點火線圈的基本知識1

點火線圈的基本知識●點火線圈的工作原理：在汽車發(fā)動機點火系統(tǒng)中，點火線圈是為點燃發(fā)動機汽缸內(nèi)空氣和燃油混合物提供點火能量的執(zhí)行部件。其主要工作是基于電磁感應(yīng)的原理，通過電子控制器接收ECU的指令關(guān)斷和打開點火線圈的初級回路，通過初級線圈繞組的電流，在鐵芯中產(chǎn)生磁場，作為磁能儲存。當初級線圈繞組電流突然被切斷（通過功率晶體管斷開電路接地端）時，磁場衰減，磁能釋放，使次級線圈繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。該感應(yīng)電動勢的足以使火花塞放電，我們稱其為電感放電式點火。另外也有電容放電式（CDI）點火系統(tǒng)。點火線圈可以認為是一種特殊的脈沖變壓器，它將蓄電池10~14V的低電壓，轉(zhuǎn)換為30KV以致更高的電壓，按發(fā)動機的點火順序，依次送至各缸火花塞上，點燃混合氣，推動發(fā)動機運轉(zhuǎn)。（見圖2、圖3）

點火線圈之所以能將車上低壓電變成高電壓，是由于有與普通變壓器相同的形式，初級線圈與次級線圈的匝數(shù)比大。但點火線圈工作方式卻與普通變壓器不一樣，普通變壓器是連續(xù)工作的，而點火線圈則是斷續(xù)工作的，它根據(jù)發(fā)動機不同的轉(zhuǎn)速以不同的頻率反復(fù)進行儲能及放能。當初級線圈接通電源時，隨著電流的增長四周產(chǎn)生一個很強的磁場，鐵芯儲存了磁場能；當開關(guān)裝置使初級線圈電路斷開時，初級線圈的磁場迅速衰減，磁能釋放，次級線圈就會感應(yīng)出很高的電壓。初級線圈的磁場消失速度越快，電流斷開瞬間的電流越大，兩個線圈的匝比越大，則次級線圈感應(yīng)出來的電壓越高。點火線圈依照磁路分為開磁式及閉磁式兩種。傳統(tǒng)的點火線圈是用開磁式。閉磁式則采用形似口或日的鐵芯上繞初級線圈，外面再繞次級線圈，組裝后，用環(huán)氧樹脂灌封。磁力線由鐵芯構(gòu)成閉合磁路。閉磁式點火線圈的優(yōu)點是漏磁少，能量損失小，體積小。

圖1點火線圈原理示意圖

火花塞點火開關(guān)分電器點火線圈蓄電池斷電器觸點鐵芯次級線圈初級線圈高壓輸出

圖2四缸機點火原理圖圖3發(fā)動機工作原理圖

●開磁路點火線圈結(jié)構(gòu)（見圖4）線圈裝入圓筒形的外殼中，里面充滿變壓器油，初級端子，次級輸出端子在上蓋上。

初級線圈：0.5~1漆包線，230~370匝

次級線圈：0.06~0.1漆包線11000~26000匝

鐵芯：長條形，0.3~0.5硅鋼片疊成

外殼：鋼板拉伸而成

上蓋：酚醛樹脂，兩邊為初級接線端子，中心為高壓輸出端子。

圖4開磁路點火線圈圖

●閉磁路點火線圈結(jié)構(gòu)（見圖5）在口形鐵芯上，繞初級線圈，外面再繞次級線圈，組裝后，灌封環(huán)氧樹脂。與開磁路比，漏磁少，能量損失小，體積小。在現(xiàn)代汽車上，得到廣泛的應(yīng)用。

初級線圈：0.4~0.8漆包線，80~200匝

次級線圈：0.04~0.07漆包線，8000~18000匝

鐵芯：0.35~0.5硅鋼片，口形或日形，形

成閉磁路

外殼：PBT工程塑料

永磁體：加永磁體后，體積減小約30~40%

鐵芯護套：熱塑彈性體，防止冷熱沖擊開裂圖5閉磁路點火線圈結(jié)構(gòu)圖

圖5干式閉磁路點火線圈結(jié)構(gòu)●筆式點火線圈結(jié)構(gòu)形狀像一支筆桿，結(jié)構(gòu)見圖6

結(jié)構(gòu)特點：1.細長，內(nèi)鐵芯、初、次級骨架、外鐵芯、殼體都細長。2.結(jié)構(gòu)緊湊，初、次級之間，次級與鐵芯之間絕緣距離為0.7~1mm，對材料耐溫、耐高電壓和尺寸精度要求高。3.點火線圈直接安裝在發(fā)動機的火花塞上，對線圈的耐溫，耐振動性能很高。4.不同的材料組合在細長桿內(nèi)，材料的膨脹系數(shù)不同，在結(jié)構(gòu)和材料的選擇上，要考慮經(jīng)受冷熱沖擊不開裂。

使用特點：直接裝至發(fā)動機的火花塞上，無高壓連接線，電磁干擾??；體積小便于布置和安裝。

圖6筆式線圈結(jié)構(gòu)圖

●點火系統(tǒng)分類：在現(xiàn)代汽車的高速汽油發(fā)動機上，已經(jīng)采用由微處理機控制的點火系統(tǒng)，也稱數(shù)字式電控點火系統(tǒng)。這種點火系統(tǒng)由微電腦（計算機）、各種傳感器和點火執(zhí)行器三部分組成。實際上在現(xiàn)代發(fā)動機中，汽油噴射與點火這兩個子系統(tǒng)都受同一個ECU控制，合用一組傳感器。傳感器基本上與電控汽油噴射系統(tǒng)中的傳感器相同，例如有曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、進氣歧管壓力傳感器、爆燃傳感器等。其中爆燃傳感器是電控點火專用的一個很重要的傳感器（尤其是采用了廢氣渦輪增壓裝置的發(fā)動機），它能夠監(jiān)測發(fā)動機是否爆燃及爆燃的程度，作為反饋信號使ECU指令實現(xiàn)點火提前，使發(fā)動機不會爆燃又能獲得較高的燃燒效率。

分電器式與無分電器式(DLI)兩種類型。分電器式電控點火系統(tǒng)只用一個點火線圈產(chǎn)生高壓電，然后由分電器按照點火順序依次在各缸火花塞點火。由于點火線圈初級線圈的通斷工作由電子點火電路承擔(dān)，因此分電器已取消斷電器裝置，僅起到高壓電分配職能。無分電器式電控點火系統(tǒng)是一種新型的點火系統(tǒng)，它完全取消了傳統(tǒng)的分電器，由于沒有分電器進行高壓電分配，原來采用一個點火線圈集中供電的方式就不能實行了，就必須要另辟途徑將高壓電直接送到火花塞，因此就采用了多個點火線圈的方法。于是，無分電器式電控點火系統(tǒng)就產(chǎn)生了兩種獨特的點火方式：雙缸點火方式和單獨點火方式。●數(shù)字式電控點火系統(tǒng)，見圖7(ESA)按照結(jié)構(gòu)分為:圖7數(shù)字式點火系統(tǒng)原理示意圖●雙缸點火方式（見圖8）

雙缸點火方式指兩個氣缸合用一個點火線圈，因此這種點火方式只能用于氣缸數(shù)目為偶數(shù)的發(fā)動機上。如果在4缸機上，當兩個缸活塞同時接近上止點時（一個是壓縮另一個是排氣），兩個火花塞共用同一個點火線圈且同時點火，這時候一個是有效點火另一個則是無效點火，前者處于高壓低溫的混合氣之中，后者處于低壓高溫的廢氣中，因此兩者的火花塞電極間的電阻完全不一樣，產(chǎn)生的能量也不一樣，導(dǎo)致有效點火的能量大得多，約占總能量的80%左右。圖8雙缸點火方式示意圖●單獨點火方式

單獨點火方式是每一個氣缸分配一個點火線圈，點火線圈直接安裝在火花塞上的頂上，這樣還取消了高壓線。這種點火方式通過凸輪軸傳感器或通過監(jiān)測氣缸壓縮來實現(xiàn)精確點火，它適用于任何缸數(shù)的發(fā)動機，特別適合每缸4氣門的發(fā)動機使用。因為火花塞點火線圈組合可安裝在雙頂置凸輪軸（DOHC）的中間，充分利用了間隙空間。由于取消分電器和高壓線，能量傳導(dǎo)損失及漏電損失極小，沒有機械磨損，而且各缸的點火線圈和火花塞裝配在一起，外用金屬包裹，大幅減少了電磁干擾，可以保障發(fā)動機電控系統(tǒng)的正常工作。

圖9單獨點火方式示意圖●樹脂灌封式點火線圈工藝流程圖●點火線圈實例1單頭不帶模塊點火線圈

波許單頭切諾基單頭帕薩特單頭

●點火線圈實例2單頭帶模塊點火線圈

小紅旗單頭三菱單頭●點火線圈實例3筆式不帶模塊

雷諾筆式寶馬筆式雷諾筆式●點火線圈實例4筆式帶模塊點火線圈

帕薩特筆式大眾筆式豐田筆式●點火線圈實例5雙頭不帶模塊點火線圈

通用雙頭現(xiàn)代雙頭菲亞特雙頭●點火線圈實例6雙頭帶模塊點火線圈

三菱雙頭豐田雙頭三菱雙頭●點火線圈實例7四頭不帶模塊點火線圈

馬芝達四頭歐寶四頭富康四頭●點火線圈實例8四頭帶模塊點火線圈桑塔拉四頭通用四頭捷達四頭●點火線圈實例9六頭及其它點火線圈

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