点火线圈

点火线圈是一个感应线圈在汽车的点火系统即转换的电池的电压施加到数千创建所需伏特电火花在火花塞点燃燃料。一些线圈具有内部电阻器，而另一些则依靠电阻器线或外部电阻器来限制从汽车12伏电源流入线圈的电流。从点火线圈到分配器的电线以及从分配器到每个火花塞的高压电线被称为火花塞电线或高压电线。最初，每个点火线圈系统都需要机械触点断路器点和一个电容器。最近的电子点火系统使用功率晶体管来向点火线圈提供脉冲。现代的乘用车可以为每个发动机汽缸（或一对汽缸）使用一个点火线圈，从而消除了容易产生故障的火花塞电缆和分配器来分配高压脉冲。

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点火线圈由叠层铁芯组成、叠层铁芯被两个铜线线圈包围。与电源变压器不同，点火线圈具有开路磁路-铁芯不会在绕组周围形成闭环。存储在铁芯磁场中的能量就是传递给火花塞的能量。

该初级绕组具有重线的相对几圈。次级绕组由成千上万匝较小的电线组成，通过电线上的瓷漆和涂油的纸绝缘层与高压绝缘。线圈通常插入带有绝缘端子的金属罐或塑料盒中，用于高压和低压连接。当接触断路器闭合时，它允许来自电池的电流流过点火线圈的初级绕组。由于电感、电流不会立即流动的线圈。线圈中流动的电流在铁心和铁心周围的空气中产生磁场。电流必须流动足够长的时间，以便在现场为火花存储足够的能量。一旦电流累积到最高水平，触头断路器就会断开。由于它的两端连接了一个电容器，因此初级绕组和电容器形成一个调谐电路，并且随着存储的能量在由线圈和电容器形成的电感器之间振荡，线圈铁心中变化的磁场会感应出很大的电流。线圈次级的电压更大。较现代的电子点火系统以完全相同的原理工作，但有些系统依靠将电容器充电至约400伏，而不是对线圈的电感充电。这定时触点的开口（或晶体管开关）的必须匹配于活塞在气缸中的位置，以使火花可被定时以点燃空气/燃料混合物以提取最角动量可能的。这通常是在活塞到达上止点之前的几度。触点由发动机凸轮轴驱动的轴驱动，或者，如果使用电子点火，则发动机轴上的传感器控制脉冲的时间。

点燃空气燃料混合物所需的火花中的能量取决于混合物的压力和成分以及发动机的速度而变化。在实验室条件下，每个火花只需要1毫焦耳，但是实际的线圈必须提供比该能量更多的能量，以允许更高的压力、浓或稀的混合物，点火线的损耗以及塞子结垢和泄漏。当火花间隙中的气体速度较高时，端子之间的电弧会从端子上吹走，从而使电弧变长，并且每个火花中需要更多的能量。每次火花输送30至70毫焦耳。

以前，点火线圈由清漆和纸绝缘高压绕组制成，插入高压钢罐中并填充油或沥青以绝缘和防潮。现代汽车上的线圈是用填充的环氧树脂浇铸而成的，环氧树脂可以渗入绕组中的任何空隙。

现代的单火花系统每个火花塞只有一个线圈。为了防止在初级脉冲开始时产生过早的火花，在线圈中安装了一个二极管或次级火花隙，以阻止否则会形成的反向脉冲。

在用于浪费火花系统的线圈中，次级绕组具有两个与初级隔离的端子，每个端子都连接到火花塞。使用此系统，不需要多余的二极管，因为在不活动的火花塞处将不存在燃料-空气混合物。

在低电感线圈中，使用的初级线圈匝数较少，因此初级电流较高。这与机械断路器点的容量不兼容，因此使用固态开关。

早期的汽油内燃机使用磁点火系统，因为未将电池安装到车辆上。活塞发动机飞机中仍使用磁电机，以在发生电力故障时保持发动机运转。磁电机产生的电压取决于发动机的转速，因此很难启动。电池供电的线圈即使在低速时也可以提供高压火花，从而使启动更加容易。当电池在汽车中用于起步和照明时很普遍时，点火线圈系统取代了电磁点火器。

在较老的车辆中，单个线圈将通过点火分配器为所有火花塞供电。著名的例外是Saab 92，一些大众汽车和Wartburg 353，它们每个气缸都有一个点火线圈。扁平双缸1948雪铁龙2CV在浪费的火花系统中使用了一个不带分配器的双头线圈，而只有接触断路器。

在现代系统中，省去了分配器，取而代之的是电子控制点火。使用的线圈要小得多，每个火花塞一个线圈，或者两个火花塞一个线圈（例如，四缸发动机中的两个线圈，或六缸发动机中的三个线圈）。一个大的点火线圈熄灭约40 kV，而一个小的割草线圈（例如割草机）熄灭约15 kV。这些线圈可以远程安装，也可以放置在火花塞的顶部，称为直接点火（DI）或插头上的线圈。一个线圈供两个火花塞使用（在两个气缸中），是通过浪费的火花系统。在这种布置中，线圈每个周期向两个气缸产生两个火花。气缸中接近其压缩冲程终点的燃料被点燃，而其伴侣中接近其排气冲程终点的火花则没有作用。浪费的火花系统比带有分配器的单线圈系统更可靠，并且比随插即用线圈便宜。