众所周知,汽油发动机的正常运转需要高压点火脉冲来点燃可燃气。由于需要在活塞运行到上止点时汽缸内的可燃气燃烧完,并膨胀到最大体积。可燃气从开始点燃到全面燃烧完,并使汽缸中的气体加热膨胀到最大体积需要一定的时间,因此,必须在活塞到达上止点之前一定的角度就开始点火。这个提前的角度,通常被称为点火提前角。
点火提前角究竟多少为合适,其实要严格地回答这个问题并不容易,因为点火提前角的大小经常受到各种因素的影响,例如:发动机转速、混合气浓度与温度、汽油雾化程度、汽缸容积、压缩比、节气门开度、负载大小及汽油标号等因素都会对点火提前角产生影响。而这些因素又大多在车辆行驶中不断地变化着。
发动机转速、混合气温度和浓度的对点火提前角的影响是比较大。在一般的汽车上,都设有点火提前角自动调节装置,它们往往是根据发动机转速的高低来调节点火提前角的大小。当发动机转速低时,点火提前角较小,随着发动机转速的提高,点火提前角逐渐加大。而在摩托车上一般没有点火提前角自动调节装置,只是采用一个或两个固定的点火提前角,只有个别高级摩托车上安装有自动调节点火提前角的装置。
现在,摩托车大都采用CDI电子点火器点火,CDI虽然可以随转速的变化对点火提前角有一些微调作用,但调节范围有限,远不能满足发动机对点火提前角变化的要求。发动机使用固定点火提前角点火,具有结构简单、成本低、维修方便等优点,但也存在着许多不足。首先这个固定点火提前角必须是一个兼顾各种工况的中间值,既是中间值,就不可能对每一种工况都做到非常适合。例如:在低速时,这个点火提前角就显得过大,点火时间有些超前了。这使得发动机在低速时每一次点火都受到一次不必要的应力冲击,有时,这种冲击应力还挺大(例如在重载时突然加大节气门开度)。这种冲击对发动机的寿命有着不利的影响。
另一方面,在发动机高速运转时,这固定的点火提前角又嫌太小,造成点火过迟。当可燃气燃烧并膨胀到最大值时,活塞已经离开上止点许多,甚至已接近下止点。于是,大部分能量还未来得及发挥作用就跑到排气管里去了,这实际上也浪费了许多能源,使发动机的高速性能无法很好地发挥出来。同时,由于在下止点处活塞无法继续下移,突然爆发时,可燃气便产生一个硬冲击,这种硬冲击的作用力非常大,它作用在发动机内部机件上,对发动机非常有害,经常可以看到一些摩托车跑完高速后有漏机油、轴承松旷、杂音增大等现象,就是由于高速点火过迟造成内部冲击应力过大的结果。
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