摘   要：   点火线圈是汽车发动机点火系统中的关键部件，本文介绍随着点火系统的演变，作为高压发生部件的点火线圈的发展。
关键词：    点火线圈     铁芯     磁路     固体干式
Abstract：  Ignition coil is a key component in the ignition system of
            driven vehicles.This paper describes
Keyword：   Ignition coil   core    inductor     dry

一． 引言
在汽车发动机点火系统中，点火线圈是为点燃发动机汽缸内空气和燃油混合物提供点火能量的执行部件。它基于电磁感应的原理，通过关断和打开点火线圈的初级回路，初级回路中的电流增加然后又突然减小，这样在次级就会感应产生点燃火花塞所需的高电压。点火线圈可以认为是一种特殊的脉冲变压器，它将10-12V的低电压转换成25000V或更高的电压。

二． 点火线圈的结构与发展
    汽车点火系统经历了断路器（有触点）、电子点火（无触点）、燃油喷射（程序控制）等方式。随着点火系统的发展，汽车点火线圈的结构正向着小型化、轻量化、高能化的方向发展。目前，在我国汽车点火线圈有两种典型的结构形式。
1． 开磁路油浸式点火线圈
（1） 组成部件
    开磁路油浸式点火线圈在我国被广泛使用。其外形结构如图1所示，主要由初级线圈绕组、次级线圈绕组、低压接线柱、高压输出端子和高压绝缘填充材料及外壳等组成。从内部结构上看主要包括三个部件（如图2所示）
  a.  铁芯： 开放式铁芯构成点火线圈的磁路。
b. 次级线圈绕组： 绕在软铁芯上的次级铜线绕组，包含了直接绕在铁芯上的几千匝甚至上万匝导线。
c. 初级线圈绕组： 由100～250匝左右导线组成，绕于次级绕组的外侧。初级绕组的正极、负极与外壳上的正极端、负极端相连接；次级绕组的正极与初级绕组的正极连接，负极与外壳上的高压输出端连接。次级绕组线匝数与初级绕组线匝数数比确定了线圈的输出电压。

（2）工作原理
 主要是通过初级线圈绕组的电流作为磁场储存。当初级线圈绕组电流突然
被切断（通过功率晶体管断开电路接地端）时，磁场衰减，使次级线圈绕组产生感应电动势，该感应电动势的电压足以使火花塞放电，我们称其为电感放电式点火。另外也有电容放电式点火系统，通常被称为 CDI点火方式。
（3）油浸式点火线圈的缺点
a.  开磁路结构，漏磁通较大，转换效率较低
b.  绝缘硅油会挥发、溢出，造成绝缘下降易击穿
c.  体积较大
2．  闭磁路固体式点火线圈
随着现代科学技术的发展，闭磁路固体式点火线圈应运而生，其应用也越来越广泛，大有取代开磁路油浸式点火线圈的趋势。
闭磁路固体式点火线圈主要由低压线圈绕组、高压线圈绕组、闭磁路铁芯、外壳以及固体填充物等组成（其外形结构如图3所示，内部结构如图4所示）。该点火线圈的铁芯是闭合磁路，大大增强了能量的转换效率，提高了输出电压，使火花塞更容易点火。另外，为减小铁芯引起的涡流损耗，多采用0.35或0.5mm的硅钢片叠成口字或日字型，并开有1.5mm左右的气隙以避免铁芯磁饱和，提高转换效率。其采用的固体填充物主要是热固性环氧树脂，耐压绝缘性好，散热性、密封性非常优越。
    无论是从结构上还是从输出电压上，闭磁路固体式点火线圈都具有许多优点：
  a.  闭磁路结构，磁力线集中，能量转换效率高
  b.  耐压绝缘性高，散热性好，产品性能、可靠性高
   c.  体积较小，适应汽车空间的需要

三． 点火线圈制造工艺的变化与发展
    在80年代，我国的汽车点火线圈制造水平比较低，基本上采用的都是开磁路油浸式结构，初级线圈绕组放于次极线圈绕组外侧，次级绕组采用分层平绕工艺，层与层之间用聚脂薄膜或电容器纸进行高压绝缘；铁芯采用柱型开放式；用硅油等绝缘物进行绝缘和散热；铁筒外壳带附加电阻。
闭磁路固体式点火线圈次极线圈绕组多采用骨架式槽绕结构加工工艺，这样便于多头数控绕线机绕制，即提高了工作效率，又提高了点火线圈的可靠性。初级线圈绕组放于铁芯外侧，次级绕组放于初级绕组外侧。为减小无线电干扰，在高压端，有的点火线圈装入很小的陶瓷高压电阻。采用A、B双主份环氧树脂在真空室内高真空状态下进行灌注，烘干炉加温进行固化。产品耐压、散热、可靠性非常高。
 
四． 点火线圈的性能参数
    点火线圈的几个主要性能参数：
     a.次级输出电压的峰值
     b.次级输出电压的上升率
     c.次级输出电压的持续时间
     d.次级输出电压振荡幅值衰减比
     e.点火线圈火花能量
该几个主要性能参数决定了点火线圈的性能，制造工艺决定点火线圈的质量。

五． 点火线圈性能的变化与发展
 随着点火系统的不断变革，汽车点火线圈的结构和性能上提出更高的要求。为适应发动机高压缩比、稀混合气的特殊要求以及在低温、高速、火花塞积炭等恶劣条件下，也能够提供足够的点火能量，因此提出了高能点火系统及高能点火线圈。 现代点火线圈的初级电阻很小，由以前的1.5Ω左右下降到0.5～0.8Ω左右，有的甚至下降到0.25Ω，这样根据欧姆定律初级输入电流可以有效的增加。另外初级电感也由以前的10几mH降低为现在的4～6mH左右，这样点火线圈就具有快速充电的能力，在高速下同样能产生足够的点火能量。图5为雪芙兰“开拓者”双排座皮卡车用点火线圈低速与高速下输出波形对比测试图。图6展示的是最新的一种笔式点火线圈，它直接与火花塞连接，能量几乎没有损失，已经在许多车型中应用，例如上海大众的AUDI。

 
六．  国产部分点火线圈主要技术参数（见附表）