汽车发动机控制系统维修：点火提前角的影响因素

点火提前角（点火正时）的控制对发动机性能影响非常大，点火过早（点火提前角过大）会造成爆燃、进气歧管回火；点火过晚（点火提前角过小）又会使发动机性能下降、排气管放炮；最理想的点火时刻应该是将点火正时控制在爆燃即将发生而还未发生的时刻。

1.最佳点火提前角

使发动机产生最大输出功率的点火提前角称为最佳点火提前角。最佳点火提前角可以大大提高发动机的动力性、燃油经济性和排放性。实验表明：混合气在气缸内燃烧，当最高燃烧压力出现在上止点后4～12°曲轴转角时，发动机的输出功率最大。气缸压力与点火时刻的关系如图10-1所示。

图中A是气缸内混合气不燃烧时的压力波形，其特点是气缸压力以上止点为中心左右对称。B、C、D分别是改变点火时刻的燃烧压力波形。在C时刻点火，最大燃烧压力做功最多，输出功率最大（阴影部分的面积）。在B时刻点火，最大燃烧压力最高，但由图可见却发生了爆燃。在D时刻点火，最大燃烧压力最小，做功最少。

图10-1 气缸压力与点火时刻的关系

2.影响点火提前角的因素

点火应该发生在最佳点火提前角位置。如果点火过早不仅使发动机功率下降，油耗增加，还会引起爆燃；如果点火过晚，会使气缸中压力降低，发动机功率下降，同时由于炽热的气体与气缸壁接触面积增大，热损失增大，导致发动机过热，油耗增大。不同发动机有不同的最佳点火提前角，而且同一发动机在不同工况和不同使用条件下的最佳点火提前角也不相同。

影响最佳点火提前角的因素主要有：发动机转速、发动机负荷、燃油辛烷值和其他因素。

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图10-2 转速对点火提前角的影响

（1）发动机转速 如图10-2所示可见，随着发动机转速的增高，最佳点火提前角应该增大，如红旗CA488-3B2发动机怠速（850±30r/min）时，点火提前角为6～12°，而转速为4000r/min时，提前角为28±2°。这是因为发动机转速升高时，在同一时间内，曲轴转过的角度增大，如果混合气燃烧速率不变，则最佳点火提前角应按线性规律增长。但当转速继续升高时，由于混合气压力和温度的提高及扰流增强，会使燃烧速度也随着加快，因此当转速升高到一定程度时，最佳点火提前角虽随发动机转速的升高而增大，但增加速度减慢，因此不是线性关系。

（2）发动机负荷（进气歧管绝对压力）如图10-3所示，点火提前角随着发动机负荷（进气歧管绝对压力）的增大而减小。这是因为进气歧管绝对压力越高（真空度小、负荷大），混合气的质量越好，燃烧的速度越大，要求点火提前角就越小；反之，则要求点火提前角大。

由图10-2和图10-3可见，在传统触点式点火系统中，因采用的是机械离心式调节器（随转速调节点火提前）和真空提前调节器（随负荷调节点火提前），所以实际点火提前角与理想点火提前角相差较大。而在电子点火提前（ESA Electronic Spark Advance）控制系统中，实际点火提前角与理想点火提前角已经很接近了。

图10-3 进气歧管真空度对点火提前角的影响

（3）辛烷值 汽油的辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可适当增大；辛烷值越低，抗爆性越差，点火提前角则应相应减小，否则容易产生爆燃。为了适应不同辛烷值的燃油燃烧需要，有的发动机在发动机电子控制单元中存储了两张点火正时图，在实际使用中，驾驶员可根据使用燃油的辛烷值，通过燃油选择开关或插头进行选择。在出厂时，一般开关设定在无铅优质汽油的位置上。

（4）影响点火提前角的其他因素 除以上因素外，最佳点火提前角还与发动机燃烧室结构、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却液温度等有关。在传统点火系统和普通点火系统中，当上述因素变化时，系统无法对点火提前角进行调整。而当采用ESA控制系统时，发动机在各种工况和运行条件下，都能提供理想的点火提前角，因此发动机的动力性、经济性和排放性都可以达到最佳值。