点火提前角对汽车加速性能的影响及影响因素

因为混合气在气缸内燃烧需占用一定的时间，所以混合气不应在压缩行程上止点处点燃，而应适当地提前，使活塞到达上止点时，混合气已得到充分燃烧，从而使发动机获得较大功率。点火时刻一般用点火提前角来表示，即从发出电火花开始到活塞到达上止点为止的一段时间内曲轴转过的角度。

如果点火过迟，当活塞到达上止点时才点火，则混合气的燃烧主要在活塞下行过程中完成。即燃烧过程在容积增大的情况进行，使炽热的气体与气缸壁接触的面积增加，因而转变为有效功的热量相对减小，气缸内最高燃烧压力降低，导致发动机过热，功率下降。

如果点火过早，由于混合气的燃烧完全在压缩行程进行，气缸内的燃烧压力急剧升高，当活塞到达上止点前即达最大，使活塞受到反冲，发动机做负功，不仅使发动机的功率降低，还有可能引起爆燃和运转不平稳现象，并且会造成运动部件和轴承加速损坏。

由此可见，发动机应在最有利的时刻点火。试验证明：如果点火时间适当，燃烧最大压力出现在上止点后10°～15°时，发动机的输出功率最大。可以认为，其所对应的点火提前角就称为最佳点火提前角。

不同发动机的最佳点火提前角各不相同，并且同一发动机在不同工况和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有转速、负荷、汽油的辛烷值、压缩比、混合气的成分、火花塞的数量、进气压力、燃烧室温度等。

发动机转速传感器和空气流量计（或进气歧管绝对压力传感器）是喷油量和点火提前角的主控信号，故发动机转速传感器和空气流量计（或进气歧管绝对压力传感器）的重要性就不言而喻了。曲轴位置和凸轮轴位置传感器在点火控制中的作用不言而喻。就点火控制而言，除发动机转速信号外，对无分电器双缸同时点火的点火系统来说，只需检测到一缸的活塞上止点位置（曲轴位置信号）即可；对无分电器各缸独立点火的点火系统来说，就必须检测到一缸的压缩上止点位置；然后根据各传感器信号确定最佳的点火提前角。如果喷油控制采用顺序喷射，就必须要有检测压缩上止点位置的凸轮轴位置传感器（或者在ECU内置一个相位传感器软件，由曲轴位置传感器分析出一缸的压缩上止点，如菲亚特派力奥1.5L发动机）。正因为点火控制需用曲轴位置或凸轮轴位置传感器检测上止点或压缩上止点位置，那么配气相位失准不单单是影响进排气门开闭的时刻与开启的持续时间，有可能造成气门与活塞的机械运动干涉，导致顶弯气门、挤裂气门导管、击伤缸盖、撞伤活塞挤死活塞环等机械故障，还可能直接地或间接地通过一些传感器影响点火、喷油、点火正时等，使发动机出现不能起动或工作不良、回火、放炮、排气管烧红、怠速不稳、加速不良、动力不足、冷却液温度高、故障灯亮等故障现象。对于磁电式曲轴位置或凸轮轴位置传感器来说，还有人为故障就是把传感器的两条线对调接错，虽然磁电式曲轴位置或凸轮轴位置传感器信号为交流信号，两条线对调后，如用示波器检查，你会发现波形倒置了，这就影响了曲轴位置或凸轮轴位置的精确测量，就导致点火提前角控制混乱，且信号转子齿数越小，偏差就越大。(https://www.xing528.com)

下面以Motronic 1.5 EFI系统为例介绍空气流量计信号对点火提前角的影响。当冷却液温度为80℃、进气温度为20℃，节气门部分打开，分别在2500r/min和3000r/min恒速下，以不同的空气流量计叶片开度MAF运转，其点火提前角变化见表4-4。

表4-4空气流量计信号对点火提前角的影响（以Motronic 1.5EFI为例）

进气温度对喷油量及点火提前角的修正作用往往被人们所忽略，就喷油量而言，进气温度每变化10℃，喷油脉宽约变化0.03ms，在小负荷工况下，进气温度对点火提前角基本无影响，而在大负荷下，随着进气温度的增加，点火提前角下降。这对自然进气的发动机来说，确也不会导致发动机性能的显著下降，但对于增压发动机来说就可能导致较自然进气的发动机明显得多的故障。增压发动机的进气温度传感器检测的温度应是经增压中冷后的进气温度，故其一般都装于进气歧管上。如果进气温度传感器检测的是空气滤清器处的温度，就会导致油耗大、加速爆震等故障，这对加装的增压装置更应注意。