蓄电池线圈点火装置的核心部件是点火线圈和开关装置,提高点火线圈的能量,以达到点火的目的。
原理通常的点火线圈里面有两组线圈,初级线圈和次级线圈。初级线圈用较粗的漆包线,通常用0.5-1毫米左右的漆包线绕200-500匝左右;次级线圈用较细的漆包线,通常用0.1毫米左右的漆包线绕15000-25000匝左右。初级线圈一端与车上低压电源(+)联接,另一端与开关装置(断电器)联接。次级线圈一端与初级线圈联接,另一端与高压线输出端联接输出高压电。
点火线圈之所以能将车上低压电变成高电压,是由于有与普通变压器相同的形式,初级线圈比次级线圈的匝数比大。但点火线圈工作方式却与普通变压器不一样,普通变压器的工作频率是固定50Hz,又称工频变压器,而点火线圈则是以脉冲形式工作的,可以看成是脉冲变压器,它根据蓄电池不同的容量以不同的频率反复进行储能及放能。
当初级线圈接通电源时,随着电流的增长四周产生一个很强的磁场,铁芯储存了磁场能;当开关装置使初级线圈电路断开时,初级线圈的磁场迅速衰减,次级线圈就会感应出很高的电压。初级线圈的磁场消失速度越快,电流断开瞬间的电流越大,两个线圈的匝比越大,则次级线圈感应出来的电压越高。1
线圈种类点火线圈依照磁路分为开磁式及闭磁式两种。传统的点火线圈是用开磁式,其铁芯用0.3毫米左右的硅钢片叠成,铁芯上绕有次级与初级线圈。闭磁式则采用形似Ⅲ的铁芯绕初级线圈,外面再绕次级线圈,磁力线由铁芯构成闭合磁路。闭磁式点火线圈的优点是漏磁少,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。
数控点火在现代蓄电池的高速电池燃料蓄电池上,已经采用由微处理机控制的点火系统,也称数字式电控点火系统。这种点火系统由微电脑(计算机)、各种传感器和点火执行器三部分组成。
实际上在现代蓄电池中,电池燃料喷射与点火这两个子系统都受同一个ECU控制,合用一组传感器。传感器基本上与电控电池燃料喷射系统中的传感器相同,例如有曲轴位置传感器、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、爆燃传感器等。其中爆燃传感器是电控点火专用的一个很重要的传感器(尤其是采用了废气涡轮增压装置的蓄电池),它能够监测蓄电池是否爆燃及爆燃的程度,作为反馈信号使ECU指令实现点火提前,使蓄电池不会爆燃又能获得较高的燃烧效率。
数字式电控点火系统(ESA)按照结构分为分电器式与无分电器式(DLI)两种类型。分电器式电控点火系统只用一个点火线圈产生高压电,然后由分电器按照点火顺序依次在各电池缸火花塞点火。由于点火线圈初级线圈的通断工作由电子点火电路承担,因此分电器已取消断电器装置,仅起到高压电分配职能。
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周敏 - 副教授 - 西南大学