第四节 传统点火系统主要元件的结构

一、分电器

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断电器的功用是周期地接通和切断点火线圈初级绕组的电路，使初级电流和点火线圈铁心中的磁通发生变化，以便在点火线圈的次级绕组中产生高压电。断电器是由一对钨质的触点和断电器凸轮组成的。断电器凸轮的凸棱数与发动机气缸数相等。凸轮轴通过离心点火提前调节器与分电器轴相连。分电器轴由发动机的曲轴通过配气凸轮轴上的齿轮驱动，其转速与配气凸轮轴的转速相等，为曲轴转速的一半（四冲程发动机）。(如上右图)

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2.配电器

配电器用来将点火线圈中产生的高压电，按发动机的工作次序轮流分配到各气缸的火花塞。它主要由胶木制成的分电器盖和分火头组成。分电器盖上有一个深凹的中央高压线插孔，以及数目与发动机气缸数相等的若干个深凹的分高压线插孔，各高压线插孔的内部都嵌有铜套。分火头套在凸轮轴顶端的延伸部分，此延伸部分为圆柱形，但其侧面铣切出一个平面，分火头内孔的形状与之符合，借此保证分火头与凸轮同步旋转，并使分火头与分电器盖上的旁电极保持正确的相对位置。

3.电容器

电容器安装在分电器的壳体上，目前发动机点火系统所用的电容器一般均为纸质电容器。其极片为两条狭长的金属箔带，用两条同样狭长的很薄的绝缘纸与极片交错重叠，卷成圆筒形，在浸渍蜡绝缘介质后，装入圆筒形的金属外壳4中加以密封。一个极片与金属外壳在内部接触，另一极片与引出外壳的导线连接。电容器外壳固定在分电器外壳上搭铁，使电容器与断电器触点并联。

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4.点火提前调节装置

为了实现点火提前，必须在压缩行程接近终了，活塞到达上止点之前便使断电器触点分开。从触点分开到活塞到达上止点这段时间越长，曲轴转过的角度越大，即点火提前角越大。因此，调节断电器触点分开的时刻，即改变触点与断电器凸轮或断电器凸轮与分电器轴之间的相对位置，便可以调节点火提前角，调节点火提前角的方法有两种，一是保持触点不动，将断电器凸轮相对于分电器轴顺旋转方向转过一个角度 θ，凸轮提前将触点顶开，使点火提前。凸轮相对于轴转过的角度越大，点火提前角越大。另一种调节方法是凸轮不动(不改变凸轮与轴的相对位置)，使断电器触点相对于凸轮逆着旋转方向转过一个角度 θ，也可使点火提前。触点相对于凸轮转过的角度越大，点火提前角越大。

离心点火提前调节装置：发动机工作时，它利用改变断电器凸轮与分电器轴之间的相对位置的方法，在发动机转速变化时自动地调节点火提前角。シ⒍机工作时，当曲轴的转速达到200～400r/min(开始转速因车型而不同)后，重块的离心力克服弹簧拉力的作用向外甩开。此时，两重块上的销钉推动拨板连同凸轮，顺着旋转方向相对于分电器轴转过一个角度，将触点提前顶开，点火提前角加大。随发动机转速升高，点火提前角不断加大。

真空点火提前调节装置：在发动机工作时，它随着负荷(节气门开度)的变化，自动调节点火提前角，它是利用改变断电器触点与凸轮之间相位关系的方法进行调节的，在发动机负荷增大时自动地减小点火提前角。发动机小负荷运行时，节气门开度小，节气门后方的真空度大，并从小孔经真空连接管作用于调节装置的真空室，使膜片右方真空度增大，在大气压力的作用下，膜片克服弹簧张力向右拱曲，并带动拉杆向右移动。与此同时，断电器底板连同触点，相对于凸轮逆着旋转方向转过一个角度，使点火提前角加大。发动机转速一定时，节气门后方的真空度只取决于节气门的开度。节气门开度越小(负荷越小)，节气门后方的真空度越大，点火提前角也越大。

双膜片式真空点火提前调节装置：发动机怠速运转时，节气门几乎关闭，接主膜片室的吸气孔位于节气门的前方，真空度几乎为零，主膜片室内的压力接近大气压力，不起真空点火提前调节作用下。但此时节气门后方真空度高，并通过连接管作用于副膜片室，副膜片在真空度的作用下向右拱曲，并通过拉杆拉动断电器底板连同触点逆着凸轮旋转方向转过一个角度，使点火提前角加大。但是，当膜片轴(拉杆)移动到与主膜片体接触时，膜片的移动被限位。同时，副膜片室的真空度也将主膜片吸向副膜片室一侧，膜片轴被推回，点火提前角又被适当减小，使怠速时的点火提前角约为5°，保证发动机怠速时稳定运转。

发动机小负荷运转时，节气门开度小，接主膜片室的吸气孔处于节气门的后方，使主膜片室的真空度增大。于是在主膜片室和副膜片室真空度的共同作用下，拉动断电器底板及触点逆着凸轮旋转方向转过一个角度，使点火提前角增大。提前角的大小主要取决于节气门的开度，并由主、副膜片室中的限位块限位。

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第四节 传统点火系统主要元件的结构

二、点火线圈

点火线圈是将蓄电池或发电机输出的低压电转变为高压电的升压变压器，它由初级绕组、次级绕组和铁心等组成。按其磁路的形式，可分为开磁路点火线圈和闭磁路点火线圈两种。

1.开磁路点火线圈

开磁路点火线圈采用柱形铁心，初级绕组在铁心中产生的磁通，通过导磁钢套构成磁回路，而铁心的上部和下部的磁力线从空气中穿过，磁路的磁阻大，泄漏的磁通量多，转换效率低，一般只有60％左右。 根据低压接线柱数目的不同，分为两接线柱式和三接线柱式两种。三接线柱式点火线圈配有附加电阻，其低压接线柱分别标有"-"、"＋"和"＋开关"的标记，附加电阻接在"＋"和"＋开关"之间；两接线柱式点火线圈无附加电阻，只有标有"＋"、"-"标记的两个接线柱。 无论是三接线柱式还是两接线柱式的开磁路点火线圈，其内部结构是一样的。次级绕组用直径为0.06～0.10mm的漆包线在绝缘纸管上绕11 000～23 000匝；初级绕组则用0.5～1.0mm的漆包线绕240～370匝。

2.闭磁路点火线圈

近年来，在汽车的电子点火系统中，采用了能量转换效率较高的闭磁路点火线圈。与传统点火线圈相比，其铁心为一带有小气隙的"口"或"曰"字的形状。初级绕组在铁心中产生的磁通通过铁心形成闭合磁路，减少了漏磁损失，所以转换效率较高，可达75％。另外，闭磁路点火线圈还具有体积小、质量轻、对无线电的干扰小等优点。

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第四节 传统点火系统主要元件的结构

三、火花塞

火花塞的功用是将点火线圈或磁电机产生的脉冲高压电引入燃烧室，并在其两个电极之间产生电火花，以点燃可燃混合气。火花塞中心电极与侧电极之间的间隙，称为火花塞间隙。火花塞间隙对火花塞及发动机的工作性能均有很大影响。间隙过小，火花微弱，并容易产生积炭而漏电；间隙过大，火花塞击穿电压增高，发动机不易起动，且在高速时容易发生"缺火"现象。因此，火花塞间隙的大小应适当。在传统点火系统中，火花塞间隙一般为0.6～0.7mm，但若采用电子点火时，则间隙增大到1.0～1.2mm。火花塞间隙的调整可扳动侧电极来实现。

发动机工作时火花塞绝缘体裙部的温度若保持在500～600℃，落在绝缘体裙部的油粒能立即被烧掉，不容易产生积炭。这个温度称为火花塞的自净温度。若裙部温度低于自净温度，落在绝缘体裙部的油粒不能立即烧掉，形成积炭而漏电，将使火花塞间隙不能跳火或火花微弱。若裙部温度过高超过800～900℃时，当混合气与炽热的绝缘体接触时，可能在火花塞间隙跳火之前自行着火，称为炽热点火。炽热点火将使发动机出现早燃、爆燃、化油器回火等不正常现象。因此，无论哪一种类型的发动机，在发动机工作时，火花塞裙部的温度都应该保持在自净温度的范围内。但是，各种发动机气缸内的燃烧状况是不同的，所以气缸内的温度也不尽相同，这就要求配用不同热特性的火花塞。火花塞的热特性主要决定于绝缘体裙部的长度。不同的发动机，当气缸内温度及温度分布状况相同时，火花塞绝缘体裙部越长，其受热面积越大，且传热距离越长，散热困难，火花塞裙部的温度越高，这种火花塞称为"热型"火花塞，它适用于低速、低压缩比的小功率发动机。相反，火花塞绝缘体裙部越短，其受热面积越小，且传热距离缩短，容易散热，火花塞裙部的温度越低，这种火花塞称为"冷型"火花塞，它适用于高速、高压缩比大功率的发动机。裙部长度借于冷型与热型之间的火花塞，称为普通型火花塞。

火花塞的形式