汽车的点火系统是什么？
第一节概述
当汽油机压缩接近上止点时，可燃混合气被火花塞点燃，使燃烧对外做功。因此，火花塞安装在汽油发动机的燃烧室中。火花塞具有中心电极和侧电极，这两个电极是绝缘的。当DC电压施加在火花塞的两个电极之间，并且电压上升到一定值时，火花塞的两个电极之间的间隙将被击穿，从而产生火花。在火花塞的两个电极之间产生火花所需的最低电压称为击穿电压。所有能在火花塞的两个电极之间产生电火花的设备称为发动机点火系统。(在页面中插入下图)
汽车发动机的点火系统和汽车上的其他电气设备一样是单线制连接，即一端接地。
单线正极接地→旧车
负极接地→新车
无论是正极接地还是负极接地，火花塞的中心电极在点火瞬间都应该是负极，因为热的金属表面比冷的金属表面更容易发射电子，发动机工作时火花塞中心电极的温度要高于侧电极。
根据组成和产生高压电的方法，点火系统可分为两种类型。
产生高电压的电源的分类和组成
1.电池点火系统电池或发电机点火线圈和断路器
2.半导体点火系统电池或发电机点火线圈和半导体部件
3.无磁电机点火系统
第二节电池点火系统的组成和工作原理
一.组成
蓄电池点火系统主要由电源、点火开关、点火线圈、断路器、分电器、电容器、火花塞、高压导体和附加电阻组成。(插入下图)
二、工作原理
电源为蓄电池，电压为12 V或24 V，点火线圈和断路器* * *共同产生10000 V以上的高压，分为一次回路和二次回路。点火线圈其实就是一个变压器，主要由一次绕组、二次绕组和铁芯组成。断路器是一个凸轮操作的开关。制动器凸轮由发动机气门凸轮驱动，并以相同的速度旋转，即曲轴齿轮每转一圈，凸轮轴旋转一圈。为了保证曲轴旋转两圈，各缸依次点火，断路器凸轮的筋数一般与发动机的缸数相等，断路器的触头与点火线圈的初级绕组串联，以切断或接通初级绕组的电路。
当触点闭合时，一次回路通电，电流从电池正极经点火开关、点火线圈一次绕组、断路器触点、地流回电池负极，为低压回路。
当触点断开时，当一次绕组通电时，其周围产生磁场，该磁场因铁芯的作用而加强。当触头被断路器凸轮推开时，一次回路被切断，一次回路迅速降至零，铁芯中的磁通迅速衰减甚至消失，从而在多匝细导线的二次绕组中感应出高压，使火花塞两极间隙击穿，产生火花。
初级绕组中的电流下降越快，铁芯中磁通量的变化越大，次级绕组中的感应电压越高。
初级电路是低压电路，次级电路是高压电路。
在断路器触头分离的瞬间，二次回路中的分电器刚好对准侧电极，二次回路从点火线圈的二次绕组经高压导体、分电器、火花塞侧电极、蓄电池回流到二次绕组。(插入下图)
这里插入两个flash动画:点火系统工作图动画。swf与点火电路图动画。主权财富基金。
第三，几个组件的作用
1，电容器
电容器与断路器触点并联。当触点断开时，它有两个功能。
(1)保护触点，用自感应电流给电容充电，防止触点烧毁。
(2)加速停电，提高二次电压。
当点火线圈铁芯中的磁通量发生变化时，次级绕组中不仅产生高电压(互感电压)，初级绕组中也产生自感应电压和电流。在触头分离，一次电流下降的瞬间，自感应电流与原一次电流同向，其感应电压高达300V左右，在触头之间产生强烈的火花，使触头迅速烧毁。影响断路器的正常运行。同时，初级电流的变化率减小，次级绕组中感应的电压降低。火花塞间隙中的火花变弱，难以点燃混合物。
当触点闭合，一次电流增大时，一次绕组中也有自感应电流，与一次电流方向相反，减缓了一次电流的增长速度，降低了二次绕组产生的电压。
2.附加阻力
附加电阻器与点火线圈的初级绕组串联连接。
附加电阻与点火线圈的初级绕组串联，作用是调节初级电流，保持初级电流基本稳定。
附加电阻的特点是温度越高电阻越大，所以也叫热敏电阻。
次级电压与初级电流有关。一次电流越大，铁芯中的磁场越强，触头分离时磁通量的变化率越大，感应的二次电压越高。因此，应尽可能增加初级绕组中的电流。但断路器触头闭合后，一次电流按指数规律从零逐渐增大，达到欧姆定律得到的稳定值需要一段时间。
发动机转速高时，触点闭合时间短，一次回路断开时电流小，感应二次电压低；反之，发动机转速低时，触点闭合时间长，初级断开时电流大，感应次级电压高。如果点火线圈按发动机高转速设计，低转速时初级电流过大，容易使点火线圈过热；如果点火线圈是按发动机低转速设计的，高转速时初级电流太小，次级电压太低，无法保证可靠点火。
附加阻力就是为了解决这个矛盾。当发动机转速降低时，初级电流增大，附加电阻的电阻值随着其温度的升高而增大，这样初级电流减小，点火线圈不会过热。当发动机转速增加时，初级电流减小，附加电阻器的电阻值随着其温度的降低而减小。
启动期间，短路附加电阻，以确保初级电流的必要强度。
第三节，点火前。
一、为什么要提前点火？
点火正时对发动机性能有很大影响。从火花塞点火到大部分混合气在气缸内燃烧需要一定的时间，产生很高的爆发力。虽然这个时间很短，但是由于曲轴转速很高，在这段时间内，曲轴旋转的角度还是很大的。如果在压缩上止点进行点火，混合气会燃烧，同时活塞会下移，增加气缸容积，导致燃烧压力低，降低发动机功率。所以需要在压缩接近上止点时点火，即点火提前。火花塞点火时，曲轴位置与活塞处于压缩上止点时的曲轴位置之间的夹角称为点火提前角。
二、点火提前的影响因素
最佳点火提前角随多种因素而变化，最主要的是发动机转速和混合气的燃烧速度，而混合气的燃烧速度与混合气的组成、燃烧室的形状、压缩比等因素有关。
当发动机转速不变时，随着负荷的增加，节气门开启，进入气缸的可燃混合气增多，压缩末期的压力和温度升高。同时降低了缸内残留废气的比例，加快了混合气的燃烧速度。此时应适当减小点火提前角。相反，当发动机负荷降低时，点火提前角应适当增大。
当发动机节气门开度不变时，燃烧过程所占的曲轴转角随着转速的升高而增大，因此点火提前角应适当增大。点火提前角应随着转速的增加而适当增大。
此外，点火提前角也与汽油的抗爆性能有关。使用高辛烷值、抗爆性能好的汽油时，点火提前角要大一些。
三、点火提前角调节装置
自动调节装置:离心点火提前调节装置。
真空点火提前调节装置
手动调节装置:辛烷值校正器
第4节电池点火系统的主要部件
一、经销商
功能:连接或断开初级电路。
点火线圈产生的高压电根据发动机分配到各个气缸的火花塞。
根据发动机转速和负荷自动调整点火时间。
组成:分电器由断路器、分电器、电容器和点火提前调节装置组成。
插入下图
断路器的作用是周期性地接通和断开初级电路，使初级电流发生变化，从而在点火线圈中感应出次级电压。断路器的触头间隙一般为0.35~0.45 mm，可通过调整静触头的位置来改变。
分电器的作用是将点火线圈中产生的高压电按照发动机的工作顺序依次分配给各缸的火花塞。
电容器与断路器的触头并联，其作用是减少点火线圈一次回路断开时触头之间产生的电火花，防止触头烧毁，加快点火线圈中磁通量的变化速度，提高点火电压。
点火提前调节装置位于分电器的下部，由离心点火提前调节装置(图8-8)和真空点火提前调节装置组成。
这里插两个闪光灯:离心点火提前调节器。真空点火提前调节器。主权财富基金。
二、点火线圈
点火线圈将电源的低压电转化为火花塞点火所需的高压电。根据其核心结构，有两种类型:
开磁路点火线圈:开磁路点火线圈采用圆柱形铁芯，上下两端不连在一起，磁力线通过空气形成磁路。
闭合磁路点火线圈:闭合磁路点火线圈的铁芯是由“口”或“太阳”形状的铁片叠放而成。磁路关闭。(插入下图)
第三，火花塞
作用:将高压电引入燃烧室，产生火花，点燃混合气。
自净温度> 500 ~ 600℃以上，裙部温度，如果低于此温度，落在绝缘子裙部的油颗粒不能立即燃烧，形成积碳，造成泄漏。
热点
不同发动机使用的火花塞受热不同，需要不同长度的绝缘裙。根据裙边的不同，火花塞分为冷型(裙边长度等于8 mm)。中号(裙长等于11mm和14mm)；热型(裙长等于16mm和20mm)。
插入下图
第五节半导体点火系统
当电池点火系统工作时，断路器的触点分离时会在触点处产生火花，从而烧坏触点。火花塞积碳，容易漏电，二次电压上不去，不能可靠点火，导致高速熄火。半导体点火系统克服了这些缺点，点火跳开能力强，点火可靠。半导体点火系统可分为三类:半导体辅助点火系统、无触点半导体点火系统和计算机控制半导体点火系统。(插入下图)
半导体点火系统的工作原理与电池点火系统基本相同，只是半导体点火系统和电池点火系统产生高电压的方式不同。它用一些半导体元件代替电池点火系统中的断路器，产生点火的脉冲信号。比如无触点半导体点火系统，用点火发生器(传感器)代替断路器，常用的传感器有霍尔式、磁电式、光电式。
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