关于汽车点火提前角的问题解答
关于汽车点火提前角的问题
混合气的燃烧时间
• 混合气点火到完全燃烧约需2～3ms的时间 • 由于发动机的工况变化、转速变化，节气 门开度变化，以及气缸内的混合气浓度变 化，导致了在不同工况下，气缸内混合气 燃烧时间的不同，所以，不能简单的一概 而论。
• 在汽油机一定的节气门开度下，随负荷的 变化，转速相应变化。转速增加时，气缸 中紊流增强，火焰传播速度加快。 • 随转速增加，压缩过程所用时间缩短，散 热及漏气损失减少，压缩终了工质的温度 和压力较高，使以秒计的燃烧过程缩短。 但缩短程度不如转速增加的比例大，使燃 烧过程相当的曲轴转角增大，而以曲轴转 角计的着火落后期增长。
（一）着火落后期
• 从火花塞跳火开始到形成火焰中心为止这段时间， 称为着火落后期。 • 火花塞跳火后，并不能立刻形成火焰中心，因为 混合气氧化反应需要一定时间。火花能量使局部 温度迅速升高，（火花放电时两极电压在15000V 以上，混合气局部温度可达2000℃），加快了混 合气的氧化反应速度。当这种反应达到一定程度 时（约0.001s～0.002s），出现发光区，形成火 焰中心。此阶段缸内压力无明显升高。 • 着火落后期的长短与燃料本身的分子结构和物理 化学性质、过量空气系数（φ at=0.8～0.9时最短)、 开始点火时气缸内温度和压力（取决于压缩比）、 残余废气量、气缸内混合气的运动、火花能量大 小等因素有关。
（三）补燃期（后燃期）
• 从最高压力点开始到燃料基本燃烧完为止 称为补燃期。这一阶段的燃烧主要是：明 显燃烧期火焰前锋扫过的区域，部分未燃 尽的燃料继续燃烧；吸附在缸壁上的混合 层继续燃烧，部分高温分解产物（H2、O2、 CO等），因在膨胀过程中温度下降又重新 燃烧、放热。
点火时刻为什么要 随发动机转速提高 而提前？
火焰燃烧速率
解释点火提前角
解释点火提前角
点火提前角是汽油机发动机中非常重要的参数，影响着发动机提前点火，从而在汽油机启动运行过程中提供了最佳的热效率、燃油经济性和较低的排放。
正常情况下，汽油机的提前点火角一般都设定在5度左右，当设定的提前角大于5度时，发动机的正时会出现提前，引发爆震、熄火、烟火不正常等现象；当设定的提前角小于5度时，发动机的正时会出现延迟，引发发动机怠速不稳，功率失去、烟气排放量增大等现象。
总之，点火提前角在发动机运行中起非常重要的作用。
一般情况下发动机的提前角一般在5度左右，超出此角度的提前或者延迟，会引发一系列的故障状况。
因此，一定要注意点火提前角的精确度，以免影响发动机正常运行。
点火提前角负数的原因
点火提前角负数的原因点火提前角（Ignition advance angle）是指在内燃机工作过程中点火时刻相对于活塞顶死点提前的角度。
通常点火提前角度为正值，即点火提前于活塞到达顶死点。
然而，在一些情况下，点火提前角可能会变为负值。
下面将讨论几种可能导致点火提前角为负的原因。
1.过度增压过度增压是指当引擎受到过高压力时，压缩在缸内的空气燃油混合物容易自燃。
当过度增压时，空气燃油混合物可能会在推力冲程之前自燃，这将导致点火提前角为负值。
2.空燃比不当空燃比是指空气与燃油的混合物中燃油的质量比。
过低的空燃比会导致燃烧不充分，而过高的空燃比则会导致燃烧过度。
当空燃比不当时，燃料可能会在正常点火之前自燃，导致点火提前角为负。
3.空气流动问题空气流动问题（如进气阀的关闭不完全）可能导致燃烧室中的剩余燃料自燃。
接着，自燃的燃料将点燃燃烧室中的其余混合物，导致点火提前角为负。
4.错误的点火系统点火系统起到将电能转化为高电压电流并将其传递到火花塞以点燃混合气的作用。
如果点火系统出现故障，例如点火线圈损坏或电气设备中断，那么可能无法在适当的时机点火，从而导致点火提前角为负。
5.引擎设计缺陷一些引擎设计可能存在缺陷，导致点火提前角为负。
这可能是由于燃料喷射系统出现问题、气门关闭延迟或摩擦力等因素所致。
综上所述，点火提前角为负可能是由于过度增压、空燃比不当、空气流动问题、错误的点火系统或引擎设计缺陷等原因造成的。
准确确定和调整点火提前角对于发动机性能和燃烧效率的优化至关重要，因此发动机设计师必须尽力避免或纠正这些问题。
汽车的点火提前角与闭合角
汽车的点火提前角与闭合角
1、从点火开始到活塞上升到上止点这段时间内发动机曲轴所转过的角度就是点火提前角。
最佳点火提前角
A、随发动机转速增加而增加。
B、随燃油辛烷值的增高而增大
C、随发动机负荷的增大而减小
如果点火过早，在活塞还没有到达上止前就点火做功，使活塞受到反冲（阻止活塞继续向上运动），这样不仅发动机的功率降低，并且可能引起爆震运动的零件和轴承加速损坏。
如果点火过迟，燃烧过程在汽缸容积增大的情况下进行，同时炽热的混合气与汽缸壁接触的面积增加，热传导损失增大，因而转变为有效功的热量相对减小，混合气燃烧不完全，气体最高压力降低，从而导致发动机过热，功率下降。
2、从初级线圈通电到断电这段时间说是传统点火系统的点火闭合角（也就是点火控制脉冲的脉冲宽度就是点火闭合角。
）
从初级线圈通电到断电这段时间，把点火能量储存在点火线圈中。
关于汽车点火提前角的原理和问题解读
40 37 44
45 37 44
50 38 44
55 43 44
60 39 43
65 35 38
70 28 35
75 23 26
80 22 22
点火提前角调整特性
• 当汽油机保持节 气门开度、转速 已经混合气浓度 一定时，汽油机 功率和耗油率随 点火提前角改变 而变化的关系称 为点火提前角调 整特性。 • 对应于每一工况 都存在一个最佳 点火提前角，这 时汽油机功率最 大，耗油率最低。
• 点火过迟，则燃烧时间延长到膨胀过程，燃烧最高 压力和温度下降，传热损失增多，排温升高，热效 率降低，但爆燃倾向减小，NOX升高，功率、排放量 降低。
混合气浓度
• 在汽油机的转速、 节气门开度保持一 定，点火提前角为 最佳值时调节供油 量，记录功率、燃 油消耗率、排气温 度随过量空气系数 的变化曲线，称为 汽油机在某一转速 和节气门开度下的 调整特性。
（一）着火落后期
• 从火花塞跳火开始到形成火焰中心为止这段时间， 称为着火落后期。 • 火花塞跳火后，并不能立刻形成火焰中心，因为 混合气氧化反应需要一定时间。火花能量使局部 温度迅速升高，（火花放电时两极电压在15000V 以上，混合气局部温度可达2000℃），加快了混 合气的氧化反应速度。当这种反应达到一定程度 时（约0.001s～0.002s），出现发光区，形成火 焰中心。此阶段缸内压力无明显升高。 • 着火落后期的长短与燃料本身的分子结构和物理 化学性质、过量空气系数（φ at=0.8～0.9时最短)、 开始点火时气缸内温度和压力（取决于压缩比）、 残余废气量、气缸内混合气的运动、火花能量大 小等因素有关。
时间与空间
• 通过下面简单的计算，我们可以粗略地了 解点火提前和发动机转速之间的关系。 • 变化的是发动机转速、点火提前的角度。 • 基本不变的是用来使混合气燃烧所需的时 间。 利用空间的变化， 满足燃烧时间上 的要求。
最佳点火提前角的确定方法
最佳点火提前角的确定方法
点火提前角是指点火时点火触发器提前点火时间与活塞到达顶死点之间的角度差。
最佳点火提前角的确定方法取决于发动机的构造和使用条件，一般分为静态测量法和动态测量法。
静态测量法是指在发动机不工作的情况下，使用特制的工具测量发动机曲轴的转动角度和活塞位置，从而计算出最佳点火提前角。
这种方法比较简单，但是不能考虑发动机在运转时的实际工作条件。
动态测量法是指在发动机正常工作时，通过实时监测发动机的燃烧状态和性能参数，如燃油消耗量、排放浓度、输出功率等，来确定最佳点火提前角。
这种方法更加准确，但需要专业的设备和技术支持。
除了上述两种方法外，还可以通过实验和模拟计算的方式来确定最佳点火提前角。
这种方法需要进行大量的试验和数据分析，但可以提供更加精准的结果。
总之，确定最佳点火提前角需要综合考虑发动机的构造、使用条件和工作性能等多方面因素，选择合适的方法进行测量和计算，以确保发动机的正常运转和性能优化。
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最佳点火提前角的确定方法
最佳点火提前角的确定方法
点火提前角是指点火时点火系统提前点火时间，从而使混合气在气缸内燃烧达到最佳效果。
确定最佳点火提前角可以显著提高发动机的燃油效率和性能。
本文将介绍几种确定最佳点火提前角的方法。
1. 经验法
经验法是一种基于经验和试验的方法。
先选择一个初步的点火提前角值，然后进行试验，观察发动机的燃油效率和性能表现。
如果表现良好，可以逐步增加点火提前角值，直到出现性能下降或发动机噪音变大的情况。
此时，将点火提前角值调整到最佳值。
2. 动态点火提前角法
动态点火提前角法是一种基于发动机速度和负载的方法。
通过监测发动机转速和负载，可以确定最佳点火提前角值。
这种方法可以保证发动机在不同负载和速度下都能获得最佳性能。
3. 发动机模拟软件法
发动机模拟软件法是一种基于数学模型的方法。
该方法使用计算机模拟发动机的运行情况，通过改变点火提前角值来观察不同点火提前角值的影响。
该方法可以大大减少试验成本和时间，同时可以获得更加准确的结果。
通过以上三种方法，可以确定最佳点火提前角值，从而提高发动机的燃油效率和性能表现。
不同的方法适用于不同的场景和需求，因此需要根据实际情况进行选择和判断。
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点火提前角
在发动机的压缩冲程终了，活塞达到行程的顶点时，点火系统向火花塞提供高压火花以点燃气缸内的压缩混合气作功，这个时间就是点火正时。
为使点火能量最大化，点火正时一般要提前一定的量，所以是在活塞即将到达上止点的那一刻点火，而不是正好达到上止点时才点火，这个提前量叫点火提前角。
汽油发动机从点火时刻起到活塞到达压缩上止点这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角。
混合气从点燃、燃烧到烧完有一个时间过程，最佳点火提前角的作用就是在各种不同工况下使气体膨胀趋势最大段处于活塞做功下降行程。
这样效率最高，振动最小，温升最低。
影响点火提前量最大的因素是转速，随着转速的上升，转过同样角度的时间变短，只有更大的提前角才能得到相应的提前时间。
理论上最小点火提前角为0度，但为了防止在做功行程才点燃混合气(这样会造成动力的损失)，往往将点火提前角设为5度以上，这也是启动转速所需要的角度。
最大点火提前角也不能太大，一般不能超过60度，否则振动和温升问题将凸显，效率也将下降。
点火过早，会造成爆震，活塞上行受阻，效率降低，热负荷、机械负荷、噪声和振动加剧，这是应该防止的。
点火过晚，气体做功困难，油耗大，效率低，排气声大。
不论点火过早或过晚，都会影响发动机的工作效率。
除了发动机转速外，最佳点火角还受很多其它因素影响：1、缸温缸压越高，混合气则燃烧越快，点火提前角就要越小。
影响缸温缸压的因素有发动机压缩比、气温、缸温、负荷等。
2、汽油辛烷值，也就是汽油标号，其标号越高表示汽油的抗爆震能力越强，相应允许更大的点火提前角。
3、燃气混合比，过浓过稀的混合气，燃烧速度都比较慢，需增加点火提前角，而燃气混合比主要看节气门开度、海拔高度等。
汽车的发动机上都加装了爆震传感器，当检测到发生爆震时，发动机电脑会控制点火系统减小点火提前角。
要完成相对复杂、精确的调制，靠传统的机械式点火器是难以胜任的。
只有微机点火器，才能高速、精确、稳定地实现最佳点火提前角。
简述(汽油机)点火提前角：从点火时刻起到活塞到达压缩上止点，这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角。
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• 怠速时，点火提前角 度一般为上止点前5～ 10°左右。
• 对应的曲轴转角为 17～25°左右。
• 燃烧所用时间大约为 3.5～5.2ms。
• 发动机转速2000rpm时, 点火提前角一般为上 止点前30～35°左右。
• 对应的曲轴转角为 42～50°左右。
• 燃烧所用时间3.5～ 4.16ms。
• 发动机转速3000rpm时, 点火提前角一般为上止 点前35～40°左右。
• 对应的曲轴转角为47～ 55°左右。
• 燃烧所用时间2.6～ 3.05ms。
负荷对点火提前角的影响
• 在汽油机上，转速保持不变， 通过改变节气门开度来调节 进入气缸的混合气量，以达 到不同的负荷要求。
• 当节气门关小时，充量系数 急剧下降，但留在气缸内的 残余废气量不变，使残余废 气系数增加，滞燃期增加， 火焰传播速率下降，最高爆 发压力、最高燃烧温度、压 力升高率均下降，冷却液散 热损失相对增加，因而燃油 消耗率增加。因此，随着负 荷的减小，最佳点火提前角 要提早。
空气流量信号对点火提前角的影响
• 下表是Motronic1.5EFI系统。 • 冷却液温度80℃，进气温度20℃。节气门
部分打开，分别在2500rpm、3000rpm恒速 下，以不同的空气流量计叶片开度运转。
MAF 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
点火 2500r 36 37 37 37 38 43 39 35 28 23 22
• 着火落后期的长短与燃料本身的分子结构和物理 化开学始性点质 火、 时过 气量缸空内气温系度数和（压力φ（at=取0.决8～于0压.9缩时比最）短、)、 残余废气量、气缸内混合气的运动、火花能量大 小等因素有关。
（二）明显燃烧期
• 从火焰中心形成到气缸内出现最高压力为 止，这段时间称为明显燃烧期。在示功图 上指气缸压力线脱离压缩线开始急剧上升 到压力达到最高点止。
• 变化的是发动机转速、点火提前的角度。 • 基本不变的是用来使混合气燃烧所需的时
间。
利用空间的变化， 满足燃烧时间上
的要求。
• 发动机转速快了，每一转所用的总的时间减 少，相同时间内，所转过的曲轴转角变大。
• 如果要保证混合气燃烧时间不变的话，只有 随发动机转角速度增加，而延长（或者说提 前）点火角度。
• 点火过迟，则燃烧时间延长到膨胀过程，燃烧最高 压力和温度下降，传热损失增多，排温升高，热效
率降低，但爆燃倾向减小，NOX升高，功率、排放量 降低。
混合气浓度
• 在汽油机的转速、 节气门开度保持一 定，点火提前角为 最佳值时调节供油 量，记录功率、燃 油消耗率、排气温 度随过量空气系数 的变化曲线，称为 汽油机在某一转速 和节气门开度下的 调整特性。
• 早燃会诱发爆燃，爆燃又会让更 多的炽热表面温度升高，促使更 剧烈的表面点火，两者互相促进， 危害可能更大。
• 与爆燃不同，表面点火一般是在 正常火焰烧到之前由炽热物点燃 混合气所致，没有压力冲击波， 敲缸声比较沉闷，主要是由活塞、 连杆、曲轴等运动部件受到冲击 负荷产生振动而造成。
火焰燃烧速率
补充说明
• 以上只是简单的进行了分析，其实，点火 提前角度的问题，就是一个用空间换时间 的过程。
• 在采用电子点火提前的控制系统中，发动 机ECU根据各传感器的信息，对点火提前 角实行动态控制，以得到一最佳的点火时 刻。
• 我明白了！
正常燃烧与爆燃的比较
• 爆燃时，缸内压力曲线出现高频大幅度波动 （锯齿波），同时发动机会产生一种高频金 属敲击声，因此也称爆燃为敲缸。
• 在汽油机中，凡是不靠电火花点 火而由燃烧室内炽热表面（如排 气门头部、火花塞绝缘体或零件 表面炽热的沉淀物等）点燃混合 气的现象，统称表面点火。
• 早燃是指在火花塞点火之前，炽 热表面点燃混合气的现象。由于 它提前点火而且热点表面比火花 大，使燃烧速率快，气缸压力、 温度增高，发动机工作粗暴，并 且由于压缩功增大，向刚壁传热 增加，致使功率下降，火花塞、 活塞等零件过热。
（一）着火落后期
火落后期。
• 火花塞跳火后，并不能立刻形成火焰中心，因为 混合气氧化反应需要一定时间。火花能量使局部 温度迅速升高，（火花放电时两极电压在15000V 以上，混合气局部温度可达2000℃），加快了混 合气的氧化反应速度。当这种反应达到一定程度 时（约0.001s～0.002s），出现发光区，形成火 焰中心。此阶段缸内压力无明显升高。
• 随转速增加，压缩过程所用时间缩短，散 热及漏气损失减少，压缩终了工质的温度 和压力较高，使以秒计的燃烧过程缩短。 但缩短程度不如转速增加的比例大，使燃 烧过程相当的曲轴转角增大，而以曲轴转 角计的着火落后期增长。
时间与空间
• 通过下面简单的计算，我们可以粗略地了 解点火提前和发动机转速之间的关系。
• 当火焰中心形成后，火焰前锋以20ｍ/ｓ～ 30ｍ/ｓ的速度从火焰中心开始逐层向四周 的未燃混合气传播，直到连续不断地扫过 整个燃烧室。混合气的绝大部分（约80% 以上）在此期间燃烧完毕，使气缸内压力、 温度迅速升高，出现最高压力点。
（三）补燃期（后燃期）
• 从最高压力点开始到燃料基本燃烧完为止 称为补燃期。这一阶段的燃烧主要是：明 显燃烧期火焰前锋扫过的区域，部分未燃 尽的燃料继续燃烧；吸附在缸壁上的混合 层继续燃烧，部分高温分解产物（H2、O2、 CO等），因在膨胀过程中温度下降又重新 燃烧、放热。
提前 pm
角度 3000r 44
44
44
44
44
44
43
38
35
26
22
pm
点火提前角调整特性
• 当汽油机保持节 气门开度、转速 已经混合气浓度 一定时，汽油机 功率和耗油率随 点火提前角改变 而变化的关系称 为点火提前角调 整特性。
• 对应于每一工况 都存在一个最佳 点火提前角，这 时汽油机功率最 大，耗油率最低。
点火时刻为什么要 随发动机转速提高
而提前？
混合气的燃烧时间
• 混合气点火到完全燃烧约需2～3ms的时间 • 由于发动机的工况变化、转速变化，节气
门开度变化，以及气缸内的混合气浓度变 化，导致了在不同工况下，气缸内混合气 燃烧时间的不同，所以，不能简单的一概 而论。
• 在汽油机一定的节气门开度下，随负荷的 变化，转速相应变化。转速增加时，气缸 中紊流增强，火焰传播速度加快。
点火提前角的问题
焦建刚
最佳点火时刻
• 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，使燃烧产生的最 高压力出现在上止后12～15°，此时对应 的点火提前角为最佳点火提前角。
混合气正常燃烧过程
（一）着火落后期 （二）明显燃烧期 （三）补燃期（后燃期）