點(diǎn)火提前角
作用
缸內(nèi)混合氣燃燒有一定的速度,即火花塞跳火到氣缸內(nèi)的可燃混合氣完全燃燒時(shí)需要一定時(shí)間,但是由于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速很高,在這樣短的時(shí)間內(nèi)曲軸卻可以轉(zhuǎn)過很大的角度。若恰好在活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火,混合氣開始燃燒時(shí),活塞已經(jīng)開始向下運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的功率下降,因此需要通過提前點(diǎn)火保證可燃混合氣產(chǎn)生的能量能夠有效的利用,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。
當(dāng)汽油機(jī)保持節(jié)氣門開度、轉(zhuǎn)速以及混合氣濃度一定時(shí),汽油機(jī)功率和耗油率隨點(diǎn)火提前角的改變而變化。對應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)每一工況都存在一個(gè)最佳點(diǎn)火提前角。
適當(dāng)點(diǎn)火提前角,可使發(fā)動(dòng)機(jī)每循環(huán)所做的機(jī)械功最多(曲線陰影部分)
點(diǎn)火提前角過大,易爆燃;
點(diǎn)火提前角過小,排氣溫度升高,功率降低。
點(diǎn)火提前角對發(fā)動(dòng)機(jī)最高燃燒壓力的影響
最佳點(diǎn)火提前角
混合氣從點(diǎn)燃、燃燒到燒完有一個(gè)時(shí)間過程,最佳點(diǎn)火提前角的作用就是在各種不同工況下使氣體膨脹趨勢最大段處于活塞做功下降行程。這樣效率最高,振動(dòng)最小,溫度升高最低。為使發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的燃燒最高壓力出現(xiàn)在壓縮終了上止點(diǎn)后10度~15度使混合氣的燃燒功率達(dá)到最大,就必須在壓縮終了前的某個(gè)適當(dāng)時(shí)刻點(diǎn)火。
理論上最小點(diǎn)火提前角為0度,但為了防止在做功行程才點(diǎn)燃混合氣(這樣會(huì)造成動(dòng)力的損失)往往設(shè)為5度以上,這也是啟動(dòng)轉(zhuǎn)速所需要的角度。最大點(diǎn)火提前角也不能太大,一般不能超過60度,否則振動(dòng)和溫升問題將凸顯,效率也將下降。實(shí)際上曲軸結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)速是受限的。
影響因素
影響點(diǎn)火提前量最大的因素是轉(zhuǎn)速和混合氣的燃燒速度。隨著轉(zhuǎn)速的上升,轉(zhuǎn)過同樣角度的時(shí)間變短,只有更大的提前角才能得到相應(yīng)的提前時(shí)間。混合氣的燃燒速度與混合氣的成分、發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)以及其他的一些因素有關(guān),如燃燒室的形狀、壓縮比等。
點(diǎn)火過早,會(huì)造成爆震,活塞上行受阻,效率降低,熱負(fù)荷、機(jī)械負(fù)荷、噪聲和振動(dòng)加劇,這是應(yīng)該防止的。點(diǎn)火過遲,氣體做功困難,油耗大,效率低,排氣聲大。不論點(diǎn)火過早或過遲,都會(huì)影響轉(zhuǎn)速的提升。最佳點(diǎn)火角受很多因素影響,如果要愛車工作在理想狀態(tài)下,以下因素必須考慮:
1、缸溫缸壓。越高燃燒越快,點(diǎn)火提前角要越小。影響缸溫缸壓的因素有:發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比、氣溫、缸溫、負(fù)荷。大家的車在氣溫變化的季節(jié)有不同表現(xiàn)正緣于此。
2、汽油辛烷值。也就是汽油牌號,越高抗爆震能力越強(qiáng),相應(yīng)允許更大的點(diǎn)火提前角。
3、燃?xì)饣旌媳?。過濃過稀燃燒速度皆慢,需增加點(diǎn)火提前角。這主要看節(jié)氣門開度、海拔高度。
對于難以預(yù)料的情況,有些車還加裝了爆震傳感器,發(fā)生爆震時(shí)自動(dòng)降低點(diǎn)火提前角。
顯然,要完成如此復(fù)雜的調(diào)制,靠傳統(tǒng)的模擬點(diǎn)火器是難以勝任的。只有單片機(jī)點(diǎn)火器,才能高速、精確、穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)最佳點(diǎn)火提前角。
調(diào)整依據(jù)
最佳點(diǎn)火提前角主要與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、燃料種類(如汽油牌號)以及其他的影響因素有關(guān)。
1.發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門一定時(shí),隨著轉(zhuǎn)速的提高,需要增大點(diǎn)火提前角,但當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值后,最佳點(diǎn)火提前角增大的幅度減緩,并不是保持同樣的增大速度。
2.發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí),隨著負(fù)荷的增加,節(jié)氣門開度增大,需要適當(dāng)減小點(diǎn)火提前角,相反發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷減小時(shí),點(diǎn)火提前角應(yīng)適當(dāng)增大。
3.燃料種類:不同的汽油牌號其辛烷值不同,辛烷值表征汽油的抗暴性能,使用辛烷值較高即抗爆性較好的汽油時(shí),應(yīng)增大點(diǎn)火提前角。
其他因素:發(fā)動(dòng)機(jī)中一些其他的因素會(huì)影響混合氣的燃燒速度,這些因素都會(huì)對點(diǎn)火提前角產(chǎn)生一定的影響,如燃燒室形狀、燃燒室內(nèi)溫度、空燃比、大氣壓力、冷卻水溫度等。
檢查調(diào)整
檢查、調(diào)整白金觸點(diǎn)
檢查白金觸點(diǎn)是否有燒損痕跡,如有痕跡,應(yīng)用砂條或0號砂紙將痕跡輕輕擦掉。由于白金觸點(diǎn)的接觸表面只有一層薄薄的硬質(zhì)合金,如果天長日久,該硬質(zhì)合金會(huì)被磨掉,這時(shí)就要更換觸點(diǎn),觸點(diǎn)的接觸面不應(yīng)小于80%。白金觸點(diǎn)的間隙一般為0.4~0.5mm。
檢查、調(diào)整點(diǎn)火提前角
從真空提前補(bǔ)償裝置上拆下副室真空軟管,并堵住與軟管相連的兩個(gè)口,使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn),這時(shí)用點(diǎn)火正時(shí)燈檢查點(diǎn)火提前角。對于TJ376Q發(fā)動(dòng)機(jī)和TJ370Q發(fā)動(dòng)機(jī),點(diǎn)火提前角為5°+2°(850+50f/min);對于JL368Q發(fā)動(dòng)機(jī),點(diǎn)火提前角為7°(900r/min);CFGFda462Qv發(fā)動(dòng)機(jī),其點(diǎn)火提前為10°+1°(900r/min);對于276Q發(fā)動(dòng)機(jī),點(diǎn)火提前角為6°+2°(900r/min)。
可以用專用分電器殼體的方法來調(diào)整點(diǎn)火提前角。當(dāng)按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)分電器殼體時(shí),點(diǎn)火提前角會(huì)增大;當(dāng)按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)分電器殼體時(shí),點(diǎn)火提前角會(huì)縮小。
驗(yàn)證點(diǎn)火提前角
起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),反復(fù)踩油門踏板,如果感到發(fā)動(dòng)機(jī)有力,并且沒有異常的敲擊聲,則表明點(diǎn)火提前角合適。也可以用正時(shí)燈來確認(rèn)點(diǎn)火提前角:隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加,正時(shí)記號將向著點(diǎn)火提前角增大的方向移動(dòng)。
調(diào)整方法
機(jī)械離心式和真空式調(diào)整裝置
發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷是不斷變化的,每一個(gè)工況都對應(yīng)著一個(gè)最佳的點(diǎn)火提前角,為了使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的工況下都能適時(shí)的變化,一般設(shè)有以下三種點(diǎn)火裝置。
(1)離心式點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置
在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí),它自動(dòng)地改變斷電器凸輪與分電器軸之間的相位關(guān)系,改變點(diǎn)火提前角。利用重塊隨轉(zhuǎn)速提高離心力增大,克服彈簧力向外甩出,通過聯(lián)動(dòng)裝置使凸輪在軸上超前一個(gè)角度來加大點(diǎn)火提前角。該裝置在曲軸轉(zhuǎn)速為400~1500r/min時(shí)起作用。
(2)真空式點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置
在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷,即節(jié)氣門開度發(fā)生變化時(shí),自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角。利用節(jié)氣門開度變化使周圍真空度隨之變化,通過真空室及其聯(lián)動(dòng)裝置使分電器外殼、固定盤連同觸點(diǎn)相對于凸輪退后一個(gè)角度加大點(diǎn)火提前角。該裝置在油門開度最大(全開)和最小(接近全閉)時(shí)不起作用。
(3)辛烷值校正器
辛烷值校正器是針對更換燃料種類時(shí)手動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角的裝置。
辛烷值校正器是針對更換燃料種類時(shí)手動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角的裝置。
在發(fā)動(dòng)機(jī)換用不同辛烷值的汽油時(shí),用此裝置改變初始的點(diǎn)火時(shí)間(前述兩種自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置即在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工作)。它也是用改變觸點(diǎn)與凸輪的相位關(guān)系的方法來調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角的。
電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)
電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)通過各種傳感器信號感知多種因素對點(diǎn)火提前角的影響,使發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速和負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)獲得最佳的點(diǎn)火提前角,與機(jī)械式和真空式點(diǎn)火提前角調(diào)整裝置相比,電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)更為精確,是點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)展的一次飛躍。
電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)從起動(dòng)工況和正常工況對點(diǎn)火提前角進(jìn)行控制,下面是點(diǎn)火提前角的控制方法:
1、起動(dòng)工況控制
起動(dòng)工況時(shí),進(jìn)氣管絕對壓力傳感器信號或空氣流量計(jì)信號不穩(wěn)定,ECU無法正確計(jì)算點(diǎn)火提前角,一般將點(diǎn)火時(shí)刻固定在設(shè)定的初始點(diǎn)火提前角。當(dāng)ECU檢測到發(fā)動(dòng)機(jī)處于起動(dòng)工況時(shí),就按預(yù)置的初始點(diǎn)火提前角控制各缸點(diǎn)火,此時(shí)利用的控制信號是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(Ne信號)和起動(dòng)開關(guān)信號(STA信號)。初始點(diǎn)火提前角的設(shè)定根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)而異,一般為壓縮上止點(diǎn)前10度曲軸轉(zhuǎn)角左右。
2、發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行工況
怠速運(yùn)轉(zhuǎn)
ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器信號(IDL信號)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器信號(Ne信號)和空調(diào)開關(guān)信號(A/C信號)確定基本點(diǎn)火提前角。
怠速以外工況
ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷(單位轉(zhuǎn)數(shù)的進(jìn)氣量或基本噴油量)確定基本點(diǎn)火提前角,并根據(jù)實(shí)際傳感器測得的信號對點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正,主要包括暖機(jī)修正、過熱修正、怠速穩(wěn)定修正、空燃比反饋修正等。
ECU會(huì)根據(jù)傳感器測得的參數(shù)值對點(diǎn)火提前角實(shí)時(shí)控制,并通過設(shè)置點(diǎn)火提前角限值調(diào)整功能,限制實(shí)際點(diǎn)火提前角不超過設(shè)定的允許值。