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一、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)

火能量多少合適?

其實(shí)沒(méi)有人能準(zhǔn)確回答這一個(gè)問(wèn)題，發(fā)動(dòng)機(jī)在什么工作狀況下用多少點(diǎn)火能量汽車工廠存儲(chǔ)于ECU的只讀存儲(chǔ)器ROM中。ECU只讀存儲(chǔ)器ROM中存有500多萬(wàn)組數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)大多數(shù)是通過(guò)各種實(shí)際工作情況實(shí)驗(yàn)測(cè)量?jī)?yōu)選得出的。發(fā)動(dòng)機(jī)工況千變?nèi)f化，ECU要根據(jù)各傳感送來(lái)的信息計(jì)算尋找出只讀存儲(chǔ)器中與現(xiàn)時(shí)相同(或最接近)工況的數(shù)據(jù)，發(fā)出噴油脈寬、點(diǎn)火提前角、閉合角(點(diǎn)火線圈充電時(shí)間)指令。一輛車發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合性能，很大程度取決于ECU的數(shù)據(jù)編寫(xiě)程式，工廠不會(huì)公告數(shù)據(jù)，屬知識(shí)產(chǎn)權(quán)范疇。但是有關(guān)點(diǎn)火能量的學(xué)術(shù)研究成果是公開(kāi)們的，寫(xiě)在教科書(shū)上。所以根據(jù)這些數(shù)據(jù)我們可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火能量作出正確的認(rèn)識(shí)解讀。

A 、在燃燒條件良好的情況下，成功點(diǎn)燃混合氣的跳火能量為0.3mj就可。(0.0041868mJ=0.001卡)傳統(tǒng)機(jī)械觸點(diǎn)點(diǎn)火線圈初級(jí)能量可達(dá)50mj，電子無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火線圈初級(jí)能量可達(dá)100mj以上。當(dāng)點(diǎn)火線圈初級(jí)能量可達(dá)100mj以上時(shí)稱為高能量點(diǎn)火，現(xiàn)代電噴車都用高能量點(diǎn)火。點(diǎn)火線圈初級(jí)能量達(dá)到200-300mj或更高稱為超高能量點(diǎn)火，多用于稀薄混合氣技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)(環(huán)保，日后發(fā)展趨勢(shì))，壓縮比在13：1，空燃比25：1。

ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況控制，與噴油脈寬類似控制點(diǎn)火線圈初級(jí)電流通斷時(shí)間。控制點(diǎn)火能量大小的目的是既可保證成功點(diǎn)火又可保護(hù)各種元器件。例如火花塞、分電器、點(diǎn)火線圈初級(jí)、點(diǎn)火模塊等等及感少電磁波幅射干擾。

C、其它條件不變時(shí)，加大點(diǎn)火能量只是提高較濃或較稀混合汽混成功點(diǎn)火概率，所以對(duì)于怠速、低速更有利。

D、點(diǎn)火能量達(dá)到一定值后，點(diǎn)火能量大小不會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率(燃燒速度)，即所謂的增加馬力。很多人對(duì)此有誤解，認(rèn)為.點(diǎn)火能量越大燃燒效率越高，其實(shí)是點(diǎn)火成功與不成功的問(wèn)題。

E、燃燒的速度(效率)主要取決于混合汽的濃度、溫度、壓力，及氣缸內(nèi)混合氣擾流速度，這個(gè)理沿用了100多年，到目前為止沒(méi)有人能改變這個(gè)事實(shí)。例如同樣的點(diǎn)火能量，北方冬天發(fā)動(dòng)機(jī)溫度不足，使燃燒效率低，油耗上升。混合氣溫度越高，分子動(dòng)能越大燃燒的速度快，一點(diǎn)即著，高到一程度甚至自燃即點(diǎn)火能量為0，所以，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高溫度也根隨增高，用較小的點(diǎn)火能量即可。

F、假如混合氣濃度不在著火區(qū)，點(diǎn)火能量再大也無(wú)法成功點(diǎn)火。

G、點(diǎn)火失敗原因：1. 混合氣在濃限或稀限區(qū)2.火花塞斷火。

二、火花塞的

能量轉(zhuǎn)換特性

只有把火花塞電能轉(zhuǎn)換成熱能的工作特性弄清楚了，才能正確解讀點(diǎn)火能量。

A、火花塞跳火由電容放電期(1-10微秒左右)溫度達(dá)60000K（色溫單位K=℃+273.15）。，及電感放電期(最大量：傳統(tǒng)約0.7ms無(wú)觸點(diǎn)大于1.2ms) 溫度達(dá)3000K。

B、正常情況下混合氣由火花塞電容放電期點(diǎn)燃，當(dāng)混合氣成功點(diǎn)燃后電感放電期對(duì)輸出動(dòng)力沒(méi)有存在的實(shí)質(zhì)意義，只會(huì)加速火花塞電極的燒蝕。就如我們啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)扭鑰匙，著機(jī)了還在扭住不放手一樣多余。當(dāng)電容放電期不能成功點(diǎn)火時(shí)，電感放電期持續(xù)的火花延續(xù)點(diǎn)火，適當(dāng)延長(zhǎng)火花期還有利于殘余氣體燃燒，有利環(huán)保，這是它存在的目的。

C、火花塞電極形狀對(duì)跳火電壓及放電時(shí)間有影響，但変化量不大。反而發(fā)動(dòng)機(jī)工況對(duì)跳火電壓及影響甚大，不同的工況跳火電壓可達(dá)6、7kv變化之多。跳火電壓是個(gè)變量，其它條件相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，只要影響因素是壓力及溫度。

D、火花塞間隙跳火前如同穩(wěn)壓二極管(拑位)，雖然點(diǎn)火線圈可輸出幾萬(wàn)伏高壓，但到達(dá)擊穿電壓時(shí)點(diǎn)火線圈電壓就升不上去了，跳火后如同一個(gè)電阻，點(diǎn)火線圈的剩余能量通過(guò)這個(gè)電阻泄放，產(chǎn)生持續(xù)的火花。

E、火花塞間隙小，電極吸熱作用使間隙中的混合氣體溫度難上升，不易著火，過(guò)小就進(jìn)入淬火區(qū)?；鸹ㄈg隙大，跳火能量上升(電壓增大)，但壓力高溫度低時(shí)容易發(fā)生擊不穿混合氣(斷火)現(xiàn)象。火花塞間隙在0.7mm-1.2mm之間，點(diǎn)火線圈能量大間隙也適當(dāng)增大，對(duì)提高點(diǎn)火成功率有利。

F、火花塞能量來(lái)自點(diǎn)火線圈，所謂有高能量火花塞實(shí)是無(wú)稽之淡。不管用何材料制造火花塞電氣性能是一樣的，只有使用壽命不同?；鸹ㄈ€(gè)電極都是導(dǎo)體，其間隙中的混合氣為負(fù)載，原理如同在相同的條件下，使用銅導(dǎo)體線或鐵導(dǎo)體線去連接一個(gè)相同電阻的負(fù)載時(shí)，所通過(guò)的電流是相等的，即轉(zhuǎn)換的熱能大小一樣。

G、貴金屬(銥、鉑…)有較低的電子發(fā)射勢(shì)壘，所以跳火電壓比普通火花塞低，互換時(shí)貴金屬火花塞間隙應(yīng)略大于普通火花塞間隙才匹配。

根據(jù)能量守恒定律有：

A、點(diǎn)火線圈輸出能量不變時(shí)，火花塞擊穿電壓越高，火花塞電容放電能量越大，則電感放電火花期變短。

B、點(diǎn)火線圈輸出能量變大，火花塞擊穿電壓不變時(shí)，則電感放電火花期變長(zhǎng)。

重要提示

點(diǎn)火能量大小不會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣燃燒速度的理解為

100mj與150mj能量通過(guò)火花塞時(shí)，火花塞電容放電能量相等，時(shí)間也相等，電感放電火花期時(shí)間長(zhǎng)短不同，即在相等的時(shí)段內(nèi)所發(fā)出的熱功相約。

三、點(diǎn)火

線圈能量

點(diǎn)火線圈即高壓變壓器，簡(jiǎn)單工作原理: 變壓器初級(jí)電流變化引起變壓器內(nèi)磁通量變化，次級(jí)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(高壓)。

有兩種點(diǎn)火方式：

A.。電感蓄能式點(diǎn)火系統(tǒng)

點(diǎn)火系統(tǒng)產(chǎn)生高壓前以點(diǎn)火線圈建立磁場(chǎng)能量的方式儲(chǔ)存點(diǎn)火能量。

特點(diǎn)：靠斷開(kāi)初級(jí)線圈電流產(chǎn)生點(diǎn)火電壓，火花持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。

B．電容儲(chǔ)能式點(diǎn)火系

點(diǎn)火系統(tǒng)產(chǎn)生高壓前，先從電源獲取能量以蓄能電容建立電場(chǎng)能量的方式儲(chǔ)存點(diǎn)火能量。

特點(diǎn)：靠電容通過(guò)初級(jí)線圈放電產(chǎn)生點(diǎn)火電壓，放電能量大，時(shí)間短，可在一個(gè)燃燒期作1-3次跳火。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)正實(shí)，電感蓄能式點(diǎn)火系統(tǒng)更適合家用轎車發(fā)動(dòng)機(jī)，所以汽車基本都采用電感蓄能式點(diǎn)火系統(tǒng)，而不是成本及技術(shù)原因。

電感蓄能式點(diǎn)火線圈其輸出負(fù)荷為50PF時(shí)(火花塞電極默認(rèn)電容)時(shí)，次級(jí)電壓上升時(shí)間一般為10ｓ～50μｓ,幅值在35ｋＶ左右。

點(diǎn)火線圈初級(jí)電流按指數(shù)曲線規(guī)律上升，通電時(shí)間長(zhǎng)電流大。點(diǎn)火線圈初級(jí)電流越大斷開(kāi)時(shí)輸出能量越大，電流越小斷開(kāi)時(shí)輸出能量越小。ECU就是根據(jù)這一原理對(duì)點(diǎn)火線圈能量的控制。

點(diǎn)火線圈并不復(fù)雜，設(shè)定點(diǎn)火線圈最大能量后，可根據(jù)電工學(xué)公式計(jì)算出各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行試制后定型生產(chǎn)。

四、探討結(jié)論

清華大學(xué)研究說(shuō)明，傳統(tǒng)點(diǎn)火改為高能點(diǎn)后功率提高不足4％。

現(xiàn)代電噴車都用高能量點(diǎn)火系統(tǒng)，我們改裝點(diǎn)火能量還有多大的提升余地

為什么提高點(diǎn)火線圈能量后或多或少都有表現(xiàn)?

點(diǎn)火能量是否可增大到1000MJ，上限是多少?所帶來(lái)的負(fù)面影響有多大?

最具諷刺的是廠家要控制點(diǎn)火能量的輸出不要過(guò)大，而改裝者卻越大越好。

有人說(shuō)是汽車廠設(shè)計(jì)的疏忽，有人說(shuō)是成本原因，也有人說(shuō)廠家是對(duì)的。各人自己去解讀吧。

五、本人淺見(jiàn)

從有關(guān)文獻(xiàn)中可知：

A、火花塞間隙不變時(shí)，最小跳火能量決定于溫度及壓力。最小跳火點(diǎn)火能量大小是隨發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況改變的。

B、溫度及壓力不變時(shí)混合氣過(guò)濃或過(guò)稀需要更大的點(diǎn)火能量才能點(diǎn)燃，即增大跳火電壓。

C、混合氣燃燒的速度(效率)主要取決于混合氣的濃度、溫度、壓力，及氣缸內(nèi)混合氣擾流速度，與點(diǎn)火能量大小無(wú)關(guān)。

D、最小點(diǎn)火能量雖然能點(diǎn)燃混合氣，但為保險(xiǎn)起見(jiàn)，應(yīng)適當(dāng)加大。

E、混合氣濃度在著火區(qū)時(shí)，火花塞跳火即可成功點(diǎn)火?；旌蠚鉂舛炔辉谥饏^(qū)，點(diǎn)火能量再大也無(wú)法成功點(diǎn)火。

所以1，點(diǎn)火能量越強(qiáng)，點(diǎn)著混合氣概率越高，即范圍變寬(見(jiàn)圖曲線)。因發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)進(jìn)氣量大壓力上升，溫度又較低，所以提高點(diǎn)火能量對(duì)改善低速及怠速點(diǎn)火性能較為明顯。但是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，由于混合氣著火容易，造成點(diǎn)火失敗原因減少，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出就不會(huì)有什么差異了。

所以2，混合汽燃燒時(shí)間在750μS-2500μS之間，高能點(diǎn)火火花持續(xù)時(shí)間在1200-1800μS。

當(dāng)用1800μS火花能量去點(diǎn)燃混合汽燃燒時(shí)間只有1000μS的混合氣時(shí)，會(huì)出現(xiàn)什么狀況呢?

答案是：混合氣已燃燒完結(jié)而火花塞還在跳火，電離通道生產(chǎn)的高熱加上火花塞自身溫度加速了火花塞電極的燒蝕，也增加了點(diǎn)火系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。這樣講你應(yīng)明白為何ECU要有調(diào)節(jié)點(diǎn)火能量功能了吧。

所以3，ECU根據(jù)不同的工況輸出恰到好處的點(diǎn)火能量，達(dá)到既不失火又可保護(hù)點(diǎn)火系統(tǒng)元件的目的。事實(shí)是這種保護(hù)會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火成功率范圍變窄(見(jiàn)圖曲線)，在低轉(zhuǎn)時(shí)確實(shí)會(huì)帶來(lái)某些時(shí)刻點(diǎn)火失敗，造成發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)，也因點(diǎn)火失敗造成功率損失。所以當(dāng)用較強(qiáng)能量的點(diǎn)火線圈時(shí)，對(duì)低轉(zhuǎn)點(diǎn)火成功率會(huì)提高，就是所講低速好了。

所以4，我個(gè)人認(rèn)為廠家的點(diǎn)火能量選擇是為了達(dá)到“保護(hù)”與“能量”的平衡，犧牲了非工作轉(zhuǎn)速區(qū)的性能。這個(gè)道理與怠速的穩(wěn)定性及耗油的矛盾是一樣的。某發(fā)動(dòng)機(jī)把目標(biāo)怠速定在500轉(zhuǎn)時(shí)省油但抖動(dòng)很大，怠速定在1000轉(zhuǎn)時(shí)很穩(wěn)定卻費(fèi)油，最后為取平衡怠速定在800轉(zhuǎn)。但并不影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)速工作的動(dòng)力性。

一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)推出市場(chǎng)之前，廠家一定經(jīng)過(guò)各種測(cè)試。點(diǎn)火系統(tǒng)是關(guān)系到整機(jī)功率輸出的重要一環(huán)，不管發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、制造工藝多優(yōu)秀，當(dāng)點(diǎn)火時(shí)間失準(zhǔn)、點(diǎn)火能量不夠造成失火時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)性能將大打折扣。

廠家有各種設(shè)備儀器，實(shí)驗(yàn)資源來(lái)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試，所以廠家必定會(huì)通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)選擇一個(gè)合適能量點(diǎn)火線圈的。

當(dāng)我們用感覺(jué)去測(cè)試點(diǎn)火線圈時(shí)，廠家卻是用電腦圖象觀察分折，不在一檔次。

廠家做了99％的爬山工作，不可能最后由我們用1％代價(jià)去達(dá)到頂峰。

結(jié)論：

增大點(diǎn)火能量，成功點(diǎn)燃混合氣概率越高，大到多少合適我不知道。

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