混合氣在燃燒室中燃燒需要一些時間。從火花塞點火到氣體燃燒的時間為2-3 ms,為了使活塞到達上止點,使混合氣充分燃燒,應在活塞到達上止點前點燃發(fā)動機。
點火提前角一般表示正確的點火時間,每個工況都有一個最佳的點火提前角。點火提前角對發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放控制有很大的影響。點火提前角分析在工作沖程中,雖然燃燒時間短,但混合氣點火需要一定的時間。如果在活塞到達上止點時混合氣充分燃燒,提前一段時間點火,發(fā)動機可以獲得
最大功率。我們用點火提前角作為發(fā)動機發(fā)出最大功率的時刻,即從火花塞點火到活塞到達上止點時曲軸旋轉(zhuǎn)的角度。如果點火提前角的角度過大,在活塞到達上止點之前,混合氣會在壓縮沖程中完全燃燒,最大壓力會增加活塞向上的阻力,降低部分功率,引起爆震。在嚴重的情況下,旋轉(zhuǎn)部件和驅(qū)動軸承將被損壞。如果點火提前角太小,即點火太晚,活塞在上止點后點火,此時發(fā)動機的工作就是燃燒混合氣。另一方面,隨著
氣缸容積的增大,高溫氣體與氣缸壁的接觸面積會增大,導致熱量損失增加,轉(zhuǎn)化為有效功率時會減少,導致油耗增加,發(fā)動機過熱。所以一定要保證點火提前角在合理的范圍內(nèi)。最佳點火時間就是點火,即最佳點火提前角,可以使發(fā)動機的功率最大化,油耗最小化,達到功率和油耗的平衡。不同發(fā)動機的最佳點火提前角是不一樣的,甚至同一臺發(fā)動機在不同工況和車況下的最佳點火提前角也是不一樣的,因為影響點火提前角的因素很多。點火提前角的控制在電控發(fā)動機的點火系統(tǒng)中,
ECU對點火提前角的控制包括起動時的點火提前角控制和發(fā)動機正常工作時的點火提前角控制。1.起動時,點火提前角控制開始。由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速很不穩(wěn)定,受外界條件影響較大,進氣管內(nèi)氣流不穩(wěn)定,ECU無法準確控制點火提前角。此時,固定的初始點火提前角用于控制,并且固定的初始值存儲在ECU中。2.點火提前角控制此時發(fā)動機正常運轉(zhuǎn),發(fā)動機點火提前角=初始點火提前角基本點火提前角校正點火提前角。初始點火提前角由發(fā)動機ECU根據(jù)活塞TDC的位置確定,活塞TDC是計算點火正時的參考點,通常在壓縮沖程的TDC之前10?;军c火提前角由ECU根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和空氣流量計的信號從存儲器的數(shù)據(jù)表中找到。如果空氣流量計損壞,使用來自節(jié)氣門位置傳感器的信號。點火提前角的修正主要包括暖機狀態(tài)修正、空燃比電壓修正、
爆震傳感器信號修正等。在預熱狀態(tài)下,空氣被供應到怠速電機的旁路,并且根據(jù)發(fā)動機水溫校正點火提前角。不同的冷卻水溫度對發(fā)動機的點火提前角有不同的影響。水溫低時,點火提前角會增大,以加快點火速度,使發(fā)動機盡快暖機。隨著冷卻水溫度的升高,為了減少噴油量,點火提前角的修正值會逐漸減小。空燃比電壓校正引擎由處于關(guān)閉控制狀態(tài)的氧傳感器的反饋信號來校正。通過氧傳感器的校準,可以控制燃料噴射量。當反饋校正的燃料量減少時,執(zhí)行點火。
爆震傳感器信號校正爆震傳感器檢測發(fā)動機是否爆震,發(fā)動機ECU可以根據(jù)爆震情況和發(fā)動機內(nèi)爆震的強度做出判斷。如果爆震強烈,點火提前角會延遲;如果爆震較弱,則應適當加快火花塞的點火,每次以固定角度減小或增大反饋控制調(diào)節(jié)的范圍,使點火提前角保持在最佳角度。點火提前角1的影響因素。發(fā)動機轉(zhuǎn)速當發(fā)動機在任何轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時,都存在一個最佳點火提前角。轉(zhuǎn)速越高,功率達到最大值時點火提前角越大。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加時,燃燒過程占據(jù)的曲軸角度增加。如果點火提前角不增加,點火燃燒能量將延遲到工作沖程的后半部分。隨著氣缸壓力和溫度的升高,混合氣的湍流度增大,當發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高到一定程度時,最佳點火提前角仍會隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的升高而增大。2.當發(fā)動機負荷增加時,點火提前角應適當減小。因為當發(fā)動機負荷增加時,缸內(nèi)溫度會升高,混合氣的燃燒速度也會加快。在電控點火系統(tǒng)中,發(fā)動機的實際點火提前角可以隨著發(fā)動機負荷的變化而調(diào)整,可以獲得最理想的點火提前角。3.汽油的辛烷值。汽油的辛烷值表示發(fā)動機的抗爆性能。例如,95號汽油表示良好的抗爆性能。如果車輛辛烷值提高,發(fā)動機ECU會適當降低點火提前角,使發(fā)動機動力更好??偨Y(jié):汽車點火提前角是由發(fā)動機ECU自動減小和調(diào)整的,影響點火提前角的修正與發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機負荷、汽油辛烷值有關(guān)。