浅析电控发动机的双缸同时点火系统.pdf

2 0 1 0 0 7 城市公麸交通 u R P U B L C R A N S I O R 分析的是不同工况下火花塞气隙对外所表现出来的 阻抗 双缸同时点火方式中同时 跳火 的两缸工 作相位差 3 6 0 曲轴转角 也就是说点火时总有一缸 接近压缩行程的上止点 而另一缸接近排气行程的 上止点 工作在排气行程的汽缸 缸内气体温度高 压力低 气体分子问间距大 分子动能高 一些电 子挣脱原子核束缚成为 自由电子 当给排气行程中 的火花塞加上点火高电压时 火花塞气隙中的 自由 电子很容易在电场力的作用下作定向运动并加速 同时因为分子动能高 原子核对电子的束缚弱 在 自由电子的撞击下还会有更多的电子逸出成为自由 电子 并留下正离子 在外电场的作用下大量的电 子和正离子同时作定向运动 形成电流 即火花塞 气隙被击穿 由此可以得出这样的结论 在排气行 程上止点附近时 火花塞气隙对外表现出的电阻很 低 此时 虽然火花塞气隙被击穿 形成了电离通 道 但排气行程发动机汽缸 内的主要气体成分是 N O H C等发动机做功后的废气 所以并不能被 点燃 反观工作在压缩行程的汽缸 此时缸内充满压缩 的新鲜混合气 气体温度低 压力高 气体分子间间 距小 动能低 逸出的自由电子少 当给火花塞加上 点火高电压时 火花塞气隙中少量的自由电子还没能 加速 就已经和气体分子相撞了 电离的通道不易形 成 电子定 向移动的阻力大 由此可以得 出这样的结 论 在压缩行程上止点附近时 火花塞气隙对外表现 出的电阻高 根据串联电路的分压原理 在串联电路中阻值 越大的负载分得的电压越高 阻值越小的负载分得 的电压越低 在双缸同时点火系统中 工作在压缩 行程中的火花塞其对外表现的气隙电阻大 因此分 得的次级点火线圈的点火电压就高 而工作在排气 行程中的火花塞其气隙电阻小 因此分得的点火电 压也低 双缸同时点火系统正是依靠不同工况下火 花塞气隙所呈现出的阻抗不同 实现了点火电压的 自 然 合理分配 2 从电压 箝位 的角度来理解 在前面的分析中 我们了解到在双缸同时点火 系统中 工作于排气行程的火花塞 中心电极和旁 电极之间气隙被电离 击穿的条件明显优于工作于 压缩行程中的火花塞 当点火电压同时加在两个串 联的火花塞气隙上时 工作于排气行程中的火花塞 由于汽缸内的气体温度高 压力低 分子 自身动能 高 气隙间的自由电子运动速度远比工作于压缩行 程中的火花塞气隙间的自由电子运动速度快 撞击 力更强 撞击会产生更多 的 自由电子和正离子 电 离通道形成迅速 因此 双缸 同时点火系统 当点火 电压同时加在两个串联的火花塞气隙上时 工作于 排气行程的火花塞会先于压缩行程中的火花塞被击 穿 导通 此过程极短 以微秒 s 计 导通后 的火花塞就如同一个电阻 加在火花塞上的高电压 从上万伏陡降 并被 箝位 在几百或数千伏 于 是大部分的次级线圈点火高压都加到尚未击穿正处 于压缩行程的火花塞气隙间 保证了压缩行程的火 花塞气隙能被可靠击穿 导通 以 E Q D1 8 0 N一2 0 发动机为例 所使用的火花塞型号为 K 8 R T P P 湘 火炬 当其火花塞问隙被击穿时 加在火花塞两极 间的电压被 箝位 在 2 k v 左右 针对 E Q D1 8 0 N一 2 0的双缸点火系统 当工作在排气行程的火花塞先 击穿后 火花塞两极间电压箝位在 2 k v 则有超过 3 0 k v 的电压加在正处于压缩行程的火花塞电极间 火花 塞气 隙 电 压 被 击穿 导 通 保 证 了 稀 薄混 合 气 被 可 靠 的 点 燃 火 花 塞 两 端 电压 波 形 如 图 4所 示 图 4 3 火花塞 中心电极极性 的影响 火花塞中心电极相对于旁电极如果是负极性 那么 点火的击穿电压可以低一些 火花塞的中心 电极也不易烧蚀 传统点火系统和电控单独点火系 统都能保证火花塞中心电极相对于旁电极为负极性 而双缸同时点火系统不可避免地造成一个火花塞的 中心电极相对于旁电极是负极性 下转 3 4页 一 3 2 2 0 1 0 0 7 城市公共交通 U R B A N P U B U C R A t S f m 通过加强对车辆的维修管理 使车辆保持良好的运 行状态 要切实做好与油耗有关系的以下几个方面 的管理工作 1 轮 胎 轮胎 与 车辆 的滚 动 阻力 有 直接 的 关系 轮胎 的选择 和管 理对 燃油 的经济 性有 很 大 的影响 相对来说 普通斜胶胎 子午线胎 和钢 丝胎 其滚动阻力越来越小 如果以普通斜胶胎 为基准的话 使用子午线胎可降低油耗 1 2 1 4 使用钢丝胎可降低油耗 1 5 1 6 因此 正确地 选用轮胎可收到满意的节油效果 同时 要按规 定对轮胎进行定期的胎压检查 以保持胎压正常 资料显 示 如累胎压下降 3 0 油耗 将增加约 1 3 如果胎压过高的话 不仅油耗上升 轮胎寿 命缩短 而且还会影响车辆的制动效果 那将是 十分危 险的 2 空气滤清器的保养 空气滤清器如果很 脏的话 将使进气阻力增加 发动机功率下降 造成车辆油耗增加 一般来讲 因空气滤清器堵 塞会造成 3 5 的油耗增加 特别是 目前车辆广 上接 3 2页 而另一个火花塞的中心电极相对于旁 电极必然是正极性 其实无论火花塞的中心 电极是正极性或是 负极 性 只要点火能量足够 超过 l O O m j 就能保证混 合气可靠的点燃 火花塞中心电极正极性所带来的 主要 问题就是 中心电极 易烧蚀 当给火花塞加上 点 火高压时 在电场力的作用下 自由电子和正离子 作定向运动 其中电子向正极性方向运动 正离子 向负极性方向运动 因电子的质量比正离子轻很多 其运动速度比正离子快 轰击力强 而中心电极的 散热条件差 中心电极的温度远高于旁电极 如果 中心电极接正极性 则轰击力强的电子轰向中心电 极 中心电极易烧蚀 反之如果中心电极接负极性 则是速度较低的正离子流向中心电极 而电子轰向 温度较低的旁电极 对整个火花塞所造成的伤害要 小许多 在东风 E Q D1 8 0 N 2 0发动机的用户手册上 明确要求 每 2 万公里就应该更换发动机火花塞就 是基于有一个火花塞的中心电极长期正极性工作容 易烧蚀的道理 泛使用增压装置以提高发动机的功率 更应特别 注意 否则将会产生意想不到的后果 因此 对 空气滤清器应定期进行清洁和更换 保证进气畅 通 3 燃油泵的校验 当燃油喷射时间过晚时 发动机功率下降 油耗增加 相反 油喷射时间过 早时 车辆排烟度恶化 热负荷增加 因此 应定 期对燃油喷射系统进行校验 保持正确的喷油正时 使燃油在最佳时刻燃烧 4 发动机润滑油的选择 润滑油的粘度与发 动机的摩擦损失有较大的关系 如果使用粘度过大 的润滑油 将会造成发动机低温启动困难 加大发 动机的磨损 功率损失大 油耗增加 因此 应根 据温度 载荷 发动机的技术状况 选用适宜粘度 的润滑油 通过以上对影响燃油消耗因素进行的分析 从 中找出驾驶操作和维修管理上的节油方法 不仅可 以降低公交企业运营成本 还具有减少车辆磨损 安全行驶 减轻排放污染的多重作用 4 双缸 同时点火 系统使用注意事项 双缸同时点火系统同传统点火系统和电控单缸点 火系统相比有它自己的特点 传统点火系统和电控单 缸点火系统 当一个缸的火花塞烧蚀或缸线有问题 时 受影响的仅是一个缸 发动机可能还能运转 只 是动力有下降 而双缸同时点火系统只要有一个火花 塞有烧蚀或一根缸线有故障 那么受影响的将是两个 缸 发动机将不能工作 因此 在维护双缸同时点火 系统时必须注意 尽量按规