點(diǎn)火系統(tǒng)提供了一個(gè)可靠的，定時(shí)的，在氣缸做功沖程的開始時(shí)負(fù)責(zé)點(diǎn)火。大多數(shù)飛機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)都是完全獨(dú)立于飛機(jī)電氣系統(tǒng)。點(diǎn)火系統(tǒng)包括：

　　發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)示意圖

　　飛機(jī)發(fā)動機(jī)裝有雙套點(diǎn)火系統(tǒng)，以提高發(fā)動機(jī)的可靠性和安全性。由于燃燒室中有兩個(gè)火花塞來點(diǎn)燃可燃混合氣體，從而提高了燃燒效率（氣體完全燃燒），所以提高了發(fā)動機(jī)效率

　　磁發(fā)電機(jī)由一個(gè)金屬線圈組成的初級線圈 primary coil 和次級線圈 secondary coil，初級線圈中的電流由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動磁鐵切割線圈產(chǎn)生，此低電壓約300伏。

　　凸輪軸控制凸輪 Cam，再通過接觸斷路器 Contact Breaker 負(fù)責(zé)瞬時(shí)切斷初級線圈電流

　　快速地停止初級線圈的電流，其結(jié)果是初級線圈的磁通量開始減小。因此，通過初級線圈的自感和次級線圈的互感，在阻止現(xiàn)存磁通量衰減的方向上產(chǎn)生電動勢（EMF）。自感效應(yīng)產(chǎn)生約為500伏的電動勢，而與其相伴的次級線圈互感效應(yīng)產(chǎn)生約為30000伏高壓電動勢，這樣火花塞就產(chǎn)生火花放電。初級電流切斷越迅速，以及初級電流值越大，則相應(yīng)的次級電壓也越高。

　　經(jīng)歷了接觸斷路器調(diào)整，在二次線圈中會產(chǎn)生的電壓約30000伏施加在火花塞上，強(qiáng)大的電壓使電流擊穿空氣屏障，產(chǎn)生火花

　　磁發(fā)電機(jī)與火花塞之間的強(qiáng)大磁場被屏蔽，以盡量減少對航空電子設(shè)備的干擾

　　不理解的同學(xué)可以觀看下方的視頻加深感覺

　　點(diǎn)火電路示意圖

　　點(diǎn)火開關(guān) IGNITION SWITCH

　　磁發(fā)電機(jī)開關(guān)是一個(gè)“失效安全”系統(tǒng)。磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動到打開位置，點(diǎn)火開關(guān)打開，允許初級線圈電路工作。磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動到關(guān)閉位置，初級線圈被接地。

　　接地線路斷了或者在飛行中開關(guān)失靈，磁發(fā)電機(jī)應(yīng)繼續(xù)工作操作。

　　點(diǎn)火開關(guān)設(shè)計(jì)模式：

　　點(diǎn)火開關(guān)示意圖

　　注意：如果初級線圈電路或開關(guān)發(fā)生故障，磁發(fā)電機(jī)將“保持激活”。這允許發(fā)動機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，這在飛行中非常關(guān)鍵。然而，一個(gè)磁發(fā)電機(jī)在地面上保持這種狀態(tài)是一種十分危險(xiǎn)的情況，因?yàn)槁菪龢娜魏无D(zhuǎn)動都可能讓磁發(fā)電機(jī)產(chǎn)生火花，使發(fā)動機(jī)“點(diǎn)火”，螺旋槳便會有傷害到周圍人的可能。

　　接觸斷路器 CONTACT BREAKER

　　磁發(fā)電機(jī)中的接觸斷路器會切斷電流通過初級線圈，通過初級線圈的自感和次級線圈的互感，在次級線圈中產(chǎn)生電流，最后由火花塞輸出

　　電容器 THE CAPACITOR

　　當(dāng)觸點(diǎn)斷路器打開時(shí)，初級電路中的電容器有助于初級磁場的快速崩潰，也有助于防止觸點(diǎn)斷路器處產(chǎn)生腐蝕和火花。主電磁線圈磁場崩潰得越快，次級線圈輸出的電勢就越大。它還能減少無線電干擾。

　　配電器 THE DISTRIBUTOR

　　配電器以正確的順序?qū)⒋渭壘€圈的輸出導(dǎo)向氣缸火花塞以點(diǎn)火。

　　火花塞 SPARK PLUGS

　　飛機(jī)火花塞有一個(gè)中心電* Centre Electrode 攜帶來自點(diǎn)火線束的高壓電流，其點(diǎn)火點(diǎn)被擰裝入氣缸蓋；線束導(dǎo)線和火花塞連接。這股高壓電流在插頭外殼處穿過一個(gè)氣隙 Spark Gap 接地；高壓火花塞產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃燃燒室中的燃料空氣混合物

　　火花塞示意圖

　　火花塞在特定的熱溫度下工作得最好。發(fā)動機(jī)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)低于最佳溫度時(shí)，積碳或油垢 Oil Fouling 可能累積。當(dāng)混合物過濃時(shí)，鉛也可能發(fā)生結(jié)垢 Lead Fouling

　　油垢

　　鉛沉積

　　啟動裝置 STARTING DEVICES

　　啟動裝置負(fù)責(zé)對磁發(fā)電機(jī)定位時(shí)間，使其在正常運(yùn)行時(shí)大約在25°上止點(diǎn)之前產(chǎn)生火花。

　　發(fā)動機(jī)在起動過程中，在25°上止點(diǎn)之前火花塞點(diǎn)火，由于低曲軸轉(zhuǎn)速可能導(dǎo)致在上止點(diǎn)之前就已經(jīng)充分燃燒。在低轉(zhuǎn)速下，氣缸中的峰值壓力會在TDC之前出現(xiàn)，從而可能突然地動力損失，啟動困難和可能的反沖損傷發(fā)動機(jī)

　　啟動裝置的目的在于：

　　脈沖耦合器（脈沖起動器）IMPULSE COUPLING (IMPULSE STARTER)

　　這個(gè)機(jī)械的裝置，使用彈簧和離心泵離合器。在低轉(zhuǎn)速下，磁電機(jī)轉(zhuǎn)子存儲約旋轉(zhuǎn)60°的能量，然后釋放，快速旋轉(zhuǎn)的磁鐵在上止點(diǎn)產(chǎn)生強(qiáng)烈的火花（簡單地說就是旋轉(zhuǎn)停止，用彈簧儲存60°轉(zhuǎn)動能量，然后突然爆發(fā)釋放）

　　一旦發(fā)動機(jī)啟動，發(fā)動機(jī)以怠速運(yùn)行，該機(jī)構(gòu)就會脫離，火花定時(shí)恢復(fù)其25°上止點(diǎn)之前火花塞點(diǎn)火的設(shè)置

　　磁電機(jī)軸與脈沖啟動器

　　磁發(fā)電機(jī)

　　注意：脈沖起動器不需要外部電源，在現(xiàn)代輕型飛機(jī)上很常見。

　　其他啟動裝置有：助推器線圈（帶尾隨電*)；感應(yīng)振動器(帶延遲斷路器點(diǎn)），這些設(shè)備需要飛機(jī)電池來運(yùn)行

　　脈沖起動器原理圖

　　起動裝置通常只安裝在左側(cè)磁發(fā)電機(jī)上（通常被稱為主要磁發(fā)電機(jī)，有的飛機(jī)不止有一套發(fā)電機(jī)，也有第二套電機(jī)是需要通電的脈沖電機(jī)如本課第一張圖片）。 大多數(shù)現(xiàn)代飛機(jī)都裝有旋轉(zhuǎn)點(diǎn)火開關(guān)，以選擇磁電機(jī)和啟動功能。 脈沖耦合器 impulse coupling 將在500轉(zhuǎn)速左右解耦（離心離合器）；然后點(diǎn)火火花將在其正常位置開始工作(25°上止點(diǎn)之前火花塞點(diǎn)火)

　　早燃 PRE-IGNITION

　　早燃是發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)問題，與電*能、火花過程無關(guān)

　　如果火花塞過于熾熱，會導(dǎo)致排氣閥被損壞并部分熔化或氣缸內(nèi)積碳，而殘余雜質(zhì)和過高的的溫度則有可能使火花塞點(diǎn)火之前缸內(nèi)混合氣體就已經(jīng)被點(diǎn)燃

　　混合氣體將以正常速度燃燒，但由于燃燒開始得很早，它將在活塞和曲軸位置到達(dá)最佳之前在氣缸內(nèi)產(chǎn)生最大壓力

　　早燃將導(dǎo)致運(yùn)行粗糙，失去動力，并將導(dǎo)致溫度升高，最終可能導(dǎo)致震爆

　　震爆 DETONATION

　　震爆是氣缸內(nèi)可燃混合氣體達(dá)到臨界壓力和溫度時(shí)發(fā)生不受控制的燃燒狀態(tài)。 在正常情況下，混合氣體壓縮后被兩個(gè)火花塞點(diǎn)燃，當(dāng)它燃燒時(shí)，火焰沿從兩側(cè)穿過活塞。 在火焰完全點(diǎn)燃之前，混合物被加熱并進(jìn)一步壓縮

　　在正常燃燒情況下，氣缸壓力平穩(wěn)上升，直到活塞通過其行程頂部TDC之后20度左右達(dá)到峰值。 這給活塞一個(gè)平滑的推動，但如果由于任何原因，混合氣體達(dá)到其臨界壓力和溫度，它將爆炸而不是燃燒，而不是平穩(wěn)地推動活塞，氣缸內(nèi)的壓力幾乎會立即上升，并對活塞施加一個(gè)尖銳的打擊

　　爆炸引起的壓力沖擊波，以聲波速度傳播并產(chǎn)生砰擊聲，或敲擊聲。 這在汽車發(fā)動機(jī)中很容易聽到，但由于其他噪音，飛機(jī)發(fā)動機(jī)通常不會聽到。 壓力和溫度的迅速上升對發(fā)動機(jī)的連桿、軸承、閥門、活塞頭和燃燒室壁等內(nèi)部部件施加了*端的載荷，并經(jīng)常導(dǎo)致發(fā)動機(jī)的完全損壞

　　震爆總是由于汽缸溫度過高造成的。 由于絕熱加熱，壓力的增加總是會導(dǎo)致溫度的升高。 混合氣體的密度將影響壓力和溫度，燃料與空氣的比例也將是一個(gè)重要因素。 因此，在實(shí)際中，震爆可能是由下列任何一個(gè)或者全部因素引發(fā)：