)Hl; 9
ykX}T6T
aq,&W
q @
~\:+y
76mQ$z e
l J ;wl|9
j}#48{
W>bhSK V%
一、发动机点火能量多少合适?
Bx j6/a7Xd
"|.>pD#0& 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。
wvp\'* $ 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。
vXq=f:y4 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。
h"
P4
V%<<Udu<
dV<M$+;s]
5l=B,%s
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。
l^u P?l"
ngsax1xO
q[M7 )-
yx{Ac| <mR
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)
7/PHg)&
iUS379wM}
4 3]6J]!)
J O :m:
M
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。
Q. z2 (& 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。
OR?8F5o ?p
{F@;45)o
]nfS vPb
3J(STIxg
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。
W]M[5p]* 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。
J41Z Q
C}00S{nAZ
fq F1 - %
#[i({1
`^L
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。
|H
|ewVUY
U,+=>ns>
k|g~ xmI;
/O&j1 g@
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。
hB|L W^@v 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。
tTP"*Bb
~KCOCtiD
UX(#C,qgG
U ln[UK
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。
#
(!> 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。
Al6)$8]e
U c$RYPq
CsJw;]dYI
7q^o sOj"
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。
4%0eX]
~D
PjTR
*BF5B\[r?
lTBPq?4{
G、点火失败原因：1. 混合气在浓限或稀限区2.火花塞断火。
.$pW?C 3e
kclClB:PS
|\;oFuCv##
lO3W: ,3_a
请参看图(1-6)
K =T ]@ix$
*W
aL}i(P1
6Q S[mWU
EGMj5@>
二、火花塞的能量转换特性
:(tSL{FO
SR>Sq2cW0
!1
<x@%
. N~qpynY
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。
}%k, PYe/
WH :+HNl1d
j}8IT
S4<@ji
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。
9.e?<u*-z
S$%/9^\jF
nL^6{I~
<)Kjf/ x
B、正常情况下混合气由火花塞电容放电期点燃，当混合气成功点燃后电感放电期对输出动力没有存在的实质意义，只会加速火花塞电极的烧蚀。就如我们启动发动机扭钥匙，着机了还在扭住不放手一样多余。
=i%2/kdi0b 祥見：http://www.dncc.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=41&id=8969
l0D.7>aj 当电容放电期不能成功点火时，电感放电期持续的火花延续点火，适当延长火花期还有利于残余气体燃烧，有利环保，这是它存在的目的。
jn}6yXB
3}twWnQZJ
%< j=&
n.1a1 Tf
C、火花塞电极形状对跳火电压及放电时间有影响，但変化量不大。反而发动机工况对跳火电压及影响甚大，不同的工况跳火电压可达6、7kv变化之多。
vOS0E^ 跳火电压是个变量，其它条件相对稳定时，只要影响因素是压力及温度。
9|`@cz w
Zy%Z]dF
(ZK >WoV
E2IV R]C2^
D、火花塞间隙跳火前如同稳压二极管(拑位)，虽然点火线圈可输出几万伏高压，但到达击穿电压时点火线圈电压就升不上去了，跳火后如同一个电阻，点火线圈的剩余能量通过这个电阻泄放，产生持续的火花。
(Y)h+}n5N
a7\L-T+
~q(C j"7
kZ-~
;fBe
E、火花塞间隙小，电极吸热作用使间隙中的混合气体温度难上升，不易着火，过小就进入淬火区。
0C+y q'D~[ 火花塞间隙大，跳火能量上升(电压增大)，但压力高温度低时容易发生击不穿混合气(断火)现象。
,tF" 4|# 火花塞间隙在0.7mm-1.2mm之间，点火线圈能量大间隙也适当增大，对提高点火成功率有利。
FJ,\?ooGf
b c=u1= ~w
Wl RZ|.
q'AnI$!
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。
-f;j1bQ 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。
U p/u|A$0V 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。
5IE+M 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。
Yr"!&\[oz
n"<GJ. {
DtJTnvG~B
$ `XN
根据能量守恒定律有：
mS)|6=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。
h[-d1 bKwS 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。
e0~sUVYf
c9*1$~(v0I
*%OY Asc
XSm"I[.g
重要提示：点火能量大小不会影响发动机混合气燃烧速度的理解为
i}/e}s<-6
_GVE^yW~
z
D
Irgq|8
sX +`w
c
100mj与150mj能量通过火花塞时，火花塞电容放电能量相等，时间也相等，电感放电火花期时间长短不同，即在相等的时段内所发出的热功相约。
,4[dLW U
n-DaX
kK
)zU:
%SAw;ZtQ:
&iNwvA%9D
VPt9 QL(
F30
]
:]PM_V|
~=En +J}*
4nqoZk^R
UG;Y^?Ppe5
三、点火线圈能量
a|
4~NL
i3VW1~ .8
lrWQOYf2
S6d`ioi-
点火线圈即高压变压器，简单工作原理: 变压器初级电流变化引起变压器内磁通量变化，次级线圈产生感应电动势(高压)。
FR[ B v 有两种点火方式：
+=q) A.。电感蓄能式点火系统
X?
:o;wB 点火系统产生高压前以点火线圈建立磁场能量的方式储存点火能量。
K;hh& sTB 特点：靠断开初级线圈电流产生点火电压，火花持续时间长。
s >k Uh
&8&d3EQ
S##1GOO
6S6f\gAM
B．电容储能式点火系
Om{l>24i.\ 点火系统产生高压前，先从电源获取能量以蓄能电容建立电场能量的方式储存点火能量。
Hf'G8vW 特点：靠电容通过初级线圈放电产生点火电压，放电能量大，时间短，可在一个燃烧期作1-3次跳火。
LjL[V'JL
sr@j$G#uW5 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。
^(viM?*
}j ,[ 1@S
}I`a`0/
sg E-`#
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。
p&VU0[LIC0 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。
!%dN<%Ah
y^o@"IYu3
ExRe:^yU\
_ 84ut
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。
c&L"N!4 z
6H7],aMg$A
X)% A6M
H7DJ~z~J
四、 探讨结论
3z c U%*
_y}
T/I9
1^}[&ar
vkEiOFU!u
清华大学研究说明，传统点火改为高能点后功率提高不足4％。
+{f:cea (1
:fZ}o| t7
?IqQ-C)6D
>_-s8t=|
现代电喷车都用高能量点火系统，我们改装点火能量还有多大的提升余地?
jjw`Dto& 为什么提高点火线圈能量后或多或少都有表现?
iNtaDX| %/ 点火能量是否可增大到1000MJ，上限是多少?所带来的负面影响有多大?
qT{U(
& zl|87M
/ ;$#d}R
X}=n:Ql'YY
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。
cs T2B[f9D
4 !+pc-}-
|~'IM3Jw(Y
vFE ;D@bz:
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。
Fx5d:!]:$?
R
zf
Ps%q fL\
fv`O4
Zs}5Smjl;%
z]2]XTmWs
Kx=4~
五、本人浅见
$Bj;D=d@V
-0_ d/'d
n @?4b8"
j:}D Bk
3d-%>?-ee
R |f~>JUF
#/NS&_Ge0s
从有关文献中可知：
]r3Kg12Mi
%L [& ,a
>HPdzLY?
c8Q]!p +Yp
\v6 M:KR5/
.Hc(y7HV
F8e<}v&7R
A、火花塞间隙不变时，最小跳火能量决定于温度及压力。最小跳火点火能量大小是随发动机各种工况改变的。
69kJC/1+l
6Ggs JU
AB.(CS=i
w#G2-?aj
B、 温度及压力不变时混合气过浓或过稀需要更大的点火能量才能点燃，即增大跳火电压。
O>DNC-m)i{
(!K+P[g
)3?rXsSR
):6 -
C、 混合气燃烧的速度(效率)主要取决于混合气的浓度、温度、压力，及气缸内混合气扰流速度，与点火能量大小无关。
^)\+l%M
tE
h r
W,N L*($^
9m!7|(QV
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。
76MsrOv55
~gt3Omh
)F
E 8D
ysth{[<5F3
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。
Oxj(g;}
w`Xg%*]}
eaxfn]gV
|Cq8%
|Z!@'YB
l\Cu1r-z
g@}6N.]#
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。
4 * H(sq
OCwW@OC +
{uEu >D$8
fYb KmB
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。
=VCi8jDkP 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?
6{cybD`Ef& 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
58M'r{8_ 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。
rd|@*^k
e}{8a9J<%_
]hCWe0F
Mq
rt-VPh
@j)f(Zlu#
UcKWa>:Fi
#=)?s
8T
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。
K2 vPj|
5BGv^Qb_2
S quqaX+<
]>]H:NEq
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。
"}
azC |:5
jl ?y}
kv`3Y0R-"
(>/Dw|,m
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。
gcY~_'&u 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。
UHm+5%ZC 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。
P)
0=@{( 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。
xn#I 7]]G
"Vhrs VT
Pt xc9~k
t , Rn
eyp\h8!u_
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。
i2c<q0u
Q(Y,p`>
r\D8_S_
t9l7
% +y
jg/<"/E
Xqw7lj;K
Wg& :xff
bq ]a8tSB
@9a=D< '>
}XU- J An [此贴子已经被作者于2005-06-30 21:35:43编辑过]
