RF LfvD<
ufe |I
)Q62 I\
=IW!ZN_
' #yqw%
v$0|\)E)
M 9-Q
;&n iZKoe
一、发动机点火能量多少合适?
L'r&' y[
W M` 3QJb 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。
6`O,mpPu4G 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。
zI4rAsysL 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。
#zTy7
ZS,0
FL' }~il
9>&zOITTaL
aDdGh B
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。
Qb^G1#r@C
.J75bX5
.rtA sbp.!
Xfc$M(a
K{
A 、在燃烧条件良好的情况下，成功点燃混合气的跳火能量为0.3mj就可。(0.0041868mJ=0.001卡)
&zJI~R
6j6CA?|
*E/Bfp1LIe
_KH91$iW8m
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。
9lYKG ^#D 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。
KR?;7*qF
Nh!`"B2B
#*.!J zOg
2| , $#V=
B、点火能量大小由ECU根据发动机工作状况控制，与喷油脉宽类似控制点火线圈初级电流通断时间。
6
{+yAsI 控制点火能量大小的目的是既可保证成功点火又可保护各种元器件。例如火花塞、分电器、点火线圈初级、点火模块等等及感少电磁波幅射干扰。
u#ya
8
vC,F E
)'
Be{@ L
5j`sJvq
C、其它条件不变时，加大点火能量只是提高较浓或较稀混合汽混成功点火概率，所以对于怠速、低速更有利。
ytj} );,>
Z&^vEQ
ZvuY] =^3
-}@
C9Ja[?
D、点火能量达到一定值后，点火能量大小不会影响发动机功率(燃烧速度)， 即所谓的增加马力。
eZ)
|m 很多人对此有误解，认为.点火能量越大燃烧效率越高，其实是点火成功与不成功的问题。
fCa
lR7!
x^3K=l;N
(N}\ Wft%
Mn\L55?E(
E、燃烧的速度(效率)主要取决于混合汽的浓度、温度、压力，及气缸内混合气扰流速度，这个理沿用了100多年，到目前为止没有人能改变这个事实。例如同样的点火能量，北方冬天发动机温度不足，使燃烧效率低，油耗上升。
vO{[P# L} 混合气温度越高，分子动能越大燃烧的速度快，一点即着，高到一程度甚至自燃即点火能量为0，所以，发动机转速越高温度也根随增高，用较小的点火能量即可。
Y$q --JA
h 7\EN
``?Z97rH
Vzrp9&loY
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。
0w l31k{
Yg7C"3;Vt
6c
Om 8#
<yrl_vl{
G、点火失败原因：1. 混合气在浓限或稀限区2.火花塞断火。
7l3sd5
Ol'Ct'_k,"
V1j5jjck
y-93 >Y
请参看图(1-6)
c?{&=,u2
| *Dklo9{
Lc!%
3,#.
@JS O=8
二、火花塞的能量转换特性
s88lN=;
L\--h`~YU
M/XxiF
l(Dkmt>^
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。
]5X=u (}
jEwfa_Q%
z
DDvXz
{[~cQgCI
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。
@Sb 86Ee
ts
BPQ 8Ne
Rv R ,V
L`E^B
uP/
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。
nNe`?TS?f 祥見：http://www.dncc.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=41&id=8969
Efo,5 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。
3wRk -sl
:v/6k
Kgi| 7w
,6[}qw) *
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。
h3^ &,U 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。
Y =3:Q%X
mY9u/; dK
6l#1E#]|
Y_ `D5c:
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。
yz-IZ t(
< W,k$|w
L4sN)EI
]T^m>v)X
E、火花塞间隙小，电极吸热作用使间隙中的混合气体温度难上升，不易着火，过小就进入淬火区。
&7Ixf?e!K 火花塞间隙大，跳火能量上升(电压增大)，但压力高温度低时容易发生击不穿混合气(断火)现象。
5?;'26iC 火花塞间隙在0.7mm-1.2mm之间，点火线圈能量大间隙也适当增大，对提高点火成功率有利。
. F#mT h
7gV Wu"
Y ga}8D U
izFu&syv)
F、火花塞能量来自点火线圈，所谓有高能量火花塞实是无稽之淡。
c4-&I"z 不管用何材料制造火花塞电气性能是一样的，只有使用寿命不同。
"L8V!M_e 火花塞二个电极都是导体，其间隙中的混合气为负载，原理如同在相同的条件下，使用铜导体线或铁导体线去连接一个相同电阻的负载时，所通过的电流是相等的，即转换的热能大小一样。
ESo mw G、贵金属(铱、铂…)有较低的电子发射势垒，所以跳火电压比普通火花塞低，互换时贵金属火花塞间隙应略大于普通火花塞间隙才匹配。
!8L
Ql}
jSVO$AW~C
SRD&Uf0M
ZH}NlEn
根据能量守恒定律有：
3> (`
Y 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。
!K 9(OX2; 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。
>YfOR%mS4
Vj]kJ,j\
y
+B m+Pj>
5);#\&B
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
9NP l]iA)
v -3zav
/[ ? F1Q
358/t/4 {p
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。
&a_kJ)J
/: `
i%E
(VaN\+I:T
iM|"H..
Ik5jwfz
^T&u!{82j
+ %#MrNM'
]tQDk4&i
L`\`NNQC
n.a=K2H:V
w(V? N' [
三、点火线圈能量
*CH!<VB/
[ GR|$/(z=
T .Pklty
|TB@@ 2Ky&
点火线圈即高压变压器，简单工作原理: 变压器初级电流变化引起变压器内磁通量变化，次级线圈产生感应电动势(高压)。
wO^$!zB W 有两种点火方式：
.mvB99P{< A.。电感蓄能式点火系统
gHQPhe#n 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。
FovE$Dj] 特点：靠断开初级线圈电流产生点火电压，火花持续时间长。
CTl (_g
L/H v4={
8$\Za,)g
LyGUvi
B．电容储能式点火系
vwVVBG;t 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。
qbb6,DL7J
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。
xIL#h@dz
&RW`W)0; 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。
v L}T~_=3
@?Zf
-.
8sg|MWS U
ag 8`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。
#jA) >z\Q^ 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。
"9XfQ"P
y1pu R7
I#G0, &Gv
;\{`Ci\
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。
-e]7n*}H$
y 1\'( 1
$XnPwOj
R[B?
C;+(O
四、 探讨结论
5
Wx~ZQZ
4,p;Km&
5VW|fI
8 .>/6M
清华大学研究说明，传统点火改为高能点后功率提高不足4％。
FDzqL;
I
t&q N:
J
<yA}i"-1W
f>o,N{|
现代电喷车都用高能量点火系统，我们改装点火能量还有多大的提升余地?
O=cxNy-I 为什么提高点火线圈能量后或多或少都有表现?
gF=jf2{YX 点火能量是否可增大到1000MJ，上限是多少?所带来的负面影响有多大?
u=F+(NE"
,r^M?>
+x? #DH-
\;-fi.Hrf$
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。
s] T""-He
x\&`>>uA
}R3=fbe,\
6:U$w7P0
e
有人说是汽车厂设计的疏忽，有人说是成本原因，也有人说厂家是对的。各人自己去解读吧。
mr
m^e9*Z
7iHK_\t n
| AlR^N
l5+
gsEux]
BmHw u{n'
=A Vg Iv
<p;k)S2J
五、本人浅见
v(OBXa9
y2O4I'/5<
r%DFv e :%
pf4 ^Bk}e
7^} Ll@
!~_zm*CqbZ
UDf9FnG}L
从有关文献中可知：
_F p>F
CeT~p6=
h%d^Gq~
L{ g E'jCC
F-n"^.7
[_DPxM=V
!oSLl.fQd
A、火花塞间隙不变时，最小跳火能量决定于温度及压力。最小跳火点火能量大小是随发动机各种工况改变的。
3l:XhLOj
R8sck)k'}
Y}1 P~
# ITLz!g E
B、 温度及压力不变时混合气过浓或过稀需要更大的点火能量才能点燃，即增大跳火电压。
e[p^
p!a
e5qvyUJM
JchA=n
F]Pul|.l
C、 混合气燃烧的速度(效率)主要取决于混合气的浓度、温度、压力，及气缸内混合气扰流速度，与点火能量大小无关。
2}>go^#O/w
%!D_q ~"H
US"2O!u
<)=3XEcb
D、最小点火能量虽然能点燃混合气，但为保险起见，应适当加大。
70d] d+M|
C+ZQB)gn
!5yRWMO9X~
z"
b/osV
E、 混合气浓度在着火区时，火花塞跳火即可成功点火。混合气浓度不在着火区，点火能量再大也无法成功点火。
CwTS / G
u W\@x4
1NE!=;VOl
X~IRpzC
Xud
H
6.`} &E
pR@GvweA
所以1，点火能量越强，点着混合气概率越高，即范围变宽(见图曲线)。因发动机低转速时进气量大压力上升，温度又较低，所以提高点火能量对改善低速及怠速点火性能较为明显。但是随着发动机转速的提高，由于混合气着火容易，造成点火失败原因减少，发动机输出就不会有什么差异了。
Lv, ji_
=A6u=
)@lo ';\
[pC-{~
所以2，混合汽燃烧时间在750μS-2500μS之间，高能点火火花持续时间在1200-1800μS。
6_` eTL=G 当用1800μS火花能量去点燃混合汽燃烧时间只有1000μS的混合气时，会出现什么状况呢?
]TTJr C: 答案是：混合气已燃烧完结而火花塞还在跳火，电离通道生产的高热加上火花塞自身温度加速了火
as!|8JE` 花塞电极的烧蚀，也增加了点火系统负担。这样讲你应明白为何ECU要有调节点火能量功能了吧。
{*=5qV }
7[?}kG
cJ E>;a
(S93 %ii
P6 Z,ci17
NZ? =pfK\s
RPqn#B
所以3，ECU根据不同的工况输出恰到好处的点火能量，达到既不失火又可保护点火系统元件的目的。事实是这种保护会使发动机点火成功率范围变窄(见图曲线)，在低转时确实会帶来某些时刻点火失败，造成发动机抖动，也因点火失败造成功率损失。所以当用较强能量的点火线圈时，对低转点火成功率会提高，就是所讲低速好了。
G!lykk]
6E%
k{ r
?O]gFn
`l@t3/
所以4，我个人认为厂家的点火能量选择是为了达到“保护”与“能量”的平衡，牺牲了非工作转速区的性能。这个道理与怠速的稳定性及耗油的矛盾是一样的。某发动机把目标怠速定在500转时省油但抖动很大，怠速定在1000转时很稳定却费油，最后为取平衡怠速定在800转。但并不影响发动机正常转速工作的动力性。
g)Uh
!kYmrj**
e6/} M3B
au v\fR :
一台发动机推出市场之前，厂家一定经过各种测试。点火系统是关系到整机功率输出的重要一环，不管发动机设计、制造工艺多优秀，当点火时间失准、点火能量不够造成失火时，发动机性能将大打折扣。
T9.gs}B0 厂家有各种设备仪器，实驗资源来对发动机性能测试，所以厂家必定会通过各种实驗选择一个合适能量点火线圈的。
:z oX
Xo
当我们用感觉去测试点火线圈时，厂家却是用电脑图象观察分折，不在一档次。
}Z=Qy;zk 厂家做了99％的爬山工作，不可能最后由我们用1％代价去达到顶峰。
G[ea@u$?
vC1 `m
Qp}<8/BM\
M'sJ5; ^5
2_p/1Rs
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。
*hba>LZ
\%#jT GFs~
xJ4T7 )*
)<+Z,6
Q-AN~k8+)[
+:D0tYk2B
P
)`-cfg
T. {P}#'|
\SyfEcSf2v
IU&n!5d$)| [此贴子已经被作者于2005-06-30 21:35:43编辑过]
