汽油机点火线圈的计算
点火线圈之所以能把车上的低压电变成高压,是因为它的形式和普通变压器一样,初级线圈的匝数比大于次级线圈的匝数比。但是,点火线圈的工作方式与普通变压器不同。普通变压器的工作频率固定在50Hz,也称为工频变压器,而点火线圈以脉冲形式工作,可以看作是脉冲变压器,根据发动机转速的不同,以不同的频率反复储存和释放能量。
初级线圈接通电源时,随着电流的增大,周围产生强磁场,铁芯储存磁场能量;当开关装置断开初级线圈的电路时,初级线圈的磁场迅速衰减,次级线圈会感应出高压。初级线圈的磁场消失越快,电流断开瞬间的电流越大,两个线圈的匝数比越大,次级线圈感应的电压越高。
线圈类型
点火线圈按磁路分为开磁式和闭磁式两种。传统的点火线圈为开磁式,其铁芯由0.3 mm左右的硅钢片制成,次级和初级线圈缠绕在铁芯上。在闭磁式中,用形似ⅲ的铁芯在外面缠绕一次线圈和二次线圈,由铁芯形成磁力线,形成闭合磁路。封闭式磁点火线圈的优点是漏磁小,能量损耗少,体积小,所以封闭式磁点火线圈在电子点火系统中应用广泛。
线圈分布
国内的点火线圈生产厂家很多,但总体来说,点火线圈总体分布比较明显,即以长三角为主的上海,以汽配闻名的温州瑞安,以及湖南省。其中国产点火线圈较好,与国外技术同等质量和技术的企业是以瑞安为主的耐特企业。
数控点火
在现代汽车的高速汽油机中,已经采用了由微处理器控制的点火系统,也称为数字电子控制点火系统。该点火系统由微型计算机、各种传感器和点火执行机构组成。
实际上,在现代发动机中,汽油喷射和点火这两个子系统是由同一个ECU控制的,共用一套传感器。传感器与电控汽油喷射系统中的传感器基本相同,如曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、进气歧管压力传感器、爆震传感器等。其中爆燃传感器是电控点火非常重要的传感器(特别是对于带废气涡轮增压器的发动机)。它可以监测发动机是否爆燃及爆燃程度,并作为反馈信号,使ECU指令实现点火提前,使发动机在不爆燃的情况下达到高燃烧效率。
数字电子控制点火系统(ESA)按结构可分为分电器式和无分电器式(DLI)。分电器式电控点火系统只用一个点火线圈产生高压电,然后分电器按照点火顺序依次点燃各缸火花塞。由于点火线圈初级线圈的通断工作由电子点火电路承担,所以分电器取消了断路器装置,只起高压电分电器的作用。