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汽車發(fā)動(dòng)機(jī)高壓線、火花塞與點(diǎn)火正時(shí)論述
發(fā)布時(shí)間:2016-06-13閱讀:349

一、高壓線

分有阻型 及無阻型.

有阻型高壓線電阻的大小是根據(jù)各種不同的高壓輸出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)而不同的,有的只有幾百歐姆,有的達(dá)到10K以上(這個(gè)電阻可用象電爐絲的有阻導(dǎo)線充當(dāng))。在電氣學(xué)中這個(gè)電阻叫限流電阻,設(shè)計(jì)電阻的目的主要是防止高壓電流意外過大損壞高壓輸出系統(tǒng)電子元件的。高壓通路正常時(shí)這個(gè)電阻可當(dāng)作直通即電阻為零,因?yàn)橥ǔF嚮鸹ㄈc(diǎn)火電阻值為30M左右,1M=1000K。這個(gè)點(diǎn)火電阻相對(duì)高壓線電阻是非常大的,所以高壓線限流電阻在高壓輸出系統(tǒng)的總阻值中是可忽略的,但當(dāng)高壓意外短路時(shí)限流電阻就可把電流限制在高壓系統(tǒng)可承受不被損壞的范圍內(nèi)。

至于

有人說這個(gè)電阻是用來防干擾那是不正確的,因?yàn)辄c(diǎn)火系統(tǒng)的干擾源頭是火花塞跳火時(shí)的瞬間,而發(fā)動(dòng)機(jī)的金屬殼體把來自火花塞的電磁波都基本屏蔽了。況且我們車上的ECU所接收的訊號(hào)都是有線傳輸?shù)?、高幅值的,?duì)電磁波的干擾具有很高的免疫力。

無阻型高壓線就是高壓線電阻為零,但是它并不是表示高壓輸出通路電阻為零。只是這個(gè)電阻串聯(lián)在其它地方:

A.在火花塞中心電極(在火花塞內(nèi)部中心電極裝有一個(gè)陶瓷電阻,也叫電阻型火花塞)。

B.串聯(lián)于高壓變壓器次級(jí)線圈內(nèi)。

C.直接利用高壓變壓器次級(jí)線圈直流電阻作阻尼限流電阻。當(dāng)然,所有次級(jí)線圈都有直流電阻,大小不同而已。

根據(jù)前面的分析,當(dāng)你更換高壓線時(shí)應(yīng)該尊從以下原則。

1. 原車用有阻型高壓線的:一定要用與原車電阻相等(或略大)的高壓線。如果用了無阻型高壓線,則原高壓系統(tǒng)容易損壞。

2.原車用無阻型高壓線的:可改用有阻型高壓線,高壓回路電阻的變化只是千分之幾,所以對(duì)點(diǎn)火強(qiáng)度沒有實(shí)際的影響。

二、 火花塞與點(diǎn)火正時(shí)

火花塞質(zhì)量數(shù)據(jù)還是絕緣強(qiáng)度,再者就是使用壽命,好的火花塞10多萬km不用更換。

火花塞跳火電極制造材料的不同結(jié)定了它的使用壽命,但是不管采用何種材料點(diǎn)火效能是一樣的,因?yàn)椴煌膶?dǎo)電材料它不可能改變電流的定律。

火花塞間隙大小、中心電極的形狀會(huì)影響糸統(tǒng)的點(diǎn)火時(shí)間及燃燒效率。

理想的點(diǎn)火波形是方波,如是這樣火花塞間隙大小就不會(huì)影響糸統(tǒng)的點(diǎn)火時(shí)間,只需提供足夠的高壓電能。但我們做不到理想的點(diǎn)火波形.由于高壓系統(tǒng)中存在電感、電容所以高壓初始階段是從零隨時(shí)間的增加而上升的(下降階段己沒有竟義不討論), 這時(shí)假定時(shí)間(變量)為T1、T2、T3...,相對(duì)應(yīng)高壓V1、V2、V3...;火花塞 間隙H(常量),此時(shí),H被擊穿電壓為V2,所以糸統(tǒng)的點(diǎn)火時(shí)間不是高壓電在最大值時(shí)發(fā)生的。 當(dāng)我們改變H為H1(間隙增大),這時(shí)H1被擊穿電壓增高為V3(電壓增高點(diǎn)火時(shí)間后移)。 在點(diǎn)火周期內(nèi)點(diǎn)火時(shí)間 就是火花塞間隙被上升期間高壓電能擊穿時(shí)的對(duì)應(yīng)時(shí)間。 

通常在點(diǎn)火系統(tǒng)中,波形上點(diǎn)火電壓大約在12千伏附近到超過25千伏,點(diǎn)火電壓因火花塞間隙,發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壓縮比和混合氣空燃比不同而有所差異。在急加速或高負(fù)荷時(shí),由于燃燒壓力的增加,跳火電壓將會(huì)增高?;鸹ㄈ行碾姌O的形狀如果是尖的就比圓的點(diǎn)火電壓低一點(diǎn),因?yàn)殡姾杉性谝稽c(diǎn)上使局部能量更高,即尖端放電原理?;鸹ㄈg隙小,擊穿時(shí)所需電壓低,放電能量小,因此點(diǎn)燃范圍小燃燒效率低; 火花塞間隙大,擊穿時(shí)所需電壓高,放電能量大(放電時(shí)間延長),因此點(diǎn)燃范圍大燃燒效率高。這個(gè)放電能量是由高壓系統(tǒng)提供,所有車高壓輸出系統(tǒng)都有足夠的能量提供給火花塞點(diǎn)火。

火花塞間隙大對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速的性能有利,但對(duì)高轉(zhuǎn)速會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)火延時(shí),所以不利于高速行駛。 應(yīng)用汽車示波器可確定波形上點(diǎn)火電壓值,并可調(diào)整各氣缸火花塞間隙使跳火電壓相同,這樣就能使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行更平穩(wěn),同時(shí)能使ECU減少錯(cuò)誤的判測。

更換火花塞時(shí)最好按原廠指定的型號(hào),原廠指定的型號(hào)是經(jīng)過各種環(huán)境條件、負(fù)荷、轉(zhuǎn)速等綜合結(jié)果的最佳值。更換了與原廠不同型號(hào)的火花塞,可能突出了某些方面的性能,但肯定不會(huì)是均衡的結(jié)果。并且不同的火花塞制造商雖然火花塞熱值數(shù)值相同,但真正的熱值也可能相差較大,因?yàn)闊嶂档臄?shù)字表示各個(gè)火花塞制造商不是統(tǒng)一的。所以很多進(jìn)口的發(fā)動(dòng)機(jī)大都在缸蓋上標(biāo)明指定火花塞型號(hào),它用了only use (唯一的使用)的字樣。

更換火花塞有兩個(gè)重要電氣指標(biāo):

1.一個(gè)是熱值要相等,因?yàn)闊嶂禃?huì)間接影響點(diǎn)火時(shí)間及自潔溫度。

2.另一個(gè)是火花塞電極間隙相等,嚴(yán)格來講就是電極間隙擊穿電壓(擊穿電壓的偏差可能意味著故障)相等。只有符合這兩個(gè)指標(biāo)才達(dá)到原廠指定標(biāo)準(zhǔn)。

為什么有的車換了著名品牌火花塞后發(fā)動(dòng)機(jī)性能會(huì)變差呢? 

答案只有一個(gè):擊穿電壓的偏差,引起最佳點(diǎn)火時(shí)間的偏差。

也許有人問,ECU不是可以自動(dòng)校對(duì)點(diǎn)火時(shí)間的嗎? 

解答此問題比較復(fù)雜,首先得從電噴汽車的點(diǎn)火正時(shí)糸統(tǒng)分析。汽車最佳點(diǎn)火提前角的控制,在起動(dòng)期間由于各傳感器未達(dá)到正常的工作溫度,所以ECU是輸出固定值數(shù)據(jù)給發(fā)動(dòng)機(jī)工作。起動(dòng)后點(diǎn)火提前角的修正由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷確定。 負(fù)荷的變化又由一些主要的傳感器:發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻水溫、進(jìn)氣溫度、節(jié)氣門位置、氧傳感器、進(jìn)氣壓力...等信號(hào)經(jīng)ECU計(jì)算處理后送給執(zhí)行單元進(jìn)行修正,以實(shí)現(xiàn)高精度的空燃比和最佳的點(diǎn)火正時(shí)的控制。但是這個(gè)點(diǎn)火正時(shí)控制是有范圍的,它受到很多因素的制約,測判信號(hào)是有盲區(qū)的。當(dāng)有傳感器自身出現(xiàn)毛病產(chǎn)生的錯(cuò)誤信息時(shí),ECU并不能判別信息的對(duì)錯(cuò)進(jìn)行過濾。而它只能判別傳感器的1或0(通、斷)。

例如當(dāng)點(diǎn)火提前了但未達(dá)到產(chǎn)生有效爆震信號(hào)時(shí),ECU是不知道的;當(dāng)點(diǎn)火過遲時(shí)是沒有直接的信號(hào)通知ECU的,ECU只能綜合各傳感器的信息作出判斷。又因當(dāng)我們更換了不同原機(jī)火花塞時(shí)ECU是無法判別出擊穿電壓已改變的,它還是按原設(shè)定擊穿電壓基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算處理,至使點(diǎn)火正時(shí)最佳點(diǎn)火提前角產(chǎn)生偏移,造成發(fā)動(dòng)機(jī)性能下降。 

三、結(jié)論

如果你有錢也可用幾千元一套的高壓線、或用進(jìn)口的銥金、鉑金火花塞。不過你不能說效果比一般的高壓線、火花塞提高了多少性能、動(dòng)力。因?yàn)閷?shí)際上并不會(huì)有差別,就象你換了一套名牌輪胎不會(huì)比普通輪胎跑得更快一樣。 如果真是提高了性能、動(dòng)力,正確的說法是恢復(fù)了原來的性能、動(dòng)力。那么只證明了你原來的高壓線或火花塞帶病在工作,早就應(yīng)該更換了。如果有人極力向你推售某種火花塞時(shí),請(qǐng)慎重選擇電氣參數(shù)及性價(jià)比。他們通常會(huì)推薦對(duì)低轉(zhuǎn)速性能有利的火花塞給你,使你容易覺得提高了性能,但是它是降低了高速性能為代價(jià)的。 如果你看不明白本文,更換高壓線或火花塞時(shí)選擇原廠指定的型號(hào)。

切記!汽車制造商投入巨資研究如何提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能,因此不會(huì)漏掉對(duì)高壓線或火花塞的研究和改進(jìn)。汽車制造商研發(fā)調(diào)試后的發(fā)動(dòng)機(jī)留給我們改造的空間極其有限!

文章來源:汽車維修高級(jí)診斷師培訓(xùn)中心