混合氣在燃燒室中燃燒需要一些時間。從火花塞點(diǎn)火到氣體燃燒的時間為2-3 ms,為了使活塞到達(dá)上止點(diǎn),使混合氣充分燃燒,應(yīng)在活塞到達(dá)上止點(diǎn)前點(diǎn)燃發(fā)動機(jī)。
點(diǎn)火提前角一般表示正確的點(diǎn)火時間,每個工況都有一個最佳的點(diǎn)火提前角。點(diǎn)火提前角對發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放控制有很大的影響。點(diǎn)火提前角分析在工作沖程中,雖然燃燒時間短,但混合氣點(diǎn)火需要一定的時間。如果在活塞到達(dá)上止點(diǎn)時混合氣充分燃燒,提前一段時間點(diǎn)火,發(fā)動機(jī)可以獲得
最大功率。我們用點(diǎn)火提前角作為發(fā)動機(jī)發(fā)出最大功率的時刻,即從火花塞點(diǎn)火到活塞到達(dá)上止點(diǎn)時曲軸旋轉(zhuǎn)的角度。如果點(diǎn)火提前角的角度過大,在活塞到達(dá)上止點(diǎn)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(yán)重的情況下,旋轉(zhuǎn)部件和驅(qū)動軸承將被損壞。如果點(diǎn)火提前角太小,即點(diǎn)火太晚,活塞在上止點(diǎn)后點(diǎn)火,此時發(fā)動機(jī)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(dǎo)致熱量損失增加,轉(zhuǎn)化為有效功率時會減少,導(dǎo)致油耗增加,發(fā)動機(jī)過熱。所以一定要保證點(diǎn)火提前角在合理的范圍內(nèi)。最佳點(diǎn)火時間就是點(diǎn)火,即最佳點(diǎn)火提前角,可以使發(fā)動機(jī)的功率最大化,油耗最小化,達(dá)到功率和油耗的平衡。不同發(fā)動機(jī)的最佳點(diǎn)火提前角是不一樣的,甚至同一臺發(fā)動機(jī)在不同工況和車況下的最佳點(diǎn)火提前角也是不一樣的,因?yàn)橛绊扅c(diǎn)火提前角的因素很多。點(diǎn)火提前角的控制在電控發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)中,
ECU對點(diǎn)火提前角的控制包括起動時的點(diǎn)火提前角控制和發(fā)動機(jī)正常工作時的點(diǎn)火提前角控制。1.起動時,點(diǎn)火提前角控制開始。由于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速很不穩(wěn)定,受外界條件影響較大,進(jìn)氣管內(nèi)氣流不穩(wěn)定,ECU無法準(zhǔn)確控制點(diǎn)火提前角。此時,固定的初始點(diǎn)火提前角用于控制,并且固定的初始值存儲在ECU中。2.點(diǎn)火提前角控制此時發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn),發(fā)動機(jī)點(diǎn)火提前角=初始點(diǎn)火提前角基本點(diǎn)火提前角校正點(diǎn)火提前角。初始點(diǎn)火提前角由發(fā)動機(jī)ECU根據(jù)活塞TDC的位置確定,活塞TDC是計算點(diǎn)火正時的參考點(diǎn),通常在壓縮沖程的TDC之前10。基本點(diǎn)火提前角由ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)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(diǎn)火提前角的修正主要包括暖機(jī)狀態(tài)修正、空燃比電壓修正、
爆震傳感器信號修正等。在預(yù)熱狀態(tài)下,空氣被供應(yīng)到怠速電機(jī)的旁路,并且根據(jù)發(fā)動機(jī)水溫校正點(diǎn)火提前角。不同的冷卻水溫度對發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前角有不同的影響。水溫低時,點(diǎn)火提前角會增大,以加快點(diǎn)火速度,使發(fā)動機(jī)盡快暖機(jī)。隨著冷卻水溫度的升高,為了減少噴油量,點(diǎn)火提前角的修正值會逐漸減小??杖急入妷盒U嬗商幱陉P(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(zhǔn),可以控制燃料噴射量。當(dāng)反饋校正的燃料量減少時,執(zhí)行點(diǎn)火。
爆震傳感器信號校正爆震傳感器檢測發(fā)動機(jī)是否爆震,發(fā)動機(jī)ECU可以根據(jù)爆震情況和發(fā)動機(jī)內(nèi)爆震的強(qiáng)度做出判斷。如果爆震強(qiáng)烈,點(diǎn)火提前角會延遲;如果爆震較弱,則應(yīng)適當(dāng)加快火花塞的點(diǎn)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(diǎn)火提前角保持在最佳角度。點(diǎn)火提前角1的影響因素。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速當(dāng)發(fā)動機(jī)在任何轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時,都存在一個最佳點(diǎn)火提前角。轉(zhuǎn)速越高,功率達(dá)到最大值時點(diǎn)火提前角越大。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增加時,燃燒過程占據(jù)的曲軸角度增加。如果點(diǎn)火提前角不增加,點(diǎn)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(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高到一定程度時,最佳點(diǎn)火提前角仍會隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的升高而增大。2.當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)荷增加時,點(diǎn)火提前角應(yīng)適當(dāng)減小。因?yàn)楫?dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)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(diǎn)火系統(tǒng)中,發(fā)動機(jī)的實(shí)際點(diǎn)火提前角可以隨著發(fā)動機(jī)負(fù)荷的變化而調(diào)整,可以獲得最理想的點(diǎn)火提前角。3.汽油的辛烷值。汽油的辛烷值表示發(fā)動機(jī)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(jī)ECU會適當(dāng)降低點(diǎn)火提前角,使發(fā)動機(jī)動力更好??偨Y(jié):汽車點(diǎn)火提前角是由發(fā)動機(jī)ECU自動減小和調(diào)整的,影響點(diǎn)火提前角的修正與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)負(fù)荷、汽油辛烷值有關(guān)。