点火提前角与混合气浓度的关系
提前角对排放的影响
1、能使发动机获得最佳动力性、经济性和最佳排放时的点火提前角，称为最佳点火提前角。
点火提前角小：若恰好在活塞到达上止点时点火，混合气开始燃烧时，活塞已开始向下运动，使气缸容积增大，燃烧压力降低，发动机功率下降。
点火提前角过大：则活塞还在向上止点移动时，气缸内压力已达到很大数值，这时气体压力作用的方向与活塞运动方向相反，此时有效功减小，发动机功率下降。
一般来说，混合气在气缸内燃烧时，其最高燃烧压力（也可以说是发动机的最大输出功率）出现在曲轴转角的上止点后10 度左右。
2、影响点火提前角的因素1）发动机转速对点火提前角的影响发动机转速升高，点火提前角应该增大。
2）进气歧管绝对压力对点火提前角的影响当管路压力高（真空度小，负荷大），要求点火提前角小；反之，管路压力低（真空度高，负荷小）时，要求点火提前角大。
3）辛烷值对点火提前角的影响发动机的爆震与汽油品质有密切关系，常用辛烷值来表示汽油的抗爆性能。
汽油的辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可以加大；反之，汽油的辛烷值越低，抗爆性越差，点火提前角应减少。
3、点火提前角的控制方式1．初始点火提前角初始点火提前角，其大小随发动机而异。
4、爆震控制爆震是汽油机运行中最有害的一种故障现象。
发动机工作如果持续产生爆震，火花塞电极或者是活塞就可能产生过热、熔损等现象，造成严重故障，因此必须防止爆震的产生。
爆震与点火时刻有密切关系，同时还与汽油的辛烷值有关。
在传统的点火系统和无爆震控制的点火系统中，为防止爆震的发生，其点火时刻的设定往往远离爆震边缘。
这样势必就会降低发动机效率，增加燃油消耗。
而具有爆震控制的点火系统，点火时刻到爆震边缘只留一个较小的余量，或者说，就在爆震界面上工作，这样即控制了爆震的发生，又能更有效地得到发动机的输出功率。
2、爆震控制方法工作原理：爆震传感器安装在发动机的缸体上，利用压电晶体的压电效应，把缸体的振动转换成电信号输入ECU，ECU 把爆震传感器输出的信号进行滤波处理，同时判定有无爆震以及爆震强度的强弱，进而推迟点火时间。
《汽车电子控制技术》试卷-含答案
2015～2016年第一学期2013级专业《汽车电子控制技术》试卷B卷本试卷满分共100分考试时间：120分钟一、填空题（每空0.5分，共计30分）1．液力耦合器由泵轮、涡轮等基本元件组成。
2．自动变速器主要是根据车速和节气门开度的变化来实现自动换档的。
3．常见的自动变速器控制模式有标准模式、经济模式及动力模式。
4．自动变速器性能试验包括失速试验、时滞试验、油压试验、路试及手动换档试验等。
5．ECU的组成：输入回路、 A/D转换器、微型计算机、输出回路等四部分组成。
6．爆燃传感器用于检测发动机是否产生爆燃以此实现发动机点火时刻的精确控制。
7．热式空气流量计可分为热线式和热膜式两种形式。
8．齿轮架并非齿轮，其齿数是虚拟的，其齿数等于太阳轮和齿圈齿数之和。
9．汽油喷射系统按喷油器安装部位可分为单点汽油喷射系统、多点汽油喷射系统；10．安全气囊系统由安全气囊、气体发生装置、碰撞传感器和ECU 等组成。
11．汽油喷射系统按喷射时序可分为：同时喷射、顺序喷射、分组喷射等。
12．目前常用的自动变速器的行星齿轮装置有拉维纳式和辛普森式。
13．断油控制主要是减速断油、发动机超速断油、汽车超速行驶断油。
14．汽车发动机电子控制系统的英文名称是Engine Electronic Control System________________,简称为EECS或EEC系统。
15．电子控制系统发动机上的应用主要变现在_电控燃油喷射系统__________、___电控点火系统________和其他辅助控制系统。
16．在电控燃油喷射（EFI）系统中，___喷油量_________控制是最基本的也是最重要的控制内容。
17．电控点火系统（ESA）最基本的功能是__对点火提前角进行控制________。
18．除喷油量控制外，电控燃油喷射系统还包括__喷油正时控制__________、____断油控制______和燃油泵控制。
19．电控点火系统具有点火提前角控制、_通电时间控制_________和__爆燃控制功能_______功能。
供油提前角对聚甲氧基二甲醚柴油混合燃料排放的影响
供油提前角对聚甲氧基二甲醚柴油混合燃料排放的影响【摘要】将聚甲氧基二甲醚（PODE）/柴油按照1：9的体积比进行混合，调整柴油机供油提前角，分别在16°CA、18°CA和20°CA时进行排放测试。
结果表明，随着供油的提前，燃用PODE/柴油混合燃料的柴油在CO、HC的排放上有较好的改善作用，然而会增加NOx的排放；燃用PODE/柴油混合燃料时，颗粒物（PM）的总数量浓度和总体积浓度都有所下降，而提前供油会增加颗粒物的总数量浓度，降低总体积浓度，且PM粒径分布朝小粒径方向偏移。
【关键词】供油提前角；聚甲氧基二甲醚；排放；颗粒物中图分类号：TK46+4 文献标志码：A 文章编号：2095-2457（2017）32-0031-002【Abstract】PODE / diesel was mixed in the volume ratio of 1：9 to adjust the advance angle of diesel oil supply，and the emissions were tested at 16 °CA，18 °CA and 20 °CA respectively. The results show that diesel fuel with PODE / diesel blends can improve the emission of CO and HC with the advance of fuel supply，but it can increase the emission of NO x. When using PODE / diesel blends，particulate matter （PM）decreased both in the total concentration and in the total volume，while advance oil supply increased the total concentration of the particulate matter，decreased the total volume concentration，and the PM particle size distribution shifted toward the smaller particle size.【Key words】Fuel supply advance angle；Polyoxymethylene dimethyl ether；Emission；Particulate matter聚甲氧基二甲醚（Polyoxymethylene dimethyl ethers，PODE）十六烷值较高、含氧量较高、与柴油可任意比例互溶、无需对柴油机供油系统进行改动，还能有效降低柴油机的CO、HC和颗粒物（PM）排放，是一种较为理想的柴油含氧添加剂[1-3]。
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
混合气过浓或者过稀分析思路
混合气浓只是其中的一种原因.既然出现混合气浓的现象.就说明巳超出了电脑的修正极限.电脑巳经无能为力。
在燃油多氧气少的情况下.混合气在气缸内燃烧不完全、.还会污染火花塞（发黑）.造成点火不良.形成恶性循环.影响怠速工况不稳。
只有找出造成混合气浓的原因.才是解决怠速不稳的根本办法。
另外.如何确定混合气浓的检测方法和仪器也很重要.比如常见的方法.看排气管是否冒黑烟.看火花塞是否发黑.混合气浓会出现这种现象.其实高压火弱.也会出现这种现象.注意不要误判;用检测仪读数据流.因氧传感器自身的性能影响.有一定的局限性；用尾气分析仪测量CO.同时还可以测HC这种方法准确度高.根据测量结果.可以综合分析发动机的工作状况.查找故障原因。
1.ECU便判定发动机处于部分负荷状态。
此时ECU根据空气流量计和曲轴转速信号确定喷油量。
面此时发动机却是在怠速工况下工作.进气量较少.造成混合气过浓.转速上升。
当ECU 收到氧传感器反馈的“混合气过浓”信号时.减少喷油量.增加怠速控制阀的开度.又造成混合气过稀。
使转速下降。
当ECU收到氧传感器反馈的“混合气过稀”信号时.又增加喷油量.减小怠速控制阀的开度.又造成混合气过浓.使转速上升。
如此反复使发动机怠速不稳.在怠速工况时开空调.打方向盘.开前照灯会增加发动机的负荷。
为了防止发动机因负荷增大而熄火．ECU会增加喷油量来维持发动机的平稳运转。
怠速触点断开.ECU认为发动机不是处于怠速工况.就不会增大喷油量。
导致发动机怠速不稳,抖动等。
2、怠速控制阀(ISC)故障电喷发动机的正确怠速足通过电控怠速控制阀来保证的。
ECU根据发动机转速、温度、节气门开关及空调等信号.红过运算对怠速控制阀进行调节。
当怠速转速低于设定转速值时.电脑指令怠速控制阀打开进气旁通道或直接或直接加大节气门的开度.使进气量增加.以提高发动机怠速。
当怠速转速高于设定转速值时.电脑便指令怠速控制阀关小进飞旁通道.使进气最减小.降低发动机转速。
(环境管理)发动机排放污染物的影响因素
发动机排放污染物的生成机理和影响因素主要内容：介绍了汽车尾气中的主要污染物CO、HC、NO X和微粒的生成机理及其影响因素。
1 一氧化碳1.1 汽车尾气中CO的产生是由于燃油在气缸中燃烧不充分所致，是氧气不足而生成的中间产物。
影响一氧化碳生成的因素理论上当α在14.7以上时，排气中不存在CO，而只生成CO2。
实际上由于燃油和空气混合不均匀，在排气中还含有少量CO。
即使混合气混合的很均匀，由于燃烧后的温度很高，已经生成的CO2也会由于一小部分分解成CO和O2，H2O也会部分分解成O2和H2，生成的H2也会使CO2还原成CO，所以，排气中总会有少量CO存在。
可见，凡是影响空燃比的因素，即为影响CO生成的因素。
1. 进气温度的影响一般情况下，冬天气温可达零下20℃以下，夏天在30℃以上，爬坡时发动机罩内进气温度超过80℃。
随着环境温度的上升，空气密度变小，而汽油的密度几乎不变，化油器供给的混合气的空燃比α随吸入空气温度的上升而变浓，排出的CO将增加。
因此，冬天和夏天发动机排放情况有很大的不同。
图2-3为一定运转条件下，进气温度与空燃比的关系，大致和绝对温度的方根成反比的理论相一致。
进气温度/℃海拔高度/m 怠速转速/(r/min)图2-3 进气温度与空燃比的关系图2-4 海拔高度与大气压力的关系图2-5 怠速转速对CO和HC排放的影响V/(km/h)图2-6 某汽油机等速工况排气成分实测结果2. 大气压力的影响大气压力P 随海拔高度而变化，由经验公式()5.256010.02257 kPa P P h =- (2-4)式中：h 一海拔高度，km 。
当海平面0P =100kPa 时，可作出海拔高度和大气压力变化关系的曲线，如图2-4所示。
当忽略空气中饱和水蒸气压时，空气密度ρ可用下式表示：()32731.293 kg/m 273760P T ρ=+ （2-5） 式中：T －温度，℃。
可以认为空气密度ρ和大气压力P 成正比，从简单化油器理论可知，空燃比和空气密度的平方根成正比，所以进气管压力降低时，空气密度下降，则空燃比下降，CO 排放量将增大。
汽车电子控制技术第5章-点火系统控制
5.1.3 点火时刻 1.点火提前角
因为混合气在气缸内燃烧需要占用一定的时间，所以 混合气不应在压缩行程的上止点处燃烧，而应适当提前， 使活塞到达上止点时，混合气已充分燃烧，从而使发动机 获得较大的功率。点火的提前量称为点火提前角。
点火提前角： 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。 点火过早，会造成爆震，活塞上行受阻，效率降低， 磨损加剧； 点火过迟，气体做功效率低，排气声大。
4 进气压力 进气压力减小，混合气燃烧速度变慢，最佳点火提前 角相应增大。 5 火花塞的数量 气缸体同时装有两个火花塞，混合气燃烧速度变快， 最佳点火提前角比装有一个火花塞相应减小。
3.其它因素：
1 启动和怠速 发动机启动和怠速时，发动机转速低，但混合气燃烧 速度也较慢，最佳点火提前角适当减小或不提前。 2 汽油的辛烷值 汽油的辛烷值，也就是汽油牌号，越高抗爆震能力越 强，相应允许更大的点火提前角。
暖机修正
当ECU给出的实际点火提前角超过允许范围时，发动 机将难以运转。当超过允许范围时，则ECU就按预先设定 的点火提前角的最大值或最小值进行控制。
丰田汽车点火系统(TCCS系统)
电子控制点火系统的框图
5.3.2日产汽车点火系统提前角控制
1.正常工况点火提前角控制 当ECU无怠速信号输入时， 实际点火提前角＝基本点火提前角×水温修正系数 基本点火提前角预先设定并存放在ECU中。 2.怠速点火提前角控制 当ECU怠速信号输入时，进入怠速点火提前角控制模 式,主要根据发动机转速和冷却水温度控制点火提前角。 3.启动时点火提前角控制 根据冷却水的温度确定启动时点火提前角控制。
2.影响最佳点火提前角的因素
最佳点火提前角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。不论点火过早 或过迟，这是应该防止的。最佳点火角受很多因素影响。 影响最佳点火提前角的因素可归结为一下两点： 1）活塞的运行速度快，最佳点火提前角相应增大； 反之，最佳点火提前角相应减小。 2）混合气燃烧速度快，最佳点火提前角相应减小； 反之，最佳点火提前角相应增大。
汽车电子习题(答案版) (1)
第1、2章习题一、填空题1.传感器的功用是向ECU提供汽车运行状况和发动机工况。
2.凸轮轴位置传感器作为喷油时刻控制和_点火时刻_控制的主控制信号。
3.爆燃传感器是作为爆燃控制的修正信号。
4.电子控制单元主要是根据进气歧管压力确定基本的喷油量。
5.电控系统由传感器、ECU、执行器三大部分组成。
6.电控系统有汽车电子控制装置、车载汽车电子装置两种基本类型。
7.传感器是采集并向ECU输送信息的装置。
8.电子控制单元ECU是发动机控制系统核心。
9.汽车电控系统的执行元件主要有电磁式喷油器；点火控制器(点火模块)；怠速控制阀、怠速电机；EGR阀元件。
10.发动机工作时，ECU根据节气门开度信号判断发动机负荷大小。
11.负温度系数的热敏电阻其阻值随温度的升高而降低。
二、简答题1、汽车电子技术发展的背景是什么？●环保、安全、节能及舒适推动了汽车技术的发展●电子信息技术推进了汽车技术向集成与智能迈进●汽车电子技术应用的优越性2、说明为什么很多汽车都采用CAN总线技术？一方面是由于电子产品本身的特点，如计算机芯片的功能不断提高而价格则在不断下降。
另一方面，也是由于一些新增的性能可在相当程度上借助于原有构件实现，如ESP(电子稳定系统)就利用了很多ABS原有元件。
再者，原有系统皆系单独控制，很复杂，现开始发展并推广的多路传输技术、CAN总线网络控制技术等，可将多个系统的传感器、控制器及执行机构集成到一起，各系统分享信息，这就大大简化了线路，节省材料、加工装配费用3、请分析汽车如果采用42V电源系统供电，有什么好处？电压提高3倍，电流就可减小2/3，因而可以大大减小电缆、电动机、线圈等尺寸及质量。
可使一些新技术，如电子控制电动气阀机构、飞轮内装起动机/发电机一体式结构以及电子控制电动制动器、转向系的应用成为可能；同时，可以减轻汽车质量并提高效率4、汽车电控系统的组成及各部分的作用是什么？➢信号输入装置——各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给ECU；➢电子控制单元——ECU，给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执行器发出指令；➢执行元件——由ECU控制，执行某项控制功能的装置。
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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，温度升高最低。
为使发动机气缸内的燃烧最高压力出现在压缩终了上止点后10度~15度使混合气的燃烧功率达到最大，就必须在压缩终了前的某个适当时刻点火。
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。
实际上曲轴结构的转速是受限的。
影响因素
影响点火提前量最大的因素是转速和混合气的燃烧速度。
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。
混合气的燃烧速度与混合气的成分、发动机的结构以及其他的一些因素有关，如燃烧室的形状、压缩比等。
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。
点火过迟，气体做功困难，油耗大，效率低，排气声大。
不论点火过早或过迟，都会影响转速的提升。
最佳点火角受很多因素影响，如果要爱车工作在理想状态下，以下因素必须考虑：
1、缸温缸压。
越高燃烧越快，点火提前角要越小。
影响缸温缸压的因素有：发动机压缩比、气温、缸温、负荷。
大家的车在气温变化的
季节有不同表现正缘于此。
2、汽油辛烷值。
也就是汽油牌号，越高抗爆震能力越强，相应允许更大的点火提前角。
3、燃气混合比。
过浓过稀燃烧速度皆慢，需增加点火提前角。
这主要看节气门开度、海拔高度。
对于难以预料的情况，有些车还加装了爆震传感器，发生爆震时自动降低点火提前角。
显然，要完成如此复杂的调制，靠传统的模拟点火器是难以胜任的。
只有单片机点火器，才能高速、精确、稳定地实现最佳点火提前角。
调整依据
最佳点火提前角主要与发动机转速、负荷、燃料种类（如汽油牌号）以及其他的影响因素有关。
1.发动机节气门一定时，随着转速的提高，需要增大点火提前角，但当转速达到一定值后，最佳点火提前角增大的幅度减缓，并不是保持同样的增大速度。
2.发动机转速一定时，随着负荷的增加，节气门开度增大，需要适当减小点火提前角，相反发动机负荷减小时，点火提前角应适当增大。
3.燃料种类：不同的汽油牌号其辛烷值不同，辛烷值表征汽油的抗暴性能，使用辛烷值较高即抗爆性较好的汽油时，应增大点火提前角。
其他因素：发动机中一些其他的因素会影响混合气的燃烧速度，这些因素都会对点火提前角产生一定的影响，如燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却水温度等。