看似简单的汽车点火系统,却是影响引擎性能输出能否全数发挥的关键,如何确保每一个转速都能正常点火,便成了原厂车或改装车的重要课题,这也是为何市面上会出现许多不同功能的点火强化产品的原因。到底这些产品是如何提升点火性能的呢?又是否真能强化点火系统的体质并兼顾寿命呢?这些就是本单元首要探讨的问题!
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问题一:点火系统分成那些零件?其组成构架为何呢?
点火系统的作用在于点燃位于高压缩汽油燃烧室内的混合气,使其燃烧进而产生爆炸压力以推动活塞产生动力,为了达成此目的,点火系统中必须有几个重要的元件存在,当中包括:
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A.点火器(即电晶体式点火开关):点火开关最大的功能,就是将电源的电力供应给点火系统使用,目前大部分的车辆都是使用晶体管来当作点火开关的主要元件,且整个点火控制模块已浓缩于供油电脑或点火线圈头内,在作动时依照所需的时间不断地供电、关闭,以提供整个点火系统的需求电力。
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这是传统分电盘式的点火系统组成图,可以看到整个系统有着许多的零件存在。
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传统引擎采用的点火开关是独立于整个点火系统之外的,现在则整合于供油电脑内。
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B.高压点火线圈(即点火考耳):高压点火线圈也就是俗称的考耳,最主要的工作就是透过考耳内部的线圈,将点火线圈提供的电力12V电力转换成二万多伏特的高压电能,如此一来才能透过火星塞将高压电能变成跳出的火花,借以点燃引擎内的燃料。
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这是传统的高压点火线圈,很多老车上都还看得到踪影,构造简单不易损坏,且可单换强化品。
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现代新车都采用直接点火系统,这一支支的就是点火线圈,底下可以直接插入火星塞。
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C.分电盘:通常分电盘装置的位置大多在汽缸头一侧,主要是透过凸轮轴或曲轴来带动运转,在运转的过程中,会将考耳所产生的高压电力依序分送至各缸火星塞来进行点火,所以在较旧式的点火系统中,可以透过分电盘来进行点火角度的调整,可说是扮演着重要的角色,目前新车都已没有分电盘这个装置。
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采用分电盘设计的引擎目前还有很多在路上跑,相较于直接点火系统,虽然点火效率与速度较差,不过耐用度较佳却是不争的事实,有些分电盘还会将点火线圈整合于其内。
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D.高压导线:导线主要的工作是将分电盘送出的高压电力传送至各缸火星塞上,所以导线只扮演电力传输的功能,通常导线为了减低阻抗、减少电磁的干扰,都会采用硅作为线材外包复的材质,因此也被称作为硅导线。
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选购硅导线除注意导电性、抗干扰性及耐热性外,不妨多注意接头部分的固定方式是否牢固、绝缘是否足够,或许可以减少不少安装后漏电的问题。。
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E.火星塞:火星塞是整个系统中最后的一个关键,主要的任务是将高压电转变成电弧,也就是所谓的跳火,借以作为点燃气缸内燃料的引火源,而这个引火源的强弱,也会影响燃料燃烧的效率,所以在部分车辆上,光是更换火星塞就能带来明显的差异。
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火星塞是最后用来执行点火动作的零件,因此使用的规格是否正确,会大大影响点火系统的运作性能。
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问题二:为何现在新车都看不到分电盘系统,而是采用直接点火系统呢?
在旧世代的车辆上由于电脑功能较为简单,因此在点火的部分通常都采用机械式的点火系统,也就是分电盘系统来负责点火的工作,通常分电盘内只有一组点火开关与点火线圈,透过凸轮轴所带动的转速信号将高压电力依序分送给各缸来进行点火,这样的机械动作是固定的,而机械装置会产生磨损状况,且在高转速时的点火精准度会出现些微的误差。
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而新世代的车辆为了进行更精准的点火控制以及进、退点火,因此将机械式的分电盘取消,改为各缸独立的点火开关加点火线圈,并直接由电脑控制点火的时机,如此一来不仅可以提供更精准的点火控制,还能够避免分电盘损坏的状况发生,再者当点火系统损坏时还可以针对各缸损坏的状况进行更换,而这样的系统就称之为直接点火系统。
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值得一提,当行车电脑有能力可独自控制每汽缸的点火时机,并再搭配多颗爆震传感器于每汽缸上时,就能让行车电脑分别控制每汽缸点火时间,让产生爆震的汽缸延后点火时间,减少爆震所造成的伤害,而没有爆震的汽缸则可提早点火时间,增加出力与燃烧效率,让引擎不会因单汽缸爆震而减少过多马力,并兼顾引擎耐用度,因此直接点火系统相较于分电盘点火系统而言,不论在省油、性能或维修上,都有着更好的优势。
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此图为直接点火系统的结构图,可以看到分电盘与导线等零件已不存在。
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从这张图中可清楚看出原本放置在引擎上的分电盘已取消,改已直接点火考耳的设计来取代,每缸各对应一组点火考耳的设计,可大幅扩充电脑提前或延后点火正时的范围,且还可各缸独立控制,使点火性能更好。
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直接点火系统都会搭配爆震传感器,来侦测引擎内部是否出现爆震情况,若有则可进行更灵活的点火时间控制范围,以减少爆震发生的机会。
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