點火提前角是什么
點火提前角是指汽油發動機從點火時刻起到活塞到達壓縮上止點這段時間內曲軸轉過的角度。簡單來說,由于混合氣從被火花塞點燃到完全燃燒需要一定時間,若在活塞到達上止點時才點火,會造成燃氣推力損失、功率下降,所以要提前點火,這段提前的時間對應的曲軸轉角就是點火提前角。它對發動機性能影響重大,過大或過小都不利于發動機運轉 。
如果點火提前角過大,可燃混合氣會在活塞還未到達合適位置時就開始燃燒,這會導致氣缸內壓力急劇上升,活塞上行受到較大阻力,發動機容易出現爆燃現象。爆燃不僅會產生異常的敲擊聲,長期下去還可能對發動機的零部件造成損害,影響發動機的使用壽命。
而當點火提前角過小時,可燃混合氣在活塞到達上止點之后才充分燃燒,此時活塞已經開始下行,燃燒產生的能量不能有效地轉化為推動活塞做功的動力,從而使排氣溫度升高,發動機功率降低,燃油經濟性也會變差。
理論上最小點火提前角為0度 ,但實際為防止做功行程才點燃混合氣造成動力損失,往往設為5度以上 ,這也是啟動轉速所需角度。最大點火提前角一般不能超過60度 ,否則振動和溫升問題凸顯,效率下降。
影響點火提前量最大的因素是轉速和混合氣的燃燒速度。轉速上升時,曲軸轉過同樣角度的時間變短,混合氣燃燒時間相對不足,就需要更大的提前角;混合氣燃燒速度快時,所需的點火提前角則較小。此外,最佳點火角還受缸溫缸壓、發動機壓縮比、氣溫、負荷、汽油辛烷值、燃氣混合比(節氣門開度、海拔高度等)等諸多因素影響。
為了讓發動機在各種工況下都能獲得合適的點火提前角,汽車上配備了多種調節裝置。比如離心式點火提前調節裝置,它會在發動機轉速變化時自動改變點火提前角,在轉速為400 - 1500r/min時起作用;真空式點火提前調節裝置則在發動機負荷變化時自動調節點火提前角,不過在油門開度最大和最小時不起作用;還有辛烷值校正器,它是針對更換燃料種類時進行手動調節的。
隨著技術發展,電子控制點火系統應用越來越廣泛。它能通過傳感器信號感知多種因素對點火提前角的影響,使發動機在不同工況下都能獲得最佳點火提前角。在起動工況時,按預置的初始點火提前角控制各缸點火,利用發動機轉速信號和起動開關信號;正常運行工況下,怠速運轉時,ECU根據節氣門位置傳感器等信號確定基本點火提前角,在怠速以外工況,ECU根據發動機轉速和負荷確定基本點火提前角,并進行修正。
總之,點火提前角是發動機運行中的一個關鍵參數,它與發動機的多個方面密切相關。合適的點火提前角能讓發動機的性能得到充分發揮,而各種調節裝置和先進的電子控制點火系統則是保障發動機在不同工況下都能擁有合適點火提前角的有力支撐,共同為汽車的穩定運行和高效性能提供保障。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯網)
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