,/O,j
SRk
w
) A@
,G , '#]
mJBvhK9%
6#egy|("nF
FyZ
p,uD
8*sZ/N.
2=X\G~a
一、发动机点火能量多少合适?
jOuz-1 x,&
X@$x(Zc 其实没有人能准确回答这一个问题，发动机在什么工作状况下用多少点火能量汽车工厂存储于ECU的只读存储器ROM中。
XWQp-H. ECU只读存储器ROM中存有500多万组数据，这些数据大多数是通过各种实际工作情况实驗测量优选得出的。发动机工况千变万化，ECU要根据各传感送来的信息计算寻找出只读存储器中与现时相同(或最接近)工况的数据，发出喷油脉宽、点火提前角、闭合角(点火线圈充电时间)指令。
v M5u]u! 一辆车发动机的综合性能，很大程度取决于ECU的数据编写程式，工厂不会公告数据，属知识产权范畴。
G o>_4)jy
Y rb[:;Y
~ 2Jvb[IM
.VF4?~+M-
但是有关点火能量的学术研究成果是公开们的，写在教科书上。所以根据这些数据我们可以对发动机点火能量作出正确的认识解读。
oWGtKtDhH
r 5::c= Cl
7 _>No*[
qYj
EQz
A 、在燃烧条件良好的情况下，成功点燃混合气的跳火能量为0.3mj就可。(0.0041868mJ=0.001卡)
D_r &B@4w
bY:A7.p7#
a[iuE`
:lQl;Q -e
传统机械触点点火线圈初级能量可达50mj，电子无触点点火线圈初级能量可达100mj以上。
mB &nN+MV 当点火线圈初级能量可达100mj以上时称为高能量点火，现代电喷车都用高能量点火。点火线圈初级能量达到200-300mj或更高称为超高能量点火，多用于稀薄混合气技术发动机(环保，日后发展趋势)，压缩比在13：1，空燃比25：1。
'6Dt@^-PZ
`WvNN>R
m~Q]#r
C
9IKX
B、点火能量大小由ECU根据发动机工作状况控制，与喷油脉宽类似控制点火线圈初级电流通断时间。
W70J2 控制点火能量大小的目的是既可保证成功点火又可保护各种元器件。例如火花塞、分电器、点火线圈初级、点火模块等等及感少电磁波幅射干扰。
AD$k`Cj
pC,MiV$c"
bv$ g$
.zr2!}lB
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。
=KJK'1m9
RE/'E?G
"e62g
I$sJ8\|gw'
D、点火能量达到一定值后，点火能量大小不会影响发动机功率(燃烧速度)， 即所谓的增加马力。
]~~PD?jh 很多人对此有误解，认为.点火能量越大燃烧效率越高，其实是点火成功与不成功的问题。
Cv{ >|g#
x aQ]Vjw
FbB^$ ]*
1,,kU
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。
LAqmM3{fA 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。
.Fo0AjL} x
#~]S
f5p>
oXo4b
t[$C r;
F、假如混合气浓度不在着火区，点火能量再大也无法成功点火。
@Z9X^Y+u^h
(9 g L
l| WdJn
o
>9-$E?Mt
G、点火失败原因：1. 混合气在浓限或稀限区2.火花塞断火。
<V[Qs3uo(
R1sWhB99
Ms4~P6;%
G 6r2
"
请参看图(1-6)
b((> ?=hh
`erKHZ]S
y2`},
`R!% k]$
二、火花塞的能量转换特性
(Q?@LzCjy
z -c1,GOD
A2.GNk
8ZF!}kb0F
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。
=o:1Rc7J
,<BV5~T.|
"/y S HB[
^-Rqlr,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。
r~G amjS
;Y,zlq2
>@h#'[ z,d
+^jm
_+
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。
K ,6{c^qf 祥見：http://www.dncc.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=41&id=8969
,x
R u74 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。
E3(o }O
yJ `{\7Uqg
>6
[d&SM6
(`_fP.Ogb
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。
sP}u zS 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。
R# .H&#
h
SXJDT2
,!LY: pMK
uFb
9Ic]`
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。
km][QEXs%
w)R edJnf
Rm79mh9
* )`PY4zF
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。
9wGsHf8] 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。
N- &ZaK 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。
vM!2?8bEFd
DTM(SN8R+n
)\VuN-d
?V +\E2
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。
:AFU5 mR4& 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。
!jU{ }R CR 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。
SFtcO 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。
,xrA2
dqQJC qc!
[*(1~PrlO,
(;05=DsO
根据能量守恒定律有：
GhcH"D%- 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。
we!w5./Xm 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。
Y?0x /2<
~l] w=[
z
G)b:UJa"
=^*EM<WG)
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
Rc D5X{qS#
rAW7Zp~KK
j1+I_
g%m-*v*
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。
:AuK Q`c
94*MRn1E
XIM?$p^
B*QLKO:)i
SEZ08:>x r
('=Q[ua7-(
7~D5Gy
6WLq>Jo
_ukBp*u
RUV:
Gii1|pLZ1
三、点火线圈能量
vnv:YQV/ir
EwOi` g
uJt*> ;Kp
|gJI}"T
点火线圈即高压变压器，简单工作原理: 变压器初级电流变化引起变压器内磁通量变化，次级线圈产生感应电动势(高压)。
1
c4I`#_v 有两种点火方式：
v`KYhqTUl A.。电感蓄能式点火系统
S2EeC&-AR 点火系统产生高压前以点火线圈建立磁场能量的方式储存点火能量。
1 n<7YO7}
特点：靠断开初级线圈电流产生点火电压，火花持续时间长。
kw Iw=8q~
DU>#eR0 G
8KU5x#
C0$KpUB
B．电容储能式点火系
WG0Ne; Ho 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。
)Kw
Gb&l& 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。
"ApVgNB
\<bar ~ 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。
- 9Ll'fbq
k_^| %xJ
EO<{Bj=2
zuq7 x
7
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。
01 vEt 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。
Zr&~gXmVS
MS Ml
(#dwIBBFt
^*
xhbM;
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。
zfAkWSY
}mz6z<pJ_
j^t#>tZS
H`j s1b1n
四、 探讨结论
>)/,5VSE
&"D *
C~16Jj:v
)c'5M]V
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％。
54TW8y `h
)!h(o R
zTDB]z!A
OH` |
c
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?
X$o $ 8s 为什么提高点火线圈能量后或多或少都有表现?
v- zi ,]W 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?
]V|rOt xb
C,*3a`/2M^
N>R\ ,n|I
iA~LH6
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。
~]sj.>P
gxKL
yZO!
q8m
{zSr
&Z3u(Eb
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。
9#>t% IF~
@$7'{*
Z[G
[. \0
?:Sqh1-z
e9;5. m
$/kZKoF{f
q Qwf#&
五、本人浅见
`hDH7u!U.
gLwrYG7@
x~ E\zw
#s{EIj~YR_
#
kgLdd"
deO k>v&U
s=Xg6 D
从有关文献中可知：
jEm =A8q
C8 y[B1Y
f%yNq6l
F#z1 sl'
9 u>X,2gUR
R#Z
m[S
H <
A、火花塞间隙不变时，最小跳火能量决定于温度及压力。最小跳火点火能量大小是随发动机各种工况改变的。
Dk}txw}#
(]$&.gE.F
CL5t6D9Qi
o:@A% *jg
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。
Ji
GS[tR
sX(rJLbD
Cil1wFBb
^Fwdi#g
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。
8VM D304
K}Lu1:~
'e7;^ s
"XKd#ncP
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。
J PkI+0
$~:|Vj5iZ\
t Cr? !Y~
r r(UE
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。
C9E@$4*
(Kaunp5_`
= j
S
:*s+X$x,<
9M$N>[og
^,M& PP6
6(X5n5C
所以1，点火能量越强，点着混合气概率越高，即范围变宽(见图曲线)。因发动机低转速时进气量大压力上升，温度又较低，所以提高点火能量对改善低速及怠速点火性能较为明显。但是随着发动机转速的提高，由于混合气着火容易，造成点火失败原因减少，发动机输出就不会有什么差异了。
,t]qe
:~2An-V
rOD KM-7+
F: @Ixk?E
所以2，混合汽燃烧时间在750μS-2500μS之间，高能点火火花持续时间在1200-1800μS。
"XY?v8*c 当用1800μS火花能量去点燃混合汽燃烧时间只有1000μS的混合气时，会出现什么状况呢?
~/U0S.C 答案是：混合气已燃烧完结而火花塞还在跳火，电离通道生产的高热加上火花塞自身温度加速了火
t4IJ%#22 花塞电极的烧蚀，也增加了点火系统负担。这样讲你应明白为何ECU要有调节点火能量功能了吧。
_")h
%)f
.dCP 8 |
^qqHq
9Nu#&_2R
IKDjat n
\a2oM$PX
Jf<yTAm
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。
Ym{%"EB
`V):V4!j),
|@L &yg,x
J%f=A1Q
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。
t:"=]zUU
Q0q)n=i }]
@[>+Dzn[6
7<QYT+6xV
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。
^aD/
. 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}LOy^TL 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。
+;:aG6q+ 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。
< @ U.
7,W]zKH
Rm,[D)D^0N
|dl0B26x
b"ol\&1
#
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。
38V $ <w
ntrY =Y
A5CdLw k
VKq0 <+M
+\+Uz!YS
5,R`@&K3D
(sCAR=5v\
;&
|qSa'
=cn~BnowY
,E}$[mHyjz [此贴子已经被作者于2005-06-30 21:35:43编辑过]
