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点火系统的角色 点火系统在引擎运转时所扮演的角色是在任何引擎转速及不同的引擎负荷下,均能在适当的时机提供足够的电压,使火星塞能产生足以点燃汽缸内混合气的火花,让引擎得到最佳的燃烧效率。 点火系统的基本装置包含了电源(电瓶)、点火触发装置、点火正时控制装置、高压产生器(高压线圈)、高压电分配装置(分电盘)、高压导线及火星塞。 影响点火系统性能的因素 由高压电圈产生的高压电送达火星塞後,在火花产生之前由於有火星塞的间隙存在,所以是一非导体,但当电压到达某一个值时,火星塞的间隙会突然变成导体而产生火花越过间隙,此一电压值就称为『跳火电压』(Firing Voltage)。此後火星塞电极间的电压由於电流负荷的产生,使电压骤降,但仍在某一时间内维持持续的火花,提供混合气点燃的机会。此一时期称为『火花时期』(Spark Duration),火花时期越长表示点火能力越强。 一般的引擎跳火电压约在10000~20000V之间,其影响因素颇为复杂,包括火星塞的型式、引擎的转速、引擎的负荷、及油气混合的情况等。而火花时期的长短则主要决定於点火系统的形式与设计及混合气的流动。火花时期越长则混合气有较多的机会产生燃烧,燃烧所需的时间也会较短,也就是说引擎将有更强的爆发力。 除了跳火电压、火花时期外,一般用来评量点火能力的尚有『点火能量』(Energy Output),这是指火花时期能量的总和。通常来说要点然静止且具理想混合比的油气所需的能量约为0.3mJ(mJ:千分之一焦耳),在过浓或过稀时可能超过3mJ,这个能量是点燃油气的最低需求,在真实情况中,特别是在高转速运转时所需的能量将数倍於这个值。而一般车辆的点火系统约可提供40~50mJ的点火能量。另一项决定点火系统性能的重要因素是『点火正时』的控制。因为引擎的最大动力输出是决定於产生最大爆发气体压力时的活塞位置,理想的情况是活塞在上死点时,汽缸内正好处於最於最高气体压力状态,并准备向下运动,因此汽缸内的最高压力得以完全用来推动活塞。由於火星塞从引燃油气到油气全面燃烧会有一段延迟时间,因此要达到上述的理想状态,则火星塞必须於活塞抵达上死点前开始点火,称为『点火正时提前』,其单位是以曲轴转的角度来计算。如果点火正时太早,除了降低引擎马力输出外也容易造成爆震,反之若正时过晚,则会损失马力并会导致引擎有过热的倾向。 点火正时随转速及负荷而变 点火正时提前角度并非固定不变,它必须随着引擎转速及引擎负荷的不同而变化,因为不论在任何转速下,汽缸内混合气燃烧所需的时间大约相同,因此点火正时必须随着引擎转速的提高而适度的提前。此外由於引擎负荷的不同造成汽缸内油气混合比及容积效率的变化,影响了混合气燃烧速度及燃烧效率,因此点火正时的提前角度亦必须配合改变以求最佳动力输出。在低负荷时,进入汽缸内的混合气较稀,残留气体增加且容积效率较差,这将使汽缸内的压力降低,燃烧速度减慢,因此点火正时角度必须有相当的提前。 传统的点火正时提前装置是装在分电盘内,包括离心点火提前装置及真空点火提前装置,分别受引擎转速(转速越高离心力越大)及引擎负荷(进气歧管内的真空度随引擎负荷而变化)控制,两种装置的提前作用各自独立,而两者的提前角度相加即为点火正时的总提前角度。 电脑控制已成点火系统的主流 现代的点火提前装置则已改由引擎管理电脑所控制,电脑收集引擎转速、进气歧管压力或空气流量、节气门位置、电瓶电压、水温、爆震...等讯号,算出最佳点火正时提前角度,再发出点火讯号,达到控制点火正时的目的。 所谓的点火正时调整,调的是怠速时的点火正时。而高转速时的正时提前是否随着怠速正时的改变而改变,则必须视点火系统的型式而定。有的系统其正时提前角度是以怠速时的正时角度为基准,怠速的正时改变则其它转速的正时亦随之改变。部份点火系统的正时提前角度则完全由电脑所控制,怠速的正时改变并不影响其它转速的正时角度。而正时的调整应以原厂的角度为准,不要一昧的往前调,否则低速无力别怪我没提醒你!
2005年07月13日 04点07分