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1点火提前角对汽油机性能的影响分析摘要：汽油机的点火提前角是个很重要的参数，它不仅影响汽油机的动力性、经济性，排放、启动、怠速稳定性，而且直接影响其可靠性及使用寿命。本文旨在介绍汽油机点火的理论依据，通过最佳点火提前角、对点火提前角的影响和控制等方面，分析点火提前角对汽油机性能的影响。关键词：理论依据；点火提前角；最佳点火提前角；影响；控制方式1学习本课程的目的和意义学习《汽车拖拉机发动机》这本书，使我们获得汽车拖拉机内燃机的构造、使用、维护等基本知识，也让我们能正确掌握拖拉机汽车的结构原理，内燃机、拖拉机和汽车的基本理论，提高我们对整车、总成、零部件的结构、工作原理、拆装、调试、使用的理论分析水平。更重要的是理解现代汽车与拖拉机的种类、发展方向、结构、基本组成、零部件的特点，掌握汽车与拖拉机的基本结构和组成，为今后学习机械制造及自动化相关的课程打好基础。2学习本课程的体会这学期我学习了《汽车拖拉机发动机》这门课，本课程让我了解了关于汽车和发动机方面很丰富的知识，比如：汽车发动机、内燃机的基本理论；发动机主要机构和系统等。这不但让我对发动机相关知识有了更清楚的了解，也让我对汽车性能、评价、现状和发展趋势有了一定认识。做为一名机制专业的学生，对汽车方面的知识不是很了解，这对我们的学习有一定影响，而老师则精心准备，给我们补充了好多课本外的知识，这让我们学起来就有了眉目，对原理有了清楚的认识，而结构分析方面对我们来说就相对简单了。老师讲课很认真，每节课的知识都很丰富，而且采用课前提问的方式，激发我们学习积极性，这对我们的理解和掌握都有很大帮助。最特别的是老师将相关知识串起来，具体系统地给我们讲解，由浅入深，让我们学习起来很有连贯性和针对性。而课后自己看书的时候，结合老师上课的笔记，将图片和文字结合起来，能更好地加深和巩固所学到的知识。总之，学习本课程对我们的生活是有帮助的，起码在买汽车方面有了些许参考。更确切的说，我学到的是一种分析问题、处理问题的能力。在此，感谢老师这一学期对我的帮助和指导。3汽油机点火的理论依据汽油机的燃烧过程近于等容燃烧过程。理想的等容燃烧过程是在压缩冲程的终了时火花点燃混合气，并在一瞬间将混合气全部烧完，因而对理想等容燃烧过2程来说，点火无需提前。然而实际并非如此，而是火花塞跳火后，混合气不能立即发火，需要有一段孕育期，称之为诱导期或着火落后期。混合气着火后，不可能在一瞬间全部烧尽，而是随着火焰的传播，在一段时间内进行燃烧。这段时间通常分为两个阶段：由燃烧压力线偏离拖动压缩压力线到燃烧线的顶峰，称之为明显燃烧期或有效燃烧期。一般情况下，90%以上的混合气在此阶段的终了烧完。剩余的少量混合气将在以后的膨胀过程中继续燃烧，这个阶段没有确切的界限，统称为后燃期。（如图4-1）综上所属即建立了点火提前的理论根据。既然混合气的燃烧需要在一定时间，如果在压缩上止点时点火，则混合气随着活塞的下行而燃烧，将使燃烧效率大大下降，所以实际汽油机均在压缩上止点前点火火,即有一个点火提前角。此角度的大小随发动机结构、燃料、负荷转速等因素的不同而不同。4点火提前角的定义及内容4.1定义从点火时刻起到活塞到达压缩上止点这段时间内，曲轴转过的角度称为点火提前角。理论上最小点火提前角为0°，但为了防止在做功行程才点燃混合气往往设为5°以上，这也是起动转速所需要的角度。最大点火提前角也不能太大，一般不能超过60°，否则震动和温升问题将凸显，效率也将下降。4.2点火快慢对汽油机的影响点火过早，会造成爆震，活塞上行受阻，效率降低，热负荷、机械负荷、噪声和震动加剧，这是应该防止的。点火过迟，发动机无力，功效率低，油耗大，排气声大。不论点火过早或过迟，都会影响转速的提升。4.3最佳点火提前角混合可燃气体从点燃、燃烧到烧完有一个时间过程，最佳点火提前角的作用就是在各种不同工况下使气体膨胀趋势最大段处于活塞做功下降行程。这样效率最高，震动最小，温升最低。最佳点火角受很多因素影响，如果要发动机工作在理想状态下，以下因素必须考虑：31)缸温缸压。越高燃烧越快，点火提前角要越小。影响缸温缸压的因素有：发动机压缩比、气温、缸温、负荷。大家的车在气温变化的季节有不同表现正缘于此。2)汽油辛烷值。也就是汽油牌号，越高抗爆震能力越强，相应允许更大的点火提前角。3)燃气混合比。过浓过稀燃烧速度皆慢，需增加点火提前角。这个主要看节气门开度、海拔高度。5点火提前角对汽油机性能的影响总的来说，点火提前角小：若恰好在活塞到达上止点时点火，混合气开始燃烧时，活塞已开始向下运动，使气缸容积增大，燃烧压力降低，发动机功率下降；点火提前角过大：则活塞还在向上止点移动时，气缸内压力已达到很大数值，这时气体压力作用的方向与活塞运动方向相反，此时有效功减小，发动机功率下降。一般来说，混合气在气缸内燃烧时，其最高燃烧压力（也可以说是发动机的最大输出功率）出现在曲轴转角的上止点后10度左右。5.1对发动机动力性、经济性的影响点火角的改变对不同发动机的动力性和经济性的影响程度不尽相同。当油门接近全开时，在试验角度范围内，油耗随点火角的提前逐渐下降。另外，外特性工况下，提前角对发动机主要性能指标的影响，试验结果说明，靠增大点火提前角来提高发动机的动力性和经济性，在一定范围内可能有所收益，但效果并不十分明显。5.2对排放的影晌汽油机预提前角对怠速排放的影响。曲线虽有波动，但总趋势是随着预提前角的加大,CH,CO均有所增加.。因为点火角越大排温则越低,，CH、CO在排放过程中再次氧化的可能性越小，所以从控制排放的角度看，预提前角也不宜过大。5.3对启动性、怠速稳定性的影响实践证明，点火角过小启动困难怠速稳定性差。大的点火预提前角，对稳定怠速有明显效果。但提前角过大，手摇启动时，发动机易反转打手，十分危险。5.4对发动机可靠性的影响点火提前角对发动机的可靠性至关重要。点火角过大，不仅导致有关零部件4的损坏，甚至造成整台发动机的报废。众所周知，汽油机爆震是其固有的顽症，而点火提前角是导致爆震最敏感的因素，随着点火角的提前，爆震越来越严重，强烈爆震不仅使发动机动力性、经济性恶化，而且将导致发动机零部件的损坏。所以严格控制与精确调整点火提前角，对提高发动机的动力性、经济性和可靠性是十分必要的。6影响点火提前角的因素和控制方式6.1影响因素1）发动机转速对点火提前角的影响发动机转速升高，点火提前角应该增大。2）进气歧管绝对压力对点火提前角的影响当管路压力高（真空度小，负荷大），要求点火提前角小；反之，管路压力低（真空度高，负荷小）时，要求点火提前角大。3）辛烷值对点火提前角的影响发动机的爆震与汽油品质有密切关系，常用辛烷值来表示汽油的抗爆性能。汽油的辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可以加大；反之，汽油的辛烷值越低，抗爆性越差，点火提前角应减少。6.2控制方式1）初始点火提前角：初始点火提前角，其大小随发动机而异。2）爆震控制：爆震是汽油机运行中最有害的一种故障现象。在传统的点火系统和无爆震控制的点火系统中，为防止爆震的发生，其点火时刻的设定往往远离爆震边缘。这样势必就会降低发动机效率，增加燃油消耗。而具有爆震控制的点火系统，点火时刻到爆震边缘只留一个较小的余量，或者说，就在爆震界面上工作，这样即控制了爆震的发生，又能更有效地得到发动机的输出功率。7总结本文通过建立汽油机点火的理论依据，介绍了点火提前角的相关内容，分析了点火提前角对汽油机经济性、动力性等方面的影响，并提出了点火提前角的控制方式。更深入的说明了汽油机的点火提前角是个很重要的参数，它影响发动机的动力性、经济性等方面,而且直接影响发动机的可靠性及使用寿命。正确控制和调整点火提前角,对提高产品质量是十分重要的。5参考文献：[1]周一鸣.汽车拖拉机学.中国农业大学出版社，2000年[2]周一鸣.发动机构造.中国农业大学出版社，2000年[3]华中农业大学.汽车与拖拉机学.北京：华中农业出版社，2001年[4]陈家瑞.汽车构造（第四版）.北京：人民交通出版社，1994年[5]简晓春，杜仕武.现代汽车技术及应用.北京：人民交通出版社，2004年[6]徐家龙.汽油机电控喷油技术.北京：人民交通出版社，2004年