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*暱稱: 電氣鼠
hothbl
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註冊時間: 2003-11-28
文章: 7811
來自: 北縣新莊
車型: GOA COROLLA 1.8t
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蠻不錯的文章
出處: http://tw.autos.yahoo.com/auto_information_article2/url/d/a/081014/10/28nf.html
看似簡單的汽車點火系統，卻是影響引擎性能輸出能否全數發揮的關鍵，更是許多Tuner調校改裝電腦時，最為謹慎與小心的一環，其點火正時的設定正確與否，所產生的反應與嚴重性甚至比供油調整來得敏感，因此如何確保每一個轉速都能正常點火，便成了原廠車或改裝車的重要課題，這也是為何市面上會出現許多不同功能的點火強化產品的原因。到底這些產品是如何提昇點火效能的呢？又是否真能強化點火系統的體質並兼顧壽命呢？這些就是本單元首要探討的問題！
點火系統不簡單
汽油要點才會著火
其實筆者會企劃這個單元，起因在於上個月製作的VSD測試過程中所遇到的種種問題，加上最近這幾年許多新款的點火強化套件不斷出籠，與過去大家所認識的點火產品不同，因此認為有必要針對這些新款的產品功能與作用，做個較為仔細的介紹，所以才會特別製作此單元。至於該從哪裡先介紹起呢？我想還是老樣子，先從點火系統的整個作用架構與原理說明開始，要不然直接切入主題，大家可能看不懂筆者在說明什麼。
這是舊型的點火開關，大小猶如兩個火柴盒般，體積太大的情況下，只好額外安裝於分電盤外。
點火系統的作用在於點燃位於高壓縮汽油燃燒室內的混合氣，使其燃燒進而產生爆炸壓力以推動活塞產生動力，為了達成此目的，點火系統中必須有幾個重要的元件存在，當中包括：
1. 點火器（即電晶體式點火開關）：功能在負責導通點火線圈端的負極接地，作用就如同一個電子開關一樣，在引擎需要點火的瞬間提供電流給點火線圈，時機過了之後便停止供電。其外型與設計隨著科技進步而逐漸縮小體積，從原先兩個火柴盒大小的獨立安裝於擋火牆的方式，逐漸縮小到分電盤內，甚至在目前最新的直接點火系統上，整個點火控制模組已濃縮於供油電腦或點火線圈頭內，體積猶如一個一元銅板的大小。
2.點火線圈（即點火考耳）：內部含有兩組纏繞數不同的線圈，比例大約為1：100，圈數少的線圈由電瓶供電充磁並在其間建立磁場，再利用線圈斷電、磁場崩潰時的瞬間，使原本儲存在磁場內的能量，透過圈數多的線圈感應並產生高壓電能，再向外輸出高壓電流至火星塞上，完成跳火的動作。由於點火線圈產生高壓電的過程需有啟/閉兩個動作，因此才需點火器來負責不斷開/關的動作，此外由於它會產生高壓電，因此又叫高壓線圈。
3.分電盤：把點火線圈所產生的高壓電，在極短的時間內，透過分火頭正確且瞬間地分配給各缸的火星塞，由於內部分火頭上負責導通電流的接點，容易因使用次數增加而磨損或髒汙，導致分電盤的導電效能不彰，因此許多老車的點火效能才會不彰。
4. 矽導線：把分電盤的高壓電傳送到火星塞上，由於高壓電流過矽導線的瞬間會產生大量的磁場與電磁波，若沒有妥善吸收磁場，對於車上較為敏感的電裝品如：供油電腦、收音機等，將會造成干擾情形而無法正常運作，且阻抗愈低雖電能耗損小，但相對磁場能量愈強，因此線材表面的包覆材質是否能提供足夠的消磁作用，是除了強調傳遞效能外的另一個不可忽視的項目。
5.火星塞：點火系統最後的執行者，點火線圈所產生的高壓電，最後都是透過火星塞的電極形成電弧，以點燃汽缸裡的混合氣。附帶一提的是，為何點火系統需將電壓提高到2萬多伏特呢？原因在於只有高壓電才能使電流無視火星塞兩電極間的空氣阻抗，直接穿透無金屬接觸的空氣來傳導電流，使電極間產生電弧，也就是所謂的跳火現象，現象與閃電相類似，只是形成高壓電的過程不相同而已，而有跳火才能點燃混合氣。不只如此，電極間的距離愈長，所形成的電弧電壓值愈高，但卻愈不容易跳火；反之亦然，加上電弧形成的同時，會少量帶走電極上的金屬離子，使電極間隙愈來愈大，因此定期保養時需注意火星塞的間隙，以確保其跳火正常。
點火時機須準確
過早過晚皆不行
這五大元件中雖然有幾樣已因點火系統改為「直接點火」裝置而被取消，不過整體架構還是大同小異，筆者接下來想讓大家知道點火系統的路徑是怎麼走的。
從圖A所示，負責產生高壓電的點火線圈之正負極，分別與電瓶及點火開關進行連接，正極在引擎啟動後就與電瓶形成通路，不過什麼時候會提供高壓電給火星塞，卻得聽命於與負極進行連接的點火模組，點火模組就像點火線圈的開關一樣，負極接通與斷電的瞬間，點火線圈就會輸出高壓電，因此點火線圈並非不斷供應高壓電給火星塞。至於點火模組怎麼會知道何時要供電給點火線圈呢？這就得依賴轉速感知器提供的訊號來進行判斷，讓點火模組知道活塞何時會到達上死點，以提供電流給點火線圈。
從Mazda 3的引擎外觀圖中可清楚看出原本放置在搖臂蓋上的分電盤以取消，改已直接點火考耳的設計來取代。
而當點火線圈輸出高壓電後，為正確將高壓電分配到各汽缸火星塞上，一般會採用下列兩種方式，一種是利用分電盤與矽導線，將高壓電分配到正確的火星塞上，另一種則是直接把高壓電分配給各缸火星塞，這就是俗稱的直接點火系統。就理論來說，後者對於點火正時的掌握是直接由電腦控制，中間不需再透過分電盤與矽導線進行分配，因此點火時間會較正確，尤其在轉速愈高的場合時，差距會更加明顯，這也是為何新款車輛都會改以直接點火系統，來取代舊式分電盤設計，當然原因不只如此。
直接點火系統優點
正時準確不易衰退
當行車電腦有能力可獨自控制每汽缸的點火時機，並再搭配多顆爆震感知器於每汽缸上時，就能讓行車電腦分別控制每汽缸點火時間，讓產生爆震的汽缸延後點火時間，減少爆震所造成的傷害，而沒有爆震的汽缸則可提早點火時間，增加出力與燃燒效率，讓引擎不會因單汽缸爆震而減少過多馬力，並兼顧耐用度。此外，由於直接點火系統的點火線圈與點火器，是採各缸各自獨立一組的設計，因此後續維修較為方便，壞哪一缸的點火線圈就換哪一支，而不需整組分電盤都換掉，省卻不少維修時間。
此為Lexus六缸引擎的直接點火線路圖，從中清楚看到原本的分電盤、矽導線都已不見，且點火開關模組還直接內建於點火考耳內，大幅減少訊號移動的路徑長度，讓點火正時更準確、耗能更小。
值得一提的，由於點火線圈要產生高壓電須有充分的充磁時間，才能釋放出足夠的點火能量與電壓，讓火星塞跳火，因此提供足夠的充磁時間或電能給點火線圈，對其運作是否正常是非常重要的條件（這也是改裝品的強化方向），然而過去分電盤設計的點火線圈，在720度的活塞行程中，需同時供應多缸跳火之用，高轉速時的充磁時間往往會出現不足的情形，導致火星塞無法順利點火，轉速就會拉不太上去，而改用每顆點火線圈對應一缸的直點設計就比較不會有這個困擾，每顆都有720度的充磁時間（有些系統每360度會點火一次），因此可改善高轉速點火Miss的問題。此外，高壓電能量因沒有矽導線約15％的傳輸耗損，也能稍微提高點火的效能。
這支是Mazda 3直接點火考耳元件，每缸各對應一組點火考耳與點火開關的設計，可大幅擴充電腦提前或延後點火正時的範圍，且還可各缸獨立控制，不像分電盤般，進退點火都是所有汽缸同時進行的。
不同點火強化套件
作用過程不盡相同
接下來所要介紹的是本單元的另一項主題：各點火強化改裝套件的功能為何？當中又包含VSD、MSD、強化考耳與銥合金火星塞等。不過在介紹前筆者想先與大家探討：為何原廠點火系統會不夠用的問題？
關鍵就在於高轉速點火線圈充磁時間不足，所造成的點火不良問題，以及高壓縮比或高增壓值的燃燒室，會有火星塞不易跳火的問題！首先是第一點，點火線圈要釋放高壓電須有充磁、激磁與放電的過程，當中又以充磁最耗時間，不足的充磁時間，所釋放出來的點火能量絕對不足，輕者跳火溫度不夠、燃燒不能完全，重者電壓太低無法穿透高壓空氣、電弧無法形成導致點火動作沒有完成，燃燒沒有進行，動力產生過程便會出現短暫中斷，使得引擎高轉速的反應出現遲緩、不順暢的情形，而該現象最容易發生在極高轉速的區域內。由於此時每次充磁時間相當短暫，只有幾毫秒的時間，因此最容易發生充磁能量不足的問題，而有些改裝套件就是為了縮短點火線圈的充磁時間而開發的，讓高轉速的點火過程不會出現Miss現象。
火星塞要放出高壓電須讓點火線圈有足夠的充磁時間，但轉速愈高時間愈不足，因此如何確保高轉速時的跳火正常，正是點火系統強化的方向。
第二點，如同筆者上述所說，之所以要提高點火電壓至2萬伏特的目的，在使電流突破空氣阻抗，於火星塞電極間產生跳火現象，不過當中還有一項因素要列入說明，那就是壓力愈大的空氣環境、產生電弧時所需的電壓愈強，也就是說在渦輪引擎上要順利形成電弧，所需要的電壓值是高於自然進氣引擎的，因此當有些車款面臨到NA改Turbo或提高增壓值時，就須同時強化點火系統的點火電壓，才能於高壓縮的環境下，順利產生電弧，完成跳火動作，因此這便成了改裝套件的另一項強化項目。
火星塞要放出高壓電須讓點火線圈有足夠的充磁時間，但轉速愈高時間愈不足，因此如何確保高轉速時的跳火正常，正是點火系統強化的方向。
此外，像有些可以延長跳火時間或同一個點火行程內，進行多次的跳火動作，都是為了確保點火系統能盡責的完成跳火動作，並提高每次燃燒效率而開發的改裝產品。接著就是改裝套件的介紹。
VSD 點火系統升壓器：可說是近幾年來最熱門的點火強化套件，其功能在於將原本輸入點火線圈的電壓，從原先的12∼14.2伏特提高到16∼18伏特，透過更強的電壓值，使原廠點火線圈的充磁能量加強，以壓榨出更大的點火能量，讓火星塞電極間的電弧「焦耳」更強、熱度更高，反應在點火過程中的話能使初次燃燒效果更佳，因為點燃混合氣所需的就是高溫，溫度愈高燃燒速度愈快、效率愈佳，因此一旦加裝此項產品後，最明顯的改變就是中低速扭力的改善。
壓縮比愈高的燃燒室，火星塞愈不容易跳火，此時就需提高點火電壓才能克服，因此當您的愛車面臨NA改Turbo或提高增壓值的場合時，記得需同時強化點火電壓，才能於高壓縮的環境下，順利產生電弧，完成跳火動作。
至於高速時的馬力表現呢？由於該產品只是提高點火線圈的輸入電壓值，其餘元件並未強化，尤其是點火線圈，因此高轉速時的充磁速度並不會有明顯的提高，甚至有些極限較差的產品，在高轉速惡操不斷作功下，還會逐漸出現衰退情形，反而成為點火線圈電力來源路徑上的阻礙，跳火能量反而下降，因此高轉速時的馬力增強必非其強項。
壓縮比愈高的燃燒室，火星塞愈不容易跳火，此時就需提高點火電壓才能克服，因此當您的愛車面臨NA改Turbo或提高增壓值的場合時，記得需同時強化點火電壓，才能於高壓縮的環境下，順利產生電弧，完成跳火動作。
此外還有一點需提醒大家的是，對於有些較為敏感的點火線圈與點火開關元件，若提供超過原廠太多的電壓值，可能會縮短其壽命，尤其是點火開關更是容易受損，加上有些新款車種的點火開關模組設計在行車電腦內，一旦故障無法發動車輛時，所需付出的代價就是更換整顆原廠電腦，因此改裝VSD前須先問清楚自己的愛車能否使用，再進行改裝較為妥當。
近年來相當熱門的VSD，其功能在提高輸入點火線圈與點火開關的電壓值，加強火花的熱度與焦耳值，使混合氣的初次燃燒速度加快、效率更好，因此強化中低速扭力是其強項。
VSD只是提高輸出考耳的電壓值，考耳仍是原廠零件，能否承受得了升壓後的能量有待商榷，因此改裝時最好確定自己的愛車能否使用再加裝。
強化點火線圈（考耳）：既然點火電壓的來源是由點火線圈所形成，因此若能將該元件改以強化部品替代，所產生的點火電壓與能量將能大幅提高，並延長火花持續的時間，提高混合氣燃燒效率，且還可透過內部線圈材質與纏繞方式的改變，縮短其充磁時間，改善引擎高轉速時充磁能量不足的問題，提高油門反應，是最明顯且快速的點火系統強化套件。過去分電盤設計的點火系統其所使用的強化考耳，外型呈現圓筒狀，其上設有正負接點與高壓電輸出導線，至於現在的直接點火系統，則須更換整支點火考耳，才能改用強化品，相對付出的金錢代價較高。
有些強化考耳會將原本安裝於其內的點火開關外移，讓整組考耳有更多的空間容納線圈，甚至利用隔板墊高將其與高熱的搖臂蓋分離，讓怕熱的考耳遠離熱源，維持正常的工作效能。
這兩張是改裝整組強化考耳的電弧能量比較圖，原廠系統只能擊穿報紙，但改裝組卻能使報紙燃燒起來，兩者間的釋放能量與熱能差距可見一斑。
這兩張是改裝整組強化考耳的電弧能量比較圖，原廠系統只能擊穿報紙，但改裝組卻能使報紙燃燒起來，兩者間的釋放能量與熱能差距可見一斑。
MSD多重火花放大器：若要選出最終極的點火強化套件，相信非MSD多重火花放大器莫屬，一套完整的MSD包含有強化考耳、獨立的點火開關模組與火星塞等，其功能在於可完全取代原廠的點火系統，只保留轉速訊號下來而已。透過整組的強化系統，MSD可提供高達4萬5千伏特的點火電壓，不論缸內壓縮比為何都能順利產生跳火動作，並透過專用點火開關模組的多次開/關動作，使火星塞能在一次的點火行程中，依據轉速不同完成 3∼8次的多重點火動作，徹底將汽缸內的混合氣燃燒殆盡。不只如此，MSD的點火開關模組還能提供高達400伏特以上的交流電壓給點火線圈使用，大幅提高其充磁速度，使其能對應到15000rpm以上的超高轉速，而不會有點火Miss的問題，不過也由於其點火次數實在太頻繁，因此唯一的缺點就是火星塞的電極消耗速度會相當快，且不能使用太細的銥合金火星塞。
若車上已更換強化考耳，並大幅提昇點火效能的話，是不需要使用電極太細的火星塞，因為極頭很容易消耗殆盡，且強化後的點火效能已能取代銥合金火星塞的功能。
銥合金火星塞：愈尖銳的物體，愈容易使電流從一個極點穿透大氣阻抗到達另一個極點，道理就像避雷針一樣，因此若能有效縮小火星塞電極的直徑，將能幫助火星塞於高壓縮比的場合中完成跳火動作，但若使用一般的金屬材質，過細的電極是無法承受高達900度的燃燒溫度而容易燒熔，因此才會使用熔點極高的銥合金，作為0.4mm細極點火星塞的電極材料。不過提醒大家，若已改裝強化考耳或MSD等套件的話，最好還是盡量不要使用電極太細的火星塞，否則電極頭很快就會因點火次數增加或點火能量加強而消耗不見，且上述套件已可大幅增強點火效能，使用銥合金火星塞只是多此一舉而已！
採用細電極的目的在提高電弧穿透空氣的能力，尤其在高轉速高壓縮的環境下，更能顯現出其價值。 |
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Mick
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這篇一次我看不懂, 第二次看多懂一些,
多看幾次就多懂一些, 慢慢的, 這些知識就存在腦海裡了~
感謝鼠大提供這種錢也買不到的資訊唷~  |
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billlions
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今天有一會幫我們家的鵝換了火星塞，因為先前也是用DENSO 0.4mm型號IU22(機車用)
拆下一看果然電極消耗殆盡，比對上面文章所提到的，相對的加強點火那火星塞的耐用度也相對的變得更重要。
反觀汽車來說，假設今天裝上了MSD點火套件（含多重火花放大器）、VSD、SDI..........之類的。綜合各家點火優點強項來加強點火，那火星塞壽命是否相對大幅度減少呢？
小弟的想法認為：
1.選用較冷值的火星塞型號。
2.選用銥合金但非極細電極類型火星塞。
特別加註
3.選用多爪火星塞，當然若是以消耗耐用度來說，理論上爪數越多是否耐用度相對提昇呢？
不過似乎大家都不太推崇多爪火星塞。
不知道大家的意見建議如何呢？  |
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新莊阿男
閃亮一顆星
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文章: 2180
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*暱稱: 電氣鼠
hothbl
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billlions 寫到: 今天有一會幫我們家的鵝換了火星塞，因為先前也是用DENSO 0.4mm型號IU22(機車用)
拆下一看果然電極消耗殆盡，比對上面文章所提到的，相對的加強點火那火星塞的耐用度也相對的變得更重要。
反觀汽車來說，假設今天裝上了MSD點火套件（含多重火花放大器）、VSD、SDI..........之類的。綜合各家點火優點強項來加強點火，那火星塞壽命是否相對大幅度減少呢？
小弟的想法認為：
1.選用較冷值的火星塞型號。
2.選用銥合金但非極細電極類型火星塞。
特別加註
3.選用多爪火星塞，當然若是以消耗耐用度來說，理論上爪數越多是否耐用度相對提昇呢？
不過似乎大家都不太推崇多爪火星塞。
不知道大家的意見建議如何呢？
1. 火星塞型號還是要依燃燒狀況決定，太黑就要選熱一點的，太白就要選冷一點的
2. 如果以C/P值來看，大部份的人都會建議選用白金火星塞，價格便宜且撐的更久
3. 正常來說是會，但多爪火星塞就沒法子調間隙了，會無法發揮點火強化後的效果 |
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billlions
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像是Autolite的雙白金搭配點火加強的套件來說應該不錯用。
不過Autolite的火星塞似乎沒有所謂冷熱值的分別。
這樣說來是否對於使用者來說算是兩難的決定呢？  |
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*暱稱: 阿東
小東
賽車手
年齡: 49
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文章: 595
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我有加裝 MSD 彬董那裝的
火星塞 用 6號 JUN 0.4 MM 銥合金 我有兩點疑問
1 使用3萬公里後 發現還是 火星塞色澤偏白
2 更換週期 10萬嗎 還是 2萬公里
因為 之前未改裝MSD時 我使用7萬公里
後來 又送給丈母娘 的拖鞋 1.5 使用 3萬
現在 還是頭好壯壯
所以 那時候換掉換新的有點 捨不得
所以 沒丟掉 |
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*暱稱: 米克
Mick
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billlion 寫到: 像是Autolite的雙白金搭配點火加強的套件來說應該不錯用。
不過Autolite的火星塞似乎沒有所謂冷熱值的分別。
這樣說來是否對於使用者來說算是兩難的決定呢？
既然沒冷熱值可選擇,
如果還是想知道結果的話, 試用看看就知道了嘛~ 
大家都在用, 只要你不選錯型號, 跑幾下子就知道 Autolite 好不好用囉~ 
小東 寫到: 我有加裝 MSD 彬董那裝的
火星塞 用 6號 JUN 0.4 MM 銥合金 我有兩點疑問
1 使用3萬公里後 發現還是 火星塞色澤偏白
2 更換週期 10萬嗎 還是 2萬公里
因為 之前未改裝MSD時 我使用7萬公里
後來 又送給丈母娘 的拖鞋 1.5 使用 3萬
現在 還是頭好壯壯
所以 那時候換掉換新的有點 捨不得
所以 沒丟掉
MSD 是一個品牌, 旗下有很多產品,
包括點火放大模組, 還有分電盤蓋, 還有高壓線圈 (考耳),
你應該是只裝了 MSD 的高壓線圈而已吧
因為有沒有加上點火放大模組, 其實相差不小.
至於點火怎麼樣算正常?
就算找當初設計這套點火系統的總工程師出來, 也不見得說得出個準啦~
試用各個不同品牌的不同型號產品,
從其結果 (火星塞頭的狀況) 來判斷使用的狀況到底是怎麼樣的,
然後從其中擇一最恰當或最適合自己使用的.
火星塞的頭偏白, 對我來說是比偏暗紅或黑色都要來得好的,
些許的稀薄燃燒, 總比燃燒不完全或帶濃厚汽油膠的黑頭頭要來得好得多了吧  |
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*暱稱: 袋鼠
billlions
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Mick 寫到: billlion 寫到: 像是Autolite的雙白金搭配點火加強的套件來說應該不錯用。
不過Autolite的火星塞似乎沒有所謂冷熱值的分別。
這樣說來是否對於使用者來說算是兩難的決定呢？
既然沒冷熱值可選擇,
如果還是想知道結果的話, 試用看看就知道了嘛~
大家都在用, 只要你不選錯型號, 跑幾下子就知道 Autolite 好不好用囉~
小東 寫到: 我有加裝 MSD 彬董那裝的
火星塞 用 6號 JUN 0.4 MM 銥合金 我有兩點疑問
1 使用3萬公里後 發現還是 火星塞色澤偏白
2 更換週期 10萬嗎 還是 2萬公里
因為 之前未改裝MSD時 我使用7萬公里
後來 又送給丈母娘 的拖鞋 1.5 使用 3萬
現在 還是頭好壯壯
所以 那時候換掉換新的有點 捨不得
所以 沒丟掉
MSD 是一個品牌, 旗下有很多產品,
包括點火放大模組, 還有分電盤蓋, 還有高壓線圈 (考耳),
你應該是只裝了 MSD 的高壓線圈而已吧
因為有沒有加上點火放大模組, 其實相差不小.
至於點火怎麼樣算正常?
就算找當初設計這套點火系統的總工程師出來, 也不見得說得出個準啦~
試用各個不同品牌的不同型號產品,
從其結果 (火星塞頭的狀況) 來判斷使用的狀況到底是怎麼樣的,
然後從其中擇一最恰當或最適合自己使用的.
火星塞的頭偏白, 對我來說是比偏暗紅或黑色都要來得好的,
些許的稀薄燃燒, 總比燃燒不完全或帶濃厚汽油膠的黑頭頭要來得好得多了吧
先前有使用過Autolite 雙白金火星塞，不過那是在換3S前，當時使用其實沒有特別好用的感覺。後來換了3S之後阿源就幫我換掉囉。
想說等把整個點火弄好之後再來試試看它的耐用度。
有人知道所謂沿面點火的優缺點嘛？
當然不是顏面點火囉？是會燒傷的。 |
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