点火线圈结构设计

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1、点火线圈结构设计2009-8-241. 点火线圈结构的基本要求1.1性能要求 点火能量 ( mJ )由初级断电电流（I1）和初级电感量（L1）决定。初级磁场单次储能E=0.5 *L1 *I12 单次点火能量e=0.4*E 线圈功率 取决于发动机的转速（rpm）和单次储能（E） 由能量和转速决定铁芯尺寸，初级匝数 每秒初级线圈磁能E1=E * n *K/2 *60 n-转速，K-缸数 其值为点火线圈的功率P1 铁芯截面S=1.2P1 初级匝数N1=L1 *l/0 * r *S 负载电压(KV) 取决定次级与初级的匝比 初级电感电压V1一般在400V左右，次级电压 V2=V1 * N2/N1=40

2、0 *V2/V1 次级匝数=V2 *N1/V1=V2 *N1/4001.2安装要求 安装尺寸符合发动机上的安装要求 安装部分有足够的强度，能承受发动机长期高温、振动和冲击 安装的部位不同对线圈要求不同 安装在发动机旁 安装在发动机火花塞上端 安装在车梁上1.3耐高压要求（绝缘长期承受脉冲高压冲击） 内部结构设计要使电场分布合理 层绕 槽绕 变形的层绕（笔杆式） 绝缘距离、材料耐压等级及厚度与内部电场分布相匹配 金属联接件避免尖角，使电场分布均匀1.4环境温度变化的要求（-40125 ） 应能承受的温度 铁芯表面: 150 C 环氧树脂:155 C 次级线圈:160 C 采取措施解决各结构件膨胀

3、系数不一致可能引起的开裂 用热塑弹性体包铁芯（TEO，TPE） 加发泡塑料或橡胶垫 垫到两种材料热应变相 差最大处，如笔形铁芯的端部 采用带填料的环氧树脂 1.4续 采用无机填料增强的工程塑料 生产中，选择合理的环氧树脂的固化温度，降低内应力 外壳材料要考虑冷热冲击不开裂，兼顾耐热，模缩率，断裂伸长率等指标（内包铁芯的线圈必须选合适外壳材料） 内装点火模块用硅胶覆盖模块上的元器件1.5零部件结构的工艺性 塑料件 拔模斜度、壁厚及均匀度、加强筋、圆角、镶嵌件定位的工艺孔、镶嵌件入模的引导锥、镶嵌件防拉脱防转动、避免内凹等 冷冲压件 避免清角、圆角，孔，悬臂，窄槽，孔间，孔边尺寸与材料及厚度的关系

4、、无搭边冲裁、精度等级（低于IT9） 1.5续 机加工件 退刀槽、材料的切削性能、 倒角、作为嵌件的防转防拉脱、嵌件 定位处的精度1.6组装要求 初级骨架 内孔中间四角加气隙垫保证组装气隙 初级骨架与外壳、插头座与外壳、高压插座与外壳等结合处采用无密封胶的密封结构，靠塑料件紧密插接密封，提高装配效率，避免漏胶 初、次级骨架之间，骨架、外壳、插头座、高压端子等之间的结构联接，要设计准确的定位、导向，使装配快捷，位置准确，外形美观1.6续 内部电气联接方式：初级绕组与低压插座，次级绕组引线与高压引线片，高压引线片与高压端子、模块与线圈等联接及铁芯之间的联接尽可能采用点焊、激光焊、超声波焊、微电流氩

5、弧焊、铆接、插接等，尽量避免用锡焊，以提高效率实现自动组装 线圈骨架 起始端及末端的引出线能自动引出或自动挂角1.7其它要求 外表面状态 光面 雾面 有一种极细发黑的雾面极易划出印记，应尽量避免 内包铁芯壳内表面应部分外露，使浇灌树脂渗入铁芯片间，避免工作噪音 标准化、通用化、系列化 2 . 次级线圈的结构2.1合理的电压分布 层绕 每绕一层，垫一层绝缘纸。电压沿径向分布，用于油浸线圈和早期的干式线圈 槽绕 沿轴向布置若干个槽，电压沿轴向分布到各槽中，干式线圈基本采用此种方式（图1） 层绕的变型 骨架为圆柱形，在起始端按设定的程序，使漆包线逐层堆积，垒起一圆锥面，然后，以圆锥面为绕线平台，逐层

6、沿轴向推进，即每来回绕一层，线针沿轴向行进一距离，直至完成线圈的绕制 。此种方式实际上是层间不垫绝缘纸的层绕，电压沿轴向分布开（图2）2.1续2.2等绝缘强度设计 按电场强度的大小确定绝缘层的厚度及绝缘距离 单头点火线圈 （图3） 次级骨架底部与初级 绕组电位差在高压输端 最大，一是加大绝缘距 离（图3a)，另一方法是 加绝缘材料厚度(图3b)2.2续 双头点火线圈 次级骨架底部与初级绕组电位差在两端高压输端最大，一是加大两端绝缘距离（图4a)，另一方法是 两端加绝缘材料厚度(图4b) 笔式线圈增加绝缘强度的措施 由于笔式线圈空间小，初级及次级骨架底部都很薄，为了增加绝缘强度，在骨架上先包一层