我们知道物质由分子组成，分子又由原子组成，原子由原子核（包括质子和中子）和电子组成，电
子围绕原子核旋转运动。在通常情况下，电子的负电荷和质子的正电荷相等，两者平衡使原子的总电荷
量为零。在外界能量的作用下，原子外层的电子运动的速度加快到一定程度时，就会逸出轨道与其他中
性原子结合，这一原子“俘获”电子之后负电荷量增加，呈现负极性，称之为“负离子”。而失去电荷
的原子负电荷量减少，呈现正极性，称之为“正离子”。离子有规律的定向运动便形成了电流。
根据上述理论，混合气在进入气缸前都会有微量分子游离成正离子和负离子。气缸压缩过程中，
的作用别向两极运动，正离子向负极运动、负离子向正极运动形成了电流。但是在电场力较小时(电
压低)，原子中的电子运动的速度低，不能摆脱原子核的引力逸出轨道，形成新的离子。所以，气体中
也只有原来存在的离子导电，由于他们的数量很微小，放电电流微弱,所为只存在理论导通,电路中相当
于串接了一个极大电阻R。(参见图2)
随着电压的增高，电场力增大，原子动能增大，大量原子摆脱原子核的引力逸出轨道，混合气中产
生了大量离子，同时正离子和负离子向两极运动的速度加快，正、负离子产生的动能轻而易举便能将中
性分子击破，使中性分子分离成正离子和负离子，这些新产生正、负离子在电场力的作用下，也以高速
向两极运动，又去击破其它中性分子，这样的反应连续发生象雪崩一样,使气体中向两极运动的正离子
和负离子的数目剧增，从而使气体失去绝缘性变为导体(R変成较小阻值),形成放电电离通道，即击穿跳
火。其中由于正负离子高速运动及摩擦碰撞形成的高温炽热电离通道(几千度)发光，于是我们就见到火
花，同时,电离通道周围气体骤然受热膨胀发出“”声。
二、发动机的工作状况对点火的影响
(1)火花塞电极间隙越大，在同样电压下极间隙越大电场越弱，电场力越小，较难产生足够的离
子，故需较高的电压才能跳火。影响击穿电压的因素还包括:火花塞电极的形状、电压的极性。
(2)气红内的气体密度大（混合气浓），单位体积中气体的中性分子数量越多，分子间距离越小，
正离子或负离越容易与分子相撞，加速的距离短，速度不高动能小，难以击破中性分子产生新的离子。
故需较高的电压才能跳火。同理，火花塞电极的温度越高，电极间近旁的气体密度越小，故需较低的电
压就能跳火。
(3)混合气度温度越高，其分子内能越大，就越容易电离，因此跳火电压可降低；反之冷车启动时，
由于混合气中离子运动能力低，不易电离，就需要较高的跳火电压。据测定，冷车启动时，跳火电压
约为15kv-25kv，温对积常后，汽车则只需要8kv—12kV的击穿电压。
三、发动机对点火系统的要求
1．能产生足以击穿火花塞电极间隙的高压电
火花塞电极间能产生火花时所需要的电压，称为击穿电压或称为跳火电压。正常情况下変压器输出高压大于跳火电压，反之失火。
2．能够控制点火能量大小
A．要可靠点燃混合气，火花塞必须具有足够的点火能量。在发动机正常工作时，电火花只要有1～10mJ的能量即可。但是在起动时，为保证可靠点火，火花塞的点火能量可达到100mJ。
3．点火时刻应适应发动机的各种工况
A.发动机不同转速和负荷所要求的点火提前角不同，点火系统必须能自动调节点火提前角。发动机的点火提前角表示式：
实际点火提前角＝初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角（或延迟角）。
四、数字式电子点火系统组成
数字式电子点火系统是在使用无触点电子点火装置之后的机点火系统的又一大进展，称为微型电子计算机控制半导体点火系统。
点火系统的分类：
A.。电感蓄能式点火系统(实际电路参见图3、4、5)
点火系统产生高压前以点火线圈建立磁场能量的方式储存点火能量。目前汽车使用的绝大部分点火系统为电感储能式。(重点分析介绍)
B．电容储能式点火系(图6)
点火系统产生高压前，先从电源获取能量以蓄能电容建立电场能量的方式储存点火能量。多应用于高转速发动机上，如赛车。
工作原理是把较低电源电压变换成较高直流电压(500V-1000V)对电容充电蓄能，点火时刻通过电
容放电使变压器产生高压。特点是电容充放电周期快，高压跳火火花持续期短(约1微秒)且电流大，
不存左火花尾。ECU根据发动机工况在一个点火周期内进行1-3次点火。
电感蓄能式点火系统主要有微型电子计算机(ECU)、各种传感器、高压输出部分(功率管、变压器、高压线、火花塞)三大部分组成。(参见图1)
1.ECU
ECU就是整部汽车的智能控制中心，指挥协调汽车的各部工作，同时ECU还有自动诊断功能。
其中处理控制点火系统工作是ECU众多工作重要的一项。ECU只读存储器ROM中存有500多万组
数据，这些数据大多数是发动机通过各种实际工作情况测量优选得出的，包括了整个机工作范围
内各种转速和负荷下的点火提前角及喷油脉宽等有关全部数据。不同型号整车的ECU的存储数
据是不同的，各厂家对数据都是保密不公开的；这些数据保证了机在功率性、加速性、经济性和
排放控制方面达到组合。
ECU控制点火原理
发动机启动后，ECU每10ms采集一次发动机的各传感器动态参数，按预先编好的程序处理这
些数据，并存入随机存储器RAM中；同时ECU还要根据电源电压大小、从其只读存储器ROM中选
输出糸统变压器初级线圈电流大小，实现对高压输电压大小的控制)ECU综合这些数据，从其只读
存储器ROM中查找出（计算出）适应当前发动机工况的点火提前角存入随机存储器RAM中，
然后利用发动机转速（或转角）信号和曲轴位置信号，将点火提前角转换成点火时刻,即切断高
压变压器初级电流的时刻。
在下列情况下ECU点火实行开环控制，点火按预设程序工作。
A..发动机启动时。B.重负荷时。C.节气门全开时。
2.传感器
传感器就是各种不同类型及功用的测量元件，安装在发动机不同的有关部位，把发动机工况各种参数变化反馈给ECU作计算数据。
在点火系统中应用的传感器主要有:空气流量计及进气温度传感器、发动机转速及曲轴位置传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器及爆震传感器、氧传感等等。
3.高压输出
A.高压输出功率三极管:在电路中起开关作用。
B.高压输出变压器:在电路中把低电压转换成高电压供火花塞点火。
C.高压线:在电路中把高压电传输到火花塞。
D.火花塞:在电路中把高压电引进汽缸并把电能量转换成热能。
高压的产生及控制原理
基本理论:
A.导体中有电流通过就会产生一个磁场，电流越大磁场越强。
B.导体磁通量的变化(切割磁力线)会产生感应电动势,磁通量变化率越大产生感应电动势越强。
C.导体中产生感应电动势的方向总是阻碍磁力线(电流)变化的，因此产生阻抗。
ECU根据发动机不同的工况、电源电压高低，选出只读存储器中存储的点火数据，即输出
不同宽度的方波电压给高压输出控制单元，控制功率三极导通、截止。→功率三极管基极接收到方波
电压饱和导通,→高压输出变压器初级线圈电流开始导通，由于初级线圈存在电感产生一个反向电动
线圈电流会很快上升到预设值，到达点火时刻时，→ECU切断方波电压(或加一反向电压)使功率三极
管立刻截止；→变压器初级线圈电流突然被切断，→即变压器磁力线突然消失(磁通量变化率很大)使
变压器线圈产生感应电动势，→因变压器次级线圈绕有较多匝数所以产生出高的点火电压。假如每匝
线圈感应电压为E，次级线圈有N匝，则次级电压为:U=E×N(伏)。
点火的电原理
整个点火糸统的电原理简化：图1；变压器次级工作等效：图2
变压器次级线圈分布电容及火花塞、高压线的分布电容组成回路电容C，电路无屏蔽时C约50PF，有屏蔽约150PF，火花塞间隙等同可变电阻R。
高压能量分三个阶段变化消耗
阶段
电容C放电期(诱燃期)：变压器次级线圈产生的点火高压对电容C充电，当电容C电压上升达
到火花塞击穿电压时，火花塞跳火电容C快速放电,火花塞间隙电压迅速下降到几百到几千伏，电容
流越大。
正常状况下气缸的混合气就是这一时刻的火花点燃。如果跳火电离线被发动机气缸内高速扰
流吹息，変压器高压再次对C进行充电，则C第二次放电产生电离通道。
注：电压从10000V-20000V左右在1微秒内突降至几百到几千伏，由此产生了一个很强的方波
电压，并通过高压线幅射电磁波，对外界电器产生干扰波。方波由N个正弦波组成，所以形成了一
个1微秒时基为中心的干扰电磁频带。
第二阶段
电感放电期(燃烧期)：电感放电是靠电容C放电产生的电离通道形成的低阻产生的。由于电容C
放电产生的电离通导(电阻)不能立刻消失，同时变压器次级电感中还存有充足的高压能量，所以电感
继续对电离通导放电使火花持续。
由于次级线圈放电电流的变化引起磁通量的变化，次级电感线圈产生了一个感抗电动势，即产
生一个与电感放电电流方向相反的电动势阻碍了电流的変化，使放电电流较小，电流在几到几十毫安，
由阶段电容C放电诱燃后产生一个“火焰中心”，这个“火焰中心”跟随气缸内高速扰流移
动离开了火花塞电极,这时电感电能放电火花又会点燃混合气另一个“火焰中心”，作为点燃混合气的
补充，“火焰中心”使混合气在整个气缸内很快形成燃烧的“明亮火焰期”，即气缸内混合气燃烧温度
电感放电火花在发动机启动及低速时非常重要，发动机在启动或非正常工况下，电容C放电期极
有可能未点燃混合气，此时，只有靠电感放电火花来点燃燃混合气。
冷车启动时气缸内的混合气温度低，雾化效果差，点然混合气需要较长火花期；在低转速时,由于
气缸内混合气扰流速度低，个“火焰中心”移动慢，有必要点燃第二个“火焰中心”加快混合气
的燃烧，所以点火火花期也较长。但当发动机转速较高时,气缸内混合气扰流速度変快，“火焰中心”
高速移动，快速传播引燃了缸内混合气，因此，并不需要第二个“火焰中心”。
合气的完全燃烧。实验证明火花持续期过长对燃烧效果并没有提高，相反，电离通道生产的高热加上
火花塞自身温度反而加速了火花塞电极的烧蚀，这就是为什么要控制点火能量的主因。
注：次级电流不能简单应用I=U/R公式计算，因为电感产生的感抗电动势方向总是阻碍磁力线
(电流)变化的，所以应用I=U/R+E/R计算，U高压电压,E感应电压，R回路电阻；或I=U/r，
r=火花塞等效电阻+高压线电阻+线圈直流电阻+感抗电阻。其实高压线电阻、线圈直流电阻在整个阻
抗中的比例很小,所以可忽略不计。
另会,从这一原理可以正明,点火能量的大小与高压线无关(当然，不包括损坏高压线)。认真看了这
第三阶段
越少，电感放电电流也就越来越少，电离通道温度下降，根着通道电离子数量急剧下降,即相当于通
道电阻值R逐步上升変为无限大，火花塞停止跳火。这时电感剩余能量对电容C充电，电容C对电
感放电，如此反复直至下一个点火周期的到来。
注：同样此阶段产生一个逐步衰竭的正弦振荡波对外界造成干扰，但强度远小于阶段电容放电干扰电磁波。
汽车已有100多年历史，发动机的气缸、活塞等并没有变化,只是工艺的提高。自发动机引入微型电子计算机控制后，产生了质的变化。因此,发动机系统越来越完善，从喷油到点火、进气到排气无不环环紧扣,相互相连。也就给我DIY的空间越来越少,顾此失彼，所以没有较高的水平请不要更换与原车不同的点火电器设备，特别是更改点火变压器请三思而行。
在点火糸统中，很多人认为更换价格更高的火花塞及高压线会增加发动机的性能，其实不然。
点火线圈结构原理是由主线圈、次级线圈、磁芯、开关三极管及其它辅助原件组成，主线圈由电瓶充电，次级线圈放电火花塞点火，三极管负责开关
点火线圈的工作原理如下：1、当初级线圈接通电源时，随着电流的增长四周产生一个很强的磁场，铁芯储存了磁场能；2、当开关装置使初级线圈电路断开时，初级线圈的磁场迅速衰减，次级线圈就会感应出很高的电压；3、初级线圈的磁场消失速度越快，电流断开瞬间的电流越大，两个线圈的匝比越大，则次级线圈感应出来的电压越高；4、次级线圈一端与初级线圈联接，另一端与高压线输出端联接输出高压电
奥运火炬的构造及原理
独特的“芯”设计
创造自己的火炬内部燃烧系统
在近几届火炬设计中，一般都只进行外形设计，而内部燃烧系统基本都通过购买原来成型的技术来解决。北京奥组委慎重研究后，决定走自主创新之路，创造属于我们自己的火炬内部燃烧系统。
需要解决的是燃料。北京火炬选择了。燃烧后主要产生水蒸气和二氧化碳，不会对环境造成污染。更重要的是，可以适应比较宽的温度范围，在零下40摄氏度时仍能产生1个以上饱和蒸气压，高于外界大气压，形成燃烧；而且，产生的火焰呈亮黄色，火炬手跑动时，动态飘动的火焰在不同背景下都比较醒目。
b
工作原理：脉冲点火器是由电子元器件组成的一个脉冲高频振荡器，由振荡器所产生的高频电压经升压变压器升成15KV的高电压，进行放电，由放电的火花引燃燃烧器上的燃气。这种点火器点火率高，可连续放电。按下旋钮，脉冲点火器开始点火；松开旋钮，脉冲停止点火。
电脉冲点火器，是利用高压放电的电火花来点燃炉具的可燃气体的装置。其输入的工作电压可分为直流1.5V,3V,6V,9V等和交流120V，240V等。按其输入的工作电压可分为直流1.5V,3V,6V,9V等。按其输出的功能可分为一至八头输出端。现以DC1.5V为例，说明其工作原理。
另外，在BG2寻通时，T1次级相当于短路，BG1停止振荡。当C1放电完毕，BG2又恢复到断路状态。BG1立即又开始振荡升压，重复前述的工作过程，所以产生的电火花是有一定间歇的连续火花。放电频率，大约在2.5-12次/秒左右
拓展资料：
脉冲点火器是利用脉冲原理产生连续性瞬间电火花，从而点燃燃气具火焰的电子产品。早期的脉冲器多以干电池作电源，但近年来的大部分产品已改用交流电作为电源。随着工业技术的提高，脉冲器的生产成本已经面试降低，已普遍应用到了中燃气具产品上，极大地方便了顾客的使用，提高了产品自动化水平。相比于早期的压电式点火装置，脉冲点火稳定性高，操作简单。
特点：
1、电子点火器也叫霍尔式无触点电子点火系统。该系统由分电器、信号发生器、点火器、高能点火线圈、高压线、火花塞等组成。霍尔信号发生器是根据霍尔效应原理制成的，它装在分电器内。
2、霍尔信号发生器，它由触发叶轮1和霍尔传感器4组成。触发叶轮像传统的分电器凸轮一样，套在分电器轴的上部，它可以随分电器轴一起转动，又能相对分电器轴作少量转动，以保证离心调节装置正常工作。实用新型提供了一种电子点火器，其特征在于由左端设有点火口、上面设有按钮口的壳体，与此壳体左端点火口相连接的点火管，与所述按钮口做固定连接的点火装置，与此点火装置相连接的电缆组成，点火装置由长方形的外壳，与此外壳上端做滑动连接的按钮，与此按钮下面相连接的撞针，与所述外壳底部做固定连接的发电陶瓷块，与此发电陶瓷块的上面相连接的顶针，与所述发电陶瓷块相靠接且套在所述顶针外面的弹簧组成。
3、分电器工作时，叶片随分电器轴转动，每当叶片进入磁铁与霍尔元件之间的空气隙时,霍尔集成块中的磁场即被触发叶轮的叶片旁路(或称隔磁),这时霍尔元件不产生霍尔电压，集成电路输出极的三极管处于截止状态，信号发生器输出高电位。当触发叶轮的叶片离开空气隙时，磁铁的磁通便通过霍尔集成块经导板构成回路，这时霍尔元件产生霍尔电压，集成电路输出极的三极管处于导通状态,信号发生器输出低电位。分电器轴转一圈，输出4个方波。触发叶轮的转向从上向下看时是顺时针方向。当叶轮缺口的后边缘转动使磁极端面只露一半时，信号输出端的电压瞬间从低电位跳到高电位，此时就是点火时刻。
目录
火炬简介
外观创意
技术特点
工作流程
火炬组件
设计研发
设计团队
全新亮相
编辑本段火炬简介
奥林匹克火炬是经国际奥委会批准的、用于奥林匹克圣火燃烧的、可手持的火炬。奥林匹火炬设计创意过程
克火炬是奥林匹克圣火的载体。从1936年柏林开始，每届都诞生一支体现主办国家文化特色并符合高科技要求的火炬并成为奥林匹克运动的重要遗产。
编辑本段外观创意
编辑本段技术特点
北京火炬在燃烧稳定性与外界环境适应性方面达到了新的技术高度，能在每小时65公里的强风和每小时50毫米的大雨情况下保持燃烧。在工艺上采用轻薄高品质铝合金和中空塑件设计，十分轻盈。下半部喷涂高触感塑胶漆，手感舒适不易滑落。北京火炬是我国自主设计研发的产物，拥有完全的知识产权。北京火炬使用燃料为，这是一种价格低廉的常用燃料。其主要成分是碳和氢，燃烧后只有二氧化碳和水，没有其他物质，不会对环境造成污染。
编辑本段工作流程
航天芯，也就是2008年北京奥运火炬的燃烧系统，包括燃料供应系统(燃料瓶、稳压装置和回热装置)和燃烧器两大部分。工作时，利用开关工具顺时针打开燃料瓶上的常闭开关阀，瓶内的高压蒸汽经过稳压装置进行减压，并维持在相对稳定的某一压力值附近，然后经过有五个通气孔的燃料分配器的侧孔进入回热铜管，在流经燃烧室和燃料瓶后重新进入燃料分配器，并从两路分别进入预燃室和主燃室进行燃烧。
编辑本段火炬组件
编辑本段设计研发
北京火炬设计研究规划工作从2005年8月开始。结合北京举办理念，通过对往届火炬设计经验的分析，确定了火炬设计理念、设计要求和创作方式。根据火炬工业设计的特点，为使设计方案达到艺术与技术完美结合，经北京奥组委办公会批准，确定了火炬设计方案以艺术造型为主导，燃烧技术与工业设计同时征集、公开征集和定向委托创作相结合的创作方式。2005年12月6日，北京奥组委召开新闻发布会，发出公开征集火炬设计的邀请。截至2鸟巢上方的巨型火炬
006年2月28日，北京奥组委共收到海内外设计机构和设计师提交的应征参赛作品847件，其中有效应征作品388件。经过北京火炬设计征集活动初评评审委员会对应征作品初评和复评，按照评审程序的规定，选出3件作品提交北京奥组委执委会审议。2006年6月至8月，根据选择艺术设计和技术设计方案的原则，北京奥组委执委会审议确定由联想（北京）有限公司创新设计中心设计的火炬外形祥云为北京2008年火炬艺术设计方案，由航天科工集团设计研发的火炬内部燃烧系统为北京2008年火炬技术方案，并确定由航天科工集团在联想（北京）有限公司协助下完成火炬外形与燃烧系统结合的火炬样品制作工作，形成北京2008年火炬的完整设计，并于2007年1月经国际奥委会批准。
编辑本段设计团队
祥云火炬由联想集团创新设计中心设计火炬设计总指导：姚映佳创作总负责人：李凤朗创作指导：仇佳钰创作工艺：负责人韩小勤火炬主创设计：章骏。
编辑本段全新亮相
2011年1月18日，北京奥林匹克公园又添一处新景观。完成“搬家”移建施工的北全新火炬(5张)京奥运主火炬塔正式在鸟巢东北侧的空地亮相，色调与奥运期间保持一致。据介绍，全新的奥运主火炬塔地面高31米，基座埋入地下7.8米。[1]2008年曾在北京熊熊燃烧了16天的奥运主火炬16日正式结束了为期三个多月的“搬家工程”，亮相“鸟巢”东北角的空地，吸引了众多游人拍照留念。17日清晨，红色蒙皮、印有祥云图案的主火炬在寒风中与国家体育场内的冰雪世界相映成趣，红白交映，几位游客正围着拆除了脚手架的奥运火炬合影留念。据工作人员介绍，全新的奥运主火炬塔地面部分高31米，埋入地下基座部分深7.8米。奥林匹克公园近期还将在奥运主火炬塔旁建造一面墙，形成总建筑面积约1000平方米的“火炬广场”，面向游客开放。长32米、重45吨的奥运主火炬塔2010年9月底拆离“鸟巢”，主体钢结构返厂维修后进行了再次翻新、加固和“瘦身”，新增加基座、蒙皮、燃烧器和外网。全部组装完的主火炬塔在造型和色调上与北京开幕式火炬点燃时一致。[2]
奥运火炬风吹不灭，遇水不熄的主要原因是：
2、内部燃烧系统设置了“双火焰”方案，燃气流出后，一部分进入燃烧器的主燃室,形成扩散的比较饱满的火焰；另一部分进入预燃室，保持较小但稳定的火焰，若出现极端情况，预燃室仍能保持燃烧，保证火炬不熄灭。在风速每秒30米的情况下，火焰仍能保持燃烧，同时，火焰可以承受规定雨量十多倍的雨水而不熄灭。
3、为了给火炬提供可靠的燃烧系统，设计单位为奥运圣火贡献了一颗可靠的“芯”。这颗“芯”的燃烧系统包含燃烧器，稳压装置，燃气罐三部分。其中燃烧器采用了创新的双火焰方案，即预燃室加主燃室。预燃室与主燃室分开的做法在奥运火炬的设计上尚属，预燃室的火焰将保证火炬“火种不熄”，即便遇到大风天气，埋在火炬顶端下方的预燃室仍不受影响。而主燃室衍生出的火焰将使整支火炬的火苗熊熊燃烧，保证火炬的视觉效果。如北京2008火炬在燃烧稳定性与外界环境适应性方面达到了新的技术高度，能在每小时65公里的强风和每小时50毫米的大雨情况下保持燃烧。