點火提前角對汽油機性能的影響分析摘要：汽油機的點火提前角是個很重要的參數(shù)，它不僅影響汽油機的動力性、經(jīng)濟性，排放、啟動、怠速穩(wěn)定性，而且直接影響其可靠性及使用壽命。本文旨在介紹汽油機點火的理論依據(jù)，通過最佳點火提前角、對點火提前角的影響和控制等方面，分析點火提前角對汽油機性能的影響。關鍵詞：理論依據(jù)；點火提前角；最佳點火提前角；影響；控制方式學習本課程的目的和意義學習《汽車拖拉機發(fā)動機》這本書，使我們獲得汽車拖拉機內(nèi)燃機的構造、使用、維護等基本知識，也讓我們能正確掌握拖拉機汽車的結構原理，內(nèi)燃機、拖拉機和汽車的基本理論，提高我們對整車、總成、零部件的結構、工作原理、拆裝、調(diào)試、使用的理論分析水平。更重要的是理解現(xiàn)代汽車與拖拉機的種類、發(fā)展方向、結構、基本組成、零部件的特點，掌握汽車與拖拉機的基本結構和組成，為今后學習機械制造及自動化相關的課程打好基礎。學習本課程的體會這學期我學習了《汽車拖拉機發(fā)動機》這門課，本課程讓我了解了關于汽車和發(fā)動機方面很豐富的知識，比如：汽車發(fā)動機、內(nèi)燃機的基本理論；發(fā)動機主要機構和系統(tǒng)等。這不但讓我對發(fā)動機相關知識有了更清楚的了解，也讓我對汽車性能、評價、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢有了一定認識。做為一名機制專業(yè)的學生，對汽車方面的知識不是很了解，這對我們的學習有一定影響，而老師則精心準備，給我們補充了好多課本外的知識，這讓我們學起來就有了眉目，對原理有了清楚的認識，而結構分析方面對我們來說就相對簡單了。老師講課很認真，每節(jié)課的知識都很豐富，而且采用課前提問的方式，激發(fā)我們學習積極性，這對我們的理解和掌握都有很大幫助。最特別的是老師將相關知識串起來，具體系統(tǒng)地給我們講解，由淺入深，讓我們學習起來很有連貫性和針對性。而課后自己看書的時候，結合老師上課的筆記，將圖片和文字結合起來，能更好地加深和鞏固所學到的知識?？傊?，學習本課程對我們的生活是有幫助的，起碼在買汽車方面有了些許參考。更確切的說，我學到的是一種分析問題、處理問題的能力。在此，感謝老師這一學期對我的幫助和指導。汽油機點火的理論依據(jù)汽油機的燃燒過程近于等容燃燒過程。理想的等容燃燒過程是在壓縮沖程的終了時火花點燃混合氣，并在一瞬間將混合氣全部燒完，因而對理想等容燃燒過程來說，點火無需提前。然而實際并非如此，而是火花塞跳火后，混合氣不能立即發(fā)火，需要有一段孕育期，稱之為誘導期或著火落后期?；旌蠚庵鸷螅豢赡茉谝凰查g全部燒盡，而是隨著火焰的傳播，在一段時間內(nèi)進行燃燒。這段時間通常分為兩個階段：由燃燒壓力線偏離拖動壓縮壓力線到燃燒線的頂峰，稱之為明顯燃燒期或有效燃燒期。一般情況下，90%以上的混合氣在此階段的終了燒完。剩余的少量混合氣將在以后的膨脹過程中繼續(xù)燃燒，這個階段沒有確切的界限，統(tǒng)稱為后燃期。(如圖4-1)綜上所屬即建立了點火提前的理論根據(jù)。既然混合氣的燃燒需要在一定時間，如果在壓縮上止點時點火，則混合氣隨著活塞的下行而燃燒，將使燃燒效率大大下降，所以實際汽油機均在壓縮上止點前點火火,即有一個點火提前角。此角度的大小隨發(fā)動機結構、燃料、負荷轉速等因素的不同而不同。100 80 60 40 20 0 20 40 60 80 1000(°)圖4?1汽油機的燃燒過程1一著火延遲期E—明顯燃燒期■一補燃期1—開始點火2—形成火焰中心3—最高壓力點點火提前角的定義及內(nèi)容4.1定義從點火時刻起到活塞到達壓縮上止點這段時間內(nèi)，曲軸轉過的角度稱為點火提前角。理論上最小點火提前角為0°，但為了防止在做功行程才點燃混合氣往往設為5°以上，這也是起動轉速所需要的角度。最大點火提前角也不能太大，一般不能超過60°，否則震動和溫升問題將凸顯，效率也將下降。點火快慢對汽油機的影響點火過早，會造成爆震，活塞上行受阻，效率降低，熱負荷、機械負荷、噪聲和震動加劇，這是應該防止的。點火過遲，發(fā)動機無力，功效率低，油耗大，排氣聲大。不論點火過早或過遲，都會影響轉速的提升。4.3最佳點火提前角混合可燃氣體從點燃、燃燒到燒完有一個時間過程，最佳點火提前角的作用就是在各種不同工況下使氣體膨脹趨勢最大段處于活塞做功下降行程。這樣效率最高，震動最小，溫升最低。最佳點火角受很多因素影響，如果要發(fā)動機工作在理想狀態(tài)下，以下因素必須考慮：缸溫缸壓。越高燃燒越快，點火提前角要越小。影響缸溫缸壓的因素有：發(fā)動機壓縮比、氣溫、缸溫、負荷。大家的車在氣溫變化的季節(jié)有不同表現(xiàn)正緣于此。汽油辛烷值。也就是汽油牌號，越高抗爆震能力越強，相應允許更大的點火提前角。燃氣混合比。過濃過稀燃燒速度皆慢，需增加點火提前角。這個主要看節(jié)氣門開度、海拔高度。點火提前角對汽油機性能的影響總的來說，點火提前角小：若恰好在活塞到達上止點時點火，混合氣開始燃燒時，活塞已開始向下運動，使氣缸容積增大，燃燒壓力降低，發(fā)動機功率下降；點火提前角過大：則活塞還在向上止點移動時，氣缸內(nèi)壓力已達到很大數(shù)值，這時氣體壓力作用的方向與活塞運動方向相反，此時有效功減小，發(fā)動機功率下降。一般來說，混合氣在氣缸內(nèi)燃燒時，其最高燃燒壓力(也可以說是發(fā)動機的最大輸出功率)出現(xiàn)在曲軸轉角的上止點后10度左右。圖6-10點火提前角不同時的嚴卩圖1、2、3、4、5.6分別表示10%20°、妙、40%5叭6(F點火握前角5.1對發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性的影響點火角的改變對不同發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性的影響程度不盡相同。當油門接近全開時，在試驗角度范圍內(nèi)，油耗隨點火角的提前逐漸下降。另外，外特性工況下，提前角對發(fā)動機主要性能指標的影響，試驗結果說明，靠增大點火提前角來提高發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性，在一定范圍內(nèi)可能有所收益，但效果并不十分明顯。對排放的影晌汽油機預提前角對怠速排放的影響。曲線雖有波動，但總趨勢是隨著預提前角的加大，CH,CO均有所增加.。因為點火角越大排溫則越低，，CH、C0在排放過程中再次氧化的可能性越小，所以從控制排放的角度看，預提前角也不宜過大。對啟動性、怠速穩(wěn)定性的影響實踐證明，點火角過小啟動困難怠速穩(wěn)定性差。大的點火預提前角，對穩(wěn)定怠速有明顯效果。但提前角過大，手搖啟動時，發(fā)動機易反轉打手，十分危險。對發(fā)動機可靠性的影響點火提前角對發(fā)動機的可靠性至關重要。點火角過大，不僅導致有關零部件的損壞，甚至造成整臺發(fā)動機的報廢。眾所周知，汽油機爆震是其固有的頑癥，而點火提前角是導致爆震最敏感的因素，隨著點火角的提前，爆震越來越嚴重，強烈爆震不僅使發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性惡化，而且將導致發(fā)動機零部件的損壞。所以嚴格控制與精確調(diào)整點火提前角，對提高發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和可靠性是十分必要的。影響點火提前角的因素和控制方式6.1影響因素1）發(fā)動機轉速對點火提前角的影響發(fā)動機轉速升高，點火提前角應該增大。2）進氣歧管絕對壓力對點火提前角的影響當管路壓力高（真空度小，負荷大），要求點火提前角??；反之，管路壓力低（真空度高，負荷?。r，要求點火提前角大。3）辛烷值對點火提前角的影響發(fā)動機的爆震與汽油品質(zhì)有密切關系，常用辛烷值來表示汽油的抗爆性能。汽油的辛烷值越高，抗爆性越好，點火提前角可以加大；反之，汽油的辛烷值越低，抗爆性越差，點火提前角應減少。6.2控制方式1）初始點火提前角：初始點火提前角，其大小隨發(fā)動機而異。2）爆震控制：爆震是汽油機運行中最有害的一種故障現(xiàn)象。在傳統(tǒng)的點火系統(tǒng)和無爆震控制的點火系統(tǒng)中，為防止爆震的發(fā)生，其點火時刻的設定往往遠離爆震邊緣。這樣勢必就會降低發(fā)動機效率，增加燃油消耗。而具有爆震控制的點火系統(tǒng)，點火時刻到爆震邊緣只留一個較小的余量，或者說，就在爆震界面上工作，這樣即控制了爆震的發(fā)生，又能更有效地得到發(fā)動機的輸出功率?？偨Y本文通過建立汽油機點火的理論依據(jù)，介紹了點火提前角的相關內(nèi)容，分析了點火提前角對汽油機經(jīng)濟性、動力性等方面的影響，并提出了點火提前角的控制方式。更深入的說明了汽油機的點火提前角是個很重要的參數(shù)，它影響發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性等方面,而且直接影響發(fā)動機的可靠性及使用壽命。正確控制和調(diào)整點火提前角,對提高產(chǎn)品質(zhì)量是十分重要的。參考文獻：周一鳴.汽