,斷電器軸連同凸輪一起在發(fā)動機凸輪軸的驅動下旋轉。斷電器凸輪轉動時,斷電器觸點交替地閉合和打開,因此傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作原理可分為觸點閉合,初級電流增長;觸點打開,次級繞組產(chǎn)生高壓;火花塞電極間火花放電三個階段進行分析。傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的工作原理如圖4—3所示。
1、觸點閉合,初級電流增長的過程
點火系統(tǒng)的初級電路包括蓄電池、點火開關、附加電阻、點火線圈初級繞組、分電器的斷電觸點及電容器。初級電路等效電路如圖4—4所示。
觸點閉合時,初級電流由蓄電池附加電阻rf流過點火線圈初級繞組n1,初級電流按指數(shù)規(guī)律增長,并逐漸趨于極限值ub/r,初級電流波形如圖4—5(a)所示。對汽車上的點火線圈而言,在觸點閉合后約20ms,初級電流就接近于其極限值。
初級電流增長時,不僅在初級繞組中產(chǎn)生自感電勢,同時在次級繞組中也會感出電勢,約為1.5—2 kv,不能擊穿火花塞間隙,次級電壓波形如圖4—5(b)所示。
2、觸點打開,次級繞組產(chǎn)生高壓的過程
觸點閉合后,初級電流按指數(shù)規(guī)律增長,當閉合時間為tb、i1增長到ip時,觸點被凸輪頂開,ip稱為初級斷電電流。
觸點打開后,初級電流ip迅速降到零,磁通也隨之迅速減少,如圖4—5(a)所示。此時,在初級繞組和次級繞組中都產(chǎn)生感應電動勢,初級繞組匝數(shù)少,產(chǎn)生200~300v的自感電勢,次級繞組由于匝數(shù)多,產(chǎn)生高達15~20kv的互感電勢u2,如圖4—5(b)所示。
觸點打開后,初級電路由l、r、c組成振蕩回路,產(chǎn)生衰減振蕩。在次級繞組中的感應電動勢也發(fā)生相應的變化。如果次級電壓值不能擊穿火花塞間隙,則u2將按圖4—5(b)中虛線變化,在幾次振蕩之后消失。如果u2升到uj時火花塞間隙被擊穿,則電壓的變化如圖4—5(b)實線所示,uj稱為擊穿電壓。
在次級繞組中,高壓導線和發(fā)動機機體之間,次級繞組匝與匝之間,火花塞中心電極與側電極之間均有一定的電容,稱為分布電容,用c2表示。
實際上有熱損失和磁損失。
3、火花塞電極間火花放電過程
通?;鸹ㄈ膿舸╇妷簎j總低于u2max,在這種情況下,當次級電壓u2達到uj時,就使火花間隙擊穿而形成火花,這時在次級電路中出現(xiàn)i2,次級電流波形如圖4—5(c)所示。同時次級電壓突然下降,如圖4—5(b)所示?;鸹ǚ烹娨话阌呻娙莘烹姾碗姼蟹烹妰刹糠纸M成。所謂電容放電是指火花間隙被擊穿時,儲存在c2中的電場能迅速釋放的過程,其特點是放電時間極短(1μs左右),但放電電流很大,可達幾十安培;跳火以后,火花間隙的電阻減小,線圈磁場的其余能量將沿著電離的火花間隙緩慢放電,形成電感放電,又稱火花尾,其特點是放電時間持續(xù)較長,達幾毫秒,但放電電流較小,約幾十毫安,放電電壓較低,約600v。實驗證明,電感放電持續(xù)的時間越長,點火性能越好。
發(fā)動機工作期間,斷電器凸輪每轉一周(曲軸轉兩周),各缸按點火順序輪流點火一次。若要停止發(fā)動機的工作,只要斷開點火開關,切斷初級電路即可。
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