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點火系統的角色
電火系統在引擎運轉時所扮演的角色 是在任何引擎轉速及不同的引擎負
荷下， 均能在適當的時機提供足夠的電壓， 使火星塞能產生足以點燃汽缸
內混合氣的火花， 讓引擎得到最佳的燃燒效率。 點火系統的基本裝置包含
了電源（電瓶）、 點火觸發裝置、點火正時控制裝置、 高壓產生器（高壓
線圈）、高壓電分配裝置（分電盤）、高壓導線及火星塞。
點火系統的工作原理
電瓶所提供的低壓電流（12V）， 經過觸發裝置而在高壓線圈的一次線圈通電，
使一次線圈產生磁場，這個過程我們稱為『充磁』。 充磁所需的時間及運轉時的充
磁時間都對點火系統的性能有重大的影響。 完成充磁後一次線圈的電源便切斷，這
將使一次線圈的磁場瞬間消失， 而產生極大的磁場變化，根據法拉第定律
（Faraday's Law）， 磁場的變化將誘導產生敢應電流，把磁能轉變成電能，再由高
壓線圈的一、 二次線圈圈數的比值造成電壓的升高作用，使二次線圈產生高壓電
流。 高壓電流經過分電盤的分配後，經由高壓導線傳到火星塞， 高壓電使火星塞跳
火產生火花點燃混合氣，完成點火。一次線圈產生電能 電能的原理，正有如發電機
利用靠近磁鐵的線圈旋轉時，感應磁場的變化而 產生電流，轉的越快磁場的變化率
越大，所產生的敢應電流也就越大。 引用在點火系統上我們可以得到一個結論：一
次線圈的磁場消失的越快， 產生的感應電流越大，相對的二次線圈所能產生的電壓
就越高。當然， 二次線圈所產生的電壓亦決定於一次線圈的充磁程度 （所謂『充磁
程度』是決定於一次線圈的電流大小及充磁的時間長短。） 及一、二次線圈圈數的
比值。傳統的觸發裝置可在一次線圈產生約300V的電流， 而二次與一次線圈圈數的
比值約為60~100，也就是說可在二次線圈產生約25000V的高壓電流。
影響點火系統性能的因素
由高壓電圈產生的高壓電送達火星塞後， 在火花產生之前由於有火星塞的間隙存
在， 所以是一非導體，但當電壓到達某一個值時， 火星塞的間隙會突然變成導體而
產生火花越過間隙， 此一電壓值就稱為『跳火電壓』（Firing Voltage）。 此後火星
塞電極間的電壓由於電流負荷的產生，使電壓驟降， 但仍在某一時間內維持持續的
火花，提供混合氣點燃的機會。 此一時期稱為『火花時期』（Spark Duration），火
花時期越長 表示點火能力越強。一般的引擎跳火電壓約在10000~20000V之間， 其
影響因素頗為複雜，包括火星塞的型式、引擎的轉速、引擎的負荷、
及油氣混合的情況等。而火花時期的長短則主要決定於點火系統的形式與 設計及混
合氣的流動。火花時期越長則混合氣有較多的機會產生燃燒， 燃燒所需的時間也會
較短，也就是說引擎將有更強的爆發力。 除了跳火電壓、火花時期外，一般用來評
量點火能力的尚有『點火能量』（Energy Output）， 這是指火花時期能量的總和。
通常來說要點然靜止且具理想混合比的油氣所需的能量約為0.3mJ（mJ：千分之一焦
耳） 在過濃或過稀時可能超過3mJ，這個能量是點燃油氣的最低需求，在真實情況
中， 特別是在高轉速運所需的能量將數倍於這個值。而一般車輛的點火系統約可 提
供40~50mJ的點火能量。另一項決定點火系統性能的重要因素是『點火正時』 的控
制。因為引擎的最大動力輸出是決定於產生最大爆發氣體壓力時的活塞位置， 理想
的情況是活塞在上死點時，汽缸內正好處於最於最高氣體壓力狀態，並準備 向下運
動，因此汽缸內的最高壓力得以完全用來推動活塞。由於火星塞從引燃油氣 到油氣
全面燃燒會有一段延遲時間，因此要達到上述的理想狀態，則火星塞必須於 活塞抵
達上死點前開始點火，稱為『點火正時提前』，其單位是以曲軸轉的角度來 計算。
如果點火正時太早，除了降低引擎馬力輸出外也容易造成爆震，反之若正時 過晚，
則會損失馬力並會導致引擎有過熱的傾向。
點火正時
點火正時提前角度並非固定不變，它必須隨著引擎轉速及引擎負荷的不同而變
化， 因為不論在任何轉速下，汽缸內混合氣燃燒所需的時間大約相同，因此點火正
時 必須隨著引擎轉速的提高而適度的提前。此外由於引擎負荷的不同造成汽缸內油
氣 混合比及容積效率的變化，影響了混合氣燃燒速度及燃燒效率，因此點火正時的
提前角度亦必須配合改變以求最佳動力輸出。在低負荷時，進入汽缸內的混合氣 較
稀，殘留氣體增加且容積效率較差，這將使汽缸內的壓力降低，燃燒速度減慢， 因
此點火正時角度必須有相當的提前。傳統的點火正時提前裝置是裝在分電盤內， 包
括離心點火提前裝置及真空點火提前裝置，分別受引擎轉速 （轉速越高離心力越
大）及引擎負荷（進氣歧管內的真空度隨引擎負荷而變化） 控制，兩種裝置的提前
作用各自獨立，而兩者的提前角度相加即為點火正時的總提前角度。
電腦整合控制點火系統
現代的點火提前裝置則已改由引擎管理電腦所控制， 電腦收集引擎轉速、進氣歧
管壓力或空氣流量、 節氣門位置、電瓶電壓、水溫、爆震．．．等訊號， 算出最佳
點火正時提前角度，再發出點火訊號，達到控制點火正時的目的。 所謂的點火正時
調整，調的是怠速時的點火正時。 而高轉速時的正時提前是否隨著怠速正時的改變
而改變， 則必須視點火系統的型式而定。 有的系統其正時提前角度是以怠速時的正
時角度為基準， 怠速的正時改變則其它轉速的正時亦隨之改變。 部份點火系統的正
時提前角度則完全由電腦所控制， 怠速的正時改變並不影響其它轉速的正時角度。
而正時的調整應以原廠的角度為準，不要一昧的往前調， 否則可能出現低速無力的
情況。
點火系統之改裝
確認點火系統的情況 在談點火系統的改裝之前， 你必須先了解你的車點火系統是
否仍維持原設計的性能， 確認之後再談改裝的需求。 火星塞是否定期更換？火星的
壽命約為一萬公里。 冷熱值是否正確？這可由拆下的火星塞電極狀況判斷， 太冷的
（散熱能力太好的）電極會出現黑色積碳， 太熱的電極則會呈現白色、電極熔蝕、
陶瓷裂開等狀態。 高壓導線是否破損漏電？電瓶的電壓是否充足？ （裝了高功率的
音響擴大機後，是否配合換用安培數較大的電瓶？） 點火正時是否作了正確的調
整？ 點火系統的改裝是為補原有點火系統之不足， 改裝的目標在於縮短充磁所需時
間，提高二次電壓， 降低跳火電壓，增長火花時期，減少傳輸損耗。
其方法可由以下幾個方向著手：
1、火星塞 高性能的火星塞可由形狀及材質兩方面來考慮， 根據『尖端放電』原
理，電極形狀較尖的火星塞有利於點火， 而導電性最佳的電極材質是白金，再配合
適當的冷熱值， 如此的火星塞將是上選。
2、高壓導線 高壓導線顧名思義就是肩負著傳輸由高壓線圈所發出的高壓電流到火
星塞的任務。 一組優良的高壓導線必須具備最少的電流損耗、 避免高壓電傳輸過程
產生的電磁干擾。 一般車上的高壓導線由於包覆材質所限， 因此設計成約有5kΩ的
電阻值，以防止電磁干擾， 但這電阻值確會降低導線的傳輸效率，造成電流的損
耗。 若將導線包覆的材料改為矽樹脂，則干擾的問題可獲得解決， 電阻值也可大幅
降低，高壓電流因傳輸而造成的損耗也可降低， 這也就是改用『矽導線』的目的。
改用矽導線絕不可能讓你的點火系統脫胎換骨， 但能收強化體質之效，也可為後續
的點火系統改裝鋪路。
3、高壓線圈 前面所提的兩項充其量不過是點火系統的強化工作， 尚稱不上改裝，
點火系統的改裝應從高壓線圈開始算起。 點火用的高壓電流是由高壓線圈所產生，
改用線圈材質較佳或一、二次線圈圈數比值比較高的高壓線圈， 均能產生較高的高
壓電流，並且能承受較高的電流輸出負荷。 點火電壓的提高對火花時期的延長有直
接、正面的影響。 目前有許多車種都將分電盤和高壓線圈設計在一起， 若要改裝高
壓線圈則必須將原有高壓線圈的線路外接， 另外裝一組改裝用部品。
4、電容放電系統 電容放電點火系統就是大家熟知的CDI（Capacity Discharge
Ignition）， 它是利用每次的點火間隔，將點火能量儲存於電容器的電場中， 點火時
再一次釋出，因此比起傳統的點火系統能產生更大的點火能量。 CDI的產品中知名
度較高的有ULTRA、MSD、其中特殊的要算是MSD （Multi Spark Discharge），字面
意義是：多重火花放電。 它在一次點火放電的過程中可產生多次連續的高壓放電，
具有極高的點火能量（可達一般點火系統的十倍）。 如此高的點火能量可大幅延長
火花時期，也由於點火能量（電流）的大幅增加， 因此必須配合將火星賽的電極間
隙適度的加大， 讓點火能量能（電流）在一次的點火時期正好消耗完， 否則未能消
耗的能量可能會尋找其它的方式消耗， 其中可能的是在點火系統的其它電路中取一
最短的路徑， 如此一來點火系統將有燒毀之虞，不可不慎。
5、其它系統的配合 點火系統改裝後可能面臨的是供油量不足的問題， 尤其在高轉
速，若不能解決則可能導致引擎的過熱問題， 因此供油系統必須視點火系統改裝的
程度，適度的提高供油量。 以ＭＳＤ的改裝為例，其附屬配件就是一個調壓閥， 以
不更動供油系統其他組件的情況下增加供油量。 任合改裝的成敗及優劣，決定在改
裝後與其它系統的配合程度， 單方面的加強某一部份，只會加速其它部份的損耗。
成功的改裝是在促成各機件均衡諧調的運作， 不但要高效率，更要高妥善率。
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