第三節(jié) 點(diǎn)火時(shí)刻

發(fā)動機(jī)工作時(shí)，點(diǎn)火時(shí)刻對發(fā)動機(jī)的工作和性能有很大的影響。混合氣燃燒有一定的速度，即從火花塞跳火到氣缸內(nèi)的可燃混合氣完全燃燒是需要一定時(shí)間的。雖然這段時(shí)間很短，不過千分之幾秒，但是由于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速很高，在這樣短的時(shí)間內(nèi)曲軸卻轉(zhuǎn)過較大的角度。若恰好在活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火，混合氣開始燃燒時(shí)，活塞已開始向下運(yùn)動，使氣缸容積增大，燃燒壓力降低，發(fā)動機(jī)功率下降。因此，應(yīng)提前點(diǎn)火，即在活塞到達(dá)壓縮行程上止點(diǎn)之前火花塞跳火，使燃燒室內(nèi)的氣體壓力在活塞到達(dá)壓縮行程上止點(diǎn)后10°～12°時(shí)達(dá)到最大值。這樣混合氣燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量，在作功行程中得到最有效的利用，可以提高發(fā)動機(jī)的功率。但是，若點(diǎn)火過早，則活塞還在向上止點(diǎn)移動時(shí)，氣缸內(nèi)壓力已達(dá)到很大數(shù)值，這時(shí)氣體壓力作用的方向與活塞運(yùn)動的方向相反，在示功圖上出現(xiàn)了套環(huán)，此時(shí)，發(fā)動機(jī)有效功減小，發(fā)動機(jī)功率也將下降。從點(diǎn)火時(shí)刻起到活塞到達(dá)壓縮上止點(diǎn)，這段時(shí)間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度稱為點(diǎn)火提前角。能使發(fā)動機(jī)獲得最佳動力性、經(jīng)濟(jì)性和最佳排放性能的點(diǎn)火提前角，稱為最佳點(diǎn)火提前角。發(fā)動機(jī)工作時(shí)，最佳點(diǎn)火提前角不是固定值，它隨很多因素而改變。影響點(diǎn)火提前角的主要因素是發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和混合氣的燃燒速度。混合氣的燃燒速度又與混合氣的成分、發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)及其他(燃燒室的形狀、壓縮比等)一些因素有關(guān)。

當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，隨著負(fù)荷增加，節(jié)氣門開度增大，單位時(shí)間內(nèi)吸入氣缸內(nèi)的可燃混合氣數(shù)量增加，壓縮行程終了時(shí)燃燒室內(nèi)的溫度和壓力增高。同時(shí)殘余廢氣在氣缸內(nèi)混合氣中所占的比例減少，混合氣燃燒速度加快，點(diǎn)火提前角應(yīng)適當(dāng)減小。反之，發(fā)動機(jī)負(fù)荷減小時(shí)，點(diǎn)火提前角應(yīng)當(dāng)加大。

此外，最佳點(diǎn)火提前角還與所用汽油的抗爆性有關(guān)。使用辛烷值較高即抗爆性較好的汽油時(shí)，點(diǎn)火提前角應(yīng)適當(dāng)增大。因此，當(dāng)發(fā)動機(jī)換用不同牌號的汽油時(shí)，點(diǎn)火提前角也必須作適當(dāng)調(diào)整。為此，要求點(diǎn)火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)還應(yīng)在必要時(shí)能適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行點(diǎn)火提前角的手動調(diào)節(jié)，如有些車型的點(diǎn)火系統(tǒng)中配有辛烷值校正器，可以在進(jìn)行手動調(diào)節(jié)時(shí)指示調(diào)節(jié)的角度。

觸點(diǎn)斷開后，初級電流下降的速率越高，鐵心中的磁通變化率越大，次級繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓越高，越容易擊穿火花塞間隙。當(dāng)點(diǎn)火線圈鐵心中的磁通發(fā)生變化時(shí)，不僅在次級繞組中產(chǎn)生高壓電(互感電壓)，同時(shí)也在初級繞組中產(chǎn)生自感電壓和電流。在觸點(diǎn)分開、初級電流下降的瞬間，自感電流的方向與原初級電流的方向相同，其電壓高達(dá)300V。它將擊穿觸點(diǎn)間隙，在觸點(diǎn)間產(chǎn)生強(qiáng)烈的電火花，這不僅使觸點(diǎn)迅速氧化、燒蝕，影響斷電器正常工作，同時(shí)使初級電流的變化率下降，次級繞組中感應(yīng)的電壓降低，火花塞間隙中的火花變?nèi)酰灾码y以點(diǎn)燃混合氣。 為了消除自感電壓和電流的不利影響，在斷電器觸點(diǎn)之間并聯(lián)有電容器C1。在觸點(diǎn)分開瞬間，自感電流向電容器充電，可以減小觸點(diǎn)之間的火花，加速初級電流和磁通的衰減，并提高了次級電壓。