点火提前角.doc

在发动机的压缩冲程终了，活塞达到行程的顶点时，点火系统向火花塞提供高压火花以点燃气缸内的压缩混合气作功，这个时间就是点火正时。为使点火能量最大化，点火正时一般要提前一定的量，所以是在活塞即将到达上止点的那一刻点火，而不是正好达到上止点时才点火，这个提前量叫点火提前角。汽油发动机从点火时刻起到活塞到达压缩上止点这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角。 混合气从点燃、燃烧到烧完有一个时间过程，最佳点火提前角的作用就是在各种不同工况下使气体膨胀趋势最大段处于活塞做功下降行程。这样效率最高，振动最小，温升最低。 影响点火提前量最大的因素是转速，随着转速的上升，转过同样角度的时间变短，只有更大的提前角才能得到相应的提前时间。 理论上最小点火提前角为0度，但为了防止在做功行程才点燃混合气(这样会造成动力的损失)，往往将点火提前角设为5度以上，这也是启动转速所需要的角度。最大点火提前角也不能太大，一般不能超过60度，否则振动和温升问题将凸显，效率也将下降。 点火过早，会造成爆震，活塞上行受阻，效率降低，热负荷、机械负荷、噪声和振动加剧，这是应该防止的。点火过晚，气体做功困难，油耗大，效率低，排气声大。不论点火过早或过晚，都会影响发动机的工作效率。除了发动机转速外，最佳点火角还受很多其它因素影响： 1、缸温缸压越高，混合气则燃烧越快，点火提前角就要越小。影响缸温缸压的因素有发动机压缩比、气温、缸温、负荷等。 2、汽油辛烷值，也就是汽油标号，其标号越高表示汽油的抗爆震能力越强，相应允许更大的点火提前角。 3、燃气混合比，过浓过稀的混合气，燃烧速度都比较慢，需增加点火提前角，而燃气混合比主要看节气门开度、海拔高度等。 汽车的发动机上都加装了爆震传感器，当检测到发生爆震时，发动机电脑会控制点火系统减小点火提前角。要完成相对复杂、精确的调制，靠传统的机械式点火器是难以胜任的。只有微机点火器，才能高速、精确、稳定地实现最佳点火提前角。简述(汽油机)点火提前角：从点火时刻起到活塞到达压缩上止点，这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角。混合气从点燃、燃烧到烧完有一个时间过程，最佳点火提前角的作用就是在各种不同工况下使气体膨胀趋势最大段处于活塞做功下降行程。这样效率最高，振动最小，温升最低。1影响点火提前量最大的因素是转速。随着转速的上升，转过同样角度的时间变短，只有更大的提前角才能得到相应的提前时间。理论上最小点火提前角为0度，但为了防止在做功行程才点燃混合气(这样会造成动力的损失)往往设为5度以上，这也是启动转速所需要的角度。最大点火提前角也不能太大，一般不能超过60度，否则振动和温升问题将凸显，效率也将下降。实际上曲轴结构的转速是受限的。2最佳状态影响因素点火过早，会造成爆震，活塞上行受阻，效率降低，热负荷、机械负荷、噪声和振动加剧，这是应该防止的。点火过迟，气体做功困难，油耗大，效率低，排气声大。不论点火过早或过迟，都会影响转速的提升。最佳点火角受很多因素影响，如果要爱车工作在理想状态下，以下因素必须考虑：1、缸温缸压。越高燃烧越快，点火提前角要越小。影响缸温缸压的因素有：发动机压缩比、气温、缸温、负荷。大家的车在气温变化的季节有不同表现正缘于此。2、汽油辛烷值。也就是汽油牌号，越高抗爆震能力越强，相应允许更大的点火提前角。3、燃气混合比。过浓过稀燃烧速度皆慢，需增加点火提前角。这个主要看节气门开度、海拔高度。对于难以预料的情况，有些车还加装了爆震传感器，发生爆震时自动降低点火提前角。显然，要完成如此复杂的调制，靠传统的模拟点火器是难以胜任的。只有单片机点火器，才能高速、精确、稳定地实现最佳点火提前角。依据最佳点火提前角与下述因素有关：发动机转速：转速升高，点火提前角增大。采用电控点火系统，更接近理想的点火提前角。发动机负荷：歧管压力高（真空度小、负荷大），点火提前角小，反之点火提前角大。采用电控点火（ESA）系统时，可以使发动机的实际点火提前角接近于理想的点火提前角。燃料性质：汽油辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可增大。其他因素：燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却水温度。3检查调整(1)检查、调整白金触点检查白金触点是否有烧损痕迹，如有痕迹，应用砂条或0号砂纸将痕迹轻轻擦掉。由于白金触点的接触表面只有一层薄薄的硬质合金，如果天长日久，该硬质合金会被磨掉，这时就要更换触点，触点的接触面不应小于80%。白金触点的间隙一般为0.40.5mm。(2)检查、调整点火提前角从真空提前补偿装置上拆下副室真空软管，并堵住与软管相连的两个口，使发动机怠速运转，这时用点火正时灯检查点火提前角。对于TJ376Q发动机和TJ370Q发动机，点火提前角为5+2（850+50f/min)；对于JL368Q发动机，点火提前角为7（900r/min)；CFGFda462Qv动机，其点火提前为10+1（900r/min)；对于276Q发动机，点火提前角为6+2（900r/min)。可以用转用分电器壳体的方法来调整点火提前角。当按逆时针方向转动分电器壳体时，点火提前角会增大；当按顺时针方向转动分电器壳体时，点火提前角会缩小。(3)验证点火提前角 起动发动机，反复踩油门踏板，如果感到发动机有力，并且没有异常的敲击声，则表明点火提前角合适。也可以用正时灯来确认点火提前角：随着发动机转速的增加，正时记号将向着点火提前角增大的方向移动。4调整装置实现点火提前的调节一般可以依靠三种装置来调节，1、离心式点火提前调节装置利用重块随转速提高离心力增大，克服弹簧力向外甩出，通过联动装置使凸轮在轴上超前一个角度来加大点火提前角。该装置在曲轴转速为4001500r/min时起作用。2、真空式点火提前调节装置利用节气门开度变化使周围真空度随之变化，通过真空室及其联动装置使分电器外壳、固定盘连同触点相对于凸轮退后一个角度柬加大点火提前角。该装置在油门开度最大(全开)和最小(接近全闭)时不起作用。3、辛烷值校正器在发动机换用不同辛烷值的汽油时，用此装置改变初始的点火时间(前述两种自动调节装置即在此基础上进行工作)。它也是用改变触点与凸轮的相位关系的方法来调节点火提前角的。25影响当汽油机保持节气门开度、转速以及混合气浓度一定时，汽油机功率和耗油率随点火提前角的改变而变化。对应于发动机每一工况都存在一个最佳点火提前角。适当点火提前角，可使发动机每循环所做的机械功最多（曲线阴影部分）点火提前角过大，易爆燃；点火提前角过小，排气温度升高，功率降低。点火提前角对发动机最高燃烧压力的影响点火提前角对发动机最高燃烧压力的影响如图所示。6控制方法起动：按ECU内存储的初始点火提前角对点火提前角进行控制。起动时的点火提前角一般是固定的，为10左右。正常运转：ECU根据发动机的转速和负荷信号，确定基本点火提前角，并根据其他信号修正，以确定实际的点火提前角，并向电子点火控制器输出点火信号。基本点火提前角的确定起动时控制发动机起动过程中，进气管绝对压力传感器信号或空气流量计信号不稳定，ECU无法正确计算点火提前角，一般将点火时刻固定在设定的初始点火提前角。控制信号：发动机转速信号（Ne信号）和起动开关信号（STA信号）。起动后确定怠速运转ECU根据节气门位置传感器信号（IDL信号）、发动机转速传感器信号（Ne信号）和空调开关信号（A/C信号）确定基本点火提前角。怠速以外工况ECU根据发动机的转速和负荷（单位转数的进气量或基本喷油量）确定基本点火提前角。修正不同的发动机控制系统中，对点火提前角的修正项目和修正方法也不同。修正方法有修正系数法和修正点火提前角法两种。主要修正项目：水温修正怠速稳定修正空燃比反馈修正爆震：汽油发动机，当混合气体 进入燃烧室后，活塞在压缩行程时便将其压缩，火花塞将高压混合气点燃后，其燃烧所产生的压力则转换成发动机运转的动力。简单的说就是混合气还处在压缩过程中，火花塞还没有跳火时，高压混合气就达到了自燃温度，并开始猛烈燃烧的不正常燃烧现象。1 右侧高压缩比设定，比较容易引起爆震，因此需要使用高辛烷值的燃油避免爆震正是因为发动机的燃烧十分复杂，所以需要有相当精确的设计与控制，稍有一点控制失误或是失常，便会造成不正常燃烧，而“爆震”就是一种不正常燃烧。简单的说，爆震是不正常燃烧所导致的燃烧室内压力失常。概述随着“国四标准”的实施，高压缩比汽车及涡轮增压汽车大量进入市场。与之相应，大量汽车在使用过程中都会出现爆震现象，造成发动机噪音大、加速无力、油耗太高、燃烧状态恶化、排放严重超标等诸多问题。幸运的是，“动力燃油”应运而生，给发动机爆震这个难题提高了一个意外的解决方案。1可以预见，与动力燃油相关的技术和产品将在市场上百花齐放，给广大的汽车用户带来福音。2爆震现象无论是汽油机还是柴油机，工作原理都是吸入混合燃气压缩燃烧做功排气这四个冲程的作用，实现发动机周而复始的运转。当发动机吸入燃油蒸汽与空气的混合物后，在压缩行程还未到达设计的点火位置、种种控制之外的因素却导致燃气混合物自行点火燃烧、此时，燃烧所产生的巨大冲击力与活塞运动的方向相反、引起发动机震动，这种现象称为爆震。爆震又分为有感爆震与无感爆震两种，有感爆震通常会引起发动机抖动、甚至车身也明显地发生抖动，无感爆震主要的表现是发动机噪音加大。爆震对于发动机来说是非常有害的现象，主要的害处是：发动机动力下降、油耗增加、噪音加大、汽车舒适性变差、排放恶化（车内车外都能闻到严重的怪味、有时一辆车的污染可以相当于200多辆车正常状态时所产生的污染、严重影响驾驶员本人和乘客的身体健康），最为严重的时候会引起敲缸、发动机熄火以及发动机机械部件破坏，给车主带来巨大的经济损失。发动机爆震3发动机燃烧内燃发动机是一个极为复杂的燃烧系统，由许多相互关联相互影响的部件所组成。其燃烧虽可以用三言两语简单的形容，但仅仅是内燃发动机的燃烧研究，不知已造就了多少博士、硕士论文，甚至许多学者、工程师穷其一生都在研究燃烧的学问，所以要真正了解发动机，需要花很多工夫。正是因为发动机的燃烧十分复杂，所以需要有相当精确的设计与控制，稍有一点控制失误或者外部因素的异常变化，便会造成不正常燃烧，而爆震就是一种不正常燃烧。一般来说，发动机燃烧有以下情况：第一，混合气在燃烧室内燃烧，其火焰是由点火点以波的方式向四周逐渐有序扩散，所以由点火到混合气体完全燃烧需要一个短暂的时间；第二，混合气体虽然需要靠火花塞点燃，但是在高温高压环境下，混合气体中的“正庚烷”成分会自燃，进而引起燃烧室内的无序燃烧；第三，燃烧室内部的积炭也会在高温之下产生火星，从而在未到点火的时刻便点燃混合气体。以上三点，第一种叫有序点火燃烧，是发动机有效做功所需要的，而后面两种则是有害的，通常会在发动机正常的火焰波尚未扩散至恰当的位置时便产生自燃，自燃形成的火焰波与正规燃烧的火焰波撞击而产生极大压力，使得发动机产生不正常的敲击声，形成爆震。4主要原因23.1 点火角过于提前为了使活塞在压缩行程结束后，一进入动力冲程能立即获得动力，通常都会在活塞达到上止点前提前点火（因为从点火到完全燃烧需要一段时间）。而过于提早的点火会使得活塞还在压缩行程时，大部分油气已经燃烧，此时未燃烧的油气会承受极大的压力自燃，而造成爆震。3.2 发动机燃烧室过度积碳发动机燃烧室内过度积碳，除了会使压缩比增大（产生高压），也会在积碳表面产生高温热点或者火星，使发动机爆震。3.3 发动机温度过高发动机在太热的环境使得进气温度过高，或是发动机冷却水循环不良，都会造成发动机高温而爆震。3.4 空燃比不正确过于稀的燃料空气混合比，会使得燃烧温度提升，而燃烧温度提高会造成发动机温度提升，空燃比不正确当然容易爆震。3.5 燃油辛烷值过低辛烷值是燃油抗爆震的指标，辛烷值越高，抗爆震性越强。压缩比高的发动机，燃烧室的压力较高，若是使用抗爆震性低的燃油，则容易发生爆震。3.6 燃油清洁度不够燃油中所含有的一些物理杂质和化学杂质、包括一些芳香类物质，也会在发动机压缩过程中引起自燃、从而形成爆震现象。5影响爆震的英文是Knocking，及敲击的意思，所以爆震时发动机会产生敲击声。轻微不连续的爆震声音相当清脆，有点类似轻敲三角铁的声音。而严重且连续的爆震时，发动机会有咣咣咣的声音，此时发动机也会明显的没力。现在许多车厂为了将发动机压榨出最大的性能及降低油耗，通常会把常用转速范围的点火角设定的比较提前，所以有些发动机在2000至3000转间负荷较大时，难免会有轻微的爆震，然而轻微的爆震对发动机不会有太大的影响，车主也不用过于担心。但是若因为发动机出问题所产生的爆震，如严重积碳或散热不良等，这种爆震通常很严重，如果是在高转速高负荷发生连续且严重的爆震，不出一分钟，轻则火花塞及活塞熔损，严重的甚至连汽缸及发动机本体都会炸穿。6解决方法8.1 等待满足“国四”汽车的汽油这个也是汽车生产厂家的愿意，但估计技术改选难度较大，需要一定的时间才能够实现。8.2 自制“专供”高清洁度动力燃油幸运的是，在世界范围内已经有一些先进的产品可以方便地提高燃油的清洁度和动力等级，比较容易买到的是来自美国的马孚、多路片、菲洛克等等。区别于传统的燃油添加剂，这类产品归类于动力燃油催化剂。高清洁度93号动力燃油：用市售的93号汽油，自己动手添加高品质的动力燃油催化剂，提高燃油的清洁等级，改变燃油的燃烧特性，提高93号汽油的抗爆震性能，产生超过97号汽油的燃烧能量，扩大汽车的经济油耗区域。这个方法可以从根本上解决很多高压缩比汽车、涡轮增压汽车的发动机积炭、爆震、噪音大、排放恶化、油门太重、怠速抖动以及油耗高的问题，可以防止劣质汽油对发动机的损伤，以及延长三元催化装置和氧传感器的使用寿命。同样的方法可以自制高清洁度90号动力燃油以及97号动力燃油。以下是各种标号的高清洁度动力燃油适合的发动机压缩比：90号高清洁度动力燃油：适用于压缩比10.0及以下的发动机，实际效果比用93号普通燃油或93号动力燃油效果更好。93号高清洁度动力燃油：适用于压缩比10.1至11.4之间的发动机及自然吸气在10.0以内的涡轮增压发动机，实际效果比使用93号普通燃油、97号普通燃油及97号动力燃油效果更好。97号高清洁度动力燃油：适用于其它更高压缩比的发动机。发动机爆震8.3 选择适合发动机压缩比的普通汽油发动机压缩比是汽车应该选用什么汽油标号的最重要的参数，一般情况下，对应不同的发动机压缩比， 适合的汽油标号如下：发动机压缩比低于8.5:1：选用90号汽油发动机压缩比8.6:110.0:1：选用93号汽油发动机压缩比10.1:111.5:1：选用97号汽油发动机压缩比高于11.5:1，先用98号汽油按以上推荐选用适合自己的汽油标号，可以有效防止发动机爆震，提高燃油经济性，并保障发动机达到设计的使用寿命。8.4 定期到4S店保养，清洗油路和喷油嘴定期到4S店保养，清洗油路和喷油嘴、清洗发动机积炭、更换发动机润滑油也是保持发动机良好状态的一种方法，对于大量选用93号汽油的“国四”汽车，建议每5000公里到4S店保养一次发动机，以避免发动机爆震和汽车油耗过高的问题。8.5 适当选用高品质的燃油添加剂市面上有一些高品质的燃油添加剂也可以在一定的程度上解决发动机爆震问题，但如何选择却是颇费脑筋的问题。这里有一个奇怪的悖论：4S店或者加油站所推荐的往往并不是值得信任的产品。真是让消费者有些为难。以上五种方法并不需要车主都用，一般情况下，只需要采用以上四种方法中的一种就可以达到预防发动机爆震、避免发动机无力和油耗过高的问题。7其它相关爆震传感器3最立即且有效抑制爆震的方法，就是延后点火提前角，降低燃烧压力。所以爆震传感器动作原理，是当侦测到发动机爆震时，则将点火提前角延后到不会爆震的点火时机，待发动机不爆震时，再慢慢的将点火提前角回复。爆震传感器是利用一加速度传感器来测量发动机的加速度变化，也就是震动。工程师在调校爆震传感器时会把爆震的震动模式写入ECU中，一旦爆震传感器侦测出该震动模式，ECU则判定发动机爆震，随即延后点火提前角。较先进的爆震传感器甚至能判定是哪一个汽缸爆震，而针对该汽缸个别延后点火提前角。国四排放标准的影响这是一个奇怪的命题，但却实实在在地广泛存在于目前国内生产和销售的许多新车身上。根据中国对世界环境组织的承诺，我国从2011年开始出厂的新车必须达到国四排放标准（欧四标准）。而在市场销售的新车，则从2011年7月1日起，必须达到这个标准才能落户上牌。国四标准有两个关键的指标对汽车生产厂家提出了新的要求：其一，汽车尾气的排放质量提高了一个级别；其二，对汽车燃油消耗量提出了严格的限制要求（俗称碳排放），也就是要求新车必须控制燃油消耗量，这也是新车身上出现那个燃油消耗量“黄标”的主要原因。为了达到碳排放的要求，汽车厂家不得不千方百计提高汽车发动机的升功率、也就是在同等排量下发动机输出更大的动力，以便于在原来同等大小重量的汽车上装一个更小排量的发动机。市面上普遍能够看到的是大量原来装备1.6升排量发动机的轿车都纷纷装备1.5升排量或1.4升排量的发动机就是一个典型的现象。然而，排量“缩水”并不意味着动力上升，为了排量“缩水”又能够动力上升，汽车生产厂家普遍采用了这样两种技术手段：其一，采用涡轮增压技术；其二，提高自然吸气发动机的压缩比。这两个手段的目的都是为了提高升功率，以达到满足碳排放要求、允许其继续生产汽车的愿望。这两个方法带来了同样的问题：发动机实际压缩比提高了，需要更高标准的汽油。在燃油标准尚未提高之前就需要给这些汽车使用更高标号的汽油。例如，原来10.0:1 压缩比的发动机和涡轮增压发动机一般都装备在高级轿车上，都要求使用97号汽油。情况发生变化了，10.5:1压缩比的汽车却普遍出现在1.5升排量的发动机上，某些更小排量（如1.4升排量）的发动机压缩比居然达到了10.8:1甚至11.0:1，按理说，这样高的压缩比必然需要97号汽油才可以满足不产生爆震的要求，很多自然状态下压缩比10.0:1左右的发动机也使用了涡轮增压，这样的车97号油也满足不了要求，需要使用98号甚至更高标号的汽油才可以达到汽车的设计要求。这却给汽车生产厂家带来了销售方面的难题：设想一下，对于一个1.5升排量的小型轿车，如果要求用97号油，对用户心理的影响是不言而逾的。大多数情况下，买主恐怕就很难下决定买这样的车、而会转而选择购买更加经济的车型。为了解决这个难题，厂家通常在燃油标号方面采用了低标号的做法，比如实际上，大多数厂家对于10.5压缩比的车都推荐使用93号汽油。故而出现大量的车主反应新车就没劲、油耗高、噪音大，甚至一些非常漂亮的车型，一些消费者居然认为噪音大、没劲、费油是正常的。到这里，大家应该都明白了，这些车其实主要是因为选用了低标号的汽油而引起发动机爆震和其它相关的现象。知道了引起爆震