$<T)_g
ey y&JjV s
rs! J<CRq
\alRBH qE
M a_! 1Y
A D~\/V&+
/&dC? bY
DUY#RJf
一、发动机点火能量多少合适?
\'j%q \Bl;
@;Yb6&I; 其实没有人能准确回答这一个问题，发动机在什么工作状况下用多少点火能量汽车工厂存储于ECU的只读存储器ROM中。
c~z{/L ECU只读存储器ROM中存有500多万组数据，这些数据大多数是通过各种实际工作情况实驗测量优选得出的。发动机工况千变万化，ECU要根据各传感送来的信息计算寻找出只读存储器中与现时相同(或最接近)工况的数据，发出喷油脉宽、点火提前角、闭合角(点火线圈充电时间)指令。
Uu 8Z2M 一辆车发动机的综合性能，很大程度取决于ECU的数据编写程式，工厂不会公告数据，属知识产权范畴。
M9 _h0
y7$e7~}/
]p@7[8}
!#g`R?:g
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。
hjaI&? w
d
V.)+X7<
c{s<W}3Ds
, N5Rdgzk
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)
7Ja^d-F7
( gs"2
,`S"nq
YmNBtGhT
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。
SN\;&(?G 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。
V)_mo/D!D
O`rA qO0F
uRxo,.}c
!xA;(<K[^
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。
- YJ7ne] 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。
~eA7:dZLb
@'7'3+ c
7??+8T#n*
18zv]v
%
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。
+A>>Ak|s
SRRqIQz
Y NRpIhb
nQy.?*X
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。
1hp`
.!3]H 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。
Nv W`x
RtO3!dGT.
v3PtiKS
Z.'
j7(tu
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。
D+#OB|&Dn 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。
PWci D '!
4g4[n7
`PY=B$?{4
elJ?g
&"
F、假如混合气浓度不在着火区，点火能量再大也无法成功点火。
I5*<J n
u9{SG^
JXV#V7
n/Dg)n?
G、点火失败原因：1. 混合气在浓限或稀限区2.火花塞断火。
iSX HMp4V
Lf:#koaC
\?w Ks
@#*{*
S8
请参看图(1-6)
I]HLWF
'"XVe+.O
lfG',hlI;
[,;O$j}
二、火花塞的能量转换特性
6ZwQ/~7H
{d0
rUHP
4H@7 t,>
;>fM?ae5
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。
_KBa`lhE
'geN
dx
g706*o)h
Gv[(0
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。
jR+k x :+
x cZF_elt7
# $'H?lO
gkca
{BJ
B、正常情况下混合气由火花塞电容放电期点燃，当混合气成功点燃后电感放电期对输出动力没有存在的实质意义，只会加速火花塞电极的烧蚀。就如我们启动发动机扭钥匙，着机了还在扭住不放手一样多余。
^ oClf( 祥見：http://www.dncc.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=41&id=8969
,# %I$ 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。
$s 'n]]Wq
0\!v{A>
I'
NYzBfL
x
cIP%t pTW.
C、火花塞电极形状对跳火电压及放电时间有影响，但変化量不大。反而发动机工况对跳火电压及影响甚大，不同的工况跳火电压可达6、7kv变化之多。
8NTE`l=>/ 跳火电压是个变量，其它条件相对稳定时，只要影响因素是压力及温度。
wzBw5n f\
Y %>u.HzL
yhs:.h
c5: X$k\
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。
NB+/S ;`
Yy6$q\@rV
=|8hG*D8
wm_rU]
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。
YP f? 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。
-V;BkE76 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。
Kf*Dy:e
Wpi3 5JrC
nw0#gDI|
l
$"hhI8
F、火花塞能量来自点火线圈，所谓有高能量火花塞实是无稽之淡。
,^9 7Ks
; 不管用何材料制造火花塞电气性能是一样的，只有使用寿命不同。
KP >9hEh
火花塞二个电极都是导体，其间隙中的混合气为负载，原理如同在相同的条件下，使用铜导体线或铁导体线去连接一个相同电阻的负载时，所通过的电流是相等的，即转换的热能大小一样。
Cl]?qH*: G、贵金属(铱、铂…)有较低的电子发射势垒，所以跳火电压比普通火花塞低，互换时贵金属火花塞间隙应略大于普通火花塞间隙才匹配。
Kbf(P95+uL
yJq< &g
~\jP+ [>M'
^{4BcM 7eH
根据能量守恒定律有：
]?tRO A、 点火线圈输出能量不变时，火花塞击穿电压越高，火花塞电容放电能量越大，则电感放电火花期变短。
](w)e
p~;3 B、 点火线圈输出能量变大，火花塞击穿电压不变时，则电感放电火花期变长。
@:C)^f"
tYu<(Z(l)
wk|+[Rl;L
3Z XAAV
重要提示：点火能量大小不会影响发动机混合气燃烧速度的理解为
a{kJ`fK
q /EX`%U
IuXgxR%
.LDZqWr-
100mj与150mj能量通过火花塞时，火花塞电容放电能量相等，时间也相等，电感放电火花期时间长短不同，即在相等的时段内所发出的热功相约。
(<Cq_K w
T?1BcY
nah?V"
?Y
}b2YX+/e$f
tX ^6R
&{j!!L L
;.4y @ ?B
}# s{."
s )WA9PiC
$.D )Llcq
T+L=GnYl
三、点火线圈能量
g-K;J4 K%
0U7G l9~
X{ x(p
no8\Oees
点火线圈即高压变压器，简单工作原理: 变压器初级电流变化引起变压器内磁通量变化，次级线圈产生感应电动势(高压)。
=RHtugwy 有两种点火方式：
wb9(aS4 A.。电感蓄能式点火系统
S!PG7 hK2 点火系统产生高压前以点火线圈建立磁场能量的方式储存点火能量。
1n<4yfJ 特点：靠断开初级线圈电流产生点火电压，火花持续时间长。
)PvnB=w y
2H w 7V 3q
Z$INmo6
m8PS84."]M
B．电容储能式点火系
L7{}`O/g7 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。
u;
KM[FmK 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。
jZ-s6r2=
wH!$TAZ:Yw 根据实驗正实，电感蓄能式点火系统更适合家用轿车发动机，所以汽车基本都采用电感蓄能式点火系统，而不是成本及技术原因。
`dcz9 *
6Jq[]l"v
=3(Auchl$Y
2lsUC
QI;
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。
!5lV#w!vb 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。
4{F1GW
0i _ :J
;`#R9\C=h
|2q3spd
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。
E7A!,A&>
+%W8Juu
EG>?>K_D
@V*dF|# /
四、 探讨结论
"bo0O7InOV
rpT.n-H>%A
$m 4-^=
{a7~P0$
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％。
?%,NOX
NX @FUct;
7;'33Bm*
3N7H7(IR
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?
G-aR%]7$g 为什么提高点火线圈能量后或多或少都有表现?
\Cb JU 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?
qNp1<Q O0
K =g</@L6R
G0cG%sIl
g?C;b>4
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。
C@rGa7
<=uYfi 3,
M>Q]{/V7T
98m|&7
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。
t6+m` Kq
0.aXg "
Iv`I JQH>
Ebg8qDE
xm'9n
?
jnH\
}IB
#A63?kDE&&
五、本人浅见
$ {yc t
)|gw5N4;
N:j 7J
4,RPidv%O
]jT}]9Q$
yT ^x0?U
)JMqC+J3*t
从有关文献中可知：
_^ hg7&dF
7_~ A*LM
Q)7 5?mn
G,C`+1$ *
s8 -RXEPb
=O}I{dNKZV
BU -;P
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。
U7
WYS8
^Wld6:L{I
&3SS.&g4W
S"!6]!~^
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。
[-\ Y?3
O1v)*&NAI
q=3>ij {v
d&^b=d FDu
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。
|*?N#0s5h
PzP NvV/o
$tu
MS SHMR
D、最小点火能量虽然能点燃混合气，但为保险起见，应适当加大。
tSDp>0yZ3
`.6Jgf
u
!as< UH"\
HNoh B4vt
E、 混合气浓度在着火区时，火花塞跳火即可成功点火。混合气浓度不在着火区，点火能量再大也无法成功点火。
"/XS3s v"s
#W pO9[b>
3S2'JOTY
/7"1\s0 U
h5l
Lb+
f8^58]wx0
"=n8PNV/
c
所以1，点火能量越强，点着混合气概率越高，即范围变宽(见图曲线)。因发动机低转速时进气量大压力上升，温度又较低，所以提高点火能量对改善低速及怠速点火性能较为明显。但是随着发动机转速的提高，由于混合气着火容易，造成点火失败原因减少，发动机输出就不会有什么差异了。
?BZ ][~n-Q
w1_Ux<RF
\8D~,$,``|
o {LFXNcg[
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。
)x &@j4, 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?
Q$L(f H kw 答案是：混合气已燃烧完结而火花塞还在跳火，电离通道生产的高热加上火花塞自身温度加速了火
^(*O$N*# 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。
c| ( ?
cCGXB|9fYR
Vy^yV|`v
,o@~OTja*
vo6[2.HS
Uy59zB2|=
jxnQG A
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。
Dpdn%8+Z
t8A kdSU0
[Y2 2Wi
dNUR)X#e
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。
6kt]`H`cfJ
n}< ir!ZTO
7$(_j<o`
.aNO( /kO
一台发动机推出市场之前，厂家一定经过各种测试。点火系统是关系到整机功率输出的重要一环，不管发动机设计、制造工艺多优秀，当点火时间失准、点火能量不够造成失火时，发动机性能将大打折扣。
QT
Va 厂家有各种设备仪器，实驗资源来对发动机性能测试，所以厂家必定会通过各种实驗选择一个合适能量点火线圈的。
G9\EZ\x! 当我们用感觉去测试点火线圈时，厂家却是用电脑图象观察分折，不在一档次。
Jf2e<?` 厂家做了99％的爬山工作，不可能最后由我们用1％代价去达到顶峰。
O{~K R/
Ddb-@YD&+0
1t.R+1[c
"mR*7o$|
33 : @*
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。
/D'M 2 4
q*bt4,D&Es
Wo!;K|~P
6e.[, -eU
"}zt`3
:h*a
rT4{
8: dQ._#v
%u!b& 5]e
Fr [7
$NG++N [此贴子已经被作者于2005-06-30 21:35:43编辑过]
