{x[C\vZsi]
(:% t
B(6*U~Kn%
*P5/ S8c
bxBndxl
X &G]ci
:Dt m+EQ
M-F{I%Vx
一、发动机点火能量多少合适?
r?pFc3 ~N
:x^e T 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。
xf|C{X V@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。
)2u_[Jc= 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。
!QME!c>*$
b cAk$tA2
v9#F\ F /
dMI G2log
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。
mKUm*m#< R
c&PaJm
Q
n;,OB k
h" f_T
[
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)
=}Yz[-I
.X:
,]of
1jpf t3 *x
$weC '-n@
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。
b.RFvq5Z 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。
ux6p2Sk;K
#WS>Z 3AY
kI2+&
l]gW_wUQd
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。
6Nt/>[ 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。
lxr;AJ(
L&~' SC
R[)bGl
6#
zqBz ataR:
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。
S#r|?GYua
wG9aX*(n
Q\T?t
"Dc\w@`E 0
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。
&5 ${k' 很多人对此有误解，认为.点火能量越大燃烧效率越高，其实是点火成功与不成功的问题。
JbS[(+o
m- ibS:
5`+9 <8V
OuEcoI K
E、燃烧的速度(效率)主要取决于混合汽的浓度、温度、压力，及气缸内混合气扰流速度，这个理沿用了100多年，到目前为止没有人能改变这个事实。例如同样的点火能量，北方冬天发动机温度不足，使燃烧效率低，油耗上升。
Sw,*# 98 混合气温度越高，分子动能越大燃烧的速度快，一点即着，高到一程度甚至自燃即点火能量为0，所以，发动机转速越高温度也根随增高，用较小的点火能量即可。
s(5hFuyg
5X+
`aB
7x >^ip"7
2&n6:"u |
F、假如混合气浓度不在着火区，点火能量再大也无法成功点火。
]bh%pn
(XmmbAbVom
>zX ^*T#
/ kK *%TP
G、点火失败原因：1. 混合气在浓限或稀限区2.火花塞断火。
99ZWB
i@?|vu
2?q>yL! Gz
NO[A00m|OL
请参看图(1-6)
PVlC j
oH0g>E;
y OEy3d
=*
+d=f_@i
二、火花塞的能量转换特性
ej_u):G*
vd#)+
rWJ5C\R
REU&8J@k&?
只有把火花塞电能转换成热能的工作特性弄清楚了，才能正确解读点火能量。
.
U
6(>6-
Z > g&%3j
tQNc+>7k+u
XgVhb<l_
A、火花塞跳火由电容放电期(1-10微秒左右)温度达60000K（色溫单位K=℃+273.15）。，及电感放电期(最大量：传统约0.7ms无触点大于1.2ms) 温度达3000K。
_nz_.w0H9
R* cef
I _Lm[
6||% T$_;}
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。
$Sy
}im\H 祥見：http://www.dncc.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=41&id=8969
mV"F<G; H 当电容放电期不能成功点火时，电感放电期持续的火花延续点火，适当延长火花期还有利于残余气体燃烧，有利环保，这是它存在的目的。
\jZ
mu
5 xUZeLj
7r(c@4yPI
&jnBD r
C、火花塞电极形状对跳火电压及放电时间有影响，但変化量不大。反而发动机工况对跳火电压及影响甚大，不同的工况跳火电压可达6、7kv变化之多。
0iMfyW: 跳火电压是个变量，其它条件相对稳定时，只要影响因素是压力及温度。
97>|eDc Y
}LWrtmc
ay{]Vqi9
.b2%n;_>.
D、火花塞间隙跳火前如同稳压二极管(拑位)，虽然点火线圈可输出几万伏高压，但到达击穿电压时点火线圈电压就升不上去了，跳火后如同一个电阻，点火线圈的剩余能量通过这个电阻泄放，产生持续的火花。
vL;=qk TCQ
PXDJ[Oj7(0
Ei@al>. \
aSSw>*?Q
E、火花塞间隙小，电极吸热作用使间隙中的混合气体温度难上升，不易着火，过小就进入淬火区。
%e=UYBj" 火花塞间隙大，跳火能量上升(电压增大)，但压力高温度低时容易发生击不穿混合气(断火)现象。
;_Z[' % 火花塞间隙在0.7mm-1.2mm之间，点火线圈能量大间隙也适当增大，对提高点火成功率有利。
Ne9S90HsB6
J_rb 3
e-Ma8+X\
xh|<`>5
F、火花塞能量来自点火线圈，所谓有高能量火花塞实是无稽之淡。
*r(Qy0( 不管用何材料制造火花塞电气性能是一样的，只有使用寿命不同。
</]a`h] 火花塞二个电极都是导体，其间隙中的混合气为负载，原理如同在相同的条件下，使用铜导体线或铁导体线去连接一个相同电阻的负载时，所通过的电流是相等的，即转换的热能大小一样。
!q!5D` G、贵金属(铱、铂…)有较低的电子发射势垒，所以跳火电压比普通火花塞低，互换时贵金属火花塞间隙应略大于普通火花塞间隙才匹配。
e?_uJh"
`z$=J"%? y
GB4^ 4Ajx
089v;
d 6
根据能量守恒定律有：
ipyc(u6Z5 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。
Rj3ad 3z'E 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。
$[ oRbH8g
tz5\O }
5O;D\M{>
$z`l{F4eMf
重要提示：点火能量大小不会影响发动机混合气燃烧速度的理解为
wbvOf X
J~n |5* cz
_90<*{bt.
?z2! ?
100mj与150mj能量通过火花塞时，火花塞电容放电能量相等，时间也相等，电感放电火花期时间长短不同，即在相等的时段内所发出的热功相约。
!
,{zDMA
\<\H1;=.@'
JW Ye~
D4C:%
D
[ZC\8tP`V
@;$cX2
_P!b0x~\
pgiZA?r*<
O39
}e/vKW fT
/;
d 5p
三、点火线圈能量
ymqv@Byi8A
e)B1)c 8s
;`LG WT-<F
}A@:JR+|
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)。
H=,>-eVv* 有两种点火方式：
H M0 & % A.。电感蓄能式点火系统
Qx,#Hj 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。
KCbJ^Rln 特点：靠断开初级线圈电流产生点火电压，火花持续时间长。
3e^0W_ >6
0nCiN;sA
@]#[TbNo
0_ST2I"Ln
B．电容储能式点火系
k3t]lG p 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。
G)NqIur*Z 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。
'L 7u`
-{Ar5) ?=' 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。
AFBWiuwI3
;K> 'Gl
j@+$lU*r
^[bFG KE
电感蓄能式点火线圈其输出负荷为50PF时(火花塞电极默认电容)时，次级电压上升时间一般为10ｓ～50μｓ,幅值在35ｋＶ左右。
{ ' 0#<Z 点火线圈初级电流按指数曲线规律上升，通电时间长电流大。点火线圈初级电流越大断开时输出能量越大，电流越小断开时输出能量越小。ECU就是根据这一原理对点火线圈能量的控制。
@VG@|BQWa
P{QHG 3
,3-^EfccW
@+p(%
点火线圈并不复杂，设定点火线圈最大能量后，可根据电工学公式计算出各项參数进行试制后定型生产。
Jn | i!
s7:H
MVvB d 3
#wR hR>6
四、 探讨结论
e? +- ~]0
,>kVV
pu
5n}<V-yJ*m
Ny/eYF#
清华大学研究说明，传统点火改为高能点后功率提高不足4％。
`\\s%}vZ*T
FE,mUpHIR
dr=Q9%
-mRgB"8
现代电喷车都用高能量点火系统，我们改装点火能量还有多大的提升余地?
6Nn+7z<*&z 为什么提高点火线圈能量后或多或少都有表现?
=NC??e { 点火能量是否可增大到1000MJ，上限是多少?所带来的负面影响有多大?
F.$z7ee
@
IV. })8
pz
['o
ye$_=KARP
最具讽刺的是厂家要控制点火能量的输出不要过大，而改装者却越大越好。
pPRX#
3
} bS1M
(X"5x]7]
Bzwll
有人说是汽车厂设计的疏忽，有人说是成本原因，也有人说厂家是对的。各人自己去解读吧。
]w6 F%d
WS n>P7sY
.Bl:hk\
AJ
i+JO
-
9]=J + (M
]}/Rl}_
~|=D. }#$
五、本人浅见
c9 Et Uv~
cu>(;=
1#3|PA#>
|
U0 s1f
h%F.h! [*
G?@W; o)
+pG+ xI
从有关文献中可知：
rzHBop-8
P\K#q%8
]wDqdD y7S
9d|8c >
I
VD& wO 'U
E8Kk )7
{M:/HQo
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。
XM!oN^
|0
F o{
_: Q^mV=;j
NM9Vi Ym>P
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。
JYjc^m
/Tl ybSC1
_kOuD}_|
j }^?Snq
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。
B7{j$0fm*
~|KMxY(:
A^c5CJ_
=(k0^ #++G
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。
IZ4jFgpR
w@f_TG"Vt
&jPsdv h
Z#W `0 G>'
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。
Qg oXOVo6
n2O7n @8
u})JQ<|
Wl2>U (lj
t-Fl"@s
/ L8=8
#>V;ZV 5"
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。
$p@g #3X`
^pP
14y*go
$9 ~1s/('
J Nz 0!wi
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。
o
X~CTunP 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?
EiUV?Gvz 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
[4 j;FN Fa 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。
~~,<+X:
m5N&7qgp
?y)X $D^
x~^I/$
w tLM c
F5P{+z7
}p?V5Qp
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。
k+GnF00N^8
SliQwm 5
>@"3Q`
)X!DCL:16
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。
;4v}0N~.
S ]%U]
d7tD|[ (J
CBno uKc:
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。
h;ol" 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。
m~j\?mb{+ 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。
? __aVQ7 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。
+{C9uY)$vf
jqX@&}3@
,h@R' f !
oxMUW<gYd
OB I+<2`Oc
结论：增大点火能量，成功点燃混合气概率越高，大到多少合适我不知道。
" +n 4 c'
ggm2%|?X
;m@1Ec@* p
u FwU-LCe
xab]q$n]k
Q~fwWp-J
r1i
$D
%x&F4U
{mNdL J
N<9w{zIK( [此贴子已经被作者于2005-06-30 21:35:43编辑过]
