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汽车点火系统的改装 促成各机件均衡协调的运作 - 改装知识

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汽车点火系统的改装 促成各机件均衡协调的运作 [复制链接]

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发表于 2012-10-7 14:24:46 |显示全部楼层
现代的点火提前装置已改由发动机管理电脑所控制,电脑收集发动机转速、进气歧管压力或空气流量、节气门位置、电瓶电压、水温、爆震等信号,算出最佳点火正时提前角度,再发出点火信号,达到控制点火正时的目的。点火系统的改装是为补充原有点火系统之不足,改装的目标在缩短充磁所需时间,提高二次电压,降低跳火电压,增长火花时期,减少传输损耗。
一 点火系统的要求
   点火系统的作用是在发动机各种工况和使用条件下保证可靠而准确地点火。对点火系统的要求如下。
   1 产生足以击穿火花塞间隙的电压。
   火花塞电极之间产生电火花所需的最低电压称为击穿电压。它与火花塞电极间隙、混合气的压力与温度、电极的形状和温度,以及发动机的工作情况等因素有关。
2 火花应具有足够大的能量
为保证可靠点火,一般应保证有50至80mJ的点火能量。现代发动机为了提高经济性,采用稀薄混合气,同时为了达到排气净化的要求,都迫切需要提高点火能量。目前采用的高能点火装置的点火能量一般都要求超过80至100Mj。
3 点火时刻应适应发动机的工作工况
点火时刻适当,燃烧最大压力出现在上止点后10至15度时,发动机产生的功率最大。不同发动机的最佳点火提前角各不相同,并且同一发动机在不同工况和使用条件下的最佳点火提前前角也不相同。最佳点火提前角不仅与压缩比和火花塞型号及数量等结构因素有关,而且与发动机转速。负荷、混合气的成分、进气压力、冷却水温及汽油的辛烷值等使用因素有关。因此,点火系统必须具备根据上述工况参数的变化而自动调节点火提前角的能力,使发动机工作的点火时刻始终处于最佳点火前角的状态。
在发动机里,要使汽油燃烧得充分,发挥出最多的能量,必须要有足够的点火能量和准确的点火时间去配合。若点火能量不足,很和气就不能充分燃烧,爆炸力就会减弱,这样不但浪费能源,更令这个冲程里产生的能量减少,即发动机的动力性不能完全发挥。
若点火时间过早,燃烧的气体会阻碍活塞向上运动,即做了负功;点火时间太迟的话,活塞在做功行程过程时,燃烧的气体才产生最大的爆炸力,推动曲轴旋转的力矩就小了,因此点火时间早或晚都会减少发动机的动力。
二 点火系统的主要改装部件及改装方法
(一)点火系统的主要部件
点火系统在发动机运转时的作用是在不同的发动机转速及不同的发动机负荷下,均能在适当的时机提供足够的电压,使火花塞能产生以点燃汽缸内混合气的火花,让发动机得到最佳的燃烧效率。点火系统的基本装置包含了电源(电瓶)、点火触发装置、点火正时控制装置、高压产生器(高压绕组)、高压电分配装置(分电盘)、高压导线及火花塞。现代的点火提前装置已改由发动机管理电脑所控制。
(二)点火系统的改装方法
点火系统改装之前,必须先了解车辆的点火系统是否能够维持原设计的性能,火花塞是否定期更换,火花塞的冷热值正确与否,高压导线是否破损漏电,电瓶的电压是否充足,点火正时是否做了正确的调整。
点火系统的改装是为补充原有点火系统之不足,改装的目标在于缩短充磁所需时间,提高二次电压,降低跳火电压,增长火花时期,减少传输损耗等。其改装方法可由以下几个方向着手。
1 火花塞
改装点火系统最容易也是最便宜的方法是更换火花塞。火花塞的基本作用是使点火绕组产生的高压电流通过一个电极间隙时产生火花来点燃汽缸燃烧室内的可燃混合气,因此对火花塞的性能要求是越强、越稳定越好。现在高质量的火花塞都是采用铱或铂等贵金属来制造电极,使火花更强更稳定,火花塞也更为耐用。
另外,火花塞的又一个重要作用是可以把汽缸内的一部分热量传递给冷却系统或外界的空气,使热量散发掉,并能够使自身维持在一个适当的温度下工作。如果温度太高会损蚀火花塞的电极和绝缘体,而被烧红了的火花塞会引发早燃和爆震现象;如果温度太低,附着在火花塞表面的油就不能充分燃烧,容易形成积炭,使火花塞产生不了火花。因此不同冷热度的火花塞用于不同特性的发动机上。在一般的轻微改装下不需要改动火花塞的冷热度,只有重改后发动机经常在高温下运作时,才需要改用冷度较高的火花塞,随便改用赛车用的火花塞只会制造积炭,令发动机出现乏力和转速不顺的现象。
火花塞的更换是一定要注意的。火花塞若选择不对,不仅不能提升发动机的工作功率和车辆的动力,还会造成发动机功率下降、怠速不稳、急加油时油门跟不上的现场。因此,更换火花塞,要根据发动机的类型和原车火花塞的工作温度进行选择。火花塞的热值是衡量热负荷能力的指标,它必须和发动机的性能相匹配,最简单的方法就是采用与原车相同热值型号的改装火花塞进行更换即可。如果更换的火花塞的热值与原车的不匹配,会造成火花塞的工作温度过高或过低。火花塞的工作温度过高,混合气在进入燃烧室时会被过热的火花塞点燃,形成过早点火;火花塞温度过低,火花塞绝缘体很快会被燃烧不完全的沉积物所污染,使绝缘体裙体表面的绝缘电阻降低,减弱点火火花的能量,严重时会出现缺火现象。更换火花塞需要拆除发动机的一些外围部件,如果不是非常有经验的话,最好还是到改装店进行。
火花塞热值从5至13°,数值越大,火花塞就越“冷”,即所谓的冷型,适合高转速高压缩比的发动机使用;数值越大,火花塞越“热”(热型),适合低压缩比发动机使用。较冷的火花塞的制作比一般产品过呢国家精良,所以在发动机高转速时,它能保证点火的准确性和质量,从而保证发动机极限时的最大功率。另外其电阻也被控制得非常小,点火次数的绵密丝毫不因转速的升高而有所遗缺,所以使用较高度数的火花塞对习惯拉高发动机转速换挡或竞技运动型的驾驶员是大有益处的。但是如果改用度数过高的火花塞,就会出现启动困难,低速不稳的情况。具体而言在广东这种亚热带天气下,5至8°的火花塞比较适合(普通汽车使用5至6°,可改为6°、7°、8°,具体要视实际装车后反应而定,市区使用一般车建议最高7°为准),而9°以上的则只有在酷热的天气下的赛车才用得上。
2 火花能量
火花塞用的高压电源来自车上的点火绕组。原厂系统大都是电感绕组放电系统,这种放电系统设计的弱点是存储电能需要一个较长时间,在高转速时系统会因充电时间不足而使火花塞能量变弱,令车子损失动力,针对这一点最根本的改善方法是换成电容放电式点火系统,电容放电点火系统就是利用每次的点火间隔,将点火能量存储于电容器的电场中,点火时再一次释放,因此比传统的点火系统能产生更大的点火能量。它在一次点火放电的过程中可产生多次连续的高压放电,具有极高的点火能量(可达一般点火系统的10倍)。如此高的点火能量可大幅延长火花时期,也由于点火能量(电流)的大幅增加,因此必须配合将火花塞的电极间隙适度的加大,让点火能量(电流)在一次的点火时期正好消耗完,否则未能消耗的能量可能会寻找其他的方式消耗,其中可能的是在点火系统的其他电路中取最短的路径,点火系统将有烧毁的可能,须谨慎。但它只适用于重度改装和赛车改装,对于一般车把原厂的绕组换成E型铁芯的闭式绕组更方便有效。





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3 高压绕组
前面所提的火花塞和火花能量的改装应算是对点火系统的强化工作,点火系统的改装应从组圈数比值比较高的高压绕组,均能产生较高的高压电流,并且能承受较高的电流输出负荷。点火电压的提高对火花时期的延长有直接、正面的影响。目前有许多种都将分电盘和高压绕组设计在一起,若要改装高压绕组则必须将原有高压绕组的线路外接,另外装一组改装用新品。
4 高压导线
高压导线肩负着传输由高压绕组所发出的高压电流到火花塞的任务。一组优良的高压导线必须具备最少的电流损耗及避免高压电传输过程产生的电磁干扰。
改装高压导线是点火系统改装最常见的改装项目之一。改装高压导线的目的是减低高压绕组所发出的高压电流输送到火花塞过程中的损失。一套优良的高压导线拥有最少的电流损耗,同事能避免高压电传输过程中所产生的电磁干扰影响车上收音机和其他电器的操作。高性能的高压导线在控制电磁干扰之外还可改善电阻。
更换高性能高压导线和火花塞,是提升车辆动力最直接、最简单、最经济的办法。因干扰,这也成为汽车性能提升中最基本、也最受欢迎的一个改装项目。
一般车上的高压导线由于包覆材质所限,因此设计成约有5kΩ的电阻值,以防止电磁干扰,但这电阻值确会降低导线的传输效率,造成电流的损耗。
对于高压导线而言,可以用材质较好的高性能高压导线来替换普通的碳纤维高压线。高性能高压导线的线芯是采用电阻极小的玻璃纤维制成的,其导电效率是碳纤维高压导线的50至65倍,而外部线体采用硅胶制成,硅胶良好的绝缘性可以防止电磁干扰,极佳的耐温和硅胶自身的特性可避免高压线的老化,则干扰的问题可获得解决,电阻值也可大幅度降低,高压电流因传输而造成的损耗也可降低。因此高性能高压导线的寿命同行都在数十万千米。在高性能高压导线中,具有接地电容设计的高压导线具有优良的品质。例如德国NUSPEED带负极接地线的3芯高压导线和美国CSR的5芯高压导线等,它们可以在传输强电流保证高点火能量的同时又能防止电磁干扰。
但要注意的是更换高性能高压导电线不能盲目进行。有很多车型,例如宝来、高尔夫、捷达等,在更换高压导线后常会出现漏电、怠速不稳,甚至发哽的现象,这时因为不同发动机对电阻的要求是不一样的。因此,在更换高压导线的时候,要根据不同车型发动机的特点,为其选择符合其要求电阻的高压导线和相匹配的火花塞,才能在不影响发动机寿命的情况下,达到提升动力的目的,这样才能保证在车辆安全的同时获得理想的效果。
5 其他系统的配合
点火系统改装后可能会面临供油量不足的问题,尤其是在高转速时,若不能解决则可能导致发动机的过热问题,因此供油系统必须视点点火系统改装的程度,适度地提高供油量。以MSD(多重火花放电)的改装为例,其附属配件就是一个调压阀,在不对供油系统其他组件变动的情况下增加供油量。任何改装的成败及优劣,决定于改装后与其他系统的配合程度,单方面地加强某一部分,只会加速其他部分的损耗。成功的改装是促成各机件均衡协调的运作,不但要高效率,更要高度平衡性。
注意事项:
点火系统的改装首先要考虑点火系统各个部件的改装与发动机性能之间是否匹配;其次要考虑点火系统的各改装部分是否符合原系统的要求;最后还要考虑点火系统需要与系统的其他部分相匹配才可以有好的效果。





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