第第55章点火系统控制章点火系统控制5.1对点火系的基本要求在发动机各种工况和使用条件下，保证准确、可靠地点火。为此应满足以下基本要求：1.能产生足以击穿火花塞间隙的电压。2.火花塞具有足够的能量。3.点火时刻（点火提前角）必须适应发动机工作情况。4.各部件应耐高温，震动和高电压。5.1.1能产生足以击穿火花塞电极间隙的电压——产生点火花击穿电压——击穿火花塞电极间隙产生火花时的电压。影响击穿电压的因素：1.火花塞间隙；2.气缸内混合气的压力与温度；3.电极的温度和极性；4.发动机的运行工况。1．火花塞间隙电极间隙越大，火花塞的击穿电压越高。原因：电极间隙越大，受电场力的作用减小，气体中的电子和离子距离增大，故不易发生碰撞电离，因此需要较高的电压才能击穿跳火。Why?!2．气缸内混合气的压力与温度混合气压力增大或温度降低时，混合气的密度相应变大，使火花塞的击穿电压越高。原因：密度越大则单位体积中的气体分子数量越多，离子自由运动的距离(即两次碰撞之间的距离)就越短，不易发生碰撞电离过程。只有提高加在电极上的电压，增大作用于离子上的电场力，使离子加速才能发生碰撞电离使火花塞间隙击穿。为什么呢？3．电极的温度和极性电极的温度越高，火花塞击穿电压就越低。Why?原因：电极的温度越高，电极周围的气体密度越小，越容易发生碰撞电离。4．发动机的运行工况起动时气缸壁、活塞及火花塞的电极都处于冷态，击穿电压最高；加速时，也需要较高的击穿电压。吸入的混合气温度低、雾化不良，压缩时混合气的温度升高不大，加之火花塞电极间可能积有汽油或机油，因此击穿电压最高。大量冷的混合气被突然吸入气缸内。5.1.2火花塞应具有足够的能量点燃混合气要使混合气可靠点燃，火花塞产生的电火花必须具有一定的能量。火花能量=火花电压×火花电流×火花持续时间影响点燃混合气所必需的最低能量的因素：混合气的成分，浓度，火花塞电极间隙即电极形状发动机正常工作时——所需要的火花能量很小（1~5mJ）起动，怠速及节气门急剧打开时——所需要能量较高混合气压缩终了的温度已接近其自燃温度5.1.3点火时刻应适应发动机的工作情况点火时刻(点火提前角)从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度。点火提前角对发动机的影响：点火过迟：发动机功率下降，过热，油耗增大；点火过早：功率下降，油耗增加，引起爆燃。结论：发动机在不同工况和使用条件下的最佳点火提前角不相同。气缸压力与点火时刻的关系图实验证明：点火时刻适当，上止点后10度左右时，燃烧压力最大及发动机产生功率最大，如图所示C点位置。性能变化转矩0提前TDC推迟MBT油耗点火定时图2-4燃油消耗率与转矩随点火提前角的变化点火过迟或提前，都将影响发动机的动力性和经济性能。影响最佳点火提前角的主要因素有：1．转速转速升高时，由于混合气压力和温度的提高，以及扰流效应的增强，使混合气燃烧速度随之加快，所以最佳点火提前角应随发动机的转速升高而增大。（非线性关系）2．负荷发动机的负荷增加时，吸入气缸内的混合气量增多，压缩终了时的压力和温度增高。因此，在转速不变的情况下，最佳点火提前角应随负荷增加而减小。3．起动和怠速发动机起动和怠速时，虽然混合气的燃烧速度较慢，但混合气燃烧时间只占较小的曲轴转角。要求点火提前角减小或不提前。4．汽油的辛烷值汽油的辛烷值越大，其抗爆性越好。现代控制系统追求使发动机尽量处于“微爆”的临界工况，各项性能均较为理想。如果采用高辛烷值汽油，可抑制爆震趋势，可适当增加最佳点火提前角。5．压缩比压缩比增大则气缸压缩终了的压力和温度相应增高，致使混合气的燃烧速度加快。因此，随着压缩比的增高，最佳点火提前角应相应减小。6．混合气的成分混合气空燃比直接影响燃烧速率。当A／F值为11～14时，燃烧速率最快，最佳点火提前角最小。过稀(A／F值>18)或过浓(A／F值<12)的混合气，因燃烧速率变慢，故必须相应增大点火提前角。A／F值为11～14时，燃烧速率最快，最佳点火提前角最小。7．火花塞的数量缸内同时装有两个火花塞比用一个火花塞时所对应的点...
