y37c&XYq
g0Ff$-#7
n90DS/Yx
!XqU'xxC
Rh :|ij>B
1$#1
xS+!/pBf"Y
AaLbJYuKd
一、发动机点火能量多少合适?
Vj[hT~{f
<8ih >s(C 其实没有人能准确回答这一个问题，发动机在什么工作状况下用多少点火能量汽车工厂存储于ECU的只读存储器ROM中。
1 T}jK^" ECU只读存储器ROM中存有500多万组数据，这些数据大多数是通过各种实际工作情况实驗测量优选得出的。发动机工况千变万化，ECU要根据各传感送来的信息计算寻找出只读存储器中与现时相同(或最接近)工况的数据，发出喷油脉宽、点火提前角、闭合角(点火线圈充电时间)指令。
^fj30gw7\5 一辆车发动机的综合性能，很大程度取决于ECU的数据编写程式，工厂不会公告数据，属知识产权范畴。
}.D adV
X!6$<8+1OV
q|
UO]V
/m4Y8 7
但是有关点火能量的学术研究成果是公开们的，写在教科书上。所以根据这些数据我们可以对发动机点火能量作出正确的认识解读。
U?ZWDr"*`w
Fzt7@VNxc
rxj#
Ua4P@#cU
A 、在燃烧条件良好的情况下，成功点燃混合气的跳火能量为0.3mj就可。(0.0041868mJ=0.001卡)
S]A[eUF ~
m_FTg)_=
[^XD @
1#8~@CQ ::
传统机械触点点火线圈初级能量可达50mj，电子无触点点火线圈初级能量可达100mj以上。
AP8J28I 当点火线圈初级能量可达100mj以上时称为高能量点火，现代电喷车都用高能量点火。点火线圈初级能量达到200-300mj或更高称为超高能量点火，多用于稀薄混合气技术发动机(环保，日后发展趋势)，压缩比在13：1，空燃比25：1。
BqdGU-Q
sDu &9+
2P{! n#"
^ ,[gO#hgz
B、点火能量大小由ECU根据发动机工作状况控制，与喷油脉宽类似控制点火线圈初级电流通断时间。
"L9pFz</ 控制点火能量大小的目的是既可保证成功点火又可保护各种元器件。例如火花塞、分电器、点火线圈初级、点火模块等等及感少电磁波幅射干扰。
w2K>k/v{-
KnK\X>:
_G%kEt_4
gNh4c{Al9
C、其它条件不变时，加大点火能量只是提高较浓或较稀混合汽混成功点火概率，所以对于怠速、低速更有利。
Ul:M=8nE%
\ Zn~y--Z
z>spRl,dr
1(
]{tF
D、点火能量达到一定值后，点火能量大小不会影响发动机功率(燃烧速度)， 即所谓的增加马力。
D*)"?L G 很多人对此有误解，认为.点火能量越大燃烧效率越高，其实是点火成功与不成功的问题。
a.Sx MF
Oa7jLz'i
ngH_p >
A)u,Hvn
E、燃烧的速度(效率)主要取决于混合汽的浓度、温度、压力，及气缸内混合气扰流速度，这个理沿用了100多年，到目前为止没有人能改变这个事实。例如同样的点火能量，北方冬天发动机温度不足，使燃烧效率低，油耗上升。
@Yh%.#\i% 混合气温度越高，分子动能越大燃烧的速度快，一点即着，高到一程度甚至自燃即点火能量为0，所以，发动机转速越高温度也根随增高，用较小的点火能量即可。
0u f)6(f
0o-KjX?kP
+umV l
\v[?4 [
F、假如混合气浓度不在着火区，点火能量再大也无法成功点火。
uO;_T/^u
HCTjFW>C
*%wfR7G[B
z}:|is)?
G、点火失败原因：1. 混合气在浓限或稀限区2.火花塞断火。
1hn4YcHb
qvH7 otA
%@jL? u
>5R cj(-&l
请参看图(1-6)
#=G[ ~m\
vT#$`M<
-\b$ 5o a(
dU7+rc2,CU
二、火花塞的能量转换特性
\,-t ]$9
\"]vSx
>
%_rdO (
8i H'cX
只有把火花塞电能转换成热能的工作特性弄清楚了，才能正确解读点火能量。
T6g ugDQ~.
y\=(;]S'
8<,b5
wv.FL$f[@
A、火花塞跳火由电容放电期(1-10微秒左右)温度达60000K（色溫单位K=℃+273.15）。，及电感放电期(最大量：传统约0.7ms无触点大于1.2ms) 温度达3000K。
W/z\j/Rgc
r"yA=d'c
Gp=X1 F
{`Ekv/XWa
B、正常情况下混合气由火花塞电容放电期点燃，当混合气成功点燃后电感放电期对输出动力没有存在的实质意义，只会加速火花塞电极的烧蚀。就如我们启动发动机扭钥匙，着机了还在扭住不放手一样多余。
@"BvyS,p 祥見：http://www.dncc.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=41&id=8969
!V~`e9[rl 当电容放电期不能成功点火时，电感放电期持续的火花延续点火，适当延长火花期还有利于残余气体燃烧，有利环保，这是它存在的目的。
s>E u[ uA
3L24|-GxH
QJFx/zU
iE}ji lU
C、火花塞电极形状对跳火电压及放电时间有影响，但変化量不大。反而发动机工况对跳火电压及影响甚大，不同的工况跳火电压可达6、7kv变化之多。
Zmf\A 跳火电压是个变量，其它条件相对稳定时，只要影响因素是压力及温度。
L2>UA <@mZ
Y7R"~IA$
hx$-d}W{
"m3:HS
D、火花塞间隙跳火前如同稳压二极管(拑位)，虽然点火线圈可输出几万伏高压，但到达击穿电压时点火线圈电压就升不上去了，跳火后如同一个电阻，点火线圈的剩余能量通过这个电阻泄放，产生持续的火花。
yEUF K
ABEC{3fWpu
$DW3H1iW
{
'Hi_ b3
E、火花塞间隙小，电极吸热作用使间隙中的混合气体温度难上升，不易着火，过小就进入淬火区。
_lb ^ 火花塞间隙大，跳火能量上升(电压增大)，但压力高温度低时容易发生击不穿混合气(断火)现象。
K|];fd U 火花塞间隙在0.7mm-1.2mm之间，点火线圈能量大间隙也适当增大，对提高点火成功率有利。
F CQoz"M
: w(J=0Lt
q#v.-013r
c a_N76o!
F、火花塞能量来自点火线圈，所谓有高能量火花塞实是无稽之淡。
t*<vc]D 不管用何材料制造火花塞电气性能是一样的，只有使用寿命不同。
> NB}Bc 火花塞二个电极都是导体，其间隙中的混合气为负载，原理如同在相同的条件下，使用铜导体线或铁导体线去连接一个相同电阻的负载时，所通过的电流是相等的，即转换的热能大小一样。
NUH;GMj,, G、贵金属(铱、铂…)有较低的电子发射势垒，所以跳火电压比普通火花塞低，互换时贵金属火花塞间隙应略大于普通火花塞间隙才匹配。
5YC56,X
eN/s W!:P|
F Paj
p
8S]Mf*~S'
根据能量守恒定律有：
WcH^bAY 6 A、 点火线圈输出能量不变时，火花塞击穿电压越高，火花塞电容放电能量越大，则电感放电火花期变短。
}S #.Pw% B、 点火线圈输出能量变大，火花塞击穿电压不变时，则电感放电火花期变长。
IE_@:]K}Ja
T{)!>)
nn=JM7e\9
0I#<-9&d-
重要提示：点火能量大小不会影响发动机混合气燃烧速度的理解为
/Zzl C #`
] !A ;-m
q6ikJ8E8b
QB. 7 n&u
100mj与150mj能量通过火花塞时，火花塞电容放电能量相等，时间也相等，电感放电火花期时间长短不同，即在相等的时段内所发出的热功相约。
|u+&xX7
"a
g_
-hzza1DP
KR
tu@;?
5\S7Va;W
@QG1\W'
fYy.>m+P1
8~E)gV+v
v{ n}%akc
(Fzh1#
=zeLs0s;
三、点火线圈能量
sLdUrD%
IXvz&4VD
KHecc/,,S
`JWYPsWk
点火线圈即高压变压器，简单工作原理: 变压器初级电流变化引起变压器内磁通量变化，次级线圈产生感应电动势(高压)。
5m.KtnT) 有两种点火方式：
N =Uc=I7C A.。电感蓄能式点火系统
n=G>y7b 点火系统产生高压前以点火线圈建立磁场能量的方式储存点火能量。
r%y;8 $/- 特点：靠断开初级线圈电流产生点火电压，火花持续时间长。
!bZh j3.
/$FXg;h9$
Yg=E@F
).0V%}>
B．电容储能式点火系
?ID* /u|X 点火系统产生高压前，先从电源获取能量以蓄能电容建立电场能量的方式储存点火能量。
RH !SW2o< 特点：靠电容通过初级线圈放电产生点火电压，放电能量大，时间短，可在一个燃烧期作1-3次跳火。
HA $Y1}
^g9}f 根据实驗正实，电感蓄能式点火系统更适合家用轿车发动机，所以汽车基本都采用电感蓄能式点火系统，而不是成本及技术原因。
pPoH5CzcK
8| w-XR
~NxEc8Y
` "B^{o
电感蓄能式点火线圈其输出负荷为50PF时(火花塞电极默认电容)时，次级电压上升时间一般为10ｓ～50μｓ,幅值在35ｋＶ左右。
N*f^Z#B] 点火线圈初级电流按指数曲线规律上升，通电时间长电流大。点火线圈初级电流越大断开时输出能量越大，电流越小断开时输出能量越小。ECU就是根据这一原理对点火线圈能量的控制。
> =Jsv
%bXsGPB
\dTQQ
q`[K3p
点火线圈并不复杂，设定点火线圈最大能量后，可根据电工学公式计算出各项參数进行试制后定型生产。
waCboK'
8R}K?+]
#Qd' + M
EZib1g&:R/
四、 探讨结论
7Ms90oE/c
.G CR!V
Au5rR>W
YH\j
@ ^n
清华大学研究说明，传统点火改为高能点后功率提高不足4％。
Sj-[% D*
JsQ6l%9
-9o{vmB{
NK/4OAt%
现代电喷车都用高能量点火系统，我们改装点火能量还有多大的提升余地?
$
j*Qo/x d 为什么提高点火线圈能量后或多或少都有表现?
>Ko[Xb-8^_ 点火能量是否可增大到1000MJ，上限是多少?所带来的负面影响有多大?
{-WTV"L5*2
|~e?,[-2`r
lLiQ ;@
VKuAO$s$
最具讽刺的是厂家要控制点火能量的输出不要过大，而改装者却越大越好。
4 I@p%g&
H3O @ 9YU
T>d .#
X?Pl<l&
有人说是汽车厂设计的疏忽，有人说是成本原因，也有人说厂家是对的。各人自己去解读吧。
uzU{z;
B6M+mx"G
H Sz"
tN
\vbk#G
hH
@F5f"8!.\
3=.Y,ENM;
0D&> Gyc*0
五、本人浅见
#2p#VQh
0~WF{_0|
vp)Vb^K>
v syWm.E
a$11PBi[9
r`'y?Bra;
Zl/< w(f_
从有关文献中可知：
9/o vKpY
Os%n{_#8
V&]DzjT/
`fXyWrz-k
3VnQnd E
x3ERCqTR
BElJB&I
A、火花塞间隙不变时，最小跳火能量决定于温度及压力。最小跳火点火能量大小是随发动机各种工况改变的。
9~rUkH D
U'U Q|%5f
&0TVi
b?4/#&z]
B、 温度及压力不变时混合气过浓或过稀需要更大的点火能量才能点燃，即增大跳火电压。
&AuF]VT
&|%6|u9
PN~@
/sR%]q
|L
C、 混合气燃烧的速度(效率)主要取决于混合气的浓度、温度、压力，及气缸内混合气扰流速度，与点火能量大小无关。
Bb& ^ {7
PqNFy Qkl
O_$d I*RK
j9qREf9)
D、最小点火能量虽然能点燃混合气，但为保险起见，应适当加大。
o
sb Hs$C
@R D+xYm
|(
(zTf
QH 4wUU3X
E、 混合气浓度在着火区时，火花塞跳火即可成功点火。混合气浓度不在着火区，点火能量再大也无法成功点火。
vv6$>S U
fnz
y5+9"
ir> ]r<Zl
/
YiQ\
m y^ak*N
^%bBW6eZ
a<Uqyilm
所以1，点火能量越强，点着混合气概率越高，即范围变宽(见图曲线)。因发动机低转速时进气量大压力上升，温度又较低，所以提高点火能量对改善低速及怠速点火性能较为明显。但是随着发动机转速的提高，由于混合气着火容易，造成点火失败原因减少，发动机输出就不会有什么差异了。
3{J.xWB@:
3 ]}'TA`v
|9s wZ[
60PYCqWc
所以2，混合汽燃烧时间在750μS-2500μS之间，高能点火火花持续时间在1200-1800μS。
qJMp1D C 当用1800μS火花能量去点燃混合汽燃烧时间只有1000μS的混合气时，会出现什么状况呢?
h!;MBn`8 答案是：混合气已燃烧完结而火花塞还在跳火，电离通道生产的高热加上火花塞自身温度加速了火
|YMzp8Da( 花塞电极的烧蚀，也增加了点火系统负担。这样讲你应明白为何ECU要有调节点火能量功能了吧。
0YgFjd
5
^$ g],PAY
?kG#qt]Q5
C$Hl`>?$
D RF uvU+e
f 7QUZb\
&s}@7htE
所以3，ECU根据不同的工况输出恰到好处的点火能量，达到既不失火又可保护点火系统元件的目的。事实是这种保护会使发动机点火成功率范围变窄(见图曲线)，在低转时确实会帶来某些时刻点火失败，造成发动机抖动，也因点火失败造成功率损失。所以当用较强能量的点火线圈时，对低转点火成功率会提高，就是所讲低速好了。
'|A5a+[
UEYM;$_@4o
'V9aB5O&
jvQ+u L
所以4，我个人认为厂家的点火能量选择是为了达到“保护”与“能量”的平衡，牺牲了非工作转速区的性能。这个道理与怠速的稳定性及耗油的矛盾是一样的。某发动机把目标怠速定在500转时省油但抖动很大，怠速定在1000转时很稳定却费油，最后为取平衡怠速定在800转。但并不影响发动机正常转速工作的动力性。
l
\n:" *To
:yFCp@ &
v6Wf7)d/1
@!NHeH=pR
一台发动机推出市场之前，厂家一定经过各种测试。点火系统是关系到整机功率输出的重要一环，不管发动机设计、制造工艺多优秀，当点火时间失准、点火能量不够造成失火时，发动机性能将大打折扣。
]@T `q R 厂家有各种设备仪器，实驗资源来对发动机性能测试，所以厂家必定会通过各种实驗选择一个合适能量点火线圈的。
|i} g7 当我们用感觉去测试点火线圈时，厂家却是用电脑图象观察分折，不在一档次。
+%$V?y
( 厂家做了99％的爬山工作，不可能最后由我们用1％代价去达到顶峰。
A8Y~^wn
k5
l~
FM];+d0
,_O[; L
XwMC/]lK<
结论：增大点火能量，成功点燃混合气概率越高，大到多少合适我不知道。
XF
6= xD
\=~Ap#Mpc4
8:bNFgJD
gMbvH lT
TH-^tw
Kk,
->q<1
%tMfOW
M_e! s}F
bI H2cJ
[`&cA#C9Yp [此贴子已经被作者于2005-06-30 21:35:43编辑过]
