汽油机电控点火系统的功能主要包括点火提前角、通电时间及爆震控制三个方面。
5.1.1 点火提前角控制
点火提前角是从火花塞发出电火花到该缸活塞运行至压缩上止点时曲轴转过的角度。对应于发动机每一工况都存在一个“最佳”点火提前角。对于现代汽车而言,最佳的点火提前角不仅保证发动机的动力性和燃油经济性都达到最佳值,还必须保证排放污染最小。
点火提前角过大(点火过早),则大部分混合气在压缩过程中燃烧,活塞所消耗的压缩功增加,且缸内最高压力升高,末端混合气自燃所需的时间缩短,爆震倾向增大。
点火提前角过小(点火过迟),则燃烧延长到膨胀过程,燃烧最高压力和温度下降,传热损失增多,排气温度升高,功率、热效率降低,但爆震倾向减小,NOx排放量降低。
试验证明,最佳的点火提前角应使发动机汽缸内的最高压力出现在上止点后10°~15°。适当的点火提前角,可使发动机每个循环所做的机械功都最多。
5.1.2 点火线圈初级通电时间的控制
对于点火系统来说,当点火线圈的初级电路被接通后一段时间,初级线圈的电流才能达到饱和,此时断开初级电路,才能得到最大的次级电压。由于通电时间随发动机转速的升高而减少,为保证高速时有足够的初级电流,应增加通电闭合角。如某八缸发动机,怠速时点火模块使初级电路通电闭合15°曲轴转角,而高速时采用了初级线圈电阻很小的高能点火线圈,其饱和电流可以达到30A以上。但如果通电时间过长,不但过多消耗电能,而且由于过热还可能损坏点火线圈。因此要控制一个最佳的通电时间或通电闭合角。可以在点火控制电路中增加恒流控制电路,保证在任何转速下初级线圈电流都能达到规定值7A,这样既改善了点火性能,又能防止初级电流过大而烧坏点火线圈。
当蓄电池的电压变化时,也将影响初级电流的大小。如蓄电池电压下降时,在相同的通电时间里初级电流所达到的值将会减小,因此应该增大通电时间。蓄电池电压越低,通电时间应越长。
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