点火线圈是如何实现工作的

作者:MLPHK 时间:

点火线圈是将蓄电池提供的低压电流转换为高压电流的关键装置。它主要由低压线圈、高压线圈和铁芯组成,并且通过高效的转换机制来实现汽车发动机的点火:

低压线圈由较粗的铜漆包线绕制而成,匝数较少,一端连接电源,另一端则连接电路开关。高压线圈则由细铜漆包线绕制,匝数较多,一端连接火花塞,另一端则连接车身地线。

在工作过程中,当断电器触点闭合时,低压电路接通,电流通过铁芯,使其磁化并产生磁场。随后,断电器触点被凸轮顶开,低压电路断开,铁芯退磁,磁力线迅速收缩并切割高压线圈,从而在高压线圈中产生极高感应电流。这些电流随后被传递到火花塞,产生跳火,点燃可燃混合气。

此外,当磁力线切割高压线圈时,也会切割低压线圈,产生自感电压。为了防止自感电压阻碍原电流消失,从而降低高压线圈感应电压,导致火花塞无法跳火和断电器触点烧毁,在低压线圈连接处并联电容器。这样,在触点断开时,自感电压会为电容器充电,避免触点处形成强烈火花,保护触点。

点火线圈能够将12V电压转换成约3万伏高压,这主要是因为初级和次级线圈都绕在铁芯上,而次级线圈的匝数约为初级的100倍。初级线圈一端连接点火器,次级线圈一端连接火花塞,各自另一端则连接蓄电池。当发动机运转时,根据点火正时信号,蓄电池电流通过点火器流向初级线圈,产生磁力线。通过控制电流通断,产生电动势,初级线圈自感电压约500V,次级线圈互感电压约30kV,从而在火花塞间歇性放电,引燃压缩气体。

与普通变压器不同,点火线圈的工作是断续的,其储能和放能频率会根据发动机转速的变化而变化。当初级线圈接通电源时,电流增长,铁芯存储磁场能。当初级线圈电路断开时,磁场迅速衰减,次级线圈感应出高电压。由于磁场消失速度快,断开瞬间电流大,以及线圈匝数比大,次级电压就越高。

随着汽车发动机技术的发展,传统点火装置已无法满足现代需求。为了提高点火性能,核心部件是点火线圈和开关装置。为了产生足够的能量火花,需要提高点火线圈的能量。点火线圈根据磁路可分为磁式和闭磁式,传统点火系统采用开磁式,铁芯由硅钢片叠成,绕有初、次级线圈。然而,闭磁式点火线圈采用形似Ⅲ的铁芯绕制初级线圈,外面绕制次级线圈,漏磁少、能量损失小、体积小,因此,电子点火系统普遍采用闭磁式点火线圈。

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