汽油發動機中的可燃混合氣是由火花塞產生的電火花點燃的。為了產生電火花,需要提供高壓電。來自蓄電池或發電機的低壓電流通過點火線圈,電壓突然上升到1000V左右,然後高壓電通過分電器分配到各缸的火花塞。此時在火花的間隙產生電火花,根據發動機氣缸的工作按時點燃各缸可燃混合氣。
汽車點火系統的連接不同於壹般家用電器的連接。因為汽車電器設備電壓低(6V,12,24V),
所以只有壹根電線用於連接。也就是說,用電線將電源的壹極與電氣設備的人體接觸是沒有危險的。
接極電源的另壹極通過地線與車架或車體連接。相當於壹般電路的接地線,汽車行業稱之為接地。
汽車的點火系統主要由蓄電池、發電機、點火開關、點火線圈、電容器、分電器(斷路器和分電器)、火花塞、高壓線和附加電阻組成。
點火線圈由初級線圈(低壓部分)和次級線圈(高壓部分)組成。連接到初級線圈的是點火開關、斷路器和電容器。與次級線圈相連的是分電器、高壓線和火花塞。當點火開關打開時,低壓電流從蓄電池流向點火線圈的初級線圈,其周圍產生的磁場在點火線圈中鐵芯的作用下增強。由於斷路器的動作,壹次低壓回路被切斷,壹次電流突然降到零,鐵芯中的磁通迅速消失。同時,次級線圈中感應出高壓電流,通過火花塞的兩極產生電火花,點燃氣缸內的可燃混合氣。
當某壹氣缸的活塞到達壓縮沖程末期時,分電器中的分電器剛好轉到與該氣缸火花塞相連的側電極,此時斷路器的觸點剛好打開,二次回路感應出的高壓電通過分電器、側電極、高壓線流向火花塞,產生電火花。
在發動機正常工作狀態下,發電機向蓄電池和點火系統供電;如果用電量大,電池和發電機壹起供電;發動機啟動時,發電機不能發電,就靠蓄電池供電。當汽車消耗大量電流時,發電機會把產生的電補充到蓄電池中,這樣就可以恢復原來的電量來滿足墳墓發電機不發電時的所有用電。
電池類似於能量轉換裝置。充電時,電能轉化為化學能儲存起來。當使用電時,儲存的化學能轉化為電能。汽車上使用的電動機啟動器在啟動時消耗數百安培的電流。因為酸電池可以在短時間內輸出大電流,非常適合啟動。
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電池的幾個部位含有電解液,具有腐蝕性,要特別註意不要讓它接觸皮膚。
近年來,三相矽整流交流發電機已廣泛應用於國內外汽車發電。六個或八個二極管組成三級橋式全波整流電路(整流器),將三相繞組中產生的交流電轉換成直流電。
發電機的功率輸出隨著發動機的轉速而變化。當發電機的電壓超過壹個恒定值(如13V)時,需要進行限制。目前常用的限壓裝置有晶體管調壓器、集成電路調壓器和機械調壓器,其中機械調壓器在新車上很少使用。晶體管調壓器利用晶體二極管的開關效應控制發電機的磁場,在發電機轉速變化時保持其輸出電壓不變。集成電路穩壓器的工作原理與前者類似,但不同的是所有元件都集成在壹個半導體襯底上(集成電路)。余壹電纜因其體積小、運行可靠、無需維護而得到廣泛應用。
分電器由斷路器、分電器、電容器和點火提前調節裝置組成。
斷路器的作用是周期性地接通和斷開壹次回路,從而在二次回路中感應出高電壓。它的主要部分是壹對觸點。壹個是固定的,另壹個是活動的。這兩個觸點通常是閉合的,動觸點隨著發動機曲軸的轉動而開合。觸點分離時,次級電路中的電壓最高。此時,分電器只是接通次級電路,使高壓電流流向火花塞。觸點之間的間隙應按要求保持。事實上。如果太大,閃絡電壓會很低。如果太小,觸點之間會產生火花,造成壹次回路電源不良故障。所以間隙壹定要調整固定,要經常檢查調整。
分電器的作用是根據母電機各缸的工作順序,將高壓電依次分配給各缸的火花塞。它由分電器蓋和分電器導線組成。分電器蓋的中心還連接著點火線圈的高壓輸出線,蓋的外圍也和氣缸數相等,要按照氣缸的工作順序分別連接各個氣缸的火花塞。活塞在氣缸中的運動位置點燃混合氣對發動機的正常工作非常重要。從混合物點火到混合物完全燃燒的時間約為2 ms。但是,由於發動機轉速較高,曲軸在此期間轉動了壹個相當大的角度。如果點火發生在活塞向上運動到最高點時,混合氣會在活塞向下運動的同時燃燒,燃燒空間增大,所以燃燒壓力不會增大,反而會因空間增大而降低,導致發動機功率降低。這是我們不願意看到的。為此,我們希望活塞在到達最高點之前向上運動並點火,這樣當曲軸轉到最高點後,活塞位置相當於壹個角度時,氣體的壓力達到最大。這樣可以充分利用氣體燃燒產生的完全膨脹,產生的功率越大,消耗越少。上面介紹的角度稱為點火提前角。