'MUrszOO.e
6b/b} vl
faq
K D:
?X'*
p<`
k u;nVV
XyphQ}\u
]z U<=b@
3cO[
t\/up
一、发动机点火能量多少合适?
HQ`nq~%&(
pZ~> l=- 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 w]>a&d 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。
, HI%Xn
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。
<x0uO
FQ|LA[~
P vg
kJ#[UCqzM
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。
(ju
aDn)
1fO2)$Y
XC7Ty'#"KX
J:g<RZ Z1
A 、在燃烧条件良好的情况下，成功点燃混合气的跳火能量为0.3mj就可。(0.0041868mJ=0.001卡)
"UhK]i*@l
B91S
h`
1R'u v4e
rQu
传统机械触点点火线圈初级能量可达50mj，电子无触点点火线圈初级能量可达100mj以上。
b{~fVil$y 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。
Q `e~MD
Zvd ;KGO(a
8k u?
W
:~
\LOKf
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。
Oamv9RyDvC 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。
T_tDpq_|
A ~GtK\=;
H;*a:tbxO+
P-OPv%jyi
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。
yg+IkQDf4U
, P@/=I5
&8Jg9#
Q$3\ /mz
D、点火能量达到一定值后，点火能量大小不会影响发动机功率(燃烧速度)， 即所谓的增加马力。
+^4BO` 很多人对此有误解，认为.点火能量越大燃烧效率越高，其实是点火成功与不成功的问题。
WxVn&c\
jl.okWuiY
Zm%VG(l
g .64Id
E、燃烧的速度(效率)主要取决于混合汽的浓度、温度、压力，及气缸内混合气扰流速度，这个理沿用了100多年，到目前为止没有人能改变这个事实。例如同样的点火能量，北方冬天发动机温度不足，使燃烧效率低，油耗上升。
Yim{U :F 混合气温度越高，分子动能越大燃烧的速度快，一点即着，高到一程度甚至自燃即点火能量为0，所以，发动机转速越高温度也根随增高，用较小的点火能量即可。
LnP3z5d(
nD7|8,'
x&'o ]Y
U 4Z[!s$
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。
:M06 ;:e
:p' VbQZ{
EM@ ;3.IO
. V$ps-t
G、点火失败原因：1. 混合气在浓限或稀限区2.火花塞断火。
3NIUW!gr
8!mc@ $ Z
Q6
? z_0
9!U@"~yB
请参看图(1-6)
(*\ jbK
xJZ@DR,#
,8MLoZ
_
wJ<Oo@snm
二、火花塞的能量转换特性
4Kwh?8.
JwnQ0
e
xM[Vc
|t
iUej
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。
RB* J
=
/xGmg`g<#
{~|OE -X][
SS`qJZ|w
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。
pdJ/&ufh
zIP6\u
+w=AJdc
v3v[[96p
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。
sP^R/z|Y 祥見：http://www.dncc.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=41&id=8969
s}N#n( 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。
0_CN/5F
{dm j/6Lc
I_A@BnM{I
4q<=K= F
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。
Ek6MYc8<b~ 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。
hX A6D)
95z]9UL
IV)<5' v
m'f,_ \'
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。
9[^g
A
R
a(0*u m(
H V;D?^F
&Y^WP?HS
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。
=%> oR 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。
#2EI\E&$ 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。
C|?o*fQ
iIP8`!
O
<dvy "Dx
3dDX8M?
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。
%DQhM ,c@ 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。
A3ZY~s#Iv 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。
M5trNSL
&u 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。
h?$T!D>
oQL59XOT4
)aX2jSp
BJS-Jy$-
根据能量守恒定律有：
WX4;l(P L= 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。
.6~`Ubr}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。
dXn%lJ
90xk$3(
`8\Ja$ =
rbqo"g `
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
~]L}p
G&f7+e
"zZI S6j
z"F*\ xa
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。
;8B.;%qkL
Yr&Ka:
[N |xzMe
` Q9+k<
[b `6v`x
~Fx&)kegTo
"=A|K~b
N5\{yV21",
VR v02m5
B"[{]GP BY
ux&:Rw\
三、点火线圈能量
/Tcb\:`9
: o<N!*pT
taixBNv
R;.d/U|av
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)。
QWKs[yfdo 有两种点火方式：
n~9 i^ A.。电感蓄能式点火系统
rXlx?G V 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。
P_v0))n{ 特点：靠断开初级线圈电流产生点火电压，火花持续时间长。
dD :
? rky6
\I'f3
y;zt_ O/
B．电容储能式点火系
R)sp 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。
0@II & 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。
X{5v?4wI
[z
W_%O kP 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。
OVDMC4K2z!
j\XX:uU
_
X";QA":
e.3sAUHZ-
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。
FT|/ WZR 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。
aIzp\$NWVK
a0V8
L+v(
Hg gR=>s
V:0uy>
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。
=7J|KoKK
$3]E8t
*OGXu07 !
wz QdKlV
四、 探讨结论
E/L?D
Vg [ 5bJ5
P #2T
M
BE2\? q-
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％。
E?q'|f
f+*2K^B
<$3nD b-
/G{3p &9
现代电喷车都用高能量点火系统，我们改装点火能量还有多大的提升余地?
,Y5 4(>>% 为什么提高点火线圈能量后或多或少都有表现?
v;qL? _:=c 点火能量是否可增大到1000MJ，上限是多少?所带来的负面影响有多大?
5h^qtK
e/D\7Pf
[c%}L 3B
m,fr?d/;
最具讽刺的是厂家要控制点火能量的输出不要过大，而改装者却越大越好。
oYm"NDS_.
.SFwjriZ
#jR?C9&!(
EH%j$=@X
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。
c73ZEd+j
S|i
//I%_
Ro69woU
NH!! .Z"
$MR4
jnTT
D[_2:8
"=)`*"rr
五、本人浅见
=6h f'lP
sj1 x>
q0o6%c:gW
tO# y4<
cK" "Xz&m
+g*Ko@]m>
\
FA7 +Q
从有关文献中可知：
&N,c:dNe
Nc
dOz x>
~R 3@GaL1
) jvYJ9s
JS} iNS'X
It&$R` k
ly9.2<oz}L
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。
[Z -S 0
XLq%nVBM8\
5J vrQGvL
9vL n# _
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。
7F B aN7l
NG\g_^.M
qC4 Q+"'
H63?Erh>a
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。
TW~%1G_v
awU&{<,=g
THy{r_dx
KMP[Ledr
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。
FV\$M6
_
UHS{X~CS
e
T)mh
G5 *_
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。
$j&2bO 5M
< ^" 0A
crU]P $a
J#Agk^Y 5
!\|L(Paf
v v]rXJu1
c8M'/{4rH
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。
);*#s~R
2[Vs@ X
H@BU/{
lb[\Lzdvmu
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。
'I1^70bB 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?
<jHo2U8/"s 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
MP F;P&6 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
Qy!*0y
"0#d F:qt
tp3]?@0
{e'V^l.v
-"Hy%wE
-U# e
9pJk.Np0
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。
,q|;`?R;
mv;;0xH
`: R7j f
z:7
i@m
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。
db G5Cf#K\
s`63
y&Z[
DbIn3/W Ne
Fd(o8z8Q
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。
PC55A1(T 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。
.;,` bH0 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。
25wvB@0& 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。
Z.E@aml\
*h4x`luJ
I6lWB(H!u
p|RFpn2ygF
`w
K6B5>
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。
}zy h!
s]'EIw}mo
4o ,G[Cf_
< gu> 06
n# "N"6 s
Qv;q*4_
T 07 AH
fR#W#n#m
`i)Pf WdBN
z yrjb 8 [此贴子已经被作者于2005-06-30 21:35:43编辑过]
