点火提前角和闭合角是与汽油发动机综合性能相关的两个重要控制参数。点火提前角与发动机的经济性、动力性及排放性能密切相关,较好的点火提前角可以使发动机获得最佳性能。闭合角是影响击穿电压和点火能量的重要因素,合适的闭合角可以使点火系统在很大的发动机转速范围内都能够可靠工作。 提前角： 发动机的压缩行程终了,活塞到达上止点时,火花塞跳火,点燃气缸内的混合气,这个时刻就是点火正时。为了获得良好的动力性和经济性,点火正时一般要提前一定的角度,即活塞到达上止点前某一时刻点火,而不是正好到达上止点时才点火。从提前点火时刻起到活塞到达上止点,这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角。使发动机获得最佳动力性、经济性和最佳排放的点火提前角,称为最佳点火提前角。
发动机工作时,最佳点火提前角不是固定值,它随很多因素的改变而改变。影响点火提前角的主要因素有发动机转速、负荷和混合气的燃烧速度。混合气的燃烧速度又与混合气的成分、发动机的结构及其他一些因素(燃烧室的形状、压缩比等)有关。
当节气门开度一定时,随着发动机转速升高,单位时间内曲轴转过的角度增大,如果混合气燃烧速度不变,则应适当增大点火提前角,否则燃烧会延续到做功行程,使发动机的动力性、经济性下降。所以,点火提前角应随发动机转速升高而增大。但是,当发动机转速达到一定值以后,由于燃烧室内的温度和压力提高,扰流增强,混合气燃烧速度加快,最佳点火提前角增大的幅度减慢。因此,点火提前角与发动机转速并非呈线性关系。
当发动机转速一定时,随着负荷增加,节气门开度增大,单位时间内吸入气缸内的可燃混合气数量增加,压缩行程终了时燃烧室内的温度和压力增高。同时,残余废气在气缸内混合气中所占的比例减少,混合气燃烧速度加快,点火提前角应适当减小。反之,发动机负荷减小时,点火提前角应当加大。
闭合角：
点火系统工作时,初级回路不断的闭合一断开,闭合时,点火线圈的初级线圈通电储能,为火花塞跳火作准备,点火系统初级线圈通电的时间内曲轴转过的角度称为闭合角。
当点火线圈的初级线圈被接通后,由于线圈阻抗的作用,在电压不变的情况下,通过初级线圈的电流是按指数规律由零开始逐渐增大的,只有通电时间达到一定值时初级电流才可能达到饱和。而次级线圈高压的最大值与初级断开电流成正比,即次级线圈产生的击穿电压取决于初级线圈断开瞬间流过线圈的电流大小。为了满足汽油机对点火系统在击穿电压和点火能量上的要求,控制闭合角以保证初级电流在断开瞬间达到饱和为主要目标,这样不仅改善了点火系统的点火性能,同时也能避免初级线圈过热和电能的无效损耗。
影响初级线圈电流的主要因素有发动机转速和蓄电池电压。由于闭合角是以曲轴转角来度量的,对于不同的转速,单位曲轴转角所代表的绝对时间各不相同。当蓄电池电压发生变化时,初级线圈达到饱和电流所需的绝对时间也将发生变化。为了达到闭合角控制的主要目标,有时需要通过试验把不同的蓄电池电压和不同转速下使初级线圈流过电流达到饱和状态所需要的闭合角编制成闭合角数据表(也称闭合角脉谱图)存储在ECM中,如图3-20所示。
发动机工作时,ECM根据输入的蓄电池电压和发动机转速信号,从闭合角数据表中查出相应的数值,通过点火线圈驱动电路对初级线圈通电时间(闭合角)进行控制。当发动机转速较高时,应适当增大闭合角,以防止初级线圈通过电流值减小、次级高压下降而造成点火困难。当蓄电池电压较高时,应减小通电时间,以限制点火线圈形成过大的初级电流,避免点火线圈温度过高而损坏;而当蓄电池电压较低时,则应适当增加点火线圈初级线圈通电时间,以保证能形成足够大的初级电流。
