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上海水泵集团技术之点火系统

气缸里充满可燃混合物之后,内燃机需要某种办法适时地把它点燃。目前高压缩比的汽油和燃气发动机都需要有点火系统,在燃烧室狭窄的间隙里产生高强度火花把燃料点燃。显然,燃烧室必须这样来设计,打火花时空气和燃料的混合物必须存在,不然就点不起火来。

汽油和燃气发动机的点火系统分为高强度火花式和低强度火花式两种。前者的充电靠发电机,蓄电池或永磁式发电机。发电机和蓄电池产生6~12伏的直流电,永磁式发电机则能发出峰值很高的交流电压。不管采用哪种电源,电气上总有两个回路,一次回路电压低,二次回路电压高。

一次回路中包括蓄电池,电流表,点火开关,初级线圈,断路器,以及火花分配器中的电容器等。点火开关和断路器闭合后,电流流过电路在初级线圈中产生磁场。断路器触点打开后切断电流,磁场开始破坏,这时在初级线圈中产生与原电流方向相同的电流,并使电容器充电。最后导致剩余磁场的突然破坏,于是在次级线圈中感应产生高电压。断路器触点的开启与闭合由一个发动机带动的凸轮来操作,凸轮的转速通常为发动机转速之半。

二次回路包括次级线圈,连接配电器转子的导线,配电器,火花塞导线,火花塞等。采用永磁式发电机就可以省去电池组。为了保持一次回路和二次回路间的平衡,要用旋转线圈配固定的永久磁铁,或者用固定的线圈配旋转的磁铁。初级线圈与磁铁的相对运动在一次回路中感应产生交流电,而初级线圈的断路在次级线圈中感应产生高压电流。

近代发动机的发展更加要求在火花塞的设计上精益求精,但基本上仍然由两个电极组成,其中一个极通过火花塞与外壳接地,另一个极用陶瓷云母绝起来。电极就是暴露在燃烧过程气体之中。此时,从中心电极产生的热流就通过接地的电极传到火花塞外壳上去。

点火系统的最新发展产生了低强度火花式收者称之为无断路器的点火系统,其中取消了配电系统中的大部分运动的零部,过去开关式的有触点的断路器已用无触点的固体元件代替,由子没有运动零件,因而不会磨损也不需要调整。

低强度火花永磁电机系统的研制取得了进展,在初级点火回路中降低了电压,次级线圈也从永磁电机中移至紧靠火花塞。永磁电机产生的低压电流通过导线夹头传至升压线圈,再经短导统送至火花塞。导线绝缘良好,可以承受高压。低强度火花所用的电压很低,这样就可以延长点火系统中所有电气元件的使用寿命。

在上面燃料供给系统中已作过讨论,柴油发动机的点火是利用压缩发热,因此不像另外几种发动机,它不需要什么辅助点火系统。利用燃油泵和注射喷嘴在相当高的压力下把柴油注入燃烧室。喷油系统用一台油泵和一个喷嘴对一个气缸,通常叫做单体喷油,用一台油泵一根共用的油管接通好几个缸的喷嘴,并保特很高的喷油压力,通常叫做共管输油系统。

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