"rw'mogRL
b =:%*gq,
O ! w&3 p
pwV {
@h!
KPa&P:R3
)eB CO~HS
)H<F([Jri
t8S,C4
一、发动机点火能量多少合适?
liVj-*m
wfBf&Z0{ 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。
9rQw~B<S 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。
<}^l MBa 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。
*6 1G
<I
}e0)=*; l
7"Iagrgw
0'.7
dzz
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。
>@NGX-gp
rq>Om MQ67
~)&im.Q4
jvf
QG:F }
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)
k^ Q >
M >BcYbXf
i $ :\,
aF~ 0\XC
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。
xxN=,p 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。
] hxE^/8 7
Q'ok%9q!p
Q9`}dYf.
O+Zt*jN;
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。
M m
jeFv 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。
VF
Z_Vw
`Ns$HV
&TmN^R>
CH6^ ;.
C、其它条件不变时，加大点火能量只是提高较浓或较稀混合汽混成功点火概率，所以对于怠速、低速更有利。
0-ISOA&
Le&SN7I
oUMY?[Wp
@`&kn;7T
D、点火能量达到一定值后，点火能量大小不会影响发动机功率(燃烧速度)， 即所谓的增加马力。
_ lrCf 很多人对此有误解，认为.点火能量越大燃烧效率越高，其实是点火成功与不成功的问题。
KTV~g@Jf
;A ~efC^<
{\!_S+}{
OR4ZjogzY
E、燃烧的速度(效率)主要取决于混合汽的浓度、温度、压力，及气缸内混合气扰流速度，这个理沿用了100多年，到目前为止没有人能改变这个事实。例如同样的点火能量，北方冬天发动机温度不足，使燃烧效率低，油耗上升。
8cq H0{ 混合气温度越高，分子动能越大燃烧的速度快，一点即着，高到一程度甚至自燃即点火能量为0，所以，发动机转速越高温度也根随增高，用较小的点火能量即可。
MO7:ZYq
F Bn`sS8hH
Z)RoFD1]C
i q CZIahf
F、假如混合气浓度不在着火区，点火能量再大也无法成功点火。
Ol8ma`}Nq3
(+' *_
l`s_Id#
vAW+ ,Rfj
G、点火失败原因：1. 混合气在浓限或稀限区2.火花塞断火。
8 Zy`Z
)M5:aSRz
;74 hO HDS
v@bs4E46e
请参看图(1-6)
;hsgi|Cy-
VIo %((
x6A*vP0nm)
{<7!=@j
二、火花塞的能量转换特性
j`1% a]Bwc
H)S&sx#q]
YX38*Ml+V
co<-gy/mCR
只有把火花塞电能转换成热能的工作特性弄清楚了，才能正确解读点火能量。
K:&FW
l.
;= piJ%k
MJ sz
J9J[.6k8
A、火花塞跳火由电容放电期(1-10微秒左右)温度达60000K（色溫单位K=℃+273.15）。，及电感放电期(最大量：传统约0.7ms无触点大于1.2ms) 温度达3000K。
Am=D kkP%
z^=.05jB
sX
m8KV
^)=c74;;
B、正常情况下混合气由火花塞电容放电期点燃，当混合气成功点燃后电感放电期对输出动力没有存在的实质意义，只会加速火花塞电极的烧蚀。就如我们启动发动机扭钥匙，着机了还在扭住不放手一样多余。
a x 1 祥見：http://www.dncc.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=41&id=8969
# UGtY D}" 当电容放电期不能成功点火时，电感放电期持续的火花延续点火，适当延长火花期还有利于残余气体燃烧，有利环保，这是它存在的目的。
B:q H7`s
)M(; :#l e
, Zs:e.
v!(B S,
C、火花塞电极形状对跳火电压及放电时间有影响，但変化量不大。反而发动机工况对跳火电压及影响甚大，不同的工况跳火电压可达6、7kv变化之多。
=*0<.Lo': 跳火电压是个变量，其它条件相对稳定时，只要影响因素是压力及温度。
i -Ck:-J
R,[ dEP
?)<DEu:Y
lA}(63j+b
D、火花塞间隙跳火前如同稳压二极管(拑位)，虽然点火线圈可输出几万伏高压，但到达击穿电压时点火线圈电压就升不上去了，跳火后如同一个电阻，点火线圈的剩余能量通过这个电阻泄放，产生持续的火花。
.Fo0AjL} x
!p$z8~
f5p>
oXo4b
NN(ZH
73
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。
y(gL.08< 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。
GQ=Zp3[ 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。
SrlTwcD
&Pk #v
zVEG )
Hr
zG
IxmJ.
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。
R1sWhB99 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。
Z;v5L/; 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。
d76nyQKK 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。
S4ys)!V1V
E|,RM;7
7 :C_{\(
`R!% k]$
根据能量守恒定律有：
\1ncr4 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。
p]eVb y" 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。
&_$0lI DQ
yvWM]A
~l8w]R3A
c'INmc
I|
重要提示：点火能量大小不会影响发动机混合气燃烧速度的理解为
)Ut K9;@"
*P/DDRq(2
1k]L ,C
X
Xf[;^?] X
100mj与150mj能量通过火花塞时，火花塞电容放电能量相等，时间也相等，电感放电火花期时间长短不同，即在相等的时段内所发出的热功相约。
IE3GZk+a~
r0@s3/
OrF.wcg
(! 8y~n 1
kT]jJbb"
L]H'
]wpn=
>JA>np
(>Nwd^
%pH|2VB#
l@1=./L ?
xG(iSuz
三、点火线圈能量
*0eV 9!y
D%LYQ
F |R7hqf
WC37=8mA
点火线圈即高压变压器，简单工作原理: 变压器初级电流变化引起变压器内磁通量变化，次级线圈产生感应电动势(高压)。
E/wxX#]\ 有两种点火方式：
A+frKoi A.。电感蓄能式点火系统
Xdl
dUK[ 点火系统产生高压前以点火线圈建立磁场能量的方式储存点火能量。
#"?pY5 (" 特点：靠断开初级线圈电流产生点火电压，火花持续时间长。
U{bv|vF
-sZ'<(3
Uf ]$I`T#
i m9EV|;
B．电容储能式点火系
4&%H;Q 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。
}vx,i99W?
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。
dhxzW@'nIL
!v=/f _6 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。
I+.U.e^gx
r r\u)D#)
[\<#iRcP
b&4JHyleF
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。
f_LXp $n 点火线圈初级电流按指数曲线规律上升，通电时间长电流大。点火线圈初级电流越大断开时输出能量越大，电流越小断开时输出能量越小。ECU就是根据这一原理对点火线圈能量的控制。
5%QYe]D
*>zOWocxD
"SQyy
*sB'D+-/
点火线圈并不复杂，设定点火线圈最大能量后，可根据电工学公式计算出各项參数进行试制后定型生产。
lB/ ^
8dt=@pwx&
!H c6$
vmfFR
四、 探讨结论
+9t{ovF?L
D?* du#6
RAS k =B
VRY@}>W'
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％。
o ?.VW/"
w
`#9Re
R \y
qM ;2
d1*0?G TT
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?
Wp^
|= 为什么提高点火线圈能量后或多或少都有表现?
v ?DA> 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?
VK}H;
~llw_ w
"/\- ?YJjw
D} pN sQ
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。
roWg~U(S
`1U?^9 Nf
OLgW .j:Ag
-PH!U H g
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。
dd@-9?6M
pz@wbu=($4
982n G-"
V:vYS
{[%kn rRJ
pa@@S $(
N4JJA+
五、本人浅见
`x0GT\O2-
O-D${==
=I}8-AS~V
XsVp7z k\
v7ShXX:
SGuLL+|W#8
?'@tx4#v\2
从有关文献中可知：
U=<d;2N#
Y_H|Fl^
r M
sd)
cVg! "
Ly?%RmHK
"kE $2Kg
jLANv{"
A、火花塞间隙不变时，最小跳火能量决定于温度及压力。最小跳火点火能量大小是随发动机各种工况改变的。
Px!M^
T!Pi
Mw0Kg
9M
;1S~'B&1Q
Js`xTH'
B、 温度及压力不变时混合气过浓或过稀需要更大的点火能量才能点燃，即增大跳火电压。
UDJ{ iZ
q/
x(:yol
TM|M#hMS
taS2b#6\+
C、 混合气燃烧的速度(效率)主要取决于混合气的浓度、温度、压力，及气缸内混合气扰流速度，与点火能量大小无关。
UL81x72O
V SJGp`
'j^A87\M_
=T7 3660
D、最小点火能量虽然能点燃混合气，但为保险起见，应适当加大。
R+'$V$g\X
}ll&qb
PI
KQ}aq=
#[|~m;K(w
E、 混合气浓度在着火区时，火花塞跳火即可成功点火。混合气浓度不在着火区，点火能量再大也无法成功点火。
4Zz%vY
u|;?FQ$M
4>x$I9^Y!
Mh =yIx</
Yvi.l6JL
RJ\'"X Q
x/S:) z%X
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。
kTW[)
zhC#<
Fv} Uq\v[
u2E}DhV
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。
N|2PW ~, 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?
adtgNw g 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
x
yrlR;Sk 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。
@M*oq2U;
QKI g5I-
Y;{(?0
s
1b <[ /g9
bR< XQHl
oml ^f~pm
?(Xy 2%v
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。
k54b@U52 h
B D [<>Wm
.ZupsS 9l
R] l2,0:
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。
l - ~PX
ctR ^"'u
/}S1e P6
Q
822 #
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。
:MG Ip%3 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。
5KW
n >n 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。
|&~);>Cq2 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。
"F?p Y@4
VW :Voc
H4BuxM_r
on f7V
<4*)J9V^s=
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。
<^adt
*m
j`-9.
c
B7'>L
\C`2z]V %
19
i [DR
d0-T\\U
|3 v+&eVi
X&.LX
ehQ~+ x
A{ a`%FAV [此贴子已经被作者于2005-06-30 21:35:43编辑过]
